Аккумулятор для электровелосипеда 36v своими руками

Аккумулятор для электровелосипеда 36v своими руками

Всем привет! В этом видео я покажу Вам какую аккумуляторную батарею собрал мой друг для своего электро велика. За основу взяты литий-ионные элементы 18650 от старых аккумуляторные батарей ноутбука, все они прошли несколько циклов заряда и разряда при тестирование ёмкости прибором аймакс Б6. Элементы с ёмкостью более 2000 миллиампер часов попали в эту сборку, всё что меньше ушли в другие самоделки и гаджеты типа радиоприемник металлоискатель или фонарик. Отобрано было 80 элементов 18650.

Аккумуляторы вставляются в кассетницу, сделанную из пластин гетинакса. Чертежи кассетницы, количество вертикальных и горизонтальных пластин показаны на рисунке 1. Если у Вас нет желания выпиливать такую кассетницу самому, ее можно купить из Китая (ссылка в описании). Электрическое соединение элементов в батарею показано на рисунке 2. Данное подключение даёт возможность после поездки рассоединить все элементы и промониторить каждый элемент на работоспособность. В таком случае, при выходе из строя хотя бы одного элемента, у Вас будет возможность его заменить. Во-вторых, отказаться от дорогостоящих балансиров при зарядке данных батрей. В-третьих, батарею можно будет заряжать поэлементно, поблочно по 8 элементов или же всю целиком в параллель соединенную, если есть мощный источник напряжения 4,2 вольта и током порядка 80 ампер. Разъемы можно применять те, которые способны выдержать ток о 10 ампер.

Рисунок 1 — Чертежи кассетницы.

Рисунок 2 — Батарея на 36в.

Как собрать литий-ионный аккумулятор на любое напряжение и ток на велосипед или гироскутер, солнечную батарею или сверхмощный Power Bank.

Обычно используют литий-ионный ячейки типа 18650 от Samsung, на АлиЭкспресс они продаются по 100 руб. за штуку. Я использую их уже достаточно давно, они хорошо себя зарекомендовали даже в лютый мороз.

Как же набрать необходимое напряжение в аккумуляторе, используя вот такие ячейки? На самом деле всё довольно просто: при последовательном соединение напряжение суммируется. Т.е., если мы используем один аккумулятор, у нас будет напряжение 3,6 вольта, если два, то напряжение будет 7,2 вольта и т.д., спаять можно хоть 100 аккумуляторов. Как же их соединить последовательно? Всё очень просто: одна за одной, к плюсу первого аккумулятора припаивается минус второго, к плюсу второго припаивается минус третьего аккумулятора и т.д. Если нам надо 36 вольт, мы соединяем 10 штук.

После того, как мы набрали необходимое напряжение, необходимо набрать нужную ёмкость: одна ячейка даёт 2600 милиампер, если нам нужна большая ёмкость, можно ставить 2 ячейки, соединив их параллельно, тогда уже получится 5200 милиампер. Корпус для полученного аккумулятора можно сделать самостоятельно либо купить. Как собрать аккумулятор практически, смотрите в видео:

Как заряжать полученный аккумултор? Можно заказать на АлиЕкспресс готовую зарядку, можно использовать лабораторный блок питания, либо сделать его самостоятельно.

На заметку: что бы продлить ресурс аккумулятора, необходимо заряжать его не до конца, так же как и разряжать — не до конца. Но, если его зарядить чуть чуть выше — до 4,3 вольта, то ёмкость у него значительно вырастит. Это очень удобно, когда надо проехать большое расстояние на одной зарядке.

Из этого видео Вы узнаете, как собрать литий-ионный аккумулятор для электровелосипеда своими руками.

Батарею мы будем собирать из б/у элементов типа 18650, которые извлекаются из аккумуляторных батарей от ноутбука. Имейте в виду, что такие аккумуляторы могут быть как с очень хорошими параметрами, приближенными к новым, так и полностью «убитые» и непригодные не для чего. Притом и первые и вторые могут находится в одном ноутбуке. Для начала необходимо определится, какую батарею необходимо собрать в итоге: какая ёмкость и сколько напряжение. На примере, мы собираем 36 вольт 23 ампер часа, на такую сборку нужно около 80-100 хороших элементов 18650.

Приобрести подобные батареи по небольшой стоимости можно в мастерской по ремонту ноутбуков, как правило у них их очень много. Второй вариант приобретения аккумуляторов: приобрести на торговых площадках через интернет.

