În aplicații de mare putere, cum ar fi motociclete electrice, biciclete electronice, instrumente industriale și sisteme de energie regenerabilă, o configurație de baterie de 72V este adesea preferată pentru capacitatea sa de a furniza un cuplu mai mare, eficiență crescută și pierderi de transmisie reduse. Construirea unui sistem