Как собрать аккумулятор для гольф-кара с батареями 18650

Узнайте, как сделать литий-ионную батарею для гольф-кара, используя элементы 18650 3,7 В. В нашем руководстве описаны основные параметры, этапы сборки и необходимые инструменты. Сэкономьте расходы и настройте свою систему питания с помощью DIY аккумуляторного блока для ваш гольф-кар.

Основные параметры литий-ионных батарей 18650 для аккумуляторных батарей гольф-каров

Прежде чем приступить к сборке, рассмотрим основные параметры литий-ионного аккумулятора 18650:

• Размер: Диаметр 18 мм, Высота 65 мм
• Номинальное напряжение: 3.7V
• Вместимость: 2600 мАч
• Предельное напряжение зарядки: 4.2V
• Предельное напряжение разрядки: 3.0V

Для упрощения расчетов мы обычно используем номинальное напряжение 3,6 В и емкость 2500 мАч на элемент.

Как рассчитать емкость аккумулятора гольф-кара

Каждый аккумулятор 18650 имеет номинальное напряжение 3,6 В и емкость 2500 мАч. При последовательном соединении элементов общее напряжение увеличивается, а емкость остается прежней. Например, если вы соедините два элемента последовательно (положительный вывод одного элемента с отрицательным выводом другого), общее напряжение станет 7,2 В, но емкость останется 2500 мАч. С другой стороны, при параллельном соединении элементов (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному) емкость увеличивается, а напряжение остается прежним. Например, если вы соедините две ячейки параллельно, общая емкость составит 5000 мАч, но напряжение останется 3,6 В.

Теперь давайте разберемся, как собрать аккумуляторную батарею для гольф-кара 72V 80Ah (80 000 мАч):

• Чтобы получить 72 В, нам нужно соединить 20 ячеек последовательно (72 В ÷ 3,6 В = 20). В результате мы получим аккумулятор на 72 В с емкостью 2500 мАч.
• Чтобы достичь емкости 80Ah (80 000mAh), нам нужно соединить 32 последовательные группы параллельно (80 000mAh ÷ 2500mAh = 32). В результате общая емкость составит 80 Ач, а напряжение останется на уровне 72 В.

Всего для создания аккумуляторной батареи для гольф-кара 72 В 80 Ач вам понадобится 640 элементов 18650 (20 элементов последовательно × 32 параллельные группы). Перед началом сборки обязательно полностью зарядите все элементы и убедитесь, что они находятся в одинаковом состоянии заряда. Для достижения наилучшей производительности объединяйте элементы с одинаковым напряжением и внутренним сопротивлением, например, элементы с напряжением от 3,68 до 3,72 В и внутренним сопротивлением от 2 до 4 мОм.

Система управления аккумулятором (BMS) для аккумуляторов гольф-каров

При сборке аккумуляторной батареи для гольф-кара необходимо Система управления аккумулятором (BMS) это критически важный компонент, обеспечивающий безопасность, производительность и долговечность вашей батареи. BMS обеспечивает несколько важных функций, включая защиту от перезаряда, переразряда и перегрузки по току, чтобы предотвратить повреждение батареи в результате аномальных уровней напряжения или тока.

BMS также помогает управлять температурой, контролируя и ограничивая зарядку и разрядку при экстремальных температурах, защищая батарею от перегрева или замерзания. Кроме того, BMS обеспечивает балансировку элементов, гарантируя постоянство напряжения на всех элементах, что помогает продлить срок службы аккумуляторной батареи. Некоторые передовые системы BMS включают функции мониторинга данных и связи, позволяющие отслеживать состояние батареи в режиме реального времени, что широко используется в электромобилях и системах хранения энергии.

При сборке Аккумулятор для гольф-кара 72V 80Ah BMS должна быть совместима с системой 72 В (20 последовательно соединенных ячеек) и способна выдерживать высокие токи заряда и разряда, например 50 А или выше. Она также должна включать в себя функции защиты по напряжению, контроля температуры и балансировки элементов для обеспечения безопасной и стабильной работы. BMS является "мозгом" аккумуляторного блока, и без нее блок может быть поврежден в результате перезарядки, переразрядки или дисбаланса напряжений, что может привести к угрозе безопасности.

Основные инструменты для сборки Аккумулятор для гольф-кара

Для сборки литий-ионного блока аккумуляторов для гольф-кара потребуется ряд специальных инструментов. Во-первых, вам понадобится аккумуляторные сварочные инструменты например, сварочный аппарат для точечной сварки, чтобы соединить отдельные ячейки, а для усиления соединений может понадобиться паяльник или пистолет. Оборудование для тестирования аккумуляторовВольтметры, амперметры и тестеры емкости необходимы для обеспечения правильной работы элементов.

Кроме того, вам понадобится плата балансировки батареи для поддержания постоянного напряжения и предотвращения перезарядки или переразрядки. Защитные инструменты такие как Термоусадочная трубка, изоляционная лента, и платы защиты аккумуляторов (PCB) необходимы для предотвращения короткого замыкания и повреждений. Корпус батареи и компоненты теплоотвода обеспечивают физическую защиту элементов и надлежащее охлаждение.

Другие инструменты включают Система управления аккумулятором (BMS) для контроля состояния аккумулятора, а также зарядное устройство для обеспечения надлежащей зарядки и провода и разъемы для выполнения необходимых электрических соединений. Основные инструменты, такие как ножницы, плоскогубцы и отвертки также пригодятся для обрезки проводов, сборки системы и закрепления компонентов. Эти инструменты обеспечивают безопасную и эффективную работу аккумуляторного блока гольф-кара и могут отличаться в зависимости от конкретной установки.

Шаги по сборке аккумуляторной батареи гольф-кара

• Шаг 1: Расположите элементы в последовательно-параллельной конфигурации. Для батареи гольф-кара 72 В 80 Ач вам понадобится 20 последовательно соединенных элементов, подготовьте 32 такие последовательные группы.
• Шаг 2: Для соединения элементов используйте аппарат точечной сварки. Приварите никелевую полоску от положительного полюса одного элемента к отрицательному полюсу следующего элемента, чтобы сформировать последовательное соединение 72 В. Убедитесь, что сварные швы прочные, чтобы избежать слабых соединений.
• Шаг 3: После завершения последовательного подключения подключите группы параллельно. Для каждой последовательной группы подключите их параллельно, чтобы увеличить общую емкость (Ач). Для 32 параллельных групп соедините положительные и отрицательные клеммы каждой группы.
• Шаг 4: Установите систему управления аккумулятором (BMS). BMS обеспечит равномерную зарядку и разрядку элементов. Следуйте инструкциям BMS, чтобы подключить ее к каждой группе серии.

Важные соображения при создании аккумулятора для гольф-кара

При сборке батареи для гольф-кара обязательно выбирайте высококачественные элементы и следите за тем, чтобы напряжение и емкость элементов были одинаковыми. Будьте осторожны с полярностью соединений и избегайте обратных соединений или плохих контактов. При использовании аппарата точечной сварки следите за точностью сварных швов, чтобы избежать перегрева или повреждения элементов.

Правильно настройте BMS для защиты батареи от перезарядки, переразрядки, перегрузки по току и перегрева. Регулярно балансируйте и проверяйте батарею, чтобы обеспечить постоянное напряжение и емкость на всех элементах, что поможет продлить срок службы блока. Кроме того, обеспечьте надлежащее охлаждение и защитите батарею от влаги и высоких температур, чтобы предотвратить ее повреждение. Наконец, регулярно осматривайте и обслуживайте батарею, чтобы обеспечить ее долговременную и стабильную работу.

Преимущества и риски самостоятельной сборки литий-ионного аккумулятора

Сборка собственного литий-ионного аккумулятора позволяет сэкономить средства, обеспечить индивидуальные характеристики батареи и удовлетворить конкретные потребности, а также дает возможность изучить и приобрести опыт в области аккумуляторных технологий. Кроме того, это дает возможность улучшить обслуживание и ремонт, позволяя легко заменять отдельные элементы при возникновении каких-либо проблем.

