Lityum Piller hakkında bilgiler
24-09-2021
16:54
BMS nedir? Ne işe yarar ?
Kartlarla İlgili Genel Bilgiler:
1- Koruma kartları lityum pillerin çalışma sınırları içinde çalışması amacıyla kullanılır ve pilleri
aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı akım gibi durumlardan korurlar. Genel olarak lityum bir pilin 2,75V
altına (yada 3V) inmemesi ve 4.25V üstüne çıkmaması istenir. Altına inmesi ömrünü, aşırı
şarj olması ısınırak şişmeye ve kalitesiz bir pilse patlamaya kadar yol açabilir.
2- Koruma kartları şarj devresi değildir. Lityum piller önce sabit akım (cc) sonra sabit voltaj
(cv) yöntemi ile şarj olurlar. BMS kartı, girişine verdiğiniz voltajı sabit akım-sabit voltaj diye
ayarlayamaz. Şarj için ayrıca bir CC-CV devresi ile pilleri BMS üzerinden şarj etmelisiniz.
BMS olmadan seri bağlı pilleri şarj etmek tehlikelidir. Sabit voltaj veren adaptörler, şarj voltajı
altında kalan değerler (3S batarya için 12V vermek gibi) ve Ni-mh şarjerlar, Lityum pillerin
şarj algoritmasına uygun şekilde şarj etmez. Piller veya ilgili şarj cihazlarınız zamanla zarar
görebilir. Çünkü piller şarj olurken doyumsuzdur mümkün olduğu kadar yüksek akım çekmek
isterler. Bunu akım gösteren bir güç kaynağı ile pile direkt 4.2V vererek ekrandan
gözlemleyebilirsiniz. BMS'in izin verdiği değerde (ki bu genelde BMS akım değerinde ya da
yarı değerinde olabilir ve yüksek değerlerdir) akım çekmek isteyecek ve sabit voltaj
adaptörünüzü zorlayacaktır. Bu nedenle önce sabit akım vererek pillerin max şarj voltajına
gelmesi sağlanmalı, sonra sabit voltaj modunda akım değerinin 50mA inene kadar sürmesi
sağlanmalıdır. Bu full şarj algoritmasıdır ve BMS bu işlemle ilgilenmez. XL4015 devresi yada
lityum iyon şarj cihazları kullanılması önerimizdir.
3-Pillerin mAh değerinin BMS'in akım değeriyle çok bir ilgisi bulunmamaktadır. Kapasitesi
2600mAh olan bir pil 1 saatte 2600mA akım sağlayabilir demektir. BMS'in akım değeri ( 3S
40A BMS'in 40A gibi) kartın üzerinden geçirebileceği max akım değerini belirtir. Bunun
üzerinde sürekli çalışmaz. Ancak spec bilgilerinde bulunan tepe akımlarına kısa bir süre izin
verir ve sonrasında koruma amaçlı gücü keserek koruma moduna girer. Isınma nedeniyle
max akımda çok uzun süre kullanmanız önerilmez. Bu nedenle kullanacağınız akımın
üzerinde bir BMS seçiminin zararı olmaz. Artı kutba koyacağınız bir uygun sigortayla
korumaya ek olarak extra önlem alabilirsiniz.
4-Bazı BMS'ler pillerin nominal voltajına göre (x3,6V ya da x3,7V) bazı BMS'ler full şarj
voltajına (x4,2) göre isimlendirilebilir. Burada önemli olan seri sayısıdır. 3S ya da 4S gibi.
5-Diyelim ki 2600mAh pillerle 3 Seri 3 paralel (3S3P) bir batarya yaptınız. Seri sayı voltajı
arttırır. 3x3,7V ( 11,1V) . Paralel sayısı kapasitenizi arttırır. (3x2600mAh = 7800mAh) 3S1P
batarya 3 pilden oluşur ve bu örneğe göre 11,1V 2600mAh kapasitesindedir.
6-Pillerden ne kadar akım çekebileceğinizi görmek için lütfen pillerin marka modelinin yanına
datasheet yazarak internette aratınız. Bu dökümanlarda sürekli deşarj akımı değeri
(continous discharge current) o pilin verebileceği sürekli akımı gösterir. paralel sayısı ile
çarparsanız o bataryadan çekilebiliecek sürekli akımı bulmuş olursunuz. Örneğin 3250mAh
kapasite olup 3C değerine sahip bir pil sürekli olarak 9750mA akım sağlayabilmektedir. 3
Paralel olarak kullandıysanız 3x9750 = 29250mA (yaklaşık 30A) sürekli çekebilirsiniz
demektir. Bu bataryada 15A, 20A gibi bir BMS kullanır ve 30A akım çeken bir yük
bağlarsanız BMS bu gücü sağlayamaz.
7-Diğer yönden diyelim ki yine 3250 mah ama 2C değerine sahip pillerden (sürekli 6500mA)
10A çekmek istediniz. 10A çekmek istediğinizde bu pilin voltajı ani bir şekilde düşer ve BMS'i
kesime götürebilir. Kullanılmış, ömrü az kalmış pillerde normal değerlerde bile akım çekmek
istediğinizde voltajı ani düşerek BMS'i kesime götürebilir. Aynı şekilde yüksek akımla şarj
ettiğinizde, çay bardağını bahçe hortumuyla doldurmuşçasına çok çabuk şarj voltajına
çıkartabilirsiniz ama hortumu çekip köpük ortadan kalktığında çay bardağının %30unu dolu
gördüğünüz gibi pilin full dolmadığını da görürsünüz. En iyi şarj akımı pillerin datasheetinde
yazan akım değerleridir ve genelde kapasitesinin 1/5'idir. (0,2C)
8-Pillerin eşit voltajda kullanımı ve birbirine yakın kapasitede kullanımı çok önemlidir. Eşit
voltajda olmaz ise deşarj sırasında kesme voltajına ilk ulaşan pil BMS'i kesime götürür. Şarj
olurkende 4,2'ye en çabuk ulaşan pil diğer pillerin voltaj değerleri ne olursa olsun BMS'i
kesime götürür. Bu bataryanızın efektif kullanımını önler. Aynı şekilde kapasitesi farklı
pillerden kapasitesi az olan çabuk boşalır ve çabuk dolarak aynı olumsuz etkiyi gösterir.
