Форумчане:
Всего пользователей
  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » Электроинструмент » Схемы и разборки всего подряд » Модуль защиты BMS 3S 25A с переделкой и установкой (Маркировка платы HX-3S-FL25A-A)
Модуль защиты BMS 3S 25A с переделкой и установкой
Anat78 Дата: Понедельник, 21.01.2019, 14:41 | Сообщение # 1

Администраторы

Anat78

Генерал-лейтенант

  • Сообщений: 577
  • Репутация: 3
Anat78

Модуль защиты BMS 3S 25A с переделкой и установкой

Из-за невысокой стоимости и встроенного балансира плату защиты можно встраивать прямо в батарейный блок электроинструмента. Функций зарядки
плата не имеет.
Маркировка платы HX-3S-FL25A-A



Из-за невысокой стоимости и встроенного балансира плату защиты можно встраивать прямо в батарейный блок электроинструмента. Функций зарядки
плата не имеет.
Маркировка платы HX-3S-FL25A-A

Размер платы совпадает с указанным 56х45мм, однако, толщина 4мм значительно больше заявленных 1,2мм, имейте это в виду.
Шунт собран из двух SMD резисторов по 5мОм в параллель (суммарно 2,5мОм).
Проволочные шунты всё-же надёжнее держат перегрузку, тут очевидно немного сэкономили, зато резисторы плоские и не торчат.
Полевики стоят AOD514 в параллель по 4 штуки



Балансировка собрана на базе HY2213-BB3A, номинальное напряжение балансировки 4,20В
Ток балансировки фиксированный 42мА (4,20В/100Ом=42мА), для не шибко ёмких аккумуляторов этого вполне достаточно.
Балансировка работает постоянно и независимо от схемы защиты. Пока
напряжение на любом из аккумуляторов превышает 4,20В, к нему
подключается нагрузочное сопротивление 100 Ом до тех пор, пока он не
разрядится до 4,20В.

При желании, данную плату можно легко переделать в 2S просто замкнув
перемычкой B2 и B+, при этом силовые ключи могут греться сильнее за счёт
повышения сопротивления каналов полевиков.
Защиту обеспечивают контроллеры HY2110-CB

Схема платы HX-3S-FL25A-A:



Схема хоть и выглядит сложновато, работает просто и понятно. Ошибки естественно никуда не делись — китайцы держат марку smile
Нумерация транзисторов показана условно.
На p-n-n транзисторах Q1-Q6 собран преобразователь уровней и сумматор сигналов с HY2210
На n-p-n транзисторах Q7-Q9 собрана нехитрая транзисторная логика управления силовыми ключами
Q7 отпирается при переразряде любого аккумулятора до напряжения ниже
2,40В, восстановление происходит при напряжении свыше 3,0В (после снятия
нагрузки либо подключения к зарядке).
Q8 обеспечивает защёлкивание защиты после её срабатывания до момента
полного снимания нагрузки. Одновременно, на нём организована
быстродействующая защита при коротком замыкании нагрузки, когда ток
прыгает свыше 100А.
Q9 отпирается при перезаряде любого аккумулятора до напряжения свыше
4,28В, восстановление происходит под нагрузкой при напряжении ниже
4,08В. При этом силовые ключи не препятствуют протеканию разрядного
тока.
Точные пороги всех контроллеров я не проверял, т.к. это трудоёмко, но
реально они не сильно отличаются от заявленных в спецификации.

S1 и S2 — просто контрольные точки, к термозащите отношения не имеют.
Более того, замыкать их между собой нельзя. Как нормально подключить
термозащиту — ниже расскажу и покажу.
На S1 появляется сигнал при переразряде любого элемента.
На S2 появляется сигнал при перезаряде любого элемента, а также после срабатывания токовой защиты.
Ток потребления платой очень мал — 8мкА.

Типовая схема подключения платы не является оптимальной, т.к. к плате идут аж 4 силовых провода. Я подключил по более простой схеме, когда к
плате идёт всего 2 силовых провода. Такое подключение допускается при
малой длине соединительных проводов до аккумуляторов
Прикрепления: 4592886.jpg(125.3 Kb) · 4891004.jpg(63.9 Kb) · 6014282.jpg(100.9 Kb) · 8921966.gif(95.5 Kb) · 4238145.gif(40.4 Kb)


https://vk.com/l_boxx - 3D печать, крепления для L-boxx Bosch, Festool и многое другое.
Anat78 Дата: Вторник, 22.01.2019, 07:38 | Сообщение # 2

