Контроль напряжения на каждой из ячеек:
При выходе напряжения на какой-либо из ячеек за пороговые значения вся батарея автоматически отключается.
Контроль по току:
При превышении током нагрузки пороговых значений вся батарея автоматически отключается.
Описание выводов:
" B- "
- общий минус батареи
" B1 "
- +3,7В
" B2 "
- +7,4В
" B3 "
- +11,1В
" B+ "
- общий плюс батареи
" P- "
- минус нагрузки (зарядного устройства)
" P+ "
- плюс нагрузки (зарядного устройства)
"T "
- выход терморезистора NTC 10K
Контроллер: S-8254А
Даташит на S-8254А.
Технические характеристики
Модель: 4S-EBD01-4.
Количество последовательно-соединенных Li-Ion АКБ: 4шт.
Рабочие напряжения: 11,2В... 16,8В.
Напряжение перезаряда ячейки (VCU): 4,275±0,025В.
Напряжение переразряда (VDD): 2,3±0,1В.
Номинальный рабочий ток: 3А - 4А.
Пороговое значение тока (IEC): 4А - 6А.
Защита от перезаряда.
Защита от переразряда.
Защита от КЗ.
Размеры,мм: 15 х 46.1 х 2.62.
Вес: 2 гр.
Гарантия
На каждый продаваемый нами товар распространяется гарантия. Мы всегда идем навстречу клиенту и стараемся решить все спорные ситуации. Более подробно Вы можете ознакомиться с условиями обмена и возврата в нашем магазине по ссылке.В данном обзоре будет бегло рассмотрена высокотоковая плата защиты Li-Ion аккумуляторов, нестандартное применение USB тестера, понижающего преобразователя с ограничением по току, доработка штатного зарядного устройства Makita.
Менять шурик желания нет, он меня устраивает. Цена нового оригинального аккума PA 12 достигает 2-2,5т.р. По этому решил заморочиться с переделкой. Но не абы как, а с умом.
Если интересно, смотрим далее.
Герои повести:
1. Шуруповёрт Makita 6271D. Который верой и правдой мне служит уже более 7 лет.
Естественно родные аккумы подохли, да и всегда у меня к ним претензия была.
О недостатках Ni-Cd АКБ знаю думаю почти все кто с ними работал. Требует бережного отношения «заряд-разряд», высокий саморазряд, вес.
2. Плата защиты 3S 30A BMS PCM li-ion.
Цена покупки: 684р. 
1) Over-charge protection voltage with single cell:4.25V±0.025V
2) Over-discharge protection voltage with single cell:2.50±0.1V
3)Max continuous working current:30A
4) Over-current protection:40A
5) Suggest charge current: 1A-2A
6) Functions: Over-charge protection ,over-discharge protection,
over-current protection ,short circuit protection .High temperature detecting protection
6) Size:43*37mm
Предостережение продавца:
3.Use 12.6V li-ion charger, don"t use too high voltage charger OR high current charger to charge it.
Цены указары в рублях, почему?
Живу в России, данный ресурс находится в Российской зоне, зарабатываю в рубля, на карте в рублях, оплачиваю товар в рублях. Не вижу смысла пересчитывать в другую валюту. У продавца цены могут изменится, могут быть акции и т.п. Специально указал ссылки на магазин, переходите туда и ставьте цену хоть в тубриках, магазин сам пересчитает. DEL
Общие расходы переделки составили(АКБ+ЗУ) ~ 2"700р.
Основные параметры которые определил для себя:
1. Хорошая плата минимум на 30А с балансировкой, по габаритам должна помещаться в размеры штатного аккума.
2. Высокотоковые аккумы минимум 20А, ёмкостью минимум 2Ач.
3. Контроль заряда, вольты-амперы. Учитывая размеры и функционал, конкурентов у JUWEI J7-t просто нет. Ток до 5А, напряжение до 30В, датчик температуры на борту. Если в стоке он мало функционален, то в моём случае он очень востребован.
