锂电池智能保护板是为大容量串联锂电池组量身打造的管理系统,具备电压采集、大电流主动均衡、过充过放过流过温保护、库仑计、蓝牙通信、GPS远程等功能。可适用于磷酸铁锂、三元锂等电池种类。锂电池保护板的好坏,直接决定锂电池组的好坏,包括单次充电使用时长、使用寿命、安全性等。可以说锂电池保护板就是整个电池的大脑和保护神。
本文将以成都极空科技所生产锂电池智能保护板BMS为例,介绍锂电池智能保护板BMS使用维护说明。
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主要技术参数
主要技术指标
保护板的主要技术指标如表1所示。
保护板主要技术指标
使用环境条件
工作温度范围:-20℃~70℃;
电源要求:40~100V。
功耗:均衡状态10mA@100V,非均衡状态6mA@100V。
连接器及接口描述
连接器、LED灯位置描述
连接器、LED灯位置如图1所示。
连接器示意图
连接器、LED定义描述
连接器定义、LED灯定义见表2。
连接器定义
产品外型
产品外型如图2所示。
保护板效果图
尺寸
JK-BD6A20S-10P型保护板大小为158.4mm×79.4mm×14.8mm,外形尺寸如图3所示。
JK-BD6A20S-10P外形尺寸图
JK-B1A24S-15P/JK-B2A24S-15P/JK-B2A24S-20P型保护板大小为161.4mm×101.4mm×17.95mm,外形尺寸如图4所示。
JK-B1A24S-15P/JK-B2A24S-15P/JK-B2A24S-20P外形尺寸图
重量
JK-BD6A20S-10P型保护板重量约为400g。
JK-B1A24S-15P/JK-B2A24S-15P/JK-B2A24S-20P保护板重量约为550g。
安装方法及注意事项
开箱检查及注意事项
开箱检查及注意事项如下:
对包装箱、保护板等需要轻拿轻放、尽量不要倒置;
开箱前注意包装是否完好,如有无撞击痕迹、有无破损等;
接线图
智能锂电池保护板适用于14-24串电芯的锂电池组,不同电芯数量的电池组接线方法不同。
对于24串电芯串联的电池组,安装接线方法如图5所示。
24串电池接线图示
对于23串电芯串联的电池组,安装接线方法如图6所示。
23串电池接线图示
对于22串电芯串联的电池组,安装接线方法如图7所示。
22串电池接线图示
对于20串电芯串联的电池组,安装接线方法如图8所示。
20串电池接线图示
对于17串电芯串联的电池组,安装接线方法如图9所示。
17串电池接线图示
对于16串电芯串联的电池组,安装接线方法如图10所示。
16串电池接线图示
对于14串电芯串联的电池组,安装接线方法如图11所示。
14串电池接线图示
APP安装
通过扫描图12所示的二维码可以获取与产品配套的手机APP。
手机APP链接二维码
使用与操作
使用前的准备和检查
再保护板开机之前,请再次确认均衡线连接是否正常,”C-”与“B-”是否连接正确。检查保护板是否已经稳妥的与电芯固定,确认无误后才可以接通给保护板上电,否则可能造成工作异常、甚至烧毁等严重后果。
保护板上电工作
确认上述操作无误以后,可以给保护板上电。保护板没有上电控制开关,设计为充电激活模式,即电池组装完成以后需要接上充电器让保护板开机工作。
APP操作说明
设备操作
设备连接
首先开启手机蓝牙,然后打开APP后,如图13所示。
点击左上角图标扫描设备,等待扫描完成以后,点击需要连接的设备名称,如“JK-B1A24S”。第一次连接时APP会提示输入密码,设备的默认密码为“1234”,设备连接后APP会自动记录密码,下次连接无需输入密码,开启APP后自动连接,密码输入界面如图14所示。
设备扫描
密码输入
修改密码和名称
设备连接上后点击设备列表右侧的“笔型”图标可修改设备名称和密码。
修改设备名称界面如图15所示,注意,设备名称仅支持英文或者数字,不支持中文名称和汉字。
修改密码界面如图16所示。要修改设备密码必须先输入设备的旧密码,只有在当前密码正确的前提下,才能进入到新密码输入的选项。输入两次新密码后,点击‘确定’可以完成设备密码修改。
名称修改
密码修改
状态查看
实时状态界面如图17所示。
实时状态显示
在实时状态页面分为3个区域。
图中1区为电池综合信息栏。各参数参数释义如下:
