Инструкция по сборке Li-ion АКБ 36 В для электровелосипеда

Что собираем

10S4P — это десять последовательных групп по четыре параллельных элемента. Для велосипеда проверьте напряжение системы и максимальный ток контроллера: в нашем примере 36 В и 17 А.

При 17 А на один элемент приходится около 4,25 А. Это расчёт распределения тока, а не подтверждённый ток всей батареи: после сборки ещё проверяют соединения и нагрев.

Чтобы получить тот же комплект из 40 ячеек в подборе, укажите 36 В, Li-ion, 10 А·ч, 17 А и DMEGC 26E. Калькулятор считает по минимальной ёмкости. Запрос «не менее 10,4 А·ч» даст уже 5P, то есть 50 элементов.

Габариты и пробег

BMS вертикально в торце блока

BMS стоит справа, вдоль торца. На раскладке она занимает 15×69 мм, её размер по высоте блока — 57 мм.

На сколько хватит заряда

Комплектующие

DMEGC 26E · 40 шт.

40 одинаковых элементов 18650. Типовая ёмкость — 2600 мА·ч, минимальная — 2500 мА·ч. Артикул 1337.

Элементы на сайте

JBD BMS · 1 шт.

JBD HP16SA, Li-ion 10S / 30 А, общий порт, шлейф в комплекте. Габарит 69×57×15 мм. В блоке ставим вертикально в торце: 15×69 мм на схеме, 57 мм в высоту. Артикул 472.

BMS для 10S

Зарядное · 1 шт.

42 В / 2 А для Li-ion 10S. Штекер DC 5,5×2,1, плюс в центре. Артикул 1708.

Зарядное 42 В / 2 А

Рекомендуем предусмотреть предохранители в силовой и зарядной цепях. Предохранители и держатели подбираются отдельно.

Для изоляции шин и под BMS понадобится электротехнический картон. Наружную упаковку и корпус подбирайте после примерки блока.

Список для корзины

Снимите галочки с того, что уже есть. Остальные позиции добавятся к вашей корзине в указанных количествах.

Состав списка проверяется. Без нажатия кнопки ничего не добавляется.

Инструменты

• Точечная сварка для никелевой ленты 0,2 мм и заготовки для проб.
• Мультиметр, тестер ёмкости и прибор для сравнения внутреннего сопротивления ячеек.
• Паяльная станция для проводов, стриппер, бокорезы, изолированный инструмент.
• Нагрузочный стенд, измеритель тока и датчик температуры.

Работайте на негорючей непроводящей поверхности, в защитных очках. Снимите кольца и часы, уберите свободный металл. Уже соединённые участки закрывайте изоляцией.

1. Проверяем элементы

1. Осмотрите все 40 ячеек. Вмятины, коррозия, повреждённая оболочка и следы перегрева — повод отложить элемент.
2. Пронумеруйте ячейки. При одинаковых условиях измерьте напряжение, ёмкость и внутреннее сопротивление.
3. Перед параллельным соединением выровняйте заряд подходящим для отдельных Li-ion ячеек оборудованием. Ориентир JBD для этой серии — разброс напряжений не более 0,05 В. Не соединяйте элементы с большой разницей напрямую.
4. Распределите ячейки по десяти группам: в каждой четыре элемента с близкими параметрами. Суммарная ёмкость групп должна быть сопоставимой.

2. Делаем сухую раскладку

1. Соберите холдеры без сварки. Проверьте габариты и направление выхода кабелей.
2. BMS поставьте вертикально в правом торце блока. На схеме её место — 15×69 мм, по высоте — 57 мм. Между платой и токоведущими частями нужна изолирующая прокладка; плату и провода закрепите отдельно.
3. Наденьте изолирующие кольца на плюсовые торцы. Подготовьте прокладки под последовательные перемычки и в местах пересечения проводников.
4. Подпишите группы G1–G10 и полюса на схеме с двух сторон. После переворота блока проверяйте метки: рисунок обратной стороны зеркалится.

3. Свариваем блок

Здесь используем никель 0,2×6 мм. Режим подберите на пробных заготовках с теми же материалами и проверьте прочность соединения. Универсального значения импульса для разных аппаратов нет.

1. Сначала соедините четыре элемента каждой параллельной группы: плюсы с плюсами, минусы с минусами. После каждой группы проверьте напряжение и качество точек.
2. По размеченной схеме соедините плюс G1 с минусом G2, затем G2 с G3 — до G10. Между соседними группами предусмотрите четыре коротких параллельных пути тока, а не один узкий мостик.
3. После каждого последовательного соединения измеряйте напряжение от общего минуса: оно должно увеличиваться на напряжение одной группы. При неожиданном значении или знаке остановитесь и проверьте схему.
4. Подготовьте распределённый отбор тока от крайних групп. Осмотрите шины, уберите обрезки и острые концы ленты.