Первым делом замеряем напряжение каждой батареи и записываем его на корпус. Аккумуляторы, на которых меньше 3 вольт, нужно заряжать очень маленьким током до полного заряда. Только так можно восстановить их при этом предотвратив сильного нагрева. Те аккумуляторы, которые больше 3 вольт, можно смело заряжать паспортным током (наилучший вариант — ток 1 ампер).

Следующий шаг: с помощью таблицы Exel, делаем сортировку батареек от минимальной к максимальной ёмкости, после методом подбора добиваемся, что бы на каждой параллели была одинаковая ёмкость. Далее делаем кассету для будущей сборки и приступаем к самой сборке согласно списку, сделанному в Exel. Первая параллель укладывается плюсом вверх, следующая плюсом вниз и так по очереди. После того, как будет сформирована аккумуляторная батарея, ее нужно будет правильно подключить и спаять силовые шины. Следующий этап: подключение платы BMS. Подробнее о каждом этапе сборки смотрите в видео.

Видео о самокате Xiaomi. Самокат находится в рабочем состоянии, но владельца не устраивает, что аккумулятора хватает ненадолго. Необходимо будет разобрать батарейный отсек и визуально оценить батарею, далее необходимо будет разобрать эту батарею и замерить емкость отдельно параллельных секций. Разобрав батарею, можно будет увидеть, из каких ячеек она состоит — это позволит, хоть и косвенно, но понять, оригинальный это самокат Xiaomi или нет.

Откручиваем нижнюю крышку и достаем батарею. Модель батареи — 10S2P. Снимаем изолирующие ленты. БМС стоит маленькая. В данном аккумуляторе стоит 10 параллельных ячеек и еще пять свободных секций. Что бы увеличить пробег самоката Xiaomi, мы поставим более ёмкие ячейки и получим прирост к емкости этой батареи.

Сборка акб для электровелосипеда 48в, 13s 4p | Делаем аккумулятор для электровелосипеда 14 Ач в корпусе батарейный блок Hailong G56

Как собрать li ion аккумулятор 48 вольт для электровелосипеда

Собрать Литий-Ионный аккумулятор самому очень просто и гораздо дешевле. А так же вы будете знать его настоящую ёмкость.

Источник

Электровелосипед своими руками: батарея

Литий-ионная батарея электровелосипеда — не такое уж простое устройство, как это может показаться на первый взгляд. Она состоит из следующих основных компонентов:
— литий-ионные (Li-ion) элементы, соединённые контактами;
— плата управления (BMS, battery management system);
— корпус.

Часто покупателей интересуют только два параметра батарей:
— ёмкость, измеряемая в ампер-часах (Ah);
— рабочее напряжение, измеряемое в вольтах.

Однако при таком подходе из поля зрения ускользает одна из главных характеристик батареи — её внутреннее сопротивление, то есть способность отдавать ток.

Внутреннее сопротивление батареи

Как правило, чем дешевле батарея, тем выше её внутреннее сопротивление, и тем хуже она отдаёт ток. На чём это сказывается и в каких случаях это критично, а в каких нет?

Давайте в качестве примера рассмотрим маломощный электровелосипед, двигатель которого рассчитан на напряжение 36 В и мощность 250 Вт. Вспоминаем закон Ома и получаем, что максимальный ток, который должна выдавать батарея, составляет 250 / 36 = 6,94 ампера.

Оптимальным током разряда литий-ионного аккумулятора считается 1C, то есть значение, равное его ёмкости. Например, для аккумулятора ёмкостью 2500 мАч оптимальным током разряда будет ток 2500 мА, то есть 2,5 ампера.

Теперь считаем сколько необходимо соединить параллельно таких аккумуляторов чтобы получить необходимый нам ток (6,94 А).
b = 6.94 A / 2.5A = 2.8, округляем вверх до b = 3.

Схему сборки аккумуляторных батарей принято выражать в виде aSbP, где a — число последовательно соединённых блоков элементов, b — число параллельно соединённых элементов внутри одного блока.

Значение «b» мы уже нашли. Значение «a» определяется как номинальное напряжение батареи, делённое на номинальное напряжение одного элемента. То есть в нашем случае b = 36 В / 3,6 В = 10.

