Sistema de gerenciamento de bateria (BMS) para ferramentas elétricas

I. O que são ferramentas elétricas?

As ferramentas elétricas estão disponíveis em uma ampla variedade de tipos, que podem ser classificadas, de forma geral, por potência e aplicação:

II. bateria Tensão, número de células e corrente

As baterias para ferramentas elétricas consistem em várias células de íon-lítio (geralmente 18650 ou 21700) conectadas em série(para aumentar a voltagem) e paralelo(para aumentar a capacidade).

Notas:

- 20V Máx. vs 18VSão essencialmente a mesma especificação. "20V Max" refere-se à tensão sem carga (4V × 5 células), enquanto "18V" é a tensão nominal (3,6V × 5 células). Esses termos são frequentemente usados ​​como sinônimos no mercado.

- Valor atualDeterminada pela potência do motor da ferramenta. Por exemplo, uma ferramenta de 18V 500W tem uma corrente de operação de aproximadamente `500W / 18V ≈ 28A`. A corrente de pico (por exemplo, durante a inicialização ou em caso de travamento) será ainda maior.

III. Como escolher um sistema de gerenciamento de baterias (Bms) para ferramentas elétricas?

As ferramentas elétricas têm requisitos extremamente rigorosos para o BMS (Sistema de Gestão de Edifícios) —BMS de energia É completamente diferente de um sistema de gerenciamento predial (BMS) comum para armazenamento de energia. Ao comprar, concentre-se nos seguintes parâmetros principais:

1. Corrente de descarga contínua (indicador mais crítico)

- Requisito: A corrente de descarga contínua do BMS deve ser maior que a corrente máxima de operação da ferramenta, com uma margem suficiente (recomenda-se 20% a 30%).

Exemplo: Se a sua esmerilhadeira angular tiver uma corrente de operação de 25A, escolha um BMS com capacidade de descarga contínua ≥ 30A.

Consequência: Se a corrente for insuficiente, o BMS acionará a proteção contra sobrecorrente devido ao superaquecimento, causando o desligamento repentino da ferramenta. Isso afeta seriamente a eficiência do trabalho e pode até danificar o BMS.

2. Corrente de descarga máxima

- Requisito: Deve suportar a alta corrente instantânea gerada quando a ferramenta inicia ou trava repentinamente (geralmente 2 a 3 vezes a corrente de operação) e manter essa corrente por um período sem acionar a proteção.

- Exemplo: Para o 30A BMS Conforme mencionado acima, sua capacidade de corrente máxima idealmente deve atingir 60A-90A e durar alguns segundos.

3. Seleção de Hardware e MOSFET

- MOSFETs: Esses são componentes essenciais que determinam a capacidade de corrente. Sempre pergunte ao fornecedor qual o modelo de MOSFET usado no BMS e, em seguida, verifique a folha de dados (manual técnico) para confirmar seu desempenho real.

- Baixa resistência interna (baixa Rds(on)): Uma menor resistência interna significa menor geração de calor e maior eficiência. Os sistemas de gerenciamento de energia (BMS) devem usar MOSFETs de baixa resistência.

4. Funções básicas de proteção

- Proteção contra sobrecarga: Interrompe o carregamento quando a tensão de cada célula atinge 4,25 V ± 0,05 V.

- Proteção contra descarga excessiva: Interrompe a descarga quando a tensão de cada célula cai para 2,8 V ± 0,1 V (algumas ferramentas exigem um limite superior, por exemplo, 3,0 V, para evitar danos às células).

- Proteção contra sobrecorrente/curto-circuito: Interrompe o circuito instantaneamente (tempo de resposta em microssegundos) quando a corrente excede o valor definido ou ocorre um curto-circuito.

- Proteção contra temperatura: Deve ser equipado com um sensor de temperatura NTC para interromper o funcionamento quando a temperatura da bateria estiver muito alta (por exemplo, 70 °C) ou muito baixa (por exemplo, 0 °C).

5. Função de equilíbrio

- Balanceamento passivo: Suficiente para ferramentas elétricas. Ao final do carregamento, resistores são utilizados para descarregar as células com tensões mais altas, mantendo a tensão de todas as células consistente e prolongando a vida útil da bateria.

6. Protocolo de comunicação (essencial para ferramentas inteligentes)

Muitas ferramentas de marcas reconhecidas (ex.: Dewalt, Milwaukee) possuem protocolos de comunicação entre a bateria e a máquina. Sistemas de gerenciamento de bateria (BMS) de terceiros podem exigir a quebra ou simulação desses protocolos; caso contrário, a ferramenta pode não funcionar ou apresentar erros. Para usuários domésticos em geral, escolha um BMS universal ou sem protocolo definido.

IV. Resumo: Lista de verificação de compras

Ao selecionar ou substituir um BMS para sua ferramenta elétrica, verifique os seguintes itens:

1. Confirme a voltagem da bateria: Quantas células (quantos "S") tem meu conjunto de baterias?
2. Confirme a corrente da ferramenta: Qual é a potência da minha ferramenta e quais são, aproximadamente, sua corrente de operação normal e sua corrente de pico? (Estime aproximadamente usando a fórmula: `Potência (W) / Tensão (V) = Corrente (A)`)
3. Parâmetros principais: A corrente de descarga contínua e a corrente de pico do BMS atendem aos requisitos com margem suficiente?
4. Funções de proteção: Estão disponíveis proteções contra sobrecarga, descarga excessiva, sobrecorrente, curto-circuito e temperatura?
5. Função de balanceamento: Possui balanceamento passivo?
6. Problema de protocolo: o host da minha ferramenta requer um protocolo de comunicação específico?
7. Qualidade de fabricação e dissipação de calor: A placa BMS é bem feita? Os MOSFETs vêm com almofadas térmicas de silicone ou requerem dissipadores de calor para instalação?

V. Recomendo o XJBMS: Ferramentas elétricas BMS