Самые большие проблемы возникли с платой. Все платы которые мне понравились не укладывались в размеры, максимум 35*65мм. Изначально смотрел на 4 банковые.
Принял решение купить на 3 банки и отдельно плату балансировки.
Переделка аккумулятора.
Самое простое было переделать сам аккум. Делается просто, резиновым молотком простукиваем периметр шва и он разделяется на две половинки. Никаких повреждений и танцев с ножом.
Выкидываем мёртвые банки, тут нужно немного повозится. Сборка залита клеем ко дну аккума.
На всякий случай я оставил штатную термопару, хотя смысла в ней теперь нет. И перебросил защитный предохранитель с минусового контакта аккума на зарядный вход платы.
Если разобраться, то зарядка штатного аккума осуществляется посредством отдельного контакта, помимо контакта нагрузки.
Плата в размере:
Точечная сварка отсутствует, планирую сделать в ближайшее время, пока детали в пути…
Взял 100 ваттный паяльник и быстрым движением припаял провода, термическое воздействие минимально. 
Знаю, что это не правильно и так делать нельзя. Но я далёкий от науки человек и положил нефритовый стержень на данную сложность.
Далее согласно инструкции соединил все провода.
Приклеил термо предохранители к аккумам на теплопроводный клей Kafuter K-5204K
Балансировочная плата ещё не приехала, подключу позже, как описано в примере на странице товара:
Приехала, допилил:
Вот собственно и всё, «халява».
P.S. «халява» - в смысле сложности переделки, а не цены.
Как результат, существенное снижение в весе. Оригинальный вес 668 грамм, на Li-Ion ~250 грамм. Ёмкость 2,5Ач против 1,3Ач у оригинала. В общем все показатели улучшились в два раза.
Цена вопроса ~1840р.(только АКБ) ниже оригинала оригинала.
Аккумулятор PA12 после многих лет жизни
Отсечку по нижнему напряжению решил проверить с помощью высокоинтеллектуальной разрядки «Светоч» на 55 ватт.
При напряжении 7,6в происходит отключение подачи тока. Всё норм.
Модернизация зарядного устройства.
Вот тут небольшой танец с бубном. Задача полностью сохранить родной функционал. И добавить возможность заряжать переделанные аккумы.
Проблема номер один, место! Его катастрофически не хватает. Компоновка получилась очень плотной. И вызвала проблему номер два, нагрев. Но обо всём по порядку.
Взял два щупа и начал водить по плате в поисках подходящих напряжений. Найдено оно было на выходе трансформатора в 55в~ Далее стоял диод, на выходе которого было уже 27в, то что нужно. Один контакт пустил через кнопку включения. Установил дополнительно диодный мост, через теплопроводный клей посадил на штатный радиатор. Добавил конденсатор 50v 1000uF. И после этого уже подал на понижающий преобразователь. Штатная зарядка идёт на основе минуса, у меня получается на основе плюса. Поставил 3 реле, которые будут коммутировать разные способы заряда. Приклеил рядом со штатными индикаторами белый светодиод, как индикация работы для Li-ion. В режиме заряда Li-ion отбрасывается 3 провода, два подключаются на выход преобразователя.
Между держателем аккумулятора и платами зарядки поставил в разрыв USB тестер.
Отпаял разъёмы для уменьшения размеров, разделил на две половинки. Экран и плата по 90", связано особенностями внутреннего размещения.
Взял ножик и начал вырезать пластик в корпусе.
Перед установкой проверил параметры тестера. Выставил 30 и подключил 55 ваттную лампочку(12в). Полёт нормальный, 30в держит.
И тут случайно задел выходные контакты на КЗ. Как известно, все радиодетали работают на белом дыме. Выходной мосфет AO3415 испустил белый дым и ушёл в другой мир.
Пошёл к местным шаманам, выдали близкий по ТТХ амулет AO3401 потребовав за его душу 43р, взял 2 шт;) Вернувшись пододвинул по ближе ведро и заменил амулетик, всё отлично заработало.
