5S 15A BMS 18650 Lityum Batarya Şarj Koruma Devre - 21V
5S 15A BMS 18650 Lityum Batarya Şarj Koruma Devresi, beş adet 18650 hücrenin seri bağlanmasıyla oluşturulan ve 21V'a kadar şarj edilen lityum batarya paketlerini şarj ve deşarj sırasında güvenli tutan bir koruma kartıdır. Kart, paket içindeki her hücrenin gerilimini ayrı ayrı izler; hücrelerden herhangi biri aşırı şarj veya aşırı deşarj sınırına yaklaştığında, ya da devreden 15A'i aşan bir akım geçmeye başladığında çıkışı otomatik olarak keserek hem pili hem de bağlı devreyi korur. Elektrikli scooter, robot, drone, taşınabilir güç kaynağı ve yüksek kapasiteli lityum paketi olan her projede, pil paketiyle şarj cihazı veya yük arasına bağlanarak kullanılır. Herhangi bir yazılım ayarı gerektirmeyen tamamen donanımsal bir çözüm olduğundan, kendi 18650 hücrelerinden paket hazırlayan hobi elektronikçisi için de mikrodenetleyicisiz, hazır bir güvenlik katmanı sunar. Amaç, hücre dengesizliğinden veya kullanıcı hatasından kaynaklanan aşırı şarj, derin deşarj ve kısa devre gibi durumlarda pilin ve sistemin zarar görmesini engellemektir.
Teknik Özellikler
| Hücre dizilimi | 5S (5 adet 18650 hücre seri bağlantılı) |
| Desteklenen pil tipi | 18650 Li-ion hücre |
| Nominal paket voltajı | 18,5V (5 × 3,7V) |
| Tam şarj voltajı | 21V (5 × 4,2V) |
| Maksimum sürekli akım | 15A |
| Hücre başına aşırı şarj kesme eşiği | Yaklaşık 4,25V - 4,30V (hücre bu değere ulaşınca şarj kesilir) |
| Hücre başına aşırı deşarj kesme eşiği | Yaklaşık 2,5V - 2,9V (hücre bu değerin altına düşünce deşarj kesilir) |
| Paket gerilim aralığı | Yaklaşık 12,5V (tamamen boşalmış) - 21V (tam dolu) arası |
| Aşırı akım koruması | Var, 15A üzerindeki akımda çıkışı otomatik keser |
| Kısa devre koruması | Var, çıkış kısa devre olduğunda anında devreyi açar |
| Koruma devresi tipi | Pasif koruma devre kartı (BMS/PCM), aktif dengeleme içermez |
| Bağlantı arayüzü | Pil hücre uçları için 6 noktalı gerilim izleme girişi (B0-B5), yük/şarj cihazı için P+ / P- çıkışı |
| Kart yapısı | SMD komponentli ince PCB kart, doğrudan pil paketine lehimlenecek ve paket gövdesi içine sığacak şekilde tasarlanmış |
Öne Çıkan Özellikler
- 5 hücreli seri paketin her bir hücresini ayrı ayrı izleyerek zayıf veya güçlü hücreden kaynaklanan riskleri tek tek yakalar, tek bir toplam gerilim ölçümüyle yetinmez.
- 15A'e kadar sürekli akım çekebilen yüklerde ek bir güç sınırlaması yaşatmadan çalışır, bu sayede orta güçlü motor sürücüleri ve elektronik devreler rahatlıkla beslenebilir.
- Aşırı şarj, aşırı deşarj ve kısa devre korumalarının üçünü tek kart üzerinde bir arada sunarak ayrı ayrı koruma devresi kurma ihtiyacını ortadan kaldırır.
- 21V'luk tam şarj gerilimine uygun eşik değerleriyle standart 5S lityum şarj cihazlarıyla ve 18,5V nominal beslemeyle çalışan devrelerle doğrudan uyumludur.
- Küçük ve ince PCB yapısı sayesinde pil paketinin içine veya gövdesine kolayca yerleştirilebilir, projenin dış boyutunu neredeyse hiç büyütmez.
- Herhangi bir mikrodenetleyici, yazılım ayarı veya kalibrasyon gerektirmeden, tamamen otonom çalışan bir donanım koruması sunar.
- Koruma eşikleri kart üzerinde sabit olduğundan kurulumdan hemen sonra ek programlama yapılmadan devreye alınabilir.
Kullanım Alanları
- Elektrikli scooter veya elektrikli bisikletin 5S 18650 batarya paketinde şarj ve deşarj güvenliğini sağlamak.
- Robotik projelerde motor sürücülerinin beslendiği lityum paketi ani akım artışlarına ve derin deşarja karşı korumak.