运行时间
运行时间表示从保护板上次开机至今的运行总时间。
充电
表示当前保护板充电MOS的开启状态。显示“开启”时,表示当前保护板充电MOS打开,电池允许充电;显示“关闭”时,表示当前保护板充电MOS关闭,电池不允许充电。
放电
表示当前保护板放电MOS的开启状态。显示“开启”时,表示当前保护板放电MOS打开,电池允许放电;显示“关闭”时,表示当前保护板放电MOS关闭,电池不允许放电。
均衡
表示当前保护板均衡开关的开启状态。显示“开启”时,当达到均衡出发条件以后,保护板自动均衡;显示“关闭”时,表示均衡关闭,保护板不会对电池进行均衡。
电压
电压区域实时显示当前电池的总电压,总电压是所有单体电压之和。
电流
电流区域实时显示当前电池的总电流。当电池充电时,电流为正,当电池放电时,电流为负。
电池功率
表示当前电池输出或者输入的总功率,其值是当前电池电压和电池电流绝对值之积。
剩余电量
表示当前电池所剩电量的百分比。
电池容量
表示当前保护板通过高精度SOC所计算得到的电池实际容量,单位为:AH。(该值需要电池做一个完整的放电和充电循环后才更新)。
剩余容量
剩余容量表示当前电池的剩余容量,单位:AH。
循环容量
循环容量表示电池的累计放电容量,单位:AH。
循环次数
循环次数表示当前电池的充电饱和次数,单位为:次。
单体平均
表示当前电池的单体平均电压,单位:V。
最大压差
最大压差表示当前整组电池,最高电芯电压和最低电芯电压的差值,单位:V。
均衡电流
当保护板开启均衡功能,且达到均衡条件时,实时显示均衡电流,单位:A。
当均衡进行时,实时状态的状态显示区域,蓝色代表放电的电池,红色代表被充电的电池。均衡电流负电流表示电池在放电,此时蓝色闪烁,均衡电流正电流表示在电池在充电,此时红色闪烁。
保护板采用主动均衡技术,均衡的原理是从高电压的电芯取电,存放到保护板,然后再放给低电压的电芯。
MOS温度
实时显示当前保护板功率MOS的温度,单位:℃。
电池温度1
在温度传感器1没有安装的情况下显示“NA”,在温度传感器安装的情况下,实时显示温度传感器1的温度,单位:℃。
电池温度2
在温度传感器2没有安装的情况下显示“NA”,在温度传感器安装的情况下,实时显示温度传感器2的温度,单位:℃。
图中2区为单体电压区域。实时显示电池包中每个单体的电压数据,其中红色表示最低电压的单体,蓝色表示最高电压的单体。
图中3区为均衡线电阻区域。该均衡线电阻为保护板自检得到的均衡线电阻,该值只是初略的计算,目的是为了防止接错线,或者接触不良,当均衡线电阻超过一定值以后,显示为黄色,此时不能开启均衡。
参数设置
参数设置页面如图18所示。
在参数设置页面可对保护板的各项工作参数进行修改,各个参数的释义如下。
一键铁锂
功能该按钮可以将保护板的所有工作参数修改为铁锂电池参数,参数默认值见附录一。
一键三元
功能该按钮可以将保护板的所有工作参数修改为铁锂电池参数,参数默认值见附录二。
单体数量
单体数量表示当前电池的电芯数量,在使用之前,请准确的设定该值,否则保护板不能正常工作。
电池容量
该值为电池的设计容量。
触发均衡压差
触发均衡压差是唯一的控制均衡的参数,在均衡开关打开的情况下,当电池组最大压差超过该值时,均衡开始,直到压差低于该值时均衡结束。比如设定均衡触发压差为0.01V,当电池组压差大于0.01V时开始均衡,低于0.01V时结束均衡。(建议50AH以上的电池设定均衡触发压差为0.005V,50AH以下的电池设定触发均衡压差为0.01V)。
电压校准
电压校准功能可以用来校准均衡器电压采集的精度。
当发现保护板采集的总电压和电池的总电压有误差的时候,可以使用电压校准功能来校准保护板。校准的方法是填入当前测量到的电池总电压,然后点击电压校准后面的‘小飞机’,完成校准
参数设置
“单体欠压保护”、“单体欠压恢复”
“单体欠压保护”是指电芯的截止电压,只要电池组中任一单体电压低于该值时,产生‘单体欠压报警’,同时保护板关闭放电MOS,此时电池不能放电,只能充电。当报警产生以后,只有全部单体电压值超过“单体电压恢复”的值以后,保护板解除‘单体欠压报警’,同时开启放电MOS。
“单体过充电压”、“单体过充恢复”