Выставил время работы 2 часа. Пять раз подряд нажимаем кнопку и выставляем нужное значение. Ещё не проверял, но по идее должен начать пищать.
Следующий удар в бубен связан с настройкой самого преобразователя. В холостом ходу получаем ток потребления 0,21А. это 3 реле. Изначально подключил тестер не правильно, сразу после понижающего преобразователя напряжения(далее ППН). А зачем нам считать ещё и энергию затраченную на работу реле, переделал.
Согласно даташиту на аккумы стандартный ток заряда 1,5А вот такой и был выставлен на ППН в режиме СС.
С напряжением пришлось по колдовать. Изначально выставил 14,4в на случай если перепутаю аккумы, чтоб они зарядились в любом случае. Но проведённый тест показал странную картину.
Ток потребления стабильно на максимуме 1,5А Как только на аккумах появляется напряжение в 12,75в(4,25 на 1). зарядка сразу прекращается. В таком режиме переданная ёмкость равна 2200мАч. что-то маловато.
Более правильной зарядки и плавного снижения потребления тока к концу заряда удалось добиться при напряжении в 13,43в на входе в плату защиты. Выключение происходило при токе 0,12А и напряжении 12,76в. на аккумуляторах. Для высокотоковых данный параметр 100-150mA.
Видео процесса заряда 1.5A
Разбито на две части, позвонили на телефон.
Замеры температуры.
Нагрев с открытым корпусом составлял до 70" на транзисторе, дросселе и диодном мосту.
На ППН был поставлен небольшой радиатор, диодный мост приклеил к штатному.
Места внутри корпуса не осталось совершенно. При закрытом корпусе температура будет существенно выше. Собрал, начал тестировать. Через 10 минут прозвучал щелчок и ещё одна душа покинула ЗУ. Открыв корпус увидел трещину в XL4005, о ведёрко рядом. Хорошо, что я почти всё заказываю по две штуки.
Решил установить внешний вентилятор охлаждения.
В ящике Пандоры обнаружил старую видеокарту с подходящим вентилятором, нужно ещё поставить защитную решётку, под рукой не оказалось.
Температура существенно упала, примерно до 32" по всем элементам.
На этом фоне решил поднять ток, по даташиту допускается до 4А, установил 2А.
Видео процесса заряда 2A
Видно как срабатывает защита. Причин может быть несколько, превышение тока в 2А, напряжение на одном из элементов становится больше 4,25в, перегрев.
Не сразу заметил описание товара: 5) Suggest charge current: 1A-2A
Набор 80% емкости, 2.000mAh происходит за час.
Плотность компоновки, размещал с миллиметровой точностью, штатные детали не задеты.
Сравним, до и после переделки.
Выходные отверстия с противоположной стороны и три если случайно поставлю на мягкую поверхность и перекроются основные.
Общая схема подключения:
Тест отсечки по току.
На второй скорости срабатывает быстро.
На первой удержать мне не получилось, проворачивает.
Немного подумав выставил финальные характеристики на ППН из расчёта характеристик на разъёме ЗУ: CC=1,9А CV=13.38v
Записывать видео не стал, слишком много времени это отнимает. И главное, телефон лежит и трогать его нельзя пока запись идёт. Общая картина и так понятна. Отключение должно происходить на 80-110мА. Снизив или убрав сработки по защите. Время зарядки примерно 1:45:00
Подведём итоги.
Всё работает как и задумано.
Явных минусов не вижу, только шумит вентилятор.
-Время полной зарядки около двух часов.
Плюсы:
-Существенное снижение веса.
-Увеличение ёмкости.
-Набор ёмкости в 1"250mAh(50%) происходит за 35 минут, что сопоставимо по времени и ёмкости со штатным аккумом.
-Контроль заряда с подсчётом ёмкости.
-Два режима зарядки аккумуляторов, родные Ni-Cd & Ni-Mh и новые Li-Ion.
