LiFePo4 BMS 4S 45A Deligreen: обзор и тестирование

LiFePo4 BMS 4S 45A Deligreen я купил на Алиэкспресс для использования в мотоциклетной батарее вместе с аккумуляторами 32650 и 32700, мне понравилось, что BMS имеет защиту по стандарту IP67 и корпус с хорошим теплоотводом. Я имею ввиду обычный, не электрический мотоцикл, и использование для стартера восьми аккумуляторов LiFePo4 вместо одного свинцового. Это у меня давняя мечта-долгострой, сделать аккумулятор для мотоцикла на лифепошках, которая почти уже реализована. Вот-вот, ещё чуть-чуть, самую малость, и всё заработает, ага.

BMS Deligreen сама по себе весьма хороша, проблемы вылезли с других сторон. Поначалу я поверил китайцам и их описанию, согласно которому аккумуляторы должны держать ток 60А. Я купил четыре, но при тестировании выяснилось, что они не так уж и хорошо держат даже 20А. При попытке запуска мотоцикла BMS отключала нагрузку из-за просадки напряжения на банках ниже 2,5 В.

Пришлось докупить еще 4 банки, и BMS начала срабатывать от превышения тока. Это уже мой недочет. Когда я измерял пусковой ток, результаты были примерно такие: 85 А в первые четверть секунды, потом 35 А, когда стартер уже крутит. В характеристиках BMS указан пиковый ток 160 А, и я предполагал, что заявленных там же 250 мс хватит как раз для начала вращения стартера, а дальше 35А вполне вписываются в рабочий диапазон. Разочарование постигло меня, причем, похоже, решающими оказались доли секунды. Когда двигатель горячий, стартеру крутить легче (масло жиже), так что мотоцикл нормально заводится. А когда двигатель холодный, стартер делает буквально один оборот, а потом срабатывает защита по превышению тока.

Так что попытка собрать аккумулятор с хорошей заводской герметичной BMS мне не удалась. Покупать следующую в линейке BMS на 60 ампер мне не позволяет земноводное (она в два раза дороже, я за аккумуляторы столько заплатил), поэтому я заказал за три бакса простую плату-эквализатор, а пока она ехала, эксплуатировал мотоцикл с батареей из восьми лифепошек без защиты вообще. В конце концов, регулятор мотоцикла дает четко 14,6В, так что я почти не опасался проблем.

Сейчас приехала заказанная плата, мотосезон закрыт, батарея в меру разбалансирована, можно спокойно включить паяльник, зарядное устройство и поэкспериментировать.

Производитель заявляет такие характеристики:

*так у продавца. Подозреваю, что ошибка, потому что 9 мегасекунд - это почти три с половиной месяца.

Кроме цифр мы имеем:

• Влагозащиту по стандарту IP67,
• Провода 10AWG (5.3 мм²) в термостойкой оплётке до 200 градусов,
• Общий порт зарядки и нагрузки,
• Балансировочный разъём с проводами в комплекте,
• Использование управляющей микросхемы от Seiko of Japan.

Последнее вполне вероятно, потому что цена этой BMS выше цены аналогичных изделий на классической BM3451 от BYD Microelectronics примерно в три раза, хотя отличие только в герметичном корпусе.

Теперь я подключу БМС к батарее и перейдем к тестированию.

Как будет проходить тестирование? В способности BMS отключать нагрузку при превышении разрядного тока я уже убедился, прямо в процессе эксплуатации батареи на мотоцикле, осталось протестировать балансировку и защиту от перезаряда. Я измерил напряжение на ячейках, после чего сделал три неполных цикла заряд-разряд от 13,1 В до 14,6 В малым током, чтобы понять, что изменится. Почему низкие токи и неполный цикл?

Если разрядить аккумулятор полностью, потом, при токе заряда, допустим, в 5А на ячейку, зарядка будет занимать около часа. По заявлению производителя, балансировка происходит током 35 мА после достижения напряжения на ячейке 3,6 В, то есть, сама балансировка начнется после зарядки аккумулятора больше, чем на 90%.

Таким образом, можно разрядить аккумуляторы только на 10% и поставить ток заряда в 10 раз меньше (0,5А на ячейку), тогда сама балансировка займет 1 час, и ток будет такой же, 35 мА, так что и результат балансировки должен быть виден лучше, чем в первом случае.

Первоначальные значения напряжения на ячейках после зарядки простым ЗУ и 12 часов "отдыха":

• 3,362 В,
• 3,345 В,
• 3,361 В,
• 3,346 В.

После подключения БМС, трех циклов и 12-часового промежутка напряжение на ячейках получилось таким:

• 3.353 В,
• 3.345 В,
• 3.347 В,
• 3.347 В.

Разброс присутствует, но меньше, чем до балансировки. Зато общее напряжение (и финальная ёмкость) получились ниже. Потому, что при зарядке батареи без БМС зарядное устройство по алгоритму CC/CV вначале заданным током поднимает напряжение до 14,6 В, и уже после снижения тока до 0,5А (0,125 А на ячейку) останавливает заряд. А при зарядке батареи с BMS, при достижении 14,6 вольт заряд отключает сама BMS, не дожидаясь, пока снизится ток (хорошо видны на графике пики напряжения в момент падения тока до нуля, когда БМС отключает аккумуляторы). Так что, если следовать обычному алгоритму заряда, аккумуляторы, получается, всегда будут недозаряжены на 1-2%.  Если эти проценты для вас критичны и у вас есть возможность устанавливать параметры заряда вручную, просто ставьте финальное напряжение чуть ниже 14,6 В.

Несказанно удивлен, что в процессе зарядки напряжение на ячейках абсолютно одинаковое, я сделал несколько контрольных измерений на разных этапах зарядки. Если действовать достаточно быстро, то напряжение совпадает буквально до тысячных! У меня не получилось заснять это на фото, потому что идёт заряд и напряжение растёт. Пока навёл резкость, пока сфотографировал, отложил камеру, переставил щупы, на следующем аккумуляторе напряжение уже успело подняться. Но написать об этом я обязан.

BMS отличная. Для тех, кто не хочет покупать "голую" БМС на китайских чипах, мастерить потом герметичный бокс и охлаждение, заморачиваться с проводами, идеальный вариант. Я предпочел бы больший ток балансировки, но это лишь мои пожелания. Главное, что устройство соответствует заявленным характеристиками, жаль, что для моих целей не подходит.