一种简单的12V带保护电路的锂离子电池组的设计

在本文中，我们将看到如何设计一个简单的12V锂离子电池组以及如何将其与保护电路锂离子电池是当今时代用于为设备和小工具供电的最常用的储能设备之一。由于高能量密度锂离子电池以不同的串联和并联方式连接，以形成不同电压输出和容量的电池组。设计一个简单的电池组，并将其与具有成本效益的保护电路连接，以使坚固的电池组可用于为RC汽车、四旋翼机或其他以12VDC运行的不同小工具供电。

如果你有兴趣了解更多关于锂离子电池的信息，你一定对我们之前报道的文章感兴趣不同的锂离子电池化学成分你可能还想学习和设计2S蓄电池充电器电路我们之前做的。

串联和并联连接锂离子电池

大多数锂电池化学物质的标称电压低于4伏。因此，为了使其适用于更高电压的应用，我们可能必须使用升压转换器，或者我们可以设计一个电池组，通过将电池排列成串联和并联的组合来提供所需的输出电压。

串联连接电池：当一个电池的正极端子与第二个电池的负极端子连接时，该电池被视为串联连接。在串联连接的情况下，电池的总电压增加，并且由串联连接的所有电池的电压之和给出。下图显示了串联连接的外观。

并联连接单元格当第一个电池的正极端子连接到第二个电池的负极端子，并且类似地，两个电池单元的负极端子连接在一起时，电池被称为并联连接。在并联连接的情况下，电池的总容量增加，同时电压保持不变。下图显示了并联连接中的单元的外观。

制作12伏电池组

要制造电池组，第一步是知道电池的标称电压。我们选择的电池标称电压为3.7伏，而充电电压为4.2伏。因此，为了制作12伏的电池组，我们需要3个电池串联。我们使用的细胞图像如下所示

我们正在选择容量为1200mAh的3.7V电池。因此，使用3个类似的3.7V 1200mAh电池，并将它们串联起来，如下图所示。

注：确保连接相同容量的所有电池，否则电池组的寿命会受到影响。

我取了一个3细胞支架（或细胞间隔物），放置了3个细胞，使1^标准时间和3^第三方细胞的正极面朝下，中间细胞的正极朝上。放置电池后，放置另一个3电池支架，确保电池组固定，电池固定在其位置。现在，下一步是将电池彼此串联。让我们将这3个小区称为C1、C2和C3。首先，使用镍条将C1的+ve端子与C2的负极端子连接，将C2的正极端子与C3的负极端子相连，如下图所示。

下一步是连接C1负极端子的导线和C3正极端子的另一根导线。上述配置被称为3S配置或3系列配置，并且当测量C3的正极端子和C1的负极端子之间的电压时，其将等于12V电池。

如何将镍带连接到电池

最好的方法是使用点焊机。首先，用干净的布清洁电池和镍带的表面，以清除表面的灰尘或污垢颗粒。将镍条放在电池的端子上，使点焊机的尖头短暂接触，您可以通过旋转电池来重复这个过程，以进行额外的连接。您的电池现在已牢固地连接到镍条上。对其他连接重复相同的步骤。

如果你没有点焊机怎么办？

第一步是用钉子或任何金属物体刮伤要连接的电池的所有端子。

刮伤后，在电池端子上涂上少量焊剂，并在端子上涂一点焊料。对镍带进行同样的操作，并将镍带与电池的端子连接。

重复该步骤多次，以便根据需要进行连接。您的12V电池已准备就绪。

连接蓄电池保护模块

锂离子电池需要一个电池保护模块来保持电池的健康。这些设备可以保护电池组免受过充电、深度放电甚至过电流的损坏。这对于保证电池的安全和延长电池寿命至关重要。为了确保电池的安全，我们使用了一个现成的3-S 6安培电池保护模块或BMS模块。

将BMS模块与电池组连接。大多数BMS将具有相同的连接术语。

对-蓄电池组的负极端子连接

P+P蓄电池组的正极端子连接

T用于连接温度传感器

B+第一个蓄电池的正极端子

B-最后一个蓄电池的负极端子

地下一层连接到1^标准时间电池

地下二层连接2^第二次电池

为了测量温度，可以使用NTC热敏电阻。您必须将热敏电阻的一端连接到P+端子，NTC热敏电阻的另一端必须连接到BMS模块上的T焊盘。

测试

为了测试模块，在目视检查所有连接后，检查P+和P-两端的电压。电压应该等于B+和B-焊盘两端的电压。下一步是测试P-和B1之间的电压，电压应该在3.7V附近，因为它是单个电池的电压。

下一步是测试P-和B2之间的电压，该测量将为我们提供串联连接的2个电池之间的电压。显示的电压将在7.4V左右。

在测试了所有的极板后，我用一个12伏的充电器给电池组充电，半小时后，测量了电池组的电压。电池组的起始电压为，电池组的最终电压如下所示：

din

时间	电压
开始	11.58伏
30分钟	12.03伏

g="0" cellspacing="0">

我还用电池组为灯泡、电机和其他电器供电，电池组工作得很好。

结论

设计电池组的知识非常重要，因为由于电池的容量和电压较低，很少将其作为单个实体使用，因此，电池会聚在一起形成电池组。当电池单元串联时，电池的电压增加，而当电池单元并联时，电池容量增加。由于锂离子电池有损坏的风险，电池组配备了电池管理系统，以确保电池组的正常工作。BMS通常监测电池的健康状况、充电、电压和电流，而更先进的BMS也可以监测温度，并具有将电池数据传输到远程位置的功能。我希望你能学到一些新的东西，如果你对电池组的设计有任何疑问或疑问，请随时在下面的评论部分写下。