Чем отличаются элементы для литиевых аккумуляторов и как их характеристики влияют на возможности электровелосипеда с мотор колесом.

Продолжение. Начало, пожалуйста,  читайте в статьях «Подбор аккумулятора для  скоростного электровелосипеда» и «Что нужно учитывать  при создании мощного литиевого аккумулятора для электровелосипеда»

В предыдущей статье  уже  было сказано, что  на цену элементов, из которых состоят литиевые аккумуляторы,  влияет:

- их ёмкость

- величина отдаваемого тока

- вид элемента (литий ионный или литий железофосфатный)

- тип элемента (например: 18650; 26650; 32650 и другие форм-факторы)

- производитель.

Понятно, что чем выше ёмкость,-  тем выше цена элемента. Ёмкость тесно связана с максимальным током отдачи. Это объясняется отличиями в конструкциях элементов. Для того, чтобы ёмкость была большой, в элемент нужно поместить как можно больше электродов. Для этого толщина электродов уменьшается. Вместе с толщиной, как правило, уменьшается  максимальный ток, который может отдавать элемент.

 Например, литий ионные элементы  18650 (18650 - это форм-фактор цилиндрического элемента: 18 мм - диаметр и 65 мм –  высота,  а начинка может быть самой разной, - как литий ионной, так и  литий железофосфатной), на основе которых делают много  аккумуляторов для электровелосипедов, имеют  номинальное напряжение 3.7v, ёмкость 1.5 - 1.65Ah и номинальный ток отдачи 2-3С, то есть  3-5 ампер для одного элемента (не путайте с током отдачи аккумуляторной батареи в целом!). Ресурс аккумуляторной батареи  из  литий ионных элементов хорошего качества, до уменьшения ёмкости на 20%,  составляет около 1500 циклов заряда-разряда, или  5-6 лет постоянной эксплуатации.

Если нужен большой ток отдачи, - часто используют литий железофосфатные элементы. Особенно,  самодельщики  любят литий железофосфатные элементы  американской компании «A-123 systems».  В этих элементах  (в форм-факторе 18650), максимальный ток отдачи достигает 25-30 ампер часов, но номинальное напряжение меньше: 3.2v, а ёмкость – всего  1.1 Ah.  Расплата за большой ток – уменьшение напряжения и ёмкости. Получается, что аккумулятор с большим током, построенный на  литий железофосфатных элементах А-123, будет весить примерно в 1.7 раза больше, чем аккумулятор, построенный  на  литий ионных элементах с напряжением 3.7 вольта и ёмкостью 1.5Ah. К тому же он будет гораздо дороже. Правда,  срок службы аккумуляторных батарей, собранных их этих элементов, составляет около 2000 циклов.

 Но даже при наличии надписей на элементах «А-123», нет  гарантии, что батарея  будет собрана  из оригинальных качественных элементов компании A-123 systems, потому что в Китае их  отбраковывают и продают «на сторону», либо вообще подделывают, -  как и многие другие товары под известными брендами. Но об этом мы поговорим в другой раз.  

 

Оригинальные литий железофосфатные  элементы  18650, компании A-123 systems,  рекомендую использовать при конструировании аккумуляторной батареи, если нужен очень большой ток: 150 – 300 ампер и не требуется большого расстояния пробега: то есть для создания мощных электровелосипедов, способных рвануть с места со скоростью хорошего автомобиля и проезжать в обычном режиме 25 - 40 км. При этом цена одного оригинального элемента на рынке Украины, составляет 8 долларов  (мы готовы поставлять их  дешевле).  Для создания аккумуляторной батареи 48 вольт 12 ампер часов, таких элементов потребуется 165 шт.  Следовательно,  стоимость элементов составит  не менее 1300 долларов. Вес литий железофосфатной аккумуляторной батареи 48v12Ah, составленной из элементов компании А-123 systems, составит около 7 кг. 

Литий железофосфатные элементы других компаний имеют характеристики хуже и ресурс меньше, чем у А-123. Более низкая цена, по сравнению с  американской разработкой - не оправдывает  их покупку, так как вес батареи будет намного больше, чем у литий ионной, а ресурс – практически таким же.

Есть второй  вариант элементов 18650, на мой взгляд, - самый оптимальный для создания мощных и ёмких литиевых аккумуляторов. Они  совмещают преимущества обеих типов: большую ёмкость  литий ионных элементов и большой ток литий железофосфатных аккумуляторов. Это литий ионные элементы, поставляемые нашей компанией, ТМ «Volta bikes».     Их напряжение: 3.7v; ёмкость -  1.5Ah ,  рабочий ток:  10-15с;  максимальный ток: 30с. Для аккумуляторной  батареи 48v12Ah, потребуется 104 таких элемента. Цена одного литий ионного элемента с вышеуказанными характеристиками, при поставке под заказ,  у нас  составит 4.5-4.8 доллара (в зависимости от количества).

Общая стоимость литий ионных элементов для батареи:

 48v12Ah -  468 долларов; вес собранной  батареи: 5.2 кг

48v15 Ah -  585 долларов; вес собранной батареи: 6.4 кг

 48v20Ah -  760 долларов; вес собранной батареи: 8.4 кг

 48v25Ah - 994 доллара; вес собранной батареи: 10.4 кг

 48v30Ah - 1170 долларов; вес собранной батареи: 12.5 кг.

Рабочий ток литий ионной батареи 48v12Ah, построенной из таких элементов, может достигать  180А, а при увеличении ёмкости, увеличится и рабочий ток. Ресурс – около 1500 циклов до уменьшения ёмкости на 20%.

Есть и другие варианты заказа элементов с большой отдачей тока, как литий ионных, так и литий железофосфатных, с разными ценами,  напряжением, ёмкостью, размерами и ресурсом, - вплоть до 3000 циклов. Описывать все их не буду, так как самый оптимальный вариант, сочетающий отличные эксплуатационные характеристики с разумной  ценой, я уже предложил. Все остальные – в порядке индивидуальных консультаций.

Литиевые элементы  - это  ещё не вся аккумуляторная батарея. Кроме них,  нужна BMS c соответствующими характеристиками, которая изготавливается под заказ.  Корпус,  по индивидуальным размерам, изготавливается нами  из прочного пластика.   

Первый мощный и скоростной электровелосипед  собственной разработки, с серьёзными характеристиками, - уже   построен нами . Покажем этой весной.  

Мы в общих чертах  разобрались, что нужно для постройки скоростного электровелосипеда, способного проехать значительное расстояние и выяснили, что ничего принципиально нового не требуется: как всегда,   нужны хорошие компоненты, а значит, - деньги для их приобретения. Чем больше денег, - тем лучше будут характеристики  у вашего электровелосипеда.

Но  потратить  деньги, - тоже нужно с умом. И тут мы возвращаемся к тому, с чего начинали: теперь вы поняли, почему не продают скоростные электровелосипеды с возможностями скутеров и мотоциклов? – Да просто потому, что их цена будет практически такой же, как у этого  транспорта, но электроскутер и электромотоцикл выглядят «круче», чем электровелосипед и более комфортны и безопасны на высоких скоростях.

Если вам, после всего вышесказанного, всё равно не расхотелось прохватить с ветерком по набережной Днепра, или Москвы-реки на электровелосипеде, обгоняя машины, - обращайтесь:   подскажем, посоветуем, подберём и  закажем   нужные компоненты, а если нужно, разработаем и изготовим уникальный  электровелосипед с выдающимися характеристиками, - лично для Вас!

                                                                                                                          Allyur. фото автора.

 

Облако тегов: аккумуляторы для электротранспорта Сумы, аккумулятор для детских электромобилей Сумы, аккумуляторы для детских электромобилей Сумы, литий железофосфатные аккумуляторы Сумы