Тем не менее, существует определенный риск, особенно для пользователей с небольшим опытом, поскольку неправильная сборка может привести к таким проблемам, как короткое замыкание, перезарядка или разрядка, и даже к возгоранию или взрыву батареи. Без надлежащей защиты системы управления батареей (BMS) и при потенциальном отсутствии контроля качества стабильность и срок службы батареи могут быть поставлены под угрозу. Поэтому, если вы решили собрать батарею самостоятельно, очень важно обладать достаточными техническими знаниями и соблюдать меры предосторожности.

Преимущества использования литиевых аккумуляторов в гольф-карах

• Малый вес: Литиевые батареи на 50% легче свинцово-кислотных, что позволяет снизить вес автомобиля, увеличить запас хода и улучшить управляемость.
• Более длительный срок службы: Литиевые батареи обычно служат 5-10 лет, по сравнению с 3-5 годами для свинцово-кислотных батарей, что приводит к снижению долгосрочных затрат.
• Более высокая скорость зарядки: Литиевые батареи можно полностью зарядить за 2-4 часа, в то время как свинцово-кислотным батареям обычно требуется 8-10 часов.
• Более высокая энергоэффективность: Литиевые батареи имеют более высокую эффективность преобразования энергии (около 95%), что снижает потери энергии и увеличивает дальность поездки.
• Не требует обслуживания: Не требует полива и регулярных проверок, что сокращает расходы на обслуживание и время.
• Высокая способность к глубокому разряду: Можно безопасно разряжать на большую глубину (более 80% Depth of Discharge), в то время как глубокая разрядка сокращает срок службы свинцово-кислотных батарей.
• Стабильная производительность: Напряжение остается стабильным во время работы, обеспечивая стабильную мощность без провалов.
• Экологически чистые/экологичные: Не содержит свинца и кислоты, снижает загрязнение окружающей среды и соответствует экологическим стандартам.
• Повышенная прочность: Сильная виброустойчивость, устойчивость к высоким и низким температурам, пригодность к различным погодным условиям.
• Более низкая долгосрочная стоимость: Несмотря на более высокие первоначальные инвестиции, более длительный срок службы, сокращение объема технического обслуживания и быстрая зарядка приводят к снижению общей стоимости владения.

Недостатки использования литиевых батарей в гольф-карах

• Более высокая первоначальная стоимость: Литиевые батареи в 2-3 раза дороже свинцово-кислотных, что требует значительных первоначальных инвестиций.
• Требуется специальное зарядное устройство: Стандартные зарядные устройства для свинцово-кислотных батарей несовместимы с ними; необходимо специализированное зарядное оборудование для литиевых батарей.
• Чувствительность к температуре: Производительность может ухудшиться в условиях экстремального холода (ниже 0°C / 32°F) или жары (выше 45°C / 113°F). Для некоторых моделей могут потребоваться дополнительные системы обогрева или охлаждения.
• Зависимость от системы управления батареей (BMS): требуется BMS для контроля состояния батареи и защиты от перезарядки, разрядки или короткого замыкания, что повышает техническую сложность.
• Требовательная зарядная инфраструктура: Требуется стабильное электропитание. В некоторых местах могут отсутствовать условия для быстрой зарядки.
• Высокие затраты на ремонт и замену: Несмотря на длительный срок службы, стоимость ремонта или замены отдельных батарейных модулей в случае их выхода из строя может быть высокой.
• Сложнее перерабатывать: По сравнению со свинцово-кислотными батареями, инфраструктура переработки литиевых батарей менее развита, что потенциально создает более серьезные проблемы с утилизацией.
• Высокая потребность в энергии может ускорить старение: Постоянная работа с высокой нагрузкой (например, подъем на холм, перегрузка) может ускорить деградацию батареи и сократить ее общий срок службы.
• Потенциальный риск теплового удара: Если батарея получит серьезные повреждения или откажет система BMS, существует риск перегрева и возможного возгорания (хотя вероятность этого очень мала). Этот риск может быть выше по сравнению с некоторыми другими химическими батареями.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