- Taşınabilir güç kaynağı (powerbank tipi büyük kapasiteli kutu) yapımında pil hücrelerinin dengesiz şarj olmasını önlemek.
- Drone veya RC araç gövdesinde özel lityum paketi hazırlarken pakete entegre koruma katmanı eklemek.
- Güneş paneliyle şarj edilen off-grid aydınlatma veya sensör istasyonlarında gece boyunca aşırı deşarjı engellemek.
- Kendi 18650 hücrelerinden 5S batarya paketi hazırlayan hobi elektronikçisinin paketi ilk kullanıma almadan önce güvenlik katmanı eklemesi.
- Atölye ortamında test edilen prototip lityum paketlerinde, yanlış bağlantı veya arızalı hücre durumunda oluşabilecek hasarı sınırlamak.
Bağlantı ve Kullanım
Kart üzerindeki B0-B5 uçları, 5 hücrenin seri bağlantı noktalarına (her hücre arası bağlantıya bir tap) sırasıyla lehimlenir; B0 en eksi uçtan başlar, B5 paketin en artı ucuna kadar devam eder. Kartın P+ ve P- uçları ise pil paketinin dış dünyaya bakan çıkışıdır: şarj sırasında şarj cihazı, deşarj sırasında ise beslenen devre (motor sürücü, regülatör, yük) bu iki uca bağlanır. Lehimleme yapılırken hücre sırasının karışmaması ve B uçlarının doğru sırayla bağlanması gerekir, çünkü ters veya eksik bağlantı kartın hücre gerilimlerini yanlış okumasına ve koruma fonksiyonlarının devre dışı kalmasına yol açar. Bağlantılar tamamlandıktan sonra P+ ve P- uçları arasında multimetre ile paket gerilimini kontrol ederek kartın devreyi kestiğini veya akım geçirdiğini doğrulamak iyi bir uygulamadır. Kart kalıcı olarak monte edilmeden önce, hücrelerin her birinin gerilim seviyesinin birbirine yakın olduğu ve fiziksel hasar taşımadığı bir kez daha kontrol edilmelidir; zira BMS mevcut hücre gerilimlerini izler, hücreler arasındaki kapasite farkını kendiliğinden gidermez. Paket kapatılmadan önce, düşük akımlı bir yük ile kısa bir deşarj testi ve ardından şarj cihazıyla kısa bir şarj testi yapılarak kartın gerilimi doğru okuduğu ve gerektiğinde devreyi kestiği bir kez daha teyit edilmelidir; bu adım, paket gövdeye kapatıldıktan sonra ulaşılması zor olan lehim noktalarında olası bir hatanın erken fark edilmesini sağlar.
Paket İçeriği
- 1 adet 5S 15A BMS 18650 lityum batarya şarj koruma devre kartı
- Ek kablo, konnektör veya montaj vidası bulunmaz; bağlantılar lehim ile yapılır
Dikkat Edilmesi Gerekenler
- Bu kart sadece 5 seri (5S) hücre dizilimi için tasarlanmıştır; farklı hücre sayısına sahip paketlerde (4S, 6S gibi) kullanılmamalıdır, aksi halde koruma eşikleri paket gerilimiyle uyuşmaz.
- B0-B5 uçlarının hücre sırasına göre doğru lehimlenmesi kritiktir; yanlış sıra, ters bağlantı veya kısa devre karta ve pil hücrelerine kalıcı hasar verebilir.
- 15A üzerinde sürekli akım çekilmesi kartın aşırı ısınmasına ve ömrünün kısalmasına neden olabilir; anlık akım ihtiyacı bu değeri sürekli aşan uygulamalarda daha yüksek akımlı bir BMS tercih edilmelidir.
- Kart tek başına bir dengeleme (balans) devresi değildir; hücreler arasında belirgin kapasite veya gerilim farkı varsa pilleri kullanmadan önce ayrı bir dengeleme cihazıyla eşitlemek gerekir.
- LiFePO4 gibi farklı gerilim profiline sahip hücrelerle kullanılmamalıdır; bu kart standart Li-ion hücrelerin 3,7V nominal / 4,2V tam şarj değerlerine göre ayarlanmıştır.
- Lehimleme sırasında aşırı ısı uygulamak kart üzerindeki SMD komponentlere veya pil hücresinin kendisine zarar verebilir; kısa süreli ve düşük sıcaklıklı lehim tercih edilmelidir.
- Kart nemden, tozdan ve fiziksel darbeden korunmalı, pil paketinin içine yerleştirilirken çevresindeki metal yüzeylerle temas etmeyecek şekilde yalıtılmalıdır.