098-98-797-98
066-98-797-98
093-800-92-08
Самодельный литий железофосфатный аккумулятор: правда и заблуждения.
21.04.2014
С интересом прочитав статью «КАК Я ПЕРЕОБОРУДОВАЛ ОБЫЧНЫЙ ВЕЛОСИПЕД В ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕД СВОИМИ РУКАМИ», с одной стороны, хочу отдать должное технической смекалке автора, но с другой - предостеречь от повторения, во всяком случае, от копирования подобной конструкции, потому что, несмотря на ряд «ноу-хау» придуманных конструктором-любителем, она не выдерживает критики.
Речь, конечно, пойдёт о самодельном литиевом аккумуляторе, потому что замена переднего колеса на мотор колесо – стандартная, не вызывающая проблем, операция.
Если разобрать любой литиевый аккумулятор, можно увидеть, что он состоит из цилиндрических, либо из плоских элементов. Автор переделки выбрал цилиндрические элементы. Это первая ошибка. Дело в том, что цилиндрические элементы, применяемые для создания тяговых аккумуляторов электровелосипедов, имеют меньшую ёмкость, чем плоские, а значит для постройки аккумуляторной батареи их нужно больше, чем плоских.
Каждый элемент в процессе эксплуатации нужно балансировать (то есть выравнивать характеристики относительно других элементов) Чем больше в аккумуляторной батарее элементов, - тем сложнее это сделать в домашних условиях и тем больше риск выхода части элементов из строя.
К тому же, у цилиндрических элементов, несмотря на наличие клапана, - в отличие от плоских элементов, в нештатных режимах эксплуатации, существует риск взрыва. Даже при наличие температурного датчика, лично я бы предпочёл в этом случае, - плоские элементы, которые если что, - не взорвутся, а просто немного вздуются. Не зря ведь на авиалиниях большинства стран, запрещают перевозку в ручном багаже любых литиевых аккумуляторов мощностью более 100 ватт/час.
Для сборки из плоских элементов, их нужно в 2 раза меньше
плоские элементы для аккумуляторов
Во-вторых, - сама идея набора аккумуляторной батареи из отдельных элементов, в домашних условиях, мягко говоря, нерациональна. В процессе производства ячеек на заводе они все тщательно тестируются 4 раза (во всяком случае, при производстве литиевых акб ТМ «Volta bikes»), чтобы при сборке аккумуляторной батареи, объединить в одном корпусе ячейки с параметрами, разбег которых составляет не более десятых долей процента. Откуда возьмутся одинаковые параметры у ячеек, купленных насыпом? Их параметры обязательно будут отличаться на довольно значительные величины, что в процессе эксплуатации приведёт к разбалансировке и преждевременному выходу аккумулятора из строя, несмотря на наличие любой, самой волшебной BMS.
Третья ошибка – в указании ёмкости. Откуда взялась цифра 10 ампер в одном элементе, - для меня загадка. Судя по внешнему виду пластиковых трубок, в которых собраны ячейки, и указанному диаметру в 40 мм (очевидно, наружному) внутри их можно разместить элементы 26650, либо 32650 (первые две цифры означают диаметр в миллиметрах). Хороший элемент 26650, китайского производства, имеет ёмкость не более 3.2 ампера. 32650 у хорошего японского производителя, на сегодняшний день, реально имеет не более 8 ампер (в самом лучшем случае и по заоблачной цене). А вот написать на элементах, действительно можно всякое. Китайские производители, например, свободно могут завысить характеристики в 2 раза и даже написать «made in Japan» Я почти уверен, что «десяти-амперные» ячейки даже в типоразмере 32650 – из этой серии.
цилиндрический элемент с реальной максимальной ёмкостью
Четвёртая ошибка заключается в том, что если ячейка - литий железофосфатная, то её номинальное напряжение составляет 3.2 вольта. Собрав три параллельные цепи по 10 элементов в каждой, мы получаем аккумуляторную батарею с номинальным напряжением 32 вольта и ёмкостью (заявленной конструктором) 30 ампер часов. Но позвольте, я не встречал контроллеров и мотор колёс с таким номинальным напряжением: либо 24, либо 36 вольт. Так, как 36-вольтовый контроллер однозначно, работать не будет (отключается при 30 вольтах), то остаётся 24 вольтовый. Но зачем для него напряжение 32 вольта?
Если элементы всё-таки литий ионные, а не литий железофосфатные, как указано, - всё становится на свои места: номинальное напряжение одной литий ионной ячейки 3.7 вольта, что при сборке из 10 элементов даёт правильное рабочее напряжение 37 вольт – для 36-вольтовых контроллеров и мотор колёс.
И последняя, пятая ошибка: литий-железофосфатный аккумулятор, 32 вольта, 30 ампер, в комплектации, описанной самодеятельным конструктором, должен весить не менее 16 кг., потому что литий железофосфатные элементы – самые тяжёлые из семейства литиевых. Один 10- амперный элемент не может весить 155 грамм. Он весит гораздо больше. К весу аккумуляторной батареи нужно прибавить вес мотор колеса, по внешнему виду, - не менее 3.5 кг. Всего мы должны получить около 20 килограмм дополнительного веса на передней оси велосипеда. Такая конструкция значительно ухудшила бы управляемость. Но суммировав заявленный конструктором вес одной ячейки в 155 грамм и добавив в рюкзачёк все перечисленные конструктором компоненты, мы получаем вес аккумуляторной батареи около 5.5 кг, что примерно соответствует литий железофосфатному аккумулятору напряжением 36 вольт и ёмкостью 12 ампер.
Вывод: с большими затратами времени (а возможно и денег), получен аккумулятор с заниженными, (относительно заявленных) характеристиками, который прослужит значительно меньше, чем заводской. Ведь, сколько не меряй больному температуру, легче ему от этого процедуры не станет.
Таким образом, с технической точки зрения аккумулятор явно уступает заводским.
С экономической – тоже вряд ли он обойдётся дешевле аналогичного заводского. Убедиться в этом очень просто: сравните цену велосипеда, собранного из отдельных запчастей с таким же заводским. Заводской будет дешевле, потому что запчасти по отдельности всегда продаются дороже, чем установленные в изделии, - это законы бизнеса. Получается, что собирать литиевый аккумулятор, можно разве что для получения удовольствия от этого процесса.
P.S. Если в аккумуляторе действительно есть 30 ампер ёмкости, то электровелосипед должен проезжать с его помощью не менее 100 км., в чём я сильно сомневаюсь.
Allyur, ТМ «Volta bikes»
Облако тегов: литиевые аккумуляторы Закарпатье, литий ионный аккумулятор Закарпатье, тяговые аккумуляторы Закарпатье, литиевые аккумуляторы купить Закарпатье, аккумуляторы для электромобилей Закарпатье