Аккумулятор для велосипеда 48v своими руками

Содержание

Приобрел отличный электровелосипед для городских дорог.
Мощность мотора 350W, допустимая нагрузка 110кг. Разбег очень и очень впечатляет, не только мои 80 кг, но и друзья потяжелее вполне бодро развивают крейсерскую скорость) В данном эл.велосипеде стоит самый простой блок управления, без экрана, что в принципе меня пока устраивает, но можно будет и апгрейтить, купив у китайцев эту приблуду.
Т.к. брал б-у, родной аккумулятор быстро садиться, покупать новый смысла нет, слишком дорого, а вот восстановить старый надо. Сам аккумулятор состоит из 60 маленьких аккумуляторов серии 22650, емкостью 2150 maH, напряжение каждой батарейки 3,2V. Заряжается от стандартного зарядника на 42V, 5А.
Поскольку заряжается он хорошо, а вот при езде садиться моментально и выключает мотор, я сделал вывод, что электронника вырубает питание при дохождения напряжения до низшего критического уровня. Это возможно только в случае очень дохлого аккумулятора, скорее всего из секции в 60 шт, 1-2 штуки являются слабым звеном, которые мне предстоит найти и заменить на новые. Цена вопроса нового сборного аккумулятора 15-20 тыщ.рубл. Цена вопроса одного элемента 250-500 рубл). Проверять каждую секцию необходимо под нагрузкой, тогда сразу будет видно негодный, в противном случае найти ничего не получиться. В качестве нагрузки буду использовать штатный фонарь велосипеда. Кстати, он со встроенным фото-элементом, включается автоматически при наступлении сумерек, что не может не радовать.
Тесты проезда на дохлом аккумуляторе: ресурс хода 7 км, максимальная скорость 34км/час, езда без мотора 20км/час- больше не выжать) Всех велосипедистов делаю на ура)) Педали кручу только для вида, мотор постоянно включается от вращения.
Добрался до начинки секций аккумуляторов, каждая ячейка состоит из 6 элементов 22650 контактнойсваркой соединенных пластинками. Нашел две таких секции которые по напряжению слабее других, возможно они не успевают зарядится, тк. схема зарядки измеряет среднюю напряженность на выходе всей батареи и таким образом они возможно не успевают зарядиться, т.к. зарядник перестает их заряжать. Поэтому я с помощью автомобильной лампочки, сначала габариткой, потом фарой, 5 вт и 55 вт соответсвенно стал сажать хорошие секции, чтобы привести общее напряжение всех секций в норму. Но литий-ионные аккумуляторы на редкость оказались емкими, 3 секции -12 вольт, из 18 элементов пили лампу 55 ватт больше часа, и потеряли напряжения всего лишь 0,5 вольт. Поэтому полностью упасть во всех ячейках не удалось, но повторная зарядка смогла подтянуть слабые секции на 0,3 вольта в плюс) что неплохо. Попробую все таки вывести вровень заряд во всех банках и полностью зарядить, если это не поможет, тогда буду дербанить каждую секцию, 12 шт, все-таки не 60)))Нашел человека который за 30р делает две контактных сварки, уже неплохо) осталось найти деффектные элементы и закрыть вопрос)/
Для поштучной зарядки приобрел универсальное зу для Li-on, 4,2V, 0,475A. цена вопроса 200рубл.
Заряд по секциям (по 6 элементов) получился такой:
1-4,09В, 4,05В
2-3,98В(слабая)
3-3,99В
4-3,99В
5-3,99В(слабая)
6-4,06В
7-4,08В
8-4,01В(слабая)
9-4,14В
Итого имеем: 40,4 Вольт.
Повторный заряд уже штатным з/у показал что зарядились все ячейки в идеале ровно))
завтра проведу марафон на полном заряде и выложу тесты.
До тестов вел не дожил…на скорости 80км час он съехал с крыши авто, спасибо жене.
ЕЩе раз про аккумуляторы:
Напряжение данной литиевой аккумуляторной батареи lifepo4 для электровелосипеда 36 вольт, емкость 10 А/ч.
Литий ионный железо фосфатный аккумулятор расположен в алюминиевом корпусе, обеспечивающим защиту литиевых элементов питания и внутренней электроники батареи от внешних воздействий. Литиевая батарея в таком корпусе предназначена преимущественно для велосипедов с электромотором.
Полное время заряда железо фосфатного аккумулятора lifepo4, при полном разряде батареи составляет 4 — 5 часов.
Аккумулятор lifepo4 борудован специальным замком, обеспечивающим включение-выключение электропитания батареи с помощью ключа "зажигания".
Аккумулятор имеет дополнительную внутреннюю электронную защиту, обеспечивающую равномерный заряд литиевых ячеек аккумулятора в процессе заряда батареи, а также защиту от возможных перегрузок аккумуляторной батареи в процессе ее эксплуатации и защиту от чрезмерного разряда батареи ниже определенного значения .
Имеется трехсегментный индикатор проверки заряда аккумулятора, расположенный на крышке корпуса батареи, показывающий степень заряда аккумуляторной батареи при нажатии специальной кнопки рядом с индикатором.
Количество циклов заряда-разряда литий ионной фосфатной батареи составляет 1000 — 2000 циклов.
Литий ионный железо фосфатный аккумулятор lifepo4 допускается эксплуатировать в зимнее время при температуре до — 30С.
Вес 4 кг. Габаритные размеры фосфатной батареи 74 х108 х 382 (мм)
Итак: 13 км=2 часа зарядки x 1,8Ах 42 В=150 Ватт-израсходовано/заправлено.
90км= 1кВт= 3,3 рубля в пересчете на электрозатраты.

затраты энергии на сопротивление воздуха для велосипедиста едущего со скоростью:
10 км/ч — 7Вт, 20 км/ч — 57Вт, 30 км/ч — 191Вт, 40 км/ч — 452Вт, 50 км/ч — 883Вт, 60 км/ч — 1525Вт, 70 км/ч — 2422Вт.
Проездил на нем почти месяц, результатом оч.доволен.Сократил маршрут, увеличил скорости, ниже выкладывыю свой свежий маршрут))

28/03/16 открыл новый вело-сезон, итак, поставил вело-комп по которому видно: пробег составил 12,6 км, время в пути 44 мин, средняя скорость 17,2 км/час, максималка 28 км/час, пока не могу разогнаться быстрее, нет задних тормозов)).Все акк.блоки дозарядил до 4,11В на секцию, одна секция была слабее других, посмотрим что с ней будет через мес.

Электровелосипеды далеко не новинка велоиндустрии, модели представлены во всём многообразии их форм, размеров, цветов и мощностей электродвигателя на любой вкус потребителя. По причине высокой стоимости таких велобайков многие умельцы собирают их собственноручно. Основными электрическими составляющими электробайка являются: электродвигатель, аккумулятор с зарядным устройством и контроллер.

Аккумулятор для электровелосипеда

Готовые наборы для перевоплощения обычного велосипеда в электрический в ассортименте имеются в продаже, но в целях экономии средств зачастую оснащают транспортное средство подходящими моторами, снятыми с различной электрической утвари. Если вы уже практически переоборудовали свой байк в электровелосипед и дело осталось только за аккумулятором, то вариантов в принципе немного — купить готовый или сделать аккумулятор для велосипеда своими руками, собрав его из ячеек.

Аккумуляторная батарея — важнейшая незаменимая деталь электробайка, сердце всего механизма, с помощью которого и обеспечивается питанием велосипедный двигатель. Если источник питания разрядится или выйдет из строя, придётся по старинке крутить педалями.

Виды аккумуляторов, устанавливаемых на велосипед

Отличаются аккумуляторы по многим параметрам, от которых зависят технические показатели электробайка и, соответственно, цена вопроса. По видам могут быть:

литий-ионный аккумулятор;
никель-металл-гидридный;
свинцово-кислотный.

Литиевые

Наиболее удачный вариант для оснащения электрического велосипеда — литиевые батареи, обладающие высокой ёмкостью. Они являются самыми высококачественными источниками энергии, имеют больший срок эксплуатации в сравнении с остальными, низкий вес, но и отличаются, благодаря своим характеристикам, высокой ценой.

Различают несколько разновидностей литиевых энергонакопителей для велосипедов:

литий-марганцевые;
литий-полимерные;
литий-железо-фосфатные.

Все литиевые батареи разнятся по своему химическому составу, но являются экологически чистыми, поскольку герметичны и не содержат ядовитых веществ.

Срок службы таких аккумуляторов до 5 лет, количество циклов зарядки до 1000, за исключением железо-фосфатных, самых мощных и дорогостоящих из всех, срок эксплуатации которых при правильном уходе может достигать 10 лет, до 2000 циклов.