Таким образом, схема батареи, которой достаточно для питания двигателя на 36 В мощностью 250 Вт, будет иметь вид: 10S3P, то есть батарея будет состоять из 10 последовательно соединённых блоков по 3 параллельно соединённых элемента внутри каждого блока (всего 30 элементов).

Теперь давайте вернёмся к внутреннему сопротивлению. В недорогих китайских батареях как правило устанавливаются элементы с внутренним сопротивлением около 60 мОм. Соответственно, три параллельно соединённых элемента в нашей схеме будут иметь общее внутренне сопротивление 60 мОм / 3 = 20 мОм.

Несложно посчитать, что при протекании тока 6,94 А на блоке из трёх элементов будет рассеиваться мощность, равная 6.94 А * 6,94 А * 0,02 Ом = 0,96 Вт. А значит, батарея из 10 таких последовательно соединённых блоков будет выделять мощность 9,6 Вт.

Если же рассматривать более дорогие аккумуляторы, например у которых внутреннее сопротивление 30 мОм, то есть в 2 раза меньше, то очевидно и мощность, идущая на нагрев батареи, будет в 2 раза меньше, то есть 4,8 Вт.

Но дело даже не в нагреве батареи. При подключении нагрузки у более дешёвых элементов больше просадка напряжения, а значит такая батарея при разряде отключится раньше, чем аналогичная с более низким внутренним сопротивлением, то есть отдаст меньшую ёмкость.

Почему происходит отключение батареи и как это работает?

За отключение батареи отвечает BMS (battery management system) — система управления батареей.

Платы BMS, как правило, имеет следующие выводы:
— силовые: «P-» (к минусу разрядного разъёма), «B-» (к минусу батареи) и «C-» (к минусу зарядного разъёма)
— балансировочные, b-, b1. bn (к каждому из блоков элементов батареи)
— On/Off — к замку или кнопке для включения батареи

Задача BMS — не допустить перезаряда и переразряда элементов батареи. В отличие от свинцовых аккумуляторов, литий-ионные работают строго в определённом диапазоне напряжений: от 3 до 4,2 вольта. Только в этих пределах возможна стабильная и длительная работа аккумулятора.

Благодаря подключенному балансировочному разъёму, BMS «видит» напряжение на каждом блоке ячеек, и если напряжение на одном из них при заряде батареи достигло 4,2 В, BMS разрывает цепь заряда, и зарядка прекращается.

Аналогично и с разрядом — когда на одном из блоков напряжение опустилось до 3 вольт (иногда чуть ниже), BMS разрывает разрядную цепь и батарея отключается от нагрузки.

Ещё одна функция BMS — так называемая балансировка, то есть выравнивание напряжений на блоках элементов при заряде батареи, чтобы в заряженном состоянии напряжения на всех элементах были ровно 4,2 В (в некоторых версиях 4,1 В). BMS использует для этого резисторы, подключая их в процессе заряда к элементам с более высоким напряжением.

Если аккумуляторы, из которых собрана батарея, низкого качества, то батарею сложнее отбалансировать, вернее сказать, батарея будет всегда выдавать ту ёмкость, которой обладает самый худший блок элементов в её составе.

То есть если все блоки элементов имеют одинаковую реальную ёмкость 2,5*3=7,5 Ач, а один блок имеет ёмкость, к примеру 2+2,5+2,5=7 Ач, то вся батарея будет выдавать ёмкость 7 Ач, так как проблемный блок будет заряжаться раньше остальных, и BMS отключит заряд, и разряжаться раньше остальных, и по нему BMS отключит разряд.

В продаже всё ещё есть так называемые SmartBMS, которые можно подключить к компьютеру и вручную установить пороги напряжений и огромное количество других параметров. Но, как показала практика, SmartBMS в процессе эксплуатации «виснут» и перестают работать, а иногда настроенные параметры просто «слетают». В этом плане я бы рекомендовал использовать аппаратные BMS.

Но давайте вернёмся к Li-ion элементам, из которых состоит батарея. Как получается, что они бывают разного качества?

Источник

На Токе заряженный портал

Самая дешевая литий-ионная батарея для электровелосипеда своими руками — На токе

• Статьи об электротранспорте
• Технологии
• Аккумуляторы
• Самая дешевая литий-ионная батарея для электровелосипеда своими руками

Самая дешевая литий-ионная батарея для электровелосипеда своими руками

Если вы уже почти превратили свой обычный велосипед в электрифицированное средство передвижения и осталось только оборудовать его аккумулятором, то в принципе, выбор не велик — приобрести готовое изделие либо собрать его своими руками из ячеек. Вот как раз о втором варианте я и хочу поговорить в этой статье, предложив на ваш суд недорогостоящее и доступное для простого смертного решение.

