Ремонт неисправной батареи путем замены платы smart BMS + устраняем детские болезни
 | Этот раздел привязан к серии: Xiaomi Mijia Рейтинг: 4.3 |
Я с 2018 года разрабатываю и произвожу smart BMS, совместимые с нашим самокатом. Московские мастерские уже установили их больше сотни штук.
Сейчас наконец-то дошли руки снять видео-инструкцию по ремонту, и составить внятную документацию, чтобы любой человек с прямыми руками мог сам починить свою батарею.
Несколько скриншотов для привлечения внимания:
1. Выкидываем всё лишнее, оставляем только голую аккумуляторную сборку
2. Устанавливаем ремонтную плату внутрь батареи
3. Подключаем силовые и балансировочные провода:
4. Приклеиваем термодатчики
5. Надеваем пленку обратно, промазываем герметиком, устанавливаем в самокат
Вот документация на плату, там прям исчерпывающе все объяснено: http://public.embedden.com/Repair_BMS/Docs/Russian/m365_repair_bms_manual_latest_rus.pdf
Пара скриншотов для тех, кому лень качать и смотреть:
После установки новой BMS появляется возможность настроить в батарее кучу параметров, например ёмкость, кривую разряда, серийный номер, максимальный ток и многие другие, подробно расписано в руководстве пользователя, ссылка на которое была выше. В принципе, если просто ремонтировать родную батарею, то можно оставить все значения по умолчанию, а настройки пригодятся только если менять в батарее все ячейки на новые, либо вообще собирать свою батарею с нуля, оснащая ее ремонтной БМС.
Для настройки используется специальное приложение:
Традиционно, скриншоты для ленивых:
Еще раз, резюмируя, в чем преимущества данной ремонтной БМС перед оригиналом от Xiaomi:
1. Более высокая надежность. В ней нет проблемных микросхем u4/u5, которые мрут на родной БМС и утягивают за собой в могилу еще несколько параллелей.
2. Более удобная установка, с нормальными балансировочными проводами, а не одноразовым хрупким шлейфом.
3. Можно(и нужно!) выкинуть ненадежные полоски текстолита с отваливающимися контактами и разрывающимися полосками никелевой ленты.
4. Можно гибко настроить полученную батарею, это особенно актуально при сборке нового аккумулятора из нестандартных ячеек.
Источник
Так покупать или восстановить вышедший из строя аккумулятор?
Аккумулятор для гироскутера 36v 4400 mah (158 Вт*ч) предназначен для жизни гироскутера. От емкости батареи для гироскутера зависит качество и продолжительность поездок. После приобретения гироскутера 99% поломок происходят при неправильной эксплуатации батареи. А основные нарушения эсплуатации это:
- перезарядка аккумулятора;
- хранение гироскутера или электросамоката с разряженной батареей;
- заряд аккумулятора при включенном электротранспорте (взрывоопасно).
Это две основные проблемы при эксплуатации. Достаточно не оставлять аккумулятор заряжаться на ночь, т.к. при долгой перезарядки батареи происходит потеря емкости. При этом и долгое хранение аккумулятора разряженным приводит не только к потере емкости, но и его поломки.
Замена аккумулятора на гироскутере
Поломки при которых необходима замена батареи гироскутера:
- заметно уменьшилось время работы гироскутера
- не заряжается аккумулятор гироскутера
- гироскутер не держит заряд аккумулятора
- гироскутер отключается во время езды
При смене аккумулятора гироскутера или электросамоката необходимо снимать остаточное напряжение с плат, а уже потом устанавливать новый аккумулятор. Лучше, качественней и безопасней всего это делать в специализированном сервисном центре или в профильных интернет магазинах .
Почему требуется замена батареи гироскутера?
- при езде по ухабистым дорогам это негативно отражается на функционале гироскутера, и особенно на аккумуляторе 36v
- установка подпольно сделанных в китае аккумуляторов для гироскутера 4400 mah или заводской брак оригинального аккумулятора(да, такое тоже иногда бывает)
- не соблюдении правил эксплуатации, аккумулятор для гироскутера необходимо обязательно заряжать полностью хотя бы раз в месяц и делать это необходимо регулярно, особенно в зимний период при хранении
- сбои в работе платы аккумулятора гироскутера, самостоятельно делать ремонт не рекомендуется, лучше доверьте это профильным мастерам
Ремонт аккумулятора гироскутера
Качественны ремонт батарей гироскутера возможен только при наличии в аккумуляторе BMS платы, без нее отсутствует возможности зарядить аккумулятор полностью и равномерно. Основной минус, это то, что просевший аккумулятор теряет емкость и при восстановлении уже не получится вернуть начальные характеристики. поэтому теряется смысл ее восстанавливать, ведь емкость аккумулятора не будет как первоначально. Проще и лучше купить новый, оригинальный аккумулятор для гироскутера.
