18650 배터리로 골프 카트 배터리를 만드는 방법

18650 3.7V 셀을 사용하여 리튬 이온 골프 카트 배터리를 DIY하는 방법 알아보기 주요 매개 변수, 조립 단계 및 필수 도구를 다루는 가이드입니다. 다음 용도의 DIY 배터리 팩으로 비용을 절감하고 전원 시스템을 맞춤 설정하세요. 골프 카트.

골프 카트 배터리 팩용 18650 리튬 이온 배터리의 기본 매개 변수

조립을 시작하기 전에 18650 리튬 이온 배터리의 기본 매개 변수를 검토해 보겠습니다:

• 크기: 지름 18mm, 높이 65mm
• 공칭 전압: 3.7V
• 용량: 2600mAh
• 충전 전압 제한: 4.2V
• 방전 전압 제한: 3.0V

더 쉽게 계산하기 위해 일반적으로 공칭 전압 3.6V와 셀당 용량 2500mAh를 사용합니다.

골프 카트 배터리 용량 계산 방법

각 18650 배터리의 공칭 전압은 3.6V이고 용량은 2500mAh입니다. 셀을 직렬로 연결하면 총 전압은 증가하지만 용량은 동일하게 유지됩니다. 예를 들어 두 개의 셀을 직렬로 연결(한 셀의 양극 단자를 다른 셀의 음극 단자에 연결)하면 총 전압은 7.2V가 되지만 용량은 2500mAh로 유지됩니다. 반면에 셀을 병렬(양극에서 양극, 음극에서 음극)로 연결하면 용량은 증가하지만 전압은 동일하게 유지됩니다. 예를 들어 두 개의 셀을 병렬로 연결하면 총 용량은 5000mAh가 되지만 전압은 3.6V로 유지됩니다.

이제 72V 80Ah(80,000mAh) 골프 카트 배터리 팩을 조립하는 방법을 살펴보겠습니다:

• 72V를 얻으려면 20개의 셀을 직렬로 연결해야 합니다(72V ÷ 3.6V = 20). 이렇게 하면 2500mAh 용량의 72V 팩이 생성됩니다.
• 80Ah(80,000mAh)의 용량에 도달하려면 32개의 직렬 그룹을 병렬로 연결해야 합니다(80,000mAh ÷ 2500mAh = 32). 이렇게 하면 총 용량은 80Ah가 되고 전압은 72V로 유지됩니다.

72V 80Ah 골프 카트 배터리 팩을 만들려면 총 640개의 18650 셀(직렬 20셀 × 병렬 32그룹)이 필요합니다. 조립을 시작하기 전에 모든 셀을 완전히 충전하고 비슷한 충전 상태인지 확인하세요. 최상의 성능을 위해 전압과 내부 저항이 비슷한 셀(예: 전압이 3.68V ~ 3.72V, 내부 저항이 2mΩ ~ 4mΩ인 셀)을 함께 그룹화하세요.

골프 카트 배터리용 배터리 관리 시스템(BMS)

골프 카트 배터리 팩을 조립할 때 배터리 관리 시스템(BMS) 는 배터리의 안전, 성능 및 수명을 보장하는 중요한 구성 요소입니다. BMS는 과충전, 과방전, 과전류 보호 등 몇 가지 필수 기능을 제공하여 비정상적인 전압 또는 전류 수준으로 인한 배터리 손상을 방지합니다.

또한 BMS는 극한의 온도에서 충전 및 방전을 모니터링하고 제한하여 배터리가 과열되거나 동결되지 않도록 보호함으로써 온도 관리에 도움을 줍니다. 또한 BMS는 셀 밸런싱 기능을 제공하여 모든 셀의 전압을 일정하게 유지함으로써 배터리 팩의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 일부 고급 BMS 시스템에는 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템에서 일반적으로 사용되는 배터리 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 데이터 모니터링 및 통신 기능이 포함되어 있습니다.

조립할 때 72V 80Ah 골프 카트 배터리 팩의 경우, BMS는 72V 시스템(20셀 직렬 연결)과 호환되어야 하며 50A 이상의 높은 충전 및 방전 전류를 처리할 수 있어야 합니다. 또한 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 전압 보호, 온도 모니터링, 셀 밸런싱 기능도 포함되어야 합니다. BMS는 배터리 팩의 '두뇌' 역할을 하며, 이 기능이 없으면 과충전, 과방전 또는 불균형 전압으로 인해 팩이 손상되어 안전상의 위험을 초래할 수 있습니다.

조립을 위한 필수 도구 골프 카트 배터리

골프 카트용 리튬 이온 배터리 팩을 조립하려면 다양한 특수 도구가 필요합니다. 먼저 다음이 필요합니다. 배터리 용접 도구 스폿 용접기 등을 사용하여 개별 셀을 연결하고, 납땜 인두나 건을 사용하여 연결을 강화할 수 있습니다. 배터리 테스트 장비전압계, 전류계, 용량 테스터를 비롯한 각종 장비는 셀이 올바르게 작동하는지 확인하는 데 필수적입니다.

또한 다음이 필요합니다. 배터리 밸런싱 보드 전압 일관성을 유지하고 과충전 또는 과방전을 방지합니다. 보호 도구 다음과 같은 열수축 튜브, 단열 테이프및 배터리 보호 보드(PCB) 는 단락과 손상을 방지하는 데 필수적입니다. 배터리의 인클로저와 방열 부품은 셀을 물리적으로 보호하고 적절한 냉각을 보장합니다.

다른 도구로는 배터리 관리 시스템(BMS) 배터리 상태를 모니터링하기 위해 충전기 를 사용하여 적절한 충전을 보장하고 전선 및 커넥터 를 사용하여 필요한 전기 연결을 할 수 있습니다. 다음과 같은 기본 도구 가위, 펜치, 드라이버 는 전선 다듬기, 시스템 조립, 부품 고정에도 유용합니다. 이러한 도구는 골프 카트 배터리 팩의 안전하고 효율적인 작동을 보장하며, 특정 설정에 따라 다를 수 있습니다.

골프 카트 배터리 팩 조립 단계

• 1단계: 셀을 직렬 병렬 구성으로 배치합니다. 72V 80Ah 골프 카트 배터리의 경우 20개의 셀을 직렬로 연결하고 이러한 직렬 그룹 32개를 준비해야 합니다.
• 2단계: 스폿 용접기를 사용하여 셀을 연결합니다. 한 셀의 양극 단자에서 다음 셀의 음극 단자까지 니켈 스트립을 용접하여 72V 직렬 연결을 형성합니다. 연결이 약해지지 않도록 용접이 견고하게 이루어졌는지 확인하세요.
• 3단계: 직렬 연결이 완료되면 그룹을 병렬로 연결합니다. 각 직렬 그룹에 대해 병렬로 연결하여 전체 용량(Ah)을 늘립니다. 32개의 병렬 그룹의 경우 각 그룹의 양극 및 음극 단자를 연결합니다.
• 4단계: 배터리 관리 시스템(BMS)을 설치합니다. BMS는 셀이 균일하게 충전 및 방전되도록 합니다. BMS 지침에 따라 각 시리즈 그룹에 연결합니다.

골프 카트 배터리 구축 시 중요 고려 사항

골프 카트 배터리를 조립할 때는 고품질 셀을 선택하고 셀의 전압과 용량이 일정한지 확인하세요. 극성 연결에 주의하고 역방향으로 연결하거나 접촉이 불량하지 않도록 주의하세요. 스폿 용접기를 사용할 때는 셀이 과열되거나 손상되지 않도록 용접이 정확한지 확인하세요.

배터리를 과충전, 과방전, 과전류 및 과열로부터 보호하도록 BMS를 적절히 구성하세요. 배터리를 정기적으로 밸런싱하고 점검하여 셀 전체의 전압과 용량을 일정하게 유지하면 팩의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 또한 배터리가 손상되지 않도록 적절한 냉각을 유지하고 습기와 고온으로부터 배터리를 보호하세요. 마지막으로, 배터리를 정기적으로 점검하고 유지 관리하여 장기간 안정적인 성능을 유지하세요.

나만의 리튬 이온 배터리 조립의 장점과 위험성

리튬 이온 배터리를 직접 조립하면 비용을 절감하고 배터리 성능을 맞춤화할 수 있으며 특정 요구 사항을 충족하는 동시에 배터리 기술을 배우고 경험을 쌓을 수 있는 기회를 얻을 수 있습니다. 또한 유지보수 및 수리 능력이 향상되어 문제가 발생할 경우 개별 셀을 쉽게 교체할 수 있다는 장점도 있습니다.