Тут всё дело в том, что ценники на высококачественные литий-ионные аккумуляторы стартуют с отметки 15 тыс. руб. и дальше просто уходят в небеса! Если вы хотите значительно сэкономить на источнике питания для вашего электробайка, то вам в обязательном порядке следует ознакомиться с приведённой далее информацией.

То, что у нас по итогу получится — это самоделка на 36 V и 13 Ah, на которую было затрачено около 6 тыс. руб. Но и это ещё не всё: конструкция могла обойтись создателю почти в два раза дешевле, однако он пожелал заказать заводской корпус.

Этот способ сборки подходит тем пользователям, которые не сильно спешат. К примеру, делаем аккумулятор зимой для покатушек в весенне-летний период. Но, ближе к делу.

В первую очередь, нам нужно отыскать точки, где продаются старые АКБ от ноутбуков. Разработчику бюджетной батареи удалось найти компьютерный сервис, где б/у электронакопители с ноутбуков пихали покупателям по 100 руб. за штучку. Кстати сказать, многие сервисы их не собирают, а просто выбрасывают. Приобрёл там двадцать аккумуляторов без зазрения совести — их даже можно не проверять. Почему? Здесь весь секрет в том, что, как правило, в электробатарее ноутбука оказывается один, в крайнем случае два элемента 18650 из шести, которые не в кондициях, остальные же пребывают в полностью рабочем состоянии.

Далее нам нужно разобрать корпуса, вот только делать это следует аккуратненько, чтобы не повредить наши «драгоценные» компоненты. Извлекаем их и перекусываем посредством кусачек никелевую проволоку, да так, чтобы у каждого компонента оставались хвостики длиной приблизительно в один сантиметр с каждой стороны. Это даст возможность спаять АКБ обыкновенным паяльником.

Из двух десятков аккумуляторов ноутбуков, Кулибину удалось добыть 112 батареек 18650. В одном блоке было только две пары элементов, а второй блок оказался в весьма привлекательном состоянии, поэтому юзером решено было оставить его для собственного ноутбука.

Далее нам нужно продиагностировать каждый компонент, сначала вольтметром. В одну сторону нужно отлаживать условно рабочие, годные элементы — те, у которых напряжение превышает 3,5 V, а вот в другую сторону, пойдут те детальки, у которых напряжение варьируется в пределах 2-3,4 V. Возможно, они также послужат нам верой и правдой, но, основательно проверим их потом. В третью же кучку, собираем батарейки, демонстрирующие напряжение менее 2 V. К превеликому сожалению, они, скорее всего, нам уже не пригодятся.

Первая партия порадовала 64-мя экземплярами, во вторую попало 32 элемента, третьей же досталось 16 компонентов. В принципе, не плохой результат!

Следующим этапом является тестирование батареек по ёмкости — это самый длительный процесс, который займёт у вас пару месяцев! Для данного мероприятия, нужно будет приобрести зарядное устройство для обслуживания литий-ионных АКБ оснащённое функцией проверки ёмкости, если конечно, у вас его ещё нет. Естественно, это прибавит себестоимости нашей недорогой батарее, но вещь в хозяйстве без сомнений нужная, полезная. Профэссор заказал себе на AliExpress модель LiitoKala Lii-500, за почти 1 тыс. руб.

Первыми пошли на проверку условно рабочие компоненты из первой кучки. Диагностируем детали в режиме NOR TEST, ток заряда лучше устанавливать 500 мА, по той причине, что на 1А зарядное будет сильно нагреваться. Время проверки двух пар батареек — около 6-8 часов, а всё это дело, устанавливалось на ночь.

По результатам тестов, также разделяем элементы на несколько групп, только уже по показателям ёмкости. В первой группе расположились изделия с самыми высокими показателями ёмкости, которые без вопросов зарядились до 4,2 V и прошли тест зарядка/разрядка. Вот именно эти компоненты мы и будем использовать для нашего электробайка. Были отобраны элементы ёмкостью 2000-2500 mAh, а всего, их получилось 65 штучек.

Второй группе достались также хорошие изделия, но с показателем ёмкости менее 2000 mAh. Такие экземпляры можно использовать для бытовых целей, фонариков и прочих «поделок» — это для нас как приятный бонус будет.

