BMS 4S 40A

صُممت هذه اللوحة ذات الغلاف الأحمر المصنوع من الألمنيوم المصبوب والمقاوم للماء والرطوبة (IP67) خصيصاً لحزم بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم (LiFePO4) المكونة من 4 خلايا على التوالي (4S). الجهد الاسمي الإجمالي للحزمة هو 12.8V (بجهد اسمي 3.2Vلكل خلية)، وتُعد المعيار الشائع للأنظمة البديلة لبطاريات الرصاص الحمضية، والتطبيقات الشمسية الصغيرة، وعربات الغولف، وأنظمة التخييم والطوارئ.

المواصفات الفنية وجهود الحماية الدقيقة

• الكيمياء المتوافقة: خلايا فوسفات الحديد والليثيوم (LiFePO4 فقط - الجهد الاسمي للخلية 3.2V).

• تيار التفريغ المستمر (Continuous Discharge Current): 40 A (قدرة حمل مستمرة تقارب 500W على بنك 12.8V).

• تيار الشحن الموصى به (Continuous Charge Current): 20 A (حتى 40 A في طرازات المنفذ المشترك Common Port).

• تيار الذروة اللحظي (Peak Discharge Current): يصل إلى 120 A (لمدة 100 ms).

• جهد حماية الشحن الزائد (Overcharge Protection Cut-off):

  • للخلية الواحدة: 3.65V±0.05V (يفصل الشحن لحماية الخلية من زيادة الضغط والحرارة).

  • جهد استعادة الشحن (Release Voltage): 3.55V±0.05V.

• جهد حماية التفريغ العميق (Over-discharge Protection Cut-off):

  • للخلية الواحدة: 2.50V±0.05V (يفصل الحمل لمنع انهيار الخلية الكيميائي).

  • جهد استعادة التفريغ (Release Voltage): 2.70V±0.05V (أو 3.0V بمجرد توصيل الشاحن).

• تيار الموازنة السلبية المدمجة (Passive Balancing): 30 mA−35  (تبدأ الموازنة عند وصول جهد الخلية إلى ≥3.45V−3.60V).

• المقاومة الداخلية: ≤20 mΩ.

مخطط الأطراف والتوصيل (Common Port)

• الكابلات الرئيسية السميكة:

  • السلك الأسود السميك (B-): يتصل مباشرة بالقطب السالب الرئيسي لحزمة البطاريات (القطب السالب للخلية رقم 1).

  • السلك الأزرق السميك (P-): القطب السالب المشترك للشحن والتفريغ (يتصل بسالب الشاحن وسالب الحمل/الإنفرتر).

  • الموجب العام (B+ / P+): لا يمر عبر جسم الـ BMS إطلاقاً؛ يتصل موجب الشاحن وموجب الحمل مباشرة بالقطب الموجب الرئيسي للخلية رقم 4.

• مشط أسلاك الموازنة والحساسات (5 أسلاك بالتسلسل):

  • السلك 1 (الأسود / B0​): القطب السالب للخلية الأولى (نفس قطب B-).

  • السلك 2 (الأحمر / B1​): القطب الموجب للخلية 1 (وهو نفس نقطة الوصل مع سالب الخلية 2).

  • السلك 3 (الأحمر / B2​): القطب الموجب للخلية 2 (نقطة الوصل مع سالب الخلية 3).

  • السلك 4 (الأحمر / B3​): القطب الموجب للخلية 3 (نقطة الوصل مع سالب الخلية 4).

  • السلك 5 (الأحمر / B4​): القطب الموجب للخلية 4 (الموجب العام للحزمة).

خطوات التركيب، الفحص، والتنشيط التسلسلية

انزع الفيش الأبيض الصغير الخاص بأسلاك الموازنة الخمسة من لوحة الـ BMS قبل لمس أي قطب؛ يُحظر لحام الأسلاك والفيش موصول باللوحة.

طريقة التحقق: الفيش مفصول وموضوع جانباً بشكل آمن على طاولة العمل.

الحم أو ثبت السلك الأسود (B0​) بسالب الخلية الأولى، ثم الأسلاك الحمر بالتسلسل (B1​ ثم B2​ ثم B3​ وأخيراً B4​ على موجب الخلية الرابعة).

طريقة التحقق بالملتيميتر: ضع المجس الأسود على السلك الأسود في الفيش وقس الفولتية عند كل سلك أحمر بالتتالي:

• السلك الأسود إلى B1​: يقيس حوالي 3.2V−3.3V.

• السلك الأسود إلى B2​: يقيس حوالي 6.4V−6.6V.

• السلك الأسود إلى B3​: يقيس حوالي 9.6V−9.9V.

• السلك الأسود إلى B4​: يقيس حوالي 12.8V−13.3V (الجهد الكلي للبنك).

صل السلك الأسود السميك B- بإحكام على القطب السالب الرئيسي للخلية رقم 1 (عبر كابل شوكة نحاسي أو مسمار القطب مباشرة).

طريقة التحقق: إحكام التثبيت الميكانيكي وعدم وجود أي رخاوة عند تحريك الكابل باليد.

أدخل فيش أسلاك الموازنة في مكانه في الـ BMS حتى تسمع صوت التعشيق، ثم قس الجهد بين الموجب العام وكابل P- الأزرق؛ إذا كان الجهد صفراً أو منخفضاً جداً (وضع الإغلاق الأمني التلقائي):

• صل شاحن بطاريات 14.4V بطرفي الموجب العام وP- لمدة ثانية أو ثانيتين.

• أو المس طرف B- بطرف P- بسلك رفيع للحظة واحدة (توصيلة قصر لحظية لتنشيط البوابات).

طريقة التحقق: تطابق قراءة الجهد بين (B+ و P-) مع قراءة الجهد الكلي للحزمة بين (B+ و B-) تماماً.

• الموازنة الأولية للخلايا (Top Balancing): تيار موازنة Daly BMS صغير (35mA) ومخصص فقط لتعويض الفروق الطفيفة الناتجة عن التفريغ؛ إذا كانت الخلايا جديدة أو غير متطابقة الشحن، يجب ربط الخلايا الأربع على التوازي وشحنها معاً إلى 3.65V قبل تجميعها على التوالي في الـ BMS.

• استخدام شاحن LiFePO4 مخصص: يجب ألا يتجاوز جهد شاحن البنك بالكامل 14.4V−14.6V؛ استخدام شواحن الرصاص التي تحتوي على دورات تعويض كبريتة (Desulfation/Equalization) بجهود تفوق 15V سيؤدي إلى فصل الـ BMS فوراً وتلف الخلايا بمرور الوقت.

• عكس ترتيب أسلاك الموازنة: أي خطأ في ترتيب الأسلاك الحمر يؤدي إلى احتراق مقاومات الموازنة السطحية داخل الـ BMS وتفحم الشريحة فور إدخال الفيش.