我们将在这篇文章中制作一个12V 2000mAh锂离子电池组。我们将从设计一个3s电池组开始,然后将BMS连接到它,以执行BMS的所有功能。锂离子电池由于其高能量密度和可再充电特性,越来越多地用作许多应用的电池组。然而,我们必须将锂离子电池与BMS连接起来,以保护电路不被破坏或缩短电池的寿命。在本教程中,我们将构建一个简单的3s电池组,并将其连接到3s 6Amps BMS电路。


约18650个锂离子电池

18650电池是一种锂离子电池,直径为18毫米,高度为65毫米。它的高度和直径都大于AA尺寸。它们与AA或AAA尺寸的电池不兼容。由于其高水平的功能,如250多次充电循环和增加的能量密度,18650电池类型在可充电和高电流消耗设备中很有用。由于其多功能性,18650锂离子电池可用于各种应用,包括电动汽车/踏板车、充电宝和应急照明、手电筒等公用设备。


这种电池因其安全性、高输出电流和能量容量而在电子行业中闻名。


18650单元格尺寸

18650电池的标准尺寸为18x65mm。


  • 18650电池长65毫米

  • 18650电池直径为18毫米

更具体地说,它的长度为65毫米,直径为18毫米;然而,从技术上讲,18650电池的尺寸允许有一定的长度和直径公差。上数据表以及锂离子电池的特性,您可以看到18±0.3mm 65±0.5mm等规格。请记住,18x65mm是标准尺寸,其余将由设备和电池的设计者和制造商处理。由于不同的小工具或设备限制了其他本地创建的技术,18650电池的尺寸是允许的。这可能无法分别产生适合设备或18650锂电池的正确长度和直径的电池或电池容纳空间。


关于BMS

电池管理系统(BMS)监测电池组,电池组是一组以行x列矩阵电分组的电池,以在设定的时间段内提供特定范围的电压和电流,以响应预测的负载情况。BMS的监督通常包括以下内容:


  • 充电状态的计算

  • 电池的过电压和欠电压保护。

  • 平衡充电。

  • 电池组充电管理。

  • 包装的温度监测。

“电池”这个名称指的是整个电池组。尽管如此,监测和控制功能被应用于被称为整个电池组组件中的模块的单个电池或电池组。锂离子可充电电池提供最高的能量密度,用于各种消费品的电池组,包括电脑和电动汽车。虽然它们功能良好,但如果在相对狭窄的安全操作区(SOA)之外使用,可能会很苛刻,其影响范围从电池性能下降到完全危险。BMS有一个复杂的工作描述,其总体复杂性和监督范围可能包括电气、数字、控制、热力等。


有关BMS的更多信息,请参阅这文章


既然我们已经掌握了关于18650锂离子电池和BMS的足够信息,让我们开始制作电池组。


12V锂离子电池组所需的材料


  • 18650个锂离子电池x 3个

  • 3S 6Amp BMS(电池管理系统)

  • 0.15mm涂层镍条

  • Barallel连接器

  • JST XH 2.54内螺纹4针连接器

  • 100mm PVC热缩套管

带BMS的12V电池组的连接

Cell Connection in Series

每18650个电池可充电至4.2V;我们需要三个串联的电池来制作一个12.6V的电池组。在上图中,显示了连接。


12V Battery Pack with BMS Module

BMS的安装如上所述。


BMS上的标记

与BMS的连接

对+

连接到蓄电池组的正极端子,用于充电和连接负载

对-

连接到蓄电池组的负极端子,用于充电和连接负载

B-

第一个电池的负极端子

地下一层

第一个电池的正极端子

地下二层

第二个电池的正极端子

B+/B3

第3节电池的正极端子

为了平衡电池组的充电,必须使用JST XH母接头将一组额外的电线连接到电池组上。


BMS Module with Battery Pack Connection

为了密封电池组以确保安全和坚固,我们使用了一个100mm的PVC热缩套管,并将其收缩在电池组周围。完成后,电池组将如下图所示。


12V Battry Pack

表演

为了测试电池组的性能,我们将其连接到恒流直流负载上,可以找到其详细信息在这里.


我们将电流设置为恒定的1安培,下面是测试结果。


  • 空载蓄电池电压-12.45V

  • 1Amp负载下的蓄电池电压-12.20V

从上图中可以观察到,当1A的负载连接到电池组时,电压从12.45V降至12.20V。在BMS关闭电池组之前,电压一直下降到9.2V,以防止电池过度放电。


常见问题解答


问:锂电池能用多久?

根据大多数制造商的说法,锂离子电池预计至少能使用5年或2000次充电循环。另一方面,如果妥善保管和使用,锂离子电池可以持续3000次循环。


问:锂电池在不使用时会失去电荷吗?

即使不使用电池,它也会耗尽电荷,无论是什么种类或物质。锂离子电池在不使用时也会耗尽电量。


问:BMS中的安培数是多少?

BMS额定值以安培(电流/流量的一个单位)为单位,而电池容量以安培小时(容量/储存能量的一个单元)为单位。BMS只关心流经它的最大电流,而不是安培小时。