И наконец в третий комплект мы откладываем аккумуляторы, не прошедшие цикл заряда/разряда — их остаётся только выбросить.

Лайфак по ускоренной проверке элементов

Время тестирования компонентов можно сократить и поможет нам в этом совет одного из юзеров. Приобретаем на AliExpress держатели, две штуки по пять ячеек и десяток платок зарядки для лития. Пять Вольт можно получить от старого блока питания компьютера. Цена всему перечисленному, чисто символическая, а пользы — много! Пока будут проверяться четыре элемента, ещё десять будут заряжаться — это весьма существенно сократит время проведения тестирования.

Далее нам нужно выбрать тип электронакопителя и распределить составляющие по группам. Пользователем было принято решение собирать батарею на 36 V, так агрегат получится более солидным по показателю ёмкости, чем если делать аппарат на 48 V.

Нам потребуется последовательно соединить десять групп по шесть соединённых параллельно элементов. Компоненты распределяются таким образом, чтобы ёмкость каждой из десяти групп была примерно одинаковой. Проще всего поступить так: забиваем данные в таблицу Excel и меняем компоненты местами.

Сводная таблица ёмкостей групп компонентов

Разбег по группам составил около 30 mAh, а общая ёмкость электроаккумулятора, вышла на показатель чуть больше 13 Ah.

Следующее, что нам нужно сделать — аккуратно, качественно и самое главное правильно, спаять батарейки. Если желаете сэкономить по максимуму, то склеить компоненты между собой можно воспользовавшись термоклеевым пистолетом. Однако это не самое лучшее решение, ведь в идеале, изделия не должны соприкасаться. На AliExpress был заказан бокс для аккумуляторов и в него входила пара сеток с отсеками. Заниматься сборкой и пайкой — весьма удобно!

Вставляем в нижнюю ячейку все батарейки согласно таблице. Во избежание путаницы, можно дополнительно подписать группы 1-10.

Посредством имеющихся хвостиков никелевой ленты, нам нужно спаять группы элементов. В нашем случае пайка была произведена медной проволокой из провода сечением 0,75 мм. Для обеспечения равномерного заряда/разряда всех компонентов группы, нужно чтобы перемычек между элементами было как можно больше.

Естественно, для более эффективной и продолжительной эксплуатации источника питания, потребуется установить балансировочную плату. В современных электронакопителях — это обязательная деталь. Тут нужно понимать, что данное устройство должно в максимальной степени подходить под тип собранной электробатареи. Создатель «дешёвки» собирался использовать своё произведение совместно с мотор-колесом на 350 W, поэтому предпочтение было отдано недорогой BMS на 15 A разряда, стоимостью около 900 руб. Подключалось это хитроумное устройство по схеме производителя.

После того, как сборка будет завершена, проверяем всё ещё раз. На выходе электроаккумулятора должно быть 42 V. Готовый девайс нужно плотно обернуть мягкой упаковочной плёнкой, обмотать скотчем и засунуть в корпус. Здесь потребуется организовать всё дело таким образом, чтобы изделие зашло в корпус с некоторой натяжкой.

Готовая аккумуляторная батарея должна получиться у вас не хуже чем заводское исполнение, а если какая-то её составляющая даст сбой, то деталь всегда можно будет заменить самостоятельно. К тому же, собирая гаджет своими руками, вы будете уверены в его надёжности и застрахованы от неприятных неожиданностей.

По предложенной в теме схеме, можно спаять АКБ и из новых элементов. На AliExpress сейчас 40 штучек батареек 18650 ёмкостью 2600 mAh, можно приобрести за сумму чуть больше 4 тыс. руб. Это также окажется намного дешевле, чем если вы надумаете приобретать готовый собранный аккумулятор в магазине.

Заключение

Как видим, ничего сложного в сборке дешёвой литий-ионной электробатареи нет — домашний мастер разложил всё по полочкам, поэтому у других юзеров не должно возникнуть никаких проблем. Единственное что может напрячь многих пользователей — это продолжительный срок тестирования, но, всё-таки и по деньгам выйдет намного выгодней. Как было сказано, проверку можно осуществлять зимой, чтобы как раз к весне всё было готово. Если хотите, можно для ускорения процесса воспользоваться описанным в теме лайфхаком. Ну, я думаю, суть дела вам понятна!

Источник