BMS для Li-Ion своими руками: подробная инструкция по подключению платы 3S и 4S

Плата BMS — это элемент управления аккумуляторной сборкой, обеспечивающий защиту от перезаряда, переразряда, перегрева, короткого замыкания и дисбаланса между ячейками. В бюджетных и средних сборках чаще всего применяются платы формата 3S (для трёх элементов, 11,1 В) и 4S (четыре элемента, 14,8 В).

Понимание маркировки и порядка подключения помогает избежать ошибок, сбоев и повреждений аккумуляторов. Разберём всё по шагам.

Функции BMS и алгоритм защиты

Плата постоянно отслеживает напряжение на каждом элементе аккумуляторной сборки. Если хотя бы одна банка выходит за границы безопасного диапазона (обычно от 2,5 до 4,2 В), BMS отключает заряд или разряд. Это защищает элементы от преждевременного выхода из строя.

Функция балансировки отвечает за выравнивание напряжений на ячейках. Когда одна из банок заряжается быстрее остальных, BMS отводит избыточную энергию через резисторы, снижая разницу. Это особенно критично при последовательном соединении нескольких элементов, где перекос напряжений приводит к деградации батареи.

Инструменты для сборки

Для подключения платы BMS потребуется:

- Мультиметр с режимами измерения напряжения и сопротивления

- Паяльник и припой

- Термоусадка и изолента

- Маркеры или бирки для проводов

- Плотные силовые провода (не ниже 10 AWG)

- Предохранитель на 50–250 А

- Плоскогубцы, нож, кабельные стяжки

Схема подключения BMS 3S (4-проводная)

Плата 3S подключается к аккумулятору с тремя последовательно соединёнными элементами. Балансировочный разъём имеет четыре провода:

B0 (чёрный) — общий минус

B1 — между 1-й и 2-й банкой

B2 — между 2-й и 3-й

B3 — плюс третьей банки (B+)

Порядок подключения:

B0 припаивается к минусу первой ячейки

B1 — к месту между 1-й и 2-й

B2 — между 2-й и 3-й

B3 — на общий плюс сборки

После подключения измерьте мультиметром напряжения между каждой парой (B0–B1, B1–B2, B2–B3). Разница между ними не должна превышать 0,1–0,2 В. Если есть расхождения — балансировка обязательна.

Силовые провода подключаются так:

B− — общий минус

P− и P+ — линии нагрузки и зарядки

В split-схемах дополнительно используется C− (зарядный минус отдельно)

Схема подключения BMS 4S (5-проводная)

Для четырёх банок используется схема с пятью балансирующими проводами:

B0 — минус всей сборки

B1 — между 1-й и 2-й

B2 — между 2-й и 3-й

B3 — между 3-й и 4-й

B4 — плюс последней ячейки (B+)

Алгоритм такой же: шаг за шагом припаиваются провода, далее проверяется равенство напряжений на каждой банке. Если отклонения велики — плату подключать нельзя. Дополнительно проверяется прозвон между силовыми контактами P− и B− — должно быть сопротивление менее 10 мОм.

Работа с умными платами

Smart BMS дополнительно оснащаются модулем Bluetooth и активной балансировкой. Они позволяют отслеживать параметры батареи в реальном времени, задавать пороги отключения и настраивать скорость балансировки. Здесь важно строго соблюдать документацию: такие платы чувствительны к переполюсовке, несогласованным номиналам и ошибкам пайки.

После подключения система требует:

- Настройку параметров в приложении (для Bluetooth-плат)

- Калибровку напряжений

- Проверку работы каждого канала балансировки вручную

Ошибки и как их избежать

Один из частых промахов — неверное подключение балансировочного кабеля. Перепутанные B1/B2 или отсутствие B0 выводит BMS из строя и может испортить аккумуляторы. Также опасна плохая пайка: если контакт имеет высокое сопротивление, часть энергии теряется в виде тепла, и может быть превышен рабочий ток.

Другие ошибки:

- Отсутствие предбалансировки ячеек

- Неправильная установка силовых линий: например, перепутаны C− и P−

- Подключение к неподготовленной сборке с разбалансированными банками

Финальная проверка системы

Перед подключением платы мультиметром проверяются все напряжения на балансировочном разъёме. После подключения:

1. Прозвоните между B− и P−

2. Включите зарядное — убедитесь, что напряжение на выходе растёт

3. Подключите нагрузку — проверьте падение напряжения

На Smart BMS откройте приложение и убедитесь, что напряжения на всех ячейках отображаются корректно

Правильно собранная BMS-система не только защищает сборку, но и продлевает срок службы аккумуляторов, предотвращая перегрев и дисбаланс. Соблюдение схемы и точность подключения — критически важны.