Администраторы

Anat78

Генерал-лейтенант

  • Сообщений: 577
  • Репутация: 3
Anat78

Под нагрузкой при резком нажатии курка тут-же срабатывает защита платы sad
Сначала, я логично предположил, что она отрубается из-за токовой
перегрузки, но замыкание шунта платы ничего не изменило. Стало понятно,
что не токовая перегрузка платы вызывает срабатывание защиты.
Далее, подключил осциллограф в режиме записи к аккумуляторам и проверил
напряжение на них под нагрузкой. Напряжение успело провалиться ниже 7В и
защита тут-же сработала sad
Вот и причина срабатывания защиты. Почему напряжение так сильно
провалилось, ведь аккумуляторы высокотоковые? Давайте займёмся
измерениями и расчётами:
— напряжение аккумуляторов 11,4В (HP890CN)
— внутреннее сопротивление аккумуляторов из даташита на постоянном токе DC-IR 66мОм (3х22мОм)
— измеренное сопротивление двигателя 63мОм
— сопротивление соединительных проводов и переключателя шуруповёрта — 23мОм
— сопротивление платы защиты — шунт + MOSFET + провода подключения — 10мОм
Общее сопротивление цепи 66+63+23+10=162мОм
Ток в цепи 11,4/0,162=70А
Немало, однако…

Но проблема не в токе, а в падении напряжения на аккумуляторах.
При токе 70А напряжение каждого аккумулятора снижается на 70*0,022=1,54В
и становится 3,8-1,54=2,26В. Вот она, реальная причина срабатывания
защиты!
Корректировать или убирать защиту нежелательно — снижается безопасность
использования, поэтому её надо просто замедлить на время пуска
двигателя. Добавляем конденсатор 0,47мкФ в нужное место и задержка
готова smile
Если кому-то паять мелочь на плату затруднительно, можно запаять конденсатор навесным монтажом между S1 и B-
Мне проще было поставить SMD конденсатор smile
Теперь есть достаточно времени, чтобы двигатель успел раскрутиться под
нагрузкой. При жёсткой блокировке двигателя на полном газу, защита
срабатывает через 0,3 сек, а не мгновенно, как раньше.
Переделанная плата:



Плата содержит высокоомные цепи, поэтому после пайки необходимо тщательно отмывать плату.

Схема после переделки:



Описание всех доработок
1. Выпаян ненужный конденсатор 0,1мкФ со 2 вывода HY2210 к шунту. Зачем
его вообще поставили — непонятно, в даташите на HY2210 он отсутствует.
На работу не влияет, но выпаял его от греха подальше.
2. Добавлен резистор база-эмиттер для нормального восстановления после срабатывания защиты.
Без него, автовосстановление защиты после снятия нагрузки работает
крайне нестабильно, т.к. малейшие наводки на P- мешают сбрасывать
защиту. Подходящий номинал резистора 1-3МОм. Паял этот резистор
аккуратно непосредственно к выводам транзистора. Осторожно, не
перегревайте его!
3. Добавлен конденсатор 0,47мкф для замедления срабатывания защиты от
переразряда с 25мс (типовое для HY2210) до 300мс. Пробовал подключать
конденсатор 0,1мкФ — защита срабатывает слишком быстро для здоровенного
двигателя RS-775. Если двигатель совсем зверский, может понадобиться
установка более ёмкого конденсатора, например 1мкФ

Теперь резкое нажатие на курок под нагрузкой не приводит к срабатыванию защиты smile

Подключение защитного термовыключателя.
К данной плате можно подключить как NO так и NC термовыключатель.
Схемы привожу ниже.



Я использовал NO термовыключатель KSD 9700 5A 70ºC



Приклеил его к аккумуляторам



Итоговая схема получилась такова

Прикрепления: 9959658.gif(77.4 Kb) · 7225417.jpg(230.3 Kb) · 5622281.gif(26.3 Kb) · 9923054.jpg(18.0 Kb) · 2538296.jpg(114.9 Kb) · 9989866.gif(27.4 Kb)


https://vk.com/l_boxx - 3D печать, крепления для L-boxx Bosch, Festool и многое другое.
Anat78 Дата: Вторник, 22.01.2019, 07:46 | Сообщение # 3

Администраторы

Anat78

Генерал-лейтенант

  • Сообщений: 577
  • Репутация: 3
Anat78

Конденсатор у меня 1мкФ, резистор 1МОм. Схема работает идеально.



Прикрепления: 8980067.jpg(51.5 Kb) · 0556336.png(381.8 Kb)


https://vk.com/l_boxx - 3D печать, крепления для L-boxx Bosch, Festool и многое другое.
Форум » Электроинструмент » Схемы и разборки всего подряд » Модуль защиты BMS 3S 25A с переделкой и установкой (Маркировка платы HX-3S-FL25A-A)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: