4S 20A Lityum Matkap BMS Kare Tip (NTC’li)
4S 20A Lityum Matkap BMS Kare Tip, dört hücreli (4S) lityum iyon veya lityum polimer batarya paketlerini şarj ve deşarj sırasında güvende tutan bir koruma devresidir. Kare gövde yapısı, matkap gibi el aletlerinin blok tipi batarya paketlerinin içine kolayca yerleşir. Kart üzerine bağlı NTC termistör, batarya sıcaklığını izleyerek aşırı ısınmada şarj veya deşarj işlemini otomatik olarak keser. 20A sürekli akım kapasitesi, matkabın yük altında çektiği yüksek akımı karşılayacak şekilde boyutlandırılmıştır. Devre; aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı akım ve kısa devreye karşı hücreleri otomatik olarak koruyarak hem batarya ömrünü uzatır hem de kullanım güvenliğini artırır.
Teknik Özellikler
| Hücre dizilimi | 4S (4 hücre seri bağlı) |
| Anma gerilimi | 14,8V (3,7V x 4 hücre) |
| Tam şarj gerilimi | 16,8V (4,2V x 4 hücre) |
| Maksimum sürekli deşarj akımı | 20A |
| Gövde şekli | Kare tip PCB |
| Sıcaklık koruması | NTC termistör ile aşırı ısınma algılama ve otomatik kesme |
| Aşırı şarj koruması | Var, hücre başına yaklaşık 4,25V-4,30V seviyesinde devreyi keser |
| Aşırı deşarj koruması | Var, hücre başına yaklaşık 2,4V-2,5V seviyesinde devreyi keser |
| Aşırı akım koruması | Belirlenen akım eşiği aşıldığında çıkışı otomatik keser |
| Kısa devre koruması | Çıkışta kısa devre algılandığında anında devreyi keser |
| Anahtarlama yapısı | P- hattı üzerinden seri bağlı MOSFET çifti ile şarj/deşarj kontrolü |
| Koruma sonrası davranış | Aşırı akım ve kısa devre korumasından sonra yük kaldırılınca çıkış kendiliğinden geri açılır; aşırı deşarj kesmesinden sonra çıkışın tekrar açılması için genellikle şarj cihazının bağlanması gerekir |
| Uyumlu hücre tipi | Silindirik Li-ion hücreler (18650, 21700 vb.) |
| Bağlantı uçları | B+, B-, P+, P-, hücre algılama uçları (B1, B2, B3 - her hücre birleşim noktasına bağlanır) ve NTC sensör hattı (pad veya kablo çıkışı) |
| Kullanım alanı | Şarjlı el aletleri (matkap, tornavida) batarya paketleri |
| Montaj şekli | Batarya paketi içine lehim veya nikel şerit ile bağlanır |
| Devre kartı malzemesi | FR4 baskılı devre kartı üzerine yüzey montaj bileşenler |
| Şarj/deşarj yönü | Aynı B+/B- ve P+/P- uçları üzerinden hem şarj hem deşarj yapılır |
Öne Çıkan Özellikler
- Dört hücreli (4S) lityum iyon veya lityum polimer bataryaları aşırı şarj, aşırı deşarj, aşırı akım ve kısa devreye karşı otomatik olarak korur ve hücrelerin güvenli gerilim aralığında kalmasını sağlar.
- Kart üzerine bağlı NTC termistör sayesinde batarya sıcaklığını sürekli izler; sıcaklık güvenli aralığın dışına çıktığında şarj veya deşarj işlemini keserek termal riske karşı ek bir güvenlik katmanı oluşturur.
- 20A sürekli akım kapasitesi, matkap gibi kalkış anında ve yük altında yüksek akım çeken el aletlerinin ihtiyaç duyduğu akımı karşılayabilecek şekilde tasarlanmıştır.
- Kare tip kompakt gövde yapısı, dikdörtgen şerit tip kartlara göre daha az yer kaplayarak blok şeklindeki matkap batarya paketlerinin içine kolayca sığar.
- Çıkışta kısa devre oluştuğunda devreyi anında keserek hem bataryayı hem de bağlı cihazın motor sürücü devresini olası hasardan korur.
- B+/B-/P+/P- şeklindeki standart bağlantı düzeni sayesinde batarya paketi üretiminde veya tamirinde hızlı ve basit montaj yapılabilir.
- Aşırı şarj ve aşırı deşarj eşiklerini otomatik olarak yöneterek hücrelerin kapasite kaybını ve dengesiz yıpranmasını yavaşlatmaya yardımcı olur.
