Configuração do JK BMS para NMC e LTO: valores seguros por célula
A configuração do JK BMS para NMC e LTO difere da de LiFePO4 principalmente na tensão. Células de íon de lítio NMC e NCA (3.6 a 3.7 V nominais) carregam até no máximo 4.2 V e se dão melhor com 4.1 V ou menos. Células LTO (2.3 a 2.4 V nominais) carregam até no máximo 2.8 V e toleram frio e carga rápida muito melhor que qualquer outra química de lítio.
Como o editor escolhe a química
O JK Preset Studio olha o seu Cell OVP e deduz a química. A regra é simples:
- Cell OVP de 3.9 V ou mais: NMC.
- Cell OVP abaixo de 3.0 V: LTO.
- Qualquer valor no meio (por exemplo 3.65 V): LiFePO4.
A dedução só escolhe quais faixas recomendadas mostrar, e você pode alterá-la manualmente.
Por que a tensão do topo importa no NMC
Células de íon de lítio envelhecem mais rápido quanto mais alta é a tensão em que ficam paradas. Carregar até 4.1 V em vez de 4.2 V abre mão de uma pequena parte da capacidade e melhora bastante a vida útil em ciclos. A Battery University e as pesquisas de envelhecimento da Sandia apontam nessa direção. Por isso o preset NMC suave para no Cell OVP de 4.1 V e o intenso usa 4.2 V.
Por que o LTO é diferente
Células LTO não depositam lítio com facilidade quando carregadas no frio, então muitas são especificadas para carregar abaixo de 0 °C, e os limites de temperatura são bem mais amplos que no NMC. Elas também toleram ciclos profundos e correntes altas. Confira o seu datasheet, porque algumas células são mais conservadoras.
Configuração do JK BMS para NMC e LTO por célula
Todas as tensões são por célula. Os três níveis são os presets do editor, e as faixas vêm das recomendações do editor.
Valores para NMC
Fontes: datasheets da Samsung 50E e da LG M50LT, manuais da JK, Battery University e Sandia.
| Parâmetro | Faixa | Intenso | Equilibrado | Suave |
|---|---|---|---|---|
| Cell OVP | 4.10 a 4.20 V | 4.20 V | 4.15 V | 4.10 V |
| Recuperação do Cell OVP | 3.90 a 4.10 V | 4.05 V | 4.00 V | 3.90 V |
| Cell UVP | 2.80 a 3.20 V | 2.80 V | 3.00 V | 3.20 V |
| Recuperação do Cell UVP | 3.10 a 3.40 V | 3.10 V | 3.20 V | 3.40 V |
| Tensão de início do balanceamento | 3.90 a 4.00 V | 3.90 V | 3.90 V | 3.90 V |
| Diferença de disparo do balanceamento | 0.005 a 0.015 V | 0.010 V | 0.010 V | 0.010 V |
| Tensão SOC-100% | 3.95 a 4.10 V | 4.10 V | 4.05 V | 3.95 V |
| Tensão SOC-0% | 2.90 a 3.30 V | 2.90 V | 3.10 V | 3.30 V |
| Cell RCV | 4.00 a 4.15 V | 4.15 V | 4.10 V | 4.00 V |
| Cell RFV | 3.90 a 4.05 V | 4.05 V | 4.00 V | 3.90 V |
| OTP de carga | 40 a 45 °C | 45 °C | 43 °C | 40 °C |
| UTP de carga | 0 a 10 °C | 3 °C | 5 °C | 10 °C |
| UTP de descarga | -20 a -10 °C | -20 °C | -15 °C | -10 °C |
| C-rate de carga / descarga | sem faixa definida | 0.7C / 1C | 0.5C / 0.7C | 0.3C / 0.5C |
Valores para LTO
Fontes: dados da Yinlong e da Toshiba SCiB, manuais da JK e o DIY Solar Forum. Várias faixas de LTO são estimativas da comunidade, então confira-as com o datasheet das suas células.