-Опыт.
Если где обнаружили ошибки, пишите в личку или в коментах.
Всевозможные рекомендации по улучшению так же приветствуются.
Литиевые аккумуляторы, чаще всего, используются в виде последовательного соединённых отдельных секций. Это необходимо, чтобы получить необходимое выходное напряжение. Количество составляющих аккумулятор секций, колеблется в очень широких пределах – от нескольких единиц, до нескольких десятков. Есть два основных способа зарядки таких аккумуляторов.
Последовательный способ, когда зарядка осуществляется от одного источника питания, с напряжением, равным полному напряжению аккумулятора. Параллельный способ, когда осуществляется независимая зарядка каждой секции от специального зарядного устройства.
Состоящего из большого количества гальванически не связанных друг с другом источников напряжения, и индивидуальных, для каждой секции, устройств контроля.
Наибольшее распространение, ввиду большей простоты, получил последовательный способ зарядки. Балансир, о котором идёт речь в статье, не используется в параллельных системах зарядки, поэтому параллельные системы зарядки в рамках данной статьи рассматриваться не будут.
При последовательном способе зарядки, одно из главных требований, которое необходимо обеспечить, следующее – напряжение ни на одной секции заряжаемого литиевого аккумулятора, при зарядке, не должно превысить определённой величины (величина этого порога зависит от типа литиевого элемента).
Обеспечить выполнение этого требования, при последовательной зарядке, не приняв специальных мер, невозможно…Причина очевидна – отдельные секции аккумулятора не идентичны, поэтому достижение максимально допустимого напряжения на каждой из секций при зарядке, происходит в разное время. Требуется Плата контроля балансира .
Также можно заказать разные платы балансира для сигвея, гироскутер, электро самокат, велосипед, самолеты, солнечные батареи т.п.
bms контроллер 3х18650,
bms контроллер для шуруповерта,
контроллеры заряда-разряда (bms) для li-ion акб,
контроллер заряда разряда li-ion аккумулятора,
контроллер заряда разряда литиевых аккумуляторов,
контроллер заряда-разряда (pcm) для li-ion батареи,
контроллер заряда li-ion своими руками,
контроллер заряда и разряда для литиевых аккумуляторов с функцией балансировки,
балансир для зарядки li ion купить,
балансир для литиевых аккумуляторов купить,
плата балансировки,
bms балансировка,
bms контроллер 4х18650.
плата контроллера заряда li-ion аккумулятораплата контроллера заряда li-ion аккумулятора 18650
плата контроллера заряда li-ion аккумулятора с балансиром
плата контроллера заряда li-ion аккумулятора шуруповертаплата контроллера заряда li-ion аккумулятора купить
Для начала нужно определиться с терминологией.
Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует . Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки - сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде - это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда. Для этого применяют .
При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого .
Исходя из своего опыта могу сказать, что под контроллером заряда/разряда на самом деле понимают схему защиты аккумулятора от слишком глубокого разряда и, наоборот, перезаряда.
Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:
И вот тоже они:
Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).
Контроллеры заряда-разряда
Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).
DW01-Plus
Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.
Сама микросхема DW01 - шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.
Вывод 1 и 3 - это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 - датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.
Вся схема выглядит примерно вот так:
Правая микросхема с маркировкой 8205А - это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.
S-8241 Series
Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241 .
Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.
AAT8660 Series
LV51140T
Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T .
Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы - вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.
R5421N Series
Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки - порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).
Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:
SA57608
Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608 .
Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:
SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме - порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).
LC05111CMT
Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor - контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT .
Решение интересно тем, что ключевые MOSFET"ы встроены в саму микросхему, поэтому из навесных элементов остались только пару резисторов да один конденсатор.
Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет ~11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда - 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 - 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).
Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag.
Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.
Контроллеры заряда и схемы защиты - в чем разница?
Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда - это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.
Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV - постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество "заливаемой" в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.
По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.
Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу - при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.
Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (~4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.