“单体过充电压”是指电芯的饱和电压,只要电池组中任一单体电压超过该值时,产生‘单体过充报警’,同时保护板关闭充电MOS,此时电池不能充电,只能放电。当报警产生以后,只有全部单体电压值低于“单体过充恢复”的值以后,保护板解除‘单体过充报警’,同时开启充电MOS。
自动关机电压
自动关机电压表示保护板工作的最低电压,当电池组中最高单体的电压低于该值时,保护板关闭。该值必须低于“单体欠压保护”。
“最大充电电流”、“充电过流延时”、“充电过流解除”
当给电池包充电时,电流超过“最大充电电流”且持续时间超过“充电过流延时”的时间,保护板产生‘充电过流报警’,同时关闭充电MOS。报警产生以后,经过“充电过流解除”的时间后,保护板解除充电过流报警,重新开启充电MOS。
举例:设定“最大充电电流”为10A、“充电过流延时”为10秒、“充电过流解除”为50秒。在充电过程中充电电流连续10秒超过10A,保护板将产生‘充电过流报警’,同时关闭充电MOS,报警产生后50秒,解除‘充电过流报警’,同时保护板重新开启充电MOS。
“最大放电电流”、“放电过流延时”、“放电过流解除”
当给电池包放电时,电流超过“最大放电电流”且持续时间超过“放电过流延时”的时间,保护板产生‘放电过流报警’,同时关闭放电MOS。报警产生以后,经过“放电过流解除”的时间后,保护板解除‘放电过流报警’,重新开启放电MOS。
举例:设定“最大放电电流”为100A、“放电过流延时”为10秒、“放电过流解除”为50秒。在放电过程中放电电流连续10秒超过100A,保护板将产生‘放电过流报警’,同时关闭放电MOS,报警产生后50秒,解除‘放电过流报警’,同时保护板重新开启放电MOS。
短路保护解除
当短路保护发生以后,经过‘短路保护解除’所设定的时间以后,解除短路保护。
最大均衡电流
均衡电流表示在能量转移的过程中高电压电池放电和低电压电池充电的持续电流。
最大均衡电流表示能量转移过程中的最大电流,最大均衡电流以不超过0.1C为宜。如:20AH电池不超过20*0.1=2A。
“充电过温保护”、“充电过温恢复”
在充电过程中,电池温度超过“充电过温保护”的值时,保护板产生‘充电过温保护’警告,同时保护板关闭充电MOS。报警产生以后,当温度低于“充电过温恢复”时,保护板解除‘充电过温保护’警告,同时重新开启充电MOS。
“充电低温保护”、“充电低温恢复”
在充电过程中,电池温度低于“充电低温保护”的值时,保护板产生‘充电低温保护’警告,同时保护板关闭充电MOS。报警产生以后,当温度高于“充电低温恢复”时,保护板解除‘充电低温保护’警告,同时重新开启充电MOS。
“MOS过温保护”、“MOS过温恢复”
当MOS温度超过“MOS过温保护”的值以后,保护板产生‘MOS过温报警’同时关闭充放电MOS,电池不能充电也不能放电。报警产生以后,MOS温度低于“MOS过温恢复”的值以后,保护板解除‘MOS过温报警’,同时重新开启充放电MOS(MOS过温保护值为100℃,MOS过温恢复值为80℃,这两个值为出厂默认值,不能修改)。
注意:
任何参数的修改,请参考说明书,不恰当的参数可能会使保护板不能正常工作,甚至烧毁保护板。
任何一项参数修改以后,均需要点击参数后面的“小飞机”完成参数下发,均衡器成功接收到参数以后,会发出“滴”的响声。
BMS控制
BMS控制页面如图所示。通过BMS控制可以对保护板进行充电功能、放电功能、均衡功能进行开关,也进行可以关闭保护板电源、恢复出厂设置等操作。
BMS控制页面
安全保护措施及注意事项
保护板本身不存在高压,对身体不会造成电击伤害。
使用之前请仔细阅读使用说明书,按照正确的不同串数的接线图接线,从负极向正极接,均衡线接好以后要再次用万用表确认,确认无误才能插入保护板。
不允许私自改装保护板的功率线,私自改装功率线会造成保护板过流不均匀而烧毁保护板。
运输与贮存
运输
装箱后的产品不受雨雪直接影响和剧烈碰撞颠簸下,可用通常的运输工具运输。在运输过程中不允许与酸碱等腐蚀物放在一起。
贮存
包装好的产品应放置在永久性的库房内贮存,库房温度为0℃~35℃,相对湿度不大于80%,库房内应无酸碱及腐蚀性气体、无强烈机构振动和冲击、无强磁场的作用。
附录“一键铁锂”、“一键三元”默认参数
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