Не паяйте провода прямо к корпусу ячейки. Припаивайте их к предусмотренным приваренным выводам, вдали от элементов. Прожог или повреждённую точку повторным нагревом не исправляют.

4. Готовим выводы и BMS

Сверьте маркировку своей платы: для примера нужна JBD HP16SA в исполнении Li-ion 10S / 30 А с общим портом. Схему другого числа S или LiFePO4 сюда не переносите.

• Силовой вывод: AWG14, красный и чёрный проводники по 10 см, XT60 «мама» на батарее.
• Зарядный: AWG18 по 10 см, панельный DC 5,5×2,1. Центр «+», наружный контакт «−». Это исполнение согласовано с ЗУ 42 В / 2 А.
• Проверьте контакты гнезда мультиметром. Если есть третий переключаемый вывод, неиспользуемый контакт изолируйте.

Сначала подготовьте и изолируйте разъёмы без соединения с блоком. Велосипед и зарядное пока не подключайте. Нагрев проводов, перемычек и разъёмов проверяется вместе с готовой батареей.

5. Проверяем шлейф и подключаем BMS

На время сварки и пайки измерительный разъём вынут из BMS. На блоке обозначьте B0 — общий минус, B1 — плюс первой группы, далее до B10 — общего плюса.

Таблица показывает точки батареи, а не порядок пинов разъёма. Пины сверяйте с маркировкой BC0, BC1… и руководством именно вашей платы и штатного 10S-шлейфа.

В столбце справа — пример для групп по 3,6 В. При сборке проверяют фактические измерения, а не выставляют эти значения.

1. Подключите промаркированные провода к своим точкам на блоке. Изолируйте соединения и закрепите шлейф от натяжения.
2. На свободном разъёме измерьте пары соседних групп: B0–B1, B1–B2… B9–B10. При правильном направлении щупов каждая пара даёт положительное напряжение одной группы. Не замкните соседние контакты щупом.
3. Проверьте нарастающее напряжение от B0 до B1…B10 и сравните сумму с напряжением блока.
4. Для показанной серии JBD порядок такой: B− к минусу блока → проверенный шлейф в плату → внешние отрицательные ветви к C−. Если фактическая плата или шлейф отличаются, сначала найдите их штатную схему.

6. Проверяем заряд и нагрузку

1. Без велосипеда измерьте выход XT60 и DC в режиме постоянного напряжения. Проверьте знак и полярность обоих разъёмов, в том числе штекера зарядного.
2. Если выхода нет, проверьте подключение и условия активации по руководству BMS. Не замыкайте B− с C− перемычкой.
3. Первую зарядку ЗУ 42 В / 2 А проводите под наблюдением, при допустимой для ячеек температуре. Проверяйте все десять групп отдельно: общие 42 В не исключают перезаряда одной группы.
4. При необычном разбалансе, запахе или локальном перегреве остановите зарядку и выясните причину.
5. На стенде начните с малой нагрузки и повышайте её ступенями в пределах проекта. Записывайте ток, время, просадку, температуру воздуха и нагрев элементов, BMS, шин и выводов. После упаковки проверку повторите.

Не проверяйте защиту намеренным коротким замыканием, перезарядом или глубоким разрядом. Если нет оборудования для контролируемого теста, готовый блок до установки должен проверить специалист.

7. Упаковываем и устанавливаем

• Закройте шины изоляцией, защитите кромки и места прохода проводов. BMS должна быть закреплена через изолирующую прокладку.
• Сделайте разгрузку кабелей: провода и разъёмы не должны держать вес батареи. Если у платы есть штатный термодатчик, установите его по руководству.
• Подберите корпус и наружную оболочку. Одна термоусадка не защищает от ударов и воды. Не перегревайте элементы при усадке.
• Повторите проверку полярности, зарядки и нагрузки в окончательном исполнении. На велосипеде исключите перемещение блока, трение проводов, контакт с колесом и попадание воды.
• Подпишите батарею: Li-ion 10S, класс 36 В, заряд 42 В, ёмкость, разъёмы, дата сборки. Рабочий ток указывайте по результатам проверки готовой АКБ.

Что чаще всего путают

• «BMS на 30 А — значит, батарея тоже на 30 А». Ограничение может оказаться в шинах, сварке, проводах или охлаждении.
• Полярность после переворота блока. Пользуйтесь метками на обеих сторонах и проверяйте каждое новое соединение.
• Шлейф вставлен до окончания монтажа. Подключайте его после проверки всех контрольных точек.
• Минус зарядки выведен на B−. В нашем общем порте он должен идти на C−.
• Зарядное выбрано только по надписи «36 В». Нужны 42 В для Li-ion 10S, DC 5,5×2,1 и правильная полярность.

Обсудить комплект с Дмитрием

Укажите «10S4P на DMEGC 26E», ток контроллера и доступные размеры. В подборе можно сравнить компоненты с готовой АКБ и изготовлением, сохранить PDF и скопировать расчёт.