9-BMS montajına B-'den başlayarak B+'ya doğru ilerleyiniz ve pilleriniz full dolu olsa bile
montaj sonrası eğer P+ ve P-'den voltaj alamıyorsanız mutlaka şarj voltajı uygulayıp BMS'i
aktif hale getiriniz.
10- Matkap, süpürge gibi motorlu uygulamalarda küçük akımlı BMS'ler , motorun kalkış
anında istediği anlık çok yüksek akımda, yükün kısa devre olduğunu sanıp gücü kesebilir. Bu
nedenle bu uygulamalarda 40A altı BMS'leri bu tür cihazlarda kullanmanızı önermiyoruz.
11-BMS'lerin girişine şarj bağladığınızda, BMS bu voltajı bölerek ilgili padler ile bataryanıza
dağıtmaz. B1, B2 ..Bn gibi padler her seri kolun voltajını ölçüp, pilin kesme voltajına inip
inmediğini ve şarj voltjını aşıp aşmadığını kontrol için vardır. Yanlış sıralama yaptığınızda
BMS çalışmaz , muhtemelen zarar görebilir. Sıralamaya lütfen özen gösteriniz. Şemaya
uyarak montajını tamamlayınız.
12-Montaj sırasında kabloların devrelerin farklı yerlerine değmemesinden ya da
komponentlere yanlışlıkla değmemesinden emin olunuz. Kablolarda voltaj olduğu için
olmaması gereken bir yere yanlışlıkla kısa devre yapılması komponentlere zarar verir. BMS'i
yakabilir. Soketli ürünlerde önce soketi BMS'e takılı değilken montajlayınız ve yine BMS'e
takmadan öne pinlerinin sıralamasını bir voltmetre ile kontrol ediniz. her bir pinde 1 pil voltajı
kadar artmalıdır. Yanlış voltaj artışı sıralamanın yanlış olduğunu gösterir.
13-Lütfen lehimleme yaparken B- ve B+ dışındaki padlere ince kablo, B+ ve B-'ye akımı
taşıyacak kalınlıkta kablo takınız. Kabloları lehimlemeden önce uçlarını biraraya toplayıp,
lehim pastası yardımıyla lehim vererek tek bir damar gibi toplayıp fazlalığını yan keski ile
alınız. Damarlı bir şekilde lehim yapmaya çalıştığınızda o ince kılcal teller farklı
komponentlere kısa devre yapabilir.
14-Lehimleme yaparken havya ucunu lehim yapılacak pade dokundurup lehim alacak padin
ısınmasını ve lehim telini pad üzerine değdirerek lehimin pad üzerine yayılmasını sağlayınız.
lehimi havadan yapmak, havya ucunda eritmek top lehime ve soğuk lehime sebebiyet
verebilir. Bu konuda youtube bir hazinedir. Nasıl lehim yapılmalı şeklindeki videolara göz
atmanız önerilir.
15- Lityum iyon bir pile LifePO4 pilin BMSi, LifePO4 bir pile de lityum iyon BMS kullanılmaz.
Her pil türünün voltaj değerleri, kesim ve aşırı şarj değerleri farklıdır.
16- Balans Nedir? Balans bataryanızdaki pillerin arasındaki dengedir. Balanslı BMS ne işe
yarar ? Zaman içinde pillerin arasındaki voltaj dengesi bozulabilir. Ya da bir araya
getirdiğiniz piller farklı yerlerde kullanılmış, farklı marka ya da model piller olabilir. Bu şekilde
karışık pil kullanımını kesinlikle önermiyoruz, kullanılacaksa da kapasite kontrolü yaparak
(ZB2L3 devresi ile yapabilirsiniz) birbirine en yakın kapasiteleri seçiniz. Olanağınız varsa iç
dirençleri ölçüp birbirine en yakın olan pilleri gruplayın. Gruplarken voltajları eşit olmalıdır.
Farklı kapasiteli piller madde 8'de anlatılan sorunlara yol açar.
Bu farklı voltajdaki pillerden, çabuk dolan pili algılayan balanslı BMS, o pil, aşırı şarj voltajına
erişip şarjı sonlandırmasın diye, kart üzerindeki bir direnç üzerinde harcanır. Enerji, direnç
üzerinde ısıya dönüşür. Bu nedenle bu kartlardaki balans dirençlerinin ısınması normaldir.
Bu genelde 30 ila 50mA gibi küçük bir akım değeri ile sağlanır. Bu harcama sırasında diğer voltajı az
olan pillerin şarjı sürer ve bu ilk ulaşan pili yakalaması beklenir. Fakat piller arası voltaj farkı çok açıksa,
30 ila 50mA harcama yavaş kalır ve balanslama tam anlamıyla gerçekleşemez. Bir kaç şarj deşarj
çevriminde eşitleme sağlanabilir. Yada bataryanızın ilgili seri kolunu dışarıdan eşitlemeye
çalışabilirsiniz.