Kullanım Alanları
- Şarjlı matkap batarya paketinde zamanla arızalanan veya şişen hücrelerle birlikte orijinal koruma kartının da yenisiyle değiştirilmesi.
- 18650 veya 21700 hücrelerden ev yapımı 4S matkap bataryası üretilirken hücreleri korumak amacıyla devreye koruma kartı olarak eklenmesi.
- Akülü tornavida, akülü testere ve akülü taşlama gibi diğer 14,8V'luk şarjlı el aletlerinin batarya paketlerine entegre edilmesi.
- Taşınabilir el feneri, kamp lambası veya küçük güç kaynağı gibi 4S Li-ion paket kullanan cihazlarda batarya koruma katmanı olarak kullanılması.
- Servis atölyesinde şişmiş veya kapasitesi ciddi oranda düşmüş hücreler değiştirildikten sonra batarya paketine yeni ve sağlıklı bir BMS montajı yapılması.
- Elektronik ve robotik projelerinde 4S lityum paketiyle beslenen motorlu sistemlerin batarya yönetiminin ve güvenliğinin sağlanması.
Bağlantı ve Kullanım
Kartın B+ ve B- uçları batarya hücre dizisinin en uçtaki pozitif ve negatif kutuplarına lehimlenir; hücre algılama uçları (B1, B2, B3) ise her hücre birleşim noktasına bağlanır. P+ ve P- uçları şarj cihazına veya matkabın motor sürücüsüne giden hattı besler; cihaz kullanılırken deşarj akımı, şarj sırasında ise şarj akımı bu uçlar üzerinden geçer. NTC termistör ucu, sıcaklığı doğru ölçebilmesi için hücre paketinin ortasına veya en sıcak hücreye yakın bir noktaya sabitlenmeli ve iyi ısı iletimi için hücre yüzeyine temas ettirilmelidir. Montaj tamamlandıktan sonra bataryayı kapalı bir kutuya yerleştirmeden önce kısa bir şarj-deşarj testi yapılarak koruma devresinin ve NTC bağlantısının doğru çalıştığından emin olunmalıdır. İlk kullanımdan önce P+ ve P- uçları arasında dolu bir pakette beklenen yaklaşık 16,8V gerilimin bir multimetre ile ölçülerek doğrulanması, yanlış bağlantı veya ters polarite ihtimaline karşı önerilir. Bağlantılar yapılırken B+/P+ pozitif hattının negatif hatta (B-, P- veya hücre eksi kutbuna) temas etmemesine, lehim sırasında hücrelere uzun süre ısı uygulanmamasına özellikle dikkat edilmelidir. Kartın açıkta kalan lehim padleri, batarya kutusuna yerleştirilmeden önce ince bir izolasyon bandıyla kapatılarak metal yüzeylerle istenmeyen temasın önüne geçilmesi önerilir.
Paket İçeriği
- 1 adet 4S 20A Lityum Matkap BMS koruma kartı (kare tip gövde)
- Karta lehimli halde gelen NTC sıcaklık sensörü ve bağlantı kablosu
- Hücre bağlantısı için B+, B-, P+, P- lehim padleri
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Kart üzerinde çalışırken B+/P+ pozitif hattının negatif hatta (B-, P- veya hücre eksi kutbuna) temas etmemesine dikkat edilmeli, kısa devreden kaçınılmalıdır.
- Lehimleme sırasında hücrelere uzun süre yüksek ısı uygulanmamalıdır; aksi halde hücre içi ayırıcı zarar görebilir ve yangın riski oluşabilir.
- NTC sensörünün hücreye temas edecek şekilde doğru konumda sabitlenmemesi, aşırı ısınma durumunun geç algılanmasına ve koruma tepkisinin gecikmesine neden olabilir.
- Kartın 20A'lik akım kapasitesinin üzerinde çekiş yapan cihazlarda kullanılması BMS'in aşırı ısınmasına veya arızalanmasına yol açabilir.
- Kapasitesi düşmüş veya şişmiş hücrelerin sağlıklı hücrelerle aynı pakette kullanılması koruma devresinin performansını olumsuz etkileyebilir ve hücreler arasında dengesizliğe yol açabilir; kartta ayrı bir hücre dengeleme fonksiyonu belirtilmediğinden, paket üretiminde gerekiyorsa dengeleme ihtiyacı ayrıca değerlendirilmelidir.
- Nem ve toza karşı korumasız ortamlarda kullanım, kart üzerindeki devre elemanlarında kısa devre veya korozyona yol açabilir; montaj sonrası uygun bir muhafaza veya izolasyon önerilir.