Самодельный аккумулятор для электровелосипеда
- Виды АКБ для электрификации велосипеда
- Основные параметры аккумуляторных батарей
- Принцип сборки Li-ion батареи для электровелосипеда
- Техника безопасности
- Плюсы и минусы самодельной батареи
Для переоснащения велосипеда в электробайк необходимы 3 основные составляющие: мотор-колесо, аккумуляторная батарея в комплекте с зарядным устройством и контроллер. Все компоненты есть в продаже в различных конфигурациях, что позволяет выбрать оптимально подходящие модели под конкретные потребности. Но при желании можно собрать аккумулятор для электровелосипеда своими руками. Чаще всего самостоятельно собираются аккумуляторные батареи из цилиндрических Li-ion ячеек конфигурации 18650.
Виды АКБ для электрификации велосипеда
Аккумуляторные батареи для электровелосипедов могут быть различных типов:
- Свинцово-кислотные. Их преимуществами являются слабый саморазряд и низкая стоимость. Но они тяжелые и недолговечные – выдерживают порядка 700 циклов заряда-разряда и служат около 2-х лет. Из-за значительного утяжеления велосипеда используются редко.
- Никель-металл-гидридные. Такие источники тока легче свинцово-кислотных, относятся к невысокой ценовой категории, рассчитаны примерно на 850 циклов и порядка 3-х лет эксплуатации.
- Литиевые. Наиболее подходящий вариант для желающих собрать самодельный аккумулятор для велосипеда своими руками. Литиевые АКБ считаются наиболее прогрессивными источниками энергии. Они отличаются высокой емкостью, увеличенным сроком эксплуатации (до 1000–2000 циклов заряд-разряд, до 5–10 лет эксплуатации) и легким весом. В зависимости от химического состава различают литий-ионные, литий-железо-фосфатные, литий-полимерные АКБ.
В таблице представлены популярные типы аккумуляторных батарей, используемых при сборке электровелосипедов:
Тип АКБ |
Преимущества |
Недостатки |
Литий-ионные, Li-ion |
Высокая энергоемкость. Большие токи отдачи. Легкий вес. Безопасность использования– при соблюдении правил эксплуатации. Надежность. Хороший эксплуатационный ресурс – до 1000 циклов. Большая популярность на рынке, широкий выбор моделей и хорошие отзывы пользователей. |
Необходимость использования встроенной защитной платы – для ограничения напряжения, контроля температуры и предельных токов. Снижение емкости на морозе. |
Литий-железо-фосфатные, LiFePO4 |
Эксплуатационный ресурс – до 2000 циклов. Большие токи отдачи. Морозостойкость. |
Вес – немного больше, чем у литий-ионных изделий с аналогичными характеристиками. |
Литий-полимерные, Li-Po, Li-Polymer |
Превосходная энергоемкость. Сочетание легкого веса и высокой емкости. |
Вероятность выхода из строя при чрезмерном заряде и глубоком разряде. При пробитии корпуса – риск возгорания. |
Литий-титанатные, LTO |
Максимальный эксплуатационный ресурс – до 30000 циклов. Морозоустойчивость. Способность заряжаться и разряжаться на морозе (до -30 °С). |
Как и у других аккумуляторов – склонность к саморазряду. |
Основные параметры аккумуляторных батарей
Перед созданием самодельной батареи для электровелосипеда нужно определиться с оптимальными характеристиками. Основные из них:
- напряжение – АКБ может иметь вольтаж 12, 24, 36, 48 В;
- емкость – характеризует количество запасаемой энергии, напрямую влияет на дальность хода без подзарядки;
- мощность – зависит от мощности содержащихся в сборке аккумуляторов и платы BMS, которая контролирует безопасность АКБ и по мере надобности ограничивает мощность.
Плата управления и защиты BMS обеспечивает балансировку ячеек, выравнивает уровень заряда, отслеживает протекание заряда и разряда. Она обязательно устанавливается и на фабричные, и на самодельные аккумуляторные батареи в целях безопасности их использования и сохранения эксплуатационного ресурса.
Принцип сборки Li-ion батареи для электровелосипеда
Для сборки Li-ion аккумуляторной батареи для электровелосипеда своими руками понадобятся:
- рассчитанное количество литиево-ионных ячеек, например, популярной конфигурации 18650;
- соединительные провода и разъемы;
- управляющая BMS плата;
- паяльник, желательно – с термической стабилизацией;
- легкоплавкий припой;
- амперметр;
- термоусадочная трубка большого диаметра;
- противопожарные пакеты;
- кейс или другая подходящая емкость для помещения в нее полученной сборки – можно использовать самодельный или приобретенный бокс из пластика или металла;
- зарядное устройство.
Для создания АКБ литий-ионные «банки» попарно помещаются в пакеты с соблюдением полярности. При помощи параллельного соединения набирается необходимая емкость. К ячейкам присоединяются силовые и балансирные провода. Далее при помощи последовательного соединения пакетов обеспечивается требуемое напряжение. Для наружного вывода разъемов используются удлинителейи. Балансирные провода соединяются последовательно.
Ячейки плотно стягиваются, упаковываются в термоусадочную трубку большого диаметра и помещаются в подготовленный кейс с предварительно просверленными отверстиями для выхода проводки. Посредством пайки к полученной батарее присоединяется BMS плата. После вывода проводов наружу вверху присоединяется штекер для подзарядки АКБ. Отверстия бокса герметизируются. Затем кабель изготовленной АКБ подсоединяется к электрическому контроллеру, и батарея устанавливается в треугольнике рамы, на багажнике велосипеда или в другом выделенном для нее месте.
Техника безопасности
При сборке и тестировании АКБ нужно соблюдать правила безопасности:
- не допускать падения ячеек и их сборки;
- избегать нагрева и сдавливания аккумуляторов;
- не допускать их прокалывания;
- избегать короткого замыкания, неправильной полярности и чрезмерного заряда аккумуляторов;
- при значительном повышении температуры – прекратить использование АКБ или зарядника;
- использовать исправные элементы проверенного качества, без явных повреждений;
- применять ячейки с клеммами и при пайке воздействовать на них не дольше 2-х секунд;
- по возможности заменить пайку ячеек использованием специальной «держалки» или контактов из редкоземельных магнитов, припаивая к ним провода с применением легкоплавкого припоя и паяльника с термической стабилизацией.
Плюсы и минусы самодельной батареи
Решение самому собрать АКБ для электровелосипеда вполне оправдано, если у вас есть свободное время, качественные ячейки, требуемые инструменты, достаточные знания и навыки для надежной сборки аккумуляторной батареи. Собственноручная сборка АКБ позволяет сэкономить средства и получить изделие, точно соответствующее заданным характеристикам – произвольной формы, любых габаритов, с оптимальными техническими характеристиками.
Но если знаний и опыта недостаточно, лучше не рисковать и купить готовую Li-ion батарею с требуемыми характеристиками или заказать ее индивидуальную сборку у компетентных мастеров. Такое решение позволит сэкономить время, силы и финансы, поскольку первая самостоятельная сборка аккумуляторной сборки редко бывает удачной.
Аккумуляторную батарею с типовыми характеристиками легко выбрать в нашем каталоге, а на заказ можно собрать АКБ с нестандартными параметрами. Заказывайте литиевые АКБ у нас – мы предлагаем качественно собранные аккумуляторные батареи с гарантией и доставкой по Москве или в регионы России.