В любой батарее должны быть сбалансированы все элементы: эту функцию выполняет специальная плата BMS (Battery Management System) — система управления. Кроме выравнивания заряда ячеек, она полностью контролирует процесс заряда и разряда батареи. На заводских накопителях плата установлена по умолчанию, а на самодельный источник питания придётся устанавливать, чтобы увеличить срок эксплуатации своего творения и не выполнять работу за BMS.

Никель-металл-гидридные

В составе никельсодержащего аккумулятора смесь никеля с другими металлами. Такие батареи довольно лёгкие, находятся в средней ценовой категории. Срок их службы составит около 3 лет, 850 циклов зарядки.

Свинцово-кислотные

Чаще всего производители ставят на велосипед свинцовый аккумулятор, отличающийся высокой энергоёмкостью, низким уровнем саморазряда, минимальной ценой. Но при этом такие аккумуляторы недолговечны, имеют больший вес, значительно уступая по своим характеристикам литиевым. Срок службы 2 года, приблизительно 700 циклов зарядки.

Основные параметры батарей:

Напряжение, измеряемое в вольтах. Батарея может выдавать 12, 24, 36, 48 вольт.
Ёмкость — это вся запасённая энергия батареи до полной её разрядки, измеряемая в ампер-часах. Чем больше ёмкость, тем дольше велосипед проедет без подзарядки.
Мощность, измеряемая в ваттах. Кроме мощности самих ячеек, на этот показатель влияет также плата BMS, контролирующая безопасность батареи, ограничивая мощность в случае необходимости.

Собираем литиевую батарею

Литиевые батареи для велоаккумулятора

Для того чтобы собрать аккумулятор для велосипеда, нам понадобятся:

несколько литиевых элементов;
соединительные провода, разъёмы;
коробка или кейс, т. е. любая подходящая ёмкость, металлическая либо пластиковая;
амперметр;
паяльник;
зарядное устройство.

Батареи складываем в пакеты попарно, учитывая полярность (элементы должны быть с параллельным соединением). Последовательно соединяем пакеты между собой, выводим охапку проводов с плюсом, уже соединённую, и так же поступаем с минусом.

Аккумулятор для велосипеда с выведенными проводами

Хорошо стянуть все элементы и сложить в приготовленную ёмкость. Желательно сразу же припаять плату BMS, чтобы приложенные усилия окупились долгим сроком службы.

Велоаккумулятор в чехле

Вести провода наружу из коробки следует из заранее просверлённых отверстий, затем к верхней части присоединить штекер, через который будет осуществляться зарядка. Все отверстия бокса обязательно должны быть герметизированы.

Теперь остаётся только подключить кабель готового аккумулятора к электродвигателю ну и, конечно же, заняться размещением источника питания на конструкции велосипеда.

Велосипед с самодельными аккумуляторами

Сохранить на дольше работоспособность энергонакопителей поможет своевременная зарядка, соблюдение температурного режима и благоприятные условия хранения.

Как сделать фару на велосипед самостоятельно? Как выбрать подходящий светодиод для фонаря? Детали, которые вам понадобятся, способ сборки и крепления на велосипед.

Как сделать велосипед из дерева своими руками. Рама из дерева не только стильный, но и практичный элемент велосипеда. Создаём прочную деревянную конструкцию.

Если вы мастер на все руки и любите создавать интересные вещицы, почему бы не научиться изготавливать самодельные велосипеды. На велобайке можно колесить по городу, хвастаться необычным самодельным сооружением перед соседями, а главное — показать сыну, какими талантами обладает его отец, научить основным приёмам и ещё больше упрочить понятие «хозяина» в доме.

В продаже представлен богатый ассортимент литиевых аккумуляторов для различных видов персонального электротранспорта. Но иногда хочется собрать аккумулятор для электровелосипеда своими руками, чтобы отточить свое мастерство, попрактиковаться в создании полезного устройства и быть уверенным в качестве сборки. Если вы также задались целью самостоятельно собрать аккумуляторную батарею с нужными характеристиками, вам понадобятся:

достаточное количество элементов Li-ion типоразмера 18650;
BMS плата управления – она отвечает за выравнивание заряда элементов питания, контролирует процесс заряда и разряда АКБ и продлевает срок ее службы;
соединительные провода, разъемы;
подходящий по размерам бокс или кейс из металла или пластика – его можно купить или изготовить самостоятельно;
2 противопожарных пакета;
амперметр;
паяльник;
зарядное устройство.

