0
0
0

Самодельный аккумулятор для электровелосипеда

Самодельный аккумулятор для электровелосипеда


Статья обновлена: 2020-12-13


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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

  1. напряжение – АКБ может иметь вольтаж 12, 24, 36, 48 В;
  2. емкость – характеризует количество запасаемой энергии, напрямую влияет на дальность хода без подзарядки;
  3. 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:

  1. рассчитанное количество литиево-ионных ячеек, например, популярной конфигурации 18650;
  2. соединительные провода и разъемы;
  3. управляющая BMS плата;
  4. паяльник, желательно – с термической стабилизацией;
  5. легкоплавкий припой;
  6. амперметр;
  7. термоусадочная трубка большого диаметра;
  8. противопожарные пакеты;
  9. кейс или другая подходящая емкость для помещения в нее полученной сборки – можно использовать самодельный или приобретенный бокс из пластика или металла;
  10. 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:

  1. не допускать падения ячеек и их сборки;
  2. избегать нагрева и сдавливания аккумуляторов;
  3. не допускать их прокалывания;
  4. избегать короткого замыкания, неправильной полярности и чрезмерного заряда аккумуляторов;
  5. при значительном повышении температуры – прекратить использование АКБ или зарядника;
  6. использовать исправные элементы проверенного качества, без явных повреждений;
  7. применять ячейки с клеммами и при пайке воздействовать на них не дольше 2-х секунд;
  8. 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.

Перейти в раздел аккумуляторов для велосипедов

 

Комментарии
Рекомендуемые товары