Из чего состоит аккумулятор на smart balance:
А состоит он из 20 элементов питания типа 18650 (в народе банки) и балансировочной платы BMS. Функция которой, распознать остаточную емкость электронику о разряде. После этого на гироскутере замигают предупреждающие лампочки о малом остаточном заряде. Еще она распределяет токи равномерно по элементам и позволяет использовать максимально ресурсы аккумулятора. Плюс защищает банки от перепадов напряжения в сети и в момент зарядки. Это является основной причиной возгорания аккумулятора для гироскутера. Поэтому аккумуляторы для гироскутеров нужно брать только в специализированных магазинах . Достаточно выхода из строя одного елемента питания(банки) и батарея перестанет работать. Ремонт аккумулятора для гироскутера стоит практически как покупка и установка нового.
Какие производители делают качественные аккумуляторы для гироскутера?
На рынке считают, что купить батарею для гироскутера лучше от брендов Samsung или LG. Хотим заметить, что эти бренды не изготавливают сами батареи, а только li ion элементы для них(банки). Аккумулятор 36v 4400 mah как правило состоит из элементов типа 18650. Батарея для гироскутера 36v, состоящая из брендовых элементов имеет емкость 4400 mah, а из китайских банок 4000 mah и менее. Как специалисты, мы советуем не экономить на аккумуляторе 36v 4.4 ah. Покупайте только оригинальные аккумуляторы, даже и по более дорогой цене. Как говорится: скупой платит дважды. И запомните, если вы почувствовали запах гари или на элементе питания появились подтеки, немедленно замените его на новый.
Восстанавливать аккумулятор не выгодно. Вы уже не сможете получить той же емкости как и у нового. При этом ремонт аккумулятора стоит практически столько же, сколько и покупка нового. Покупайте аккумуляторы только у официальных, профильных магазинов. Оригинальный аккумулятор для гироскутера, вы можете приобрести перейдя по ссылке: ссылка
Характеристики аккумулятора для гироскутера 4400 mah:
Конфигурация аккумулятора для гироскутера: 10S2P (10 последовательно, 2 параллельно)
Емкость аккумулятора гироскутера: 4400 мАч
Li-Ion ячейки: 18650 Samsung
Номинальный ток: до 15 А
Максимальный кратковременный ток: 20А
Мощность аккумулятора гироскутера: 158,4Wh
Защита от переразряда: Да
Защита от перегрузки по току: Да
Цикл разряд/заряд: более 1000 раз
Напряжение аккумулятора гироскутера: 42V
Провода термостойкий силиконовый: 14AWG – 10 см
Разъем: XT60 (папа)
Размер: 135*85*55 мм
Вес: 950гр.
Источник
BMS, балансировка. Спасаем электросамокат от взрыва. Часть 2.
ПРИНЦИП РАБОТЫ BMS-КОНТРОЛЛЕРОВ
Давайте посмотрим, по какому принципу BMS системы выполняют своё предназначение.
Структурно на плате можно выделить:
- микросхема защиты
- аналоговая обвязка (для определения тока/балансировки аккумуляторов)
- силовые транзисторы (для отключения нагрузки)
Рассмотрим подробнее работу каждой из защит.
ЗАЩИТА ПО ТОКУ (ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ / ПРЕВЫШЕНИЯ ДОПУСТИМОГО ТОКА)
Существует множество вариантов узнать, какой ток течёт по линии. Самый распространённый – шунт (измерение падения напряжения на резисторе с низким сопротивлением и большой мощностью), но он требует большой точности измерений и весьма громоздкий. Метод с измерением на основе эффекта Холла лишён этих недостатков, но стоит дороже, поэтому самый распространённый метод определения КЗ на линии – измерение напряжения, которое проседает практически до нуля в режиме КЗ. Современные контроллеры позволяют сделать это в очень короткий промежуток времени, за который ущерб не нанесётся ни подключенному устройству, ни самому аккумулятору. Но защита по току может функционировать и на шунте – ведь в случае BMS тут не нужно точное измерение, важен лишь переход падения напряжения через определённый порог. Как только событие наступает, контроллер сразу же отключает нагрузку при помощи транзисторов.
Выбрать электросамокат с качественным аккумулятором можно на Rusamokat.ru
ЗАЩИТА ПО НАПРЯЖЕНИЮ (ОТ ПЕРЕЗАРЯДА ИЛИ ПЕРЕРАЗРЯДА)
С этой защитой разобраться попроще, так как измерение напряжения легко можно сделать, используя аналогово-цифровой преобразователь. Но и тут есть некая специфика – стоит отметить, что если контроллер защищает большую сборку из последовательно соединённых аккумуляторов, то обычно он меряет напряжение каждой банки персонально, так как ввиду мельчайших различий в элементах они имеют мельчайшие же различия по ёмкости, что выливается в неравномерный разряд и возможность высадить «в ноль» отдельный элемент.Некоторые системы не подключают нагрузку, не дождавшись дозаряда аккумулятора до определённого напряжения после срабатывания триггера по переразряду, то есть недостаточно подзарядить элемент пару минут, чтобы он поработал ещё хоть малое время – обычно необходимо зарядить до номинального напряжения (3.6 – 4.2В, в зависимости от типа аккумулятора).