Алгоритм сборки Li-ion батареи для электровелосипеда своими руками

Подготовленные ячейки типоразмера 18650 попарно укладываются в пакеты с учетом полярности, обеспечивая параллельное соединение. К ним подсоединяются силовые и балансирные провода. Пакеты последовательно соединяются друг с другом для получения необходимого напряжения. Разъемы выводятся наружу с использованием удлинителей. Балансирные провода соединяются последовательно.

Все литиево-ионные элементы тщательно стягиваются и укладываются в подготовленный бокс или кейс, в котором заранее необходимо просверлить отверстия для вывода проводов. Тут же припаивается плата BMS. Провода выводятся наружу, после чего к верхней части подсоединяется штекер для дальнейшего осуществления зарядки батареи. Все отверстия кейса тщательно герметизируются. В завершение, кабель собранной батареи подключается к электрическому контроллеру (нагрузке ), и источник питания размещается на транспортном средстве – на раме, багажнике или в другом подходящем месте.

Меры безопасности

Собираясь собрать самодельный аккумулятор для велосипеда своими руками, помните, что:

В процессе работы и при тестировании аккумуляторов важно быть предельно аккуратными и осторожными.
Нельзя допускать падений элементов питания и собранной батареи, их нагрева, сдавливания, проникновения в них сторонних предметов.
Важно избегать короткого замыкания, перезарядки аккумуляторов, применения обратной полярности.
В случае чрезмерного нагрева необходимо прекратить эксплуатацию батареи или зарядного устройства.
Нельзя использовать ячейки сомнительно качества, с признаками повреждений.

Если вы сомневаетесь в достаточности своих знаний и опыта, лучше сэкономьте время и силы – просто купите готовую аккумуляторную батарею Li-ion с подходящими параметрами или закажите ее профессиональную сборку на заказ, с предоставлением гарантии на выполненную работу. Изготовление аккумуляторной батареи на заказ позволяет самостоятельно выбрать ячейки для сборки АКБ и четко соблюсти требуемые характеристики. В частности, вы можете заказать аккумулятор оптимально подходящей вам формы, размеров, емкости.

О пайке литиевых элементов

Паять литиевые ячейки крайне нежелательно – при нагреве паяльником их легко испортить. Но для лучшей балансировки пайка нужна, поскольку избыточное сопротивление приводит к искажению сведений о напряжении, получаемых зарядным устройством. Компромиссное решение – использовать элементы с клеммами и воздействовать на них паяльником кратковременно, максимум пару секунд.

Альтернативой пайки может стать:

Применение в роли контактов редкоземельных магнитов. Они мощные, обеспечивают отличный контакт с ячейками, а снаружи покрыты неокисляющимся цинком или никелем. Припаивать к ним провода нужно очень осторожно, не превышая температуру Кюри порядка 300 °С. При этом важно использовать паяльник с термической стабилизацией и легкоплавкий припой.
Специальная держалка, как для установки простых батареек. В ней элементы питания будут находиться без жесткой фиксации, что позволит при необходимости менять неисправные «банки ».
Готовая держалка с предусмотренной защитой литий-ионных элементов. В нее просто вставляются незащищенные «банки », без пайки и других сложностей.

Выводы

Самодельная батарея для электровелосипеда – это хорошее решение при условии использования качественных элементов питания и наличия знаний и навыков, необходимых для профессиональной сборки такого устройства. Если вам нужен хороший аккумулятор под конкретные требования (нестандартная форма, размеры и другие характеристики), можно самостоятельно собрать его из комплекта элементов 18650. Но без наличия опыта в таких делах не всегда удается с первой попытки создать надежный аккумулятор, пригодный для эксплуатации.

Поэтому проще и безопаснее купить готовый аккумулятор для электробайка. Если в продаже нет модели с нужными вам параметрами, закажите ее сборку в мастерской ВольтБайкс. Наши специалисты изготовят нужную вам батарею с точной подгонкой под необходимые характеристики и требования, качественно выполнят все работы и предоставят гарантию.

Предлагаем вам прочесть в нашем предыдущем материале о том, как правильно заряжать аккумулятор электровелосипеда.