Литиевые аккумуляторные батареи широко используются сегодня в мобильных устройствах, бытовой технике, ноутбуках, фотоаппаратах, камерах и т. д. Практика показывает, что заводской брак этих источников питания встречается довольно редко. Некорректная работа и неисправности литиевых АБ чаще всего становятся следствием неправильной их эксплуатации. Для недопущения поломок и продления срока службы аккумуляторных батарей схему подключения дополняют BMS-контроллером.
Назначение и функции БМС-контроллера
BMS-плата – это устройство для защиты аккумуляторной батареи от перезаряда, переразряда, короткого замыкания, а также для контроля текущего состояния АБ. В числе функций БМС-контроллера – формирование сигнала на отключение нагрузки при достижении рабочими параметрами предельных значений, отслеживание уровня зарядки и разрядки аккумуляторной батареи.
Как работает устройство
Аббревиатура BMS расшифровывается как Battery Management System – система управления батареей. BMS-контроллер необходим для балансировки (выравнивания напряжения) на всех ячейках АБ и обеспечения условий для длительной бесперебойной работы автономного источника питания. Кроме того, электронная плата служит защитой:
- по току. Устройство размыкает цепи питания, если значение тока заряда или разряда превышает допустимый уровень. Отключение должно произойти максимально быстро, чтобы за это время не пострадали ни сам контроллер, ни аккумуляторная батарея;
- по напряжению. Благодаря этой опции АБ защищена от слишком большого заряда и глубокого разряда. Контроллер измеряет рабочие параметры каждой отдельно взятой ячейки аккумуляторной батареи. Если напряжение на одной из них ниже допустимой нормы, BMS-плата снимает нагрузку или отключает зарядку.
Что такое балансировка
Под балансировкой элементов АБ понимают выравнивание напряжений на каждой из ячеек, подключенных последовательно. Ячейки, как правило, несколько различаются по емкости: этим объясняется разное время, необходимое для зарядки каждой из них. Когда один элемент уже заряжен, другим может потребоваться дополнительное время для готовности к работе. При разряде такой батареи большими токами самые заряженные ячейки возьмут на себя максимальный ток (закон Ома). Это ведет к сокращению их рабочего ресурса и преждевременному выходу из строя. Чтобы не допустить подобного, аккумуляторные батареи оснащаются балансирами – специальными устройствами для выравнивания напряжения на всех элементах до одного уровня.
Особенности применения BMS-контроллеров
BMS-платы – достаточно широкий круг устройств, каждое из которых может отвечать за выполнение определенных функций. В некоторых случаях бывает недостаточно одного контроллера, подключенного к аккумуляторной батарее выходящими проводами. Если требуется более функциональная схема, используются несколько связанных между собой электронных плат. Каждая из них может управлять заданным количеством ячеек и отправлять данные на единый контроллер. В каталоге компании НЭТЕР представлены платы для литий-ионных и литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей.
