Батарея для электросамоката 24v своими руками

Батарея для электросамоката своими руками

Подготовка к самостоятельной сборке аккумулятора

Сначала определитесь: вам нужна батарея идентичная прежней или вы хотите, к примеру, нарастить ёмкость, чтобы увеличить дальность езды за одну зарядку.
Учтите, что если аккумулятор находится в деке или в стойке руля электросамоката, то необходимо выдержать полное совпадение его размеров. Для батареи, расположенной в
сумке на руле, некоторые отклонения в габаритах не так критичны.
Уясним сразу и ещё один момент: для сохранения корректной работы всей электрической части необходимо соблюсти такое же напряжение, как на старом аккумуляторе.
Для самостоятельной сборки батареи вам понадобится паяльник или приспособление для точечной сварки, зарядное устройство и амперметр. А также подготовьте необходимые материалы:
● нужное количество элементов питания Li-ion типоразмера 18650;
● BMS плату, которая будет защищать элементы питания от критического заряда или
разряда, от короткого замыкания и т.д.;
● соединительные провода и разъёмы;
● противопожарные пакеты;
● электроизоляционный материал, лучше текстолит;
● трубку для термической усадки большого диаметра.

Порядок сборки батареи для электросамоката

1. Выбор схемы.
В зависимости от того, какие характеристики батареи вы хотите получить на выходе, надо определиться со схемой сборки. При последовательном соединении элементов питания напряжение суммируется, а ёмкость остаётся той же. При параллельном соединении, наоборот, суммироваться будет ёмкость, а напряжение останется неизменным.
К примеру, для получения номинального напряжения 24 В и ёмкости 10 А/час вы выбираете схему 7s4p, где батарея будет состоять из 7-ми последовательно (s) соединенных блоков, а в каждом блоке будет по 4 параллельных (p) ячейки.
2. Сборка аккумулятора.
Для набора ёмкости параллельно соединяем ячейки. Парами, соблюдая полярность, размещаем их в противопожарные пакеты, присоединяем балансирные и силовые провода.
Для того чтобы набрать требуемое напряжение, последовательно соединяем пакеты, выводя наружу разъемы. Последовательно устанавливаем балансирные провода. Плотно
стягиваем ячейки и упаковываем их в трубку для термоусадки.

Бокс с собранной батареей присоединяем к BMS плате, подсоединяем штекер для подзарядки. Все отверстия качественно герметизируем, кабель аккумулятора подсоединяем к контроллеру. И монтируем батарею на место.

Источник

Как собрать аккумуляторную батарею своими руками (тонкости и советы)

В этой статье мастер-самодельщик проведет нас по всем этапам сборки батареи, от выбора материала до окончательной сборки. Радиоуправляемые игрушки, батареи ноутбуков, медицинские приборы, электровелосипеды и даже электромобили используют аккумуляторы в основе которых элемент питания 18650.

Батарея 18650 (18*65 мм) — это размер литий-ионной батареи. Для сравнения обычные батарейки формата АА имею размер 14*50 мм. Конкретно эту сборку автор делал для замены свинцово-кислотного аккумулятора в изготовленной им ранее самоделки.

Инструменты и материалы:
— Аккумуляторы 18650 ;
— BMS (Battery Management System) ;
— Никилиевая полоса ;
— Индикатор уровня заряда батареи ;
-Выключатель;
-Разъем;
— Держатель аккумуляторной батареи 18650 ;
-Винты 3M x 10 мм;
-Аппарат точечной контактной сварки;
-3D-принтер;
-Стриппер (инструмент для снятия изоляции);
-Фен;
-Мультиметр;
-Зарядное устройство для литий-ионных батарей;
-Защитные очки;
-Диэлектрические перчатки;

Некоторые инструменты можно заменить на более доступные.

Шаг первый: выбор аккумуляторов
Первым делом нужно выбрать правильные аккумуляторы. На рынке представлены разные батареи от $ 1 до $ 10. По утверждению автора лучшие аккумуляторы фирм Panasonic , Samsung , Sanyo и LG. По цене они дороже других, но зарекомендовали себя хорошим качеством и характеристиками.
Не советует автор покупать батареи с названиями Ultrafire, Surefire и Trustfire. Это батареи которые не прошли контроль качества на заводе и были куплены по бросовой цене и перепакованы под новым названием. Как правило в таких батареях отсутствует заявленная емкость и есть риск возгорания при заряде-разряде.
Для своей самоделки мастер использовал аккумуляторы фирмы Panasonic емкостью 3400 мАч.