ЗАЩИТА ПО ТЕМПЕРАТУРЕ
Редко встречается в современных устройствах, но не зря большинство аккумуляторов для телефонов оборудовано третьим контактом – это и есть вывод терморезистора (резистора, имеющего чёткую зависимость сопротивления от окружающей температуры). Обычно перегрев не наступает сам собой и раньше успевают сработать другие виды защиты – например, перегрев может быть вызван коротким замыканием.
АЛГОРИТМ РАБОТЫ ЗАРЯДА БАТАРЕЙ
Зарядка литиевых аккумуляторов происходит в 2 этапа: CC (constant current, постоянный ток) и CV (constantvoltage, постоянное напряжение). В течение первого этапа зарядное устройство постепенно поднимает напряжение таким образом, чтобы заряжаемый элемент брал заданный ток (обычное рекомендованное значение равно 1 ёмкости аккумулятора). Когда напряжение достигает 4В, зарядка переходит на второй этап и поддерживает напряжение 4.2В на батарее. Когда элемент практически перестанет брать ток, он считается заряженным. На практике, алгоритм можно реализовать и при помощи обычного лабораторного блока питания, но зачем, если есть специализированные микросхемы, заранее «заточенные» под выполнение этой последовательности действий, например, самая известная из них – TP4056, способна заряжать током до 1А.
ЧТО ТАКОЕ БАЛАНСИРОВКА?
Напоследок мы оставили самую интересную функцию BMS – функцию балансировки элементов многобаночного аккумулятора, которыми как раз и комплектуются электросамокаты.
Итак, что же такое балансировка?
Сам процесс её подразумевает выравнивание напряжений на элементах батареи, соединённых последовательно для повышения общего напряжения сборки. Из-за небольших отличиях в ёмкости батарей они заряжаются за немного разное время, и когда одна банка может уже достигнуть апогея зарядки, остальные могут ещё недобрать заряд.При разряде такой сборки большими токами наиболее заряженные элементы по закону Ома возьмут на себя больший ток (при равном сопротивлении ток будет зависеть от напряжения, которое находится в знаменателе формулы), что вызовет их ускоренный износ и может вывести элемент из строя. Для того, чтобы избежать этой проблемы, применяют аккумуляторные балансиры – специальные устройства, выравнивающие напряжения на банках до одного уровня.
АКТИВНЫЕ И ПАССИВНЫЕ БАЛАНСИРЫ
Активные балансиры производят балансировку уже при зарядке – зарядив одну банку сборки, они отключают её от питания, продолжая заряжать вторую. Как яркий пример такого устройства – популярное среди моделистов ЗУ Imax B6, в режиме Balance оно сразу проверяет напряжения индивидуально на каждой банке и справляется с этим на отлично.
Пассивные балансиры наоборот, разряжают элементы до одного значения малыми токами через резисторы. Их основной плюс – они не требуют внешнего питания, а также являются более точными за счёт применения аналоговых комплектующих (и более дешёвыми, так как не содержат сложных микросхем).
В завершении скажем, что производителями BMS — плат в большинстве случаев разрабатываются и мобильные приложения для оперативного отслеживания состояния аккумулятора.
На самом деле, платы bms стоят везде, в любых самокатах и гироскутерах, на любом электротранспорте. Но! Везде стоят очень урезанные по функционалу платы, в которых нет функции балансировки (а это очень важно для предотвращения разбега уровня заряда в параллелях и последующего сокращения общей емкости батареи).
Но штатная бмс выполняет только базовые функции, а именно:
1. Отключение всей батареи от зарядки при полном заряде хотя бы одного из элементов (параллелей);
2. Отключение батареи при разряде, если напряжение на одной из параллелей упало ниже критического значения (обычно это 3В, но некоторые платы отключают при 3.2-3.3, а некоторые при 2.7).
3. Отключение батареи в случае короткого замыкания.
Вот, собственно, и всё, что делают все штатные платы BMS.
В случае отсутствия платы совсем — гироскутеры и самокаты начали бы гореть и взрываться уже спустя короткое время после начала эксплуатации. Совсем без bms эксплуатировать li-ion, li-po и другие батареи на основе лития нельзя, т.к.перезаряд гарантированнл вызывает пожар, а то и взрыв, а переразряд очень быстро убьет батарею без шансов на восстановление. А короткое замыкание также чревато возгоранием и взрывом.
Если эта статья оказалась для вас полезной, не стесняйтесь поставить лайк и поделиться с друзьями в соцсетях.
Источник