Мы поговорим о том… нет, мы предложим конкретный путь к тому, чтобы кардинально уменьшить стоимость превращения велосипеда в электровелосипед.
Ни для кого не секрет, что самой дорогой частью любого электронабора для создания электровелосипеда является её аккумулятор. Кстати, он чаще всего и треует замены при длительной эксплуатации велосипеда с мотором.
Итак, сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно можно сделать литиевую аккумуляторную батарею, которая будет намного дешевле готовых. Для этого – мы рассмотрим, как её можно сделать своими руками.
Мы рассмотрим все этапы , начиная от выбора элементов и до окончательной сборки.
Сначала наметим, что нам понадобится для сборки аккумулятора.
Возможно, ознакомившись со списком некоторые любите помастерить уже на этом этапе поймут, что «Овчинка выделки не стоит»…
Причем, как правило, с первого раза не все будет сразу идеально получаться и придется кое-что из комплектующих закупать в больших количествах. Об этом никогда не стоит забывать…
Итак, нам понадобятся:
-Аккумуляторы 18650 либо последние разработки – элементы Panasonic 21700;
-BMS (Battery Management System) – плата, без которой не обходится ни одна собременная батарея – она обеспечивает защиту и долговечность работы АКБ;
-Никелевая полоса;
-Индикатор уровня заряда батареи (можно использовать обычный бытовой мультиметр);
-Выключатель (может быть самая простая кнопка, размыкающая контакты);
-Держатель аккумуляторной батареи 18650 (очень удобная штука! Хотя и не обязательная);
-Винты 3M x 10 мм;
-Аппарат точечной контактной сварки;
-3D-принтер ( это – в идеале! Без него обойтись точно – можно);
-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 и весьма затратный: выбор аккумуляторов
Первым делом нужно выбрать правильные аккумуляторы, из которых мы и будем собирать наше детище. На рынке представлены разные элементы от $ 1 до $ 10. По нашему мнению лучшие аккумуляторы изготавливают под брендами Panasonic , Samsung , Sanyo и LG - они несколько дороже других, но зарекомендовали себя хорошим качеством и стабильными характеристиками. Конечно, есть еще Yamaha и прочие… но они находятся в абсолютно другом ценовом сегменте.
Имейте ввиду, что очень дешевые элементы заведомо будут плохо держать заряд и к тому же пожароопасны.
Давайте посмотрим на аккумуляторы фирмы Panasonic емкостью 3400 мАч.
Шаг второй: выбор никелевой полосы
Для соединения отдельных элементов и их секций нужны никелевые полоски. На рынке представлены два продукта: никелированные металлические и никелевые полосы. Мы советуем использовать именно никелевые полосы. Они по-дороже, но имеют низкое сопротивление, а значит, меньше греются, что положительно повлияет на срок службы батарей.
Шаг третий: точечная сварка или пайка
Для соединения батарей есть два способа: пайка и точечная сварка. Лучший выбор – однозначно - точечная сварка. При точечной сварке батарея не перегревается. Но аппарат для сварки стоит от 400 до 3000дол. в зависимости от уровня.
При пайке к минимуму сведите контакт паяльника с батареей. Лучше использовать мощный паяльник ( от 80 Вт) и быстро припаять, чем разогревать место припоя.
Шаг четвертый: проверка батарей
Перед компоновкой батареи из элементов нужно проверить отдельно каждую из них. Напряжение на батареях должно быть примерно одинаково. У новых качественных батарей напряжение составляет 3,5 В - 3,7 В. Такие батареи можно соединять, но лучше предварительно выравнять напряжение с помощью зарядного устройства. У БУ батарей разница напряжений будет еще больше и там нужно будет поработать над ними. Но этот вариант мы вообще не рассматриваем.
Шаг пятый: расчет батарей
Допустим, нам нужен аккумулятор 48В 17А*ч. Нужно соединить элементы:
3,7Вх13шт = 48,1В (параллельно) 13S
3,4 А*ч х5секц. =17А*ч (последовательно)
Емкость одного элемента 18650 составляет 3400 мАч. Из этого будем исходить.
Один элемент имеет среднее напряжение 3,7 В. Что бы получить 48В нужно соединить параллельно тринадцать элементов. Обозначается параллельное соединение схематически буквой S, в данном случае у нас - 13S. Имеем секцию с характеристиками 3,400 А*ч и 48В.
Итак, для получения нужных параметров емкости, нужно 5 секций (каждая из 13 параллельно соединенных элементов), соединить между собой последовательно. Готовый пакет имеет обозначение семы 13S5P.
Шаг шестой: сборка батареи
Для сборки батареи стандартно используют специальные пластиковые ячейки. Пластиковые ячейки обладают рядом преимуществ перед соединением их например, с помощью клеевого пистолета.
1.Легкая сборка любого количества.
2. Между аккумуляторами остается пространство для вентилирования.
3.Обеспечивается большая вибро- и ударопрочность.
Ячейки собирают по принципу LEGO ( все мы в детстве недаром играли в этот прекрасный конструктор!) Каждую секцию набирают одним полюсом вверх. Первую- плюсом в верх, следующие - минусом вверх и так чередуем секции по очереди разными полюсами.
Сверху накрываем, вернее вставляем крышку из ячеек, подобную нижней.
Шаг седьмой: сварка
Отрезаем никелевые полосы нужной длины, для параллельного соединения, с запасом в 10 мм. Отрезаем десять полосок для последовательного соединения получившихся секций.
Процесс кропотливый, нужно набить руку неоднократными тренировками. Думаю, что у многих уже просто руки чешутся попробовать этот процесс самостоятельно!
Расположение ячеек будет у каждого индивидуальным, в зависимости от той формы, которую вам нужно сделать у аккумулятора.
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, контроля 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 составляющими аккумуляторной батареи во время зарядного процесса, контролирует ток разряда, определяет потерю емкости от дисбаланса, гарантирует безопасное подключение/отключение нагрузки. Это – в идеале.
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 при подборе такой платы является количество последовательно соединенных секций, в данном случае 13S, и максимальный разрядный ток, допустим 25 А.
Припаиваем плату к концам батареи согласно схеме, прилагаемой к плате.
Теперь нужно установить индикатор заряда батареи, выключатель индикатора и разъем для подключения зарядки и нагрузки.
Итак, мы провели нас по всем этапам сборки батареи, от выбора материала до окончательной сборки. Ну, а вам самим решать – рискнуть и сделать аккумулятор самостоятельно или же приобрести уже готовый.
У нас вы сможете приобрести качественные аккумуляторы для длительной и безотказной работы ваших электровелосипедов и не только... все наши аккумуляторы можно посмотреть здесь: https://velomoda.com.ua/catalog/akumulators.html