Шаг пятый: расчет батарей
Для проекта мастеру нужна батарея с напряжением 11,1 В и емкостью 17000 мАч.
Емкость батареи 18650 составляет 3400 мАч. При параллельном соединении пяти аккумуляторов получаем емкость равную 17000 мАч. Обозначают такое соединение Р, в данном случае 5Р

Одна батарея имеет напряжения 3,7 В. Что бы получить 11,1 В нужно соединить последовательно три батареи. Обозначение S, в данном случае 3S.

Итак для получения нужных параметров нужно три секции, состоящих каждая из пяти параллельно соединенных аккумуляторов, соединить последовательно. Пакет 3S5P.

Сверху устанавливает вторую ячейку.

Шаг седьмой: сварка
Отрезает четыре никелевые полосы, для параллельного соединение, с запасом в 10 мм. Отрезает десять полосок для последовательного соединения.

Укладывает длинную полоску на + контакты первой (при переворачивании она так и останется первой) параллельной ячейки 5Р. Приваривает полосу. Приваривает полоски одним концом к + третей ячейки другим к — второй. Приваривает длинную полосу к + третей ячейки (поверх пластинок). Переворачивает блок. Приваривает пластинки с обратной стороны учитывая, что теперь параллельно соединяем третью, а параллельно-последовательно первую и вторую секции (учитывая что ее перевернули).

Шаг восьмой: BMS (Battery Management System)
Сначала немного разберемся что такое BMS.
BMS (Battery Management System) – это электронная плата, которая ставится на аккумуляторную батарею с целью контроля процесса её заряда/разряда, мониторинга состояния аккумулятора и его элементов, контроля температуры, количества циклов заряда/разряда, защиты составных аккумуляторной батареи. Система управления и балансировки обеспечивает индивидуальный контроль напряжения и сопротивления каждого элемента аккумулятора, распределяет токи между составными аккумуляторной батареи во время зарядного процесса, контролирует ток разряда, определяет потерю емкости от дисбаланса, гарантирует безопасное подключение/отключение нагрузки.

На основе получаемых данных BMS выполняет балансировку заряда ячеек, защищает аккумулятор от короткого замыкания, перегрузки по току, перезаряда, переразряда (высокого и чрезмерно низкого напряжения каждой ячейки), перегрева и переохлаждения. Функциональность BMS позволяет не только улучшить режим эксплуатации аккумуляторных батарей, но и максимально увеличить срок их службы.

Важными параметрами платы является количество ячеек в ряду, в данном случае 3S, и максимальный разрядный ток, в данном случае 25 А. Для данного проекта мастер использовал плату со следующими параметрами:
Модель: HX-3S-FL25A-A
Диапазон перенапряжения: 4,25

4,35 В ± 0,05 В
Диапазон разрядного напряжения: 2,3

3,0 В ± 0,05 В
Максимальный рабочий ток: 0

25 А
Рабочая температура: -40 ℃

+ 50 ℃
Припаивает плату к концам батареи согласно схеме.

Источник

Сборка аккумуляторов самоката

Когда приходит время замены аккумулятора в электросамокате, можно просто купить подходящую модель или собрать ее самостоятельно. Первый вариант – оптимальный при условии, что вы покупаете АКБ с гарантией у проверенного производителя. Самостоятельная сборка аккумулятора для электросамоката оправдана при наличии соответствующих знаний и навыков. В таком случае вы точно будете знать, из каких элементов и как собрана ваша батарея, но и ответственность за ее работоспособность будет лежать только на вас.

Электрическая часть электросамоката включает:

• аккумуляторную батарею;
• электромотор;
• контроллер;
• органы управления – ручки тормоза и газа, выключатель питания.

Аккумуляторные батареи для современных самокатов используются литиевые: Li-Ion или LiFePO4. Литий-ионные АКБ легкие и имеют ресурс около 1000 циклов заряд-разряд. В целях безопасности они должны быть защищены от механических повреждений. Литий-железо-фосфатные батареи тяжелее аналогичных литий-ионок, но превосходят их по токам заряда и разряда, имеют больший ресурс и лучше переносят минусовые температуры. К тому же, они не воспламеняются при механических повреждениях. Конечный выбор между Li-Ion и LiFePO4 зависит от того, какие преимущества для вас важнее.

Подготовительные работы

Чтобы собрать аккумулятор для самоката своими руками, приготовьте:

• элементы питания Li-Ion или LiFePO4 – в количестве, соответствующем вашей схеме сборки;
• BMS плату – для их защиты от перезаряда, критического разряда, короткого замыкания и других опасных состояний;
• противопожарные пакеты;
• разъемы, соединительные провода;
• текстолит для электроизоляции;
• термоусадочную трубку большого диаметра;
• паяльник или аппарат для точечной сварки;
• зарядное устройство;
• амперметр.