그러나 부적절한 조립은 합선, 과충전, 방전 등의 문제를 일으킬 수 있으며 배터리 화재나 폭발로 이어질 수 있으므로 특히 경험이 적은 사용자에게는 위험성이 있습니다. 적절한 배터리 관리 시스템(BMS) 보호 기능이 없고 품질 관리가 부족할 경우 배터리의 안정성과 수명이 손상될 수 있습니다. 따라서 배터리를 직접 조립하는 경우 충분한 기술 지식을 갖추고 안전 예방 조치를 이행하는 것이 중요합니다.

골프 카트에서 리튬 배터리 사용의 장점

• 더 가벼워진 무게: 리튬 배터리는 납축 배터리보다 50% 이상 가벼워 차량 무게를 줄이고 주행 가능 거리와 핸들링을 개선합니다.
• 더 긴 수명: 리튬 배터리는 일반적으로 5~10년, 납축 배터리는 3~5년 동안 사용할 수 있어 장기적으로 비용이 절감됩니다.
• 더 빠른 충전 속도: 리튬 배터리는 2~4시간이면 완전히 충전할 수 있지만 납축 배터리는 일반적으로 8~10시간이 걸립니다.
• 더 높은 에너지 효율: 리튬 배터리는 에너지 변환 효율이 높아(약 95%) 에너지 손실이 줄어들고 주행 거리가 늘어납니다.
• 유지 관리가 필요 없습니다: 물을 주거나 정기적인 점검이 필요하지 않아 유지보수 비용과 시간을 절약할 수 있습니다.
• 강력한 심방전 기능: 심방전은 납축 배터리의 수명을 단축시키는 반면, 심방전은 안전하게 더 깊이 방전할 수 있습니다(80% 이상의 방전 깊이).
• 안정적인 성능 출력: 작동 중 전압이 안정적으로 유지되어 전력 페이드 현상 없이 일관된 출력을 제공합니다.
• 환경 친화적 / 친환경: 납이나 산을 함유하지 않아 오염을 줄이고 환경 기준을 충족합니다.
• 높은 내구성: 강한 내진동성, 고온 및 저온에 대한 내성, 다양한 기상 조건에 적합.
• 장기적인 비용 절감: 초기 투자 비용은 높지만 수명이 길어지고 유지보수가 줄어들며 충전 속도가 빨라져 총소유비용이 낮아집니다.

골프 카트에서 리튬 배터리 사용의 단점

• 높은 초기 비용: 리튬 배터리는 납축 배터리보다 2~3배 더 비싸기 때문에 상당한 초기 투자가 필요합니다.
• 전용 충전기가 필요합니다: 표준 납축 배터리 충전기는 호환되지 않으므로 리튬 배터리 전용 충전 장비가 필요합니다.
• 온도 민감도: 극한의 추위(0°C/32°F 이하) 또는 더운 날씨(45°C/113°F 이상)에서는 성능이 영향을 받을 수 있습니다. 일부 모델에는 추가 난방 또는 냉각 시스템이 필요할 수 있습니다.
• 배터리 관리 시스템(BMS)에 대한 의존도: 배터리 상태를 모니터링하고 과충전, 과방전 또는 단락을 방지하기 위해 BMS가 필요하므로 기술적 복잡성이 증가합니다.
• 까다로운 충전 인프라: 안정적인 전원 공급이 필요합니다. 일부 지역에서는 고속 충전을 위한 시설을 쉽게 이용할 수 없을 수도 있습니다.
• 높은 수리 및 교체 비용: 배터리 수명은 길지만, 고장이 발생하면 개별 배터리 모듈을 수리하거나 교체하는 데 드는 비용이 많이 들 수 있습니다.
• 재활용이 더 어렵습니다: 납축 배터리에 비해 리튬 배터리의 재활용 인프라가 덜 성숙되어 있어 환경 폐기 문제가 더 커질 수 있습니다.
• 높은 전력 수요는 노화를 가속화할 수 있습니다: 지속적인 고부하 작동(예: 언덕 오르기, 과부하)은 배터리 성능 저하를 가속화하고 전체 수명을 단축시킬 수 있습니다.
• 열 폭주의 잠재적 위험: 배터리가 심하게 손상되거나 BMS가 고장 나면 과열되어 화재가 발생할 수 있는 위험이 있습니다(가능성은 매우 낮지만). 이 위험은 다른 배터리 화학 물질에 비해 더 높을 수 있습니다.

자주 묻는 질문