| Parâmetro | Faixa | Intenso | Equilibrado | Suave |
|---|---|---|---|---|
| Cell OVP | 2.60 a 2.80 V | 2.80 V | 2.70 V | 2.60 V |
| Recuperação do Cell OVP | 2.35 a 2.65 V | 2.60 V | 2.50 V | 2.40 V |
| Cell UVP | 1.70 a 1.90 V | 1.70 V | 1.80 V | 1.90 V |
| Recuperação do Cell UVP | 1.95 a 2.05 V | 1.95 V | 2.00 V | 2.05 V |
| Tensão de início do balanceamento | 2.40 a 2.50 V | 2.45 V | 2.40 V | 2.40 V |
| Diferença de disparo do balanceamento | 0.005 a 0.015 V | 0.010 V | 0.010 V | 0.010 V |
| Tensão SOC-100% | 2.45 a 2.65 V | 2.65 V | 2.55 V | 2.45 V |
| Tensão SOC-0% | 1.80 a 2.00 V | 1.80 V | 1.90 V | 2.00 V |
| Cell RCV | 2.50 a 2.70 V | 2.70 V | 2.60 V | 2.50 V |
| Cell RFV | 2.40 a 2.60 V | 2.60 V | 2.50 V | 2.40 V |
| OTP de carga | 45 a 55 °C | 55 °C | 50 °C | 45 °C |
| UTP de carga | -30 a -5 °C | -25 °C | -15 °C | -5 °C |
| UTP de descarga | -40 a -30 °C | -35 °C | -30 °C | -30 °C |
| C-rate de carga / descarga | sem faixa definida | 3C / 3C | 2C / 2C | 1C / 1C |
Balanceamento em NMC e LTO
A curva de tensão do NMC e do LTO é mais inclinada que a do LiFePO4, então uma pequena diferença de carga aparece como uma diferença de tensão clara numa faixa ampla. Os presets começam em 3.9 V para NMC e em 2.4 a 2.45 V para LTO, com um disparo de 0.010 V. Veja configuração de balanceamento do JK BMS para entender como a tensão de início, o disparo e a corrente de balanceamento trabalham juntos.
Tensão do pack e número de células
Multiplique cada valor por célula pelo número de células para obter o valor do pack. Montagens NMC comuns são 7S (29.4 V cheio), 13S (54.6 V) e 14S (58.8 V). Um pack LTO 6S chega a 16.8 V com 2.8 V por célula. Um pack NMC 14S a 4.2 V por célula pode passar do limite de entrada de alguns equipamentos de 48 V, então ajuste o Cell OVP para manter o pack dentro do que o carregador aceita e defina o número de células de acordo com o seu pack.
As cadeias do firmware continuam valendo
O firmware da JK confere a mesma ordem em todas as químicas: recuperação do Cell OVP abaixo da tensão SOC-100%, que fica abaixo do Cell RCV, e Cell UVP abaixo da tensão SOC-0%, que fica abaixo da recuperação do Cell UVP. Valores iguais são rejeitados. Todos os presets acima seguem essas cadeias. Se você editar valores isolados à mão, mantenha a ordem, ou o BMS responde "This parameter does not apply to the connected device. (Sending failure)". Veja Sending failure no JK BMS para a solução.
Erros comuns e perguntas frequentes
Posso usar a configuração de LiFePO4 em células NMC?
Não. Um Cell OVP de 3.65 V deixa uma célula NMC bem longe de cheia, e um UVP de 2.5 V fica abaixo do limite seguro de muitas células NMC. Compare com a configuração para LiFePO4 para ver a diferença.
Qual é uma boa configuração do JK BMS para 18650?
Células 18650 e 21700 normalmente são NMC ou NCA, então use a tabela de NMC. Confira o datasheet para os limites exatos e defina a corrente máxima de carga a partir do C-rate e da capacidade do pack.
Posso carregar LTO abaixo de zero?
Muitas células LTO podem, mas confirme o limite inferior no seu datasheet. Nunca copie o UTP de carga de um LTO para células NMC.
Cada parâmetro está descrito na referência de parâmetros. Abra a página de presets para presets NMC e LTO com um clique e depois conecte seu BMS ou abra o seu .jkcfg no editor para aplicá-los, conferir o resultado e gravá-lo de volta.
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