Можно собрать батарею, полностью идентичную старому образцу, или отличающуюся от него, например, чтобы получить увеличенную емкость. Главное, чтобы новая АКБ имела аналогичные размеры и то же напряжение. Совместимость по напряжению важна для корректной работы всех электрокомпонентов. Совпадение размеров особенно важно для аккумуляторных батарей, которые располагаются в деке или рулевой стойке электросамоката. Если же АКБ находится на багажнике, в сумке или кейсе на руле, ее форму и размеры допустимо изменить.

Как снять аккумулятор с самоката

Выполнить замену АКБ можно в специализированной мастерской или самостоятельно. Часто батарея находится внутри деки (платформы) электросамоката. Для ее демонтажа необходимо снять нижнюю панель, перевернув транспортное средство вверх колесами и отщелкнув защитную крышку. Если она зафиксирована болтами, их нужно открутить.

Далее от аккумуляторной батареи отсоединяются контакты, и отслужившая свой срок комплектующая вынимается. На ее место в дальнейшем устанавливается новая АКБ, и подсоединяются контакты. В завершение плотно закрывается крышка батарейного отсека, и проверяется работа электрокомпонентов.

Схема сборки самодельного аккумулятора для самоката

Перед тем, как поменять аккумулятор на электросамокате, нужно выбрать схему его сборки. От того, как будут соединены ячейки в батарее, зависит ее напряжение, емкость, форма и размеры. При последовательном соединении элементов питания (обозначение S в схеме) их напряжение суммируется, а емкость остается неизменной. При параллельном соединении (обозначение P) суммируются значения емкости, а напряжение не меняется.

Рассмотрим некоторые схемы соединения ячеек при сборке АКБ для электросамокатов:

Характеристики получаемой батареи

Цилиндрические ячейки LiFePO4 типоразмера 32650 (напряжение 3,2 В, емкость 5 Ач).

Номинальное напряжение 24 В, емкость 10 Ач.

Пакеты LiFePO4 с характеристиками 3,2 В 10 Ач

«Банки» Li-Ion типоразмера 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Li-Ion 18650 (3,7 В, 2,5 Ач)

Алгоритм сборки

Собирается аккумуляторная батарея так:

• проверяется схема;
• замеряется напряжение и внутреннее сопротивление ячеек – оно должно быть одинаковым;
• ячейки соединяются параллельно в соответствии со схемой (для набора емкости) – попарно помещаются в противопожарные пакеты с соблюдением полярности;
• к элементам питания присоединяются силовые и балансирные провода;
• для набора нужного напряжения пакеты соединяются между собой последовательно;
• разъемы при помощи удлинителей выводятся наружу;
• обеспечивается последовательное соединение балансирных проводов;
• ячейки плотно стягиваются между собой, помещаются в термоусадочную трубку большого диаметра и упаковываются;
• при необходимости – собранная батарея укладывается в кейс или бокс с предварительно просверленными отверстиями для вывода проводов;
• присоединяется BMS плата;
• вытягиваются провода;
• вверху присоединяется штекер для подзарядки АКБ;
• отверстия основательно герметизируются;
• кабель АКБ подсоединяется к контроллеру;
• батарея устаaнавливается на раме, багажнике, в деке или другом месте самоката.

Балансировка аккумулятора самоката

При использовании любой схемы с последовательным соединением ячеек требуется балансировка – выравнивание напряжения отдельных элементов батареи. Это необходимо для повышения безопасности эксплуатации АКБ, увеличения времени ее работы на одном заряде и продления срока службы. Разбалансировка ячеек медленно, но неуклонно ведет к деградации батареи. Эту проблему успешно решает использование балансировочного шлейфа и систем баланса.

Балансиры входят в состав плат контроллера заряда и выравнивают напряжение отдельных ячеек. Корректная балансировка напряжения – одно их важных условий для эффективной и безопасной работы аккумуляторной батареи. Новые технологии балансировки обеспечивают контроль состояния каждой ячейки и помогают избежать опасных ситуаций при эксплуатации батареи. Не требуется балансировка только в случае исключительно параллельного соединения элементов питания.

Меры предосторожности

При самостоятельной сборке литиевой батареи для электросамоката важно соблюдать аккуратность и осторожность:

• нельзя нагревать, деформировать, прокалывать элементы питания, ронять и сдавливать их;
• необходимо избегать неправильной полярности, перезаряда, короткого замыкания;
• при сильном нагреве АКБ или зарядного устройства следует прекратить их использование;
• допустимо использовать для сборки батареи только ячейки проверенного качества, без признаков повреждений.

При недостаточном объеме знаний и опыта лучше купить готовую АКБ для электросамоката или поручить ее сборку опытным мастерам. В таком случае вы получите батарею гарантированно высокого качества, без риска случайных огрехов при ее сборке и проблем при эксплуатации, к тому же, сэкономите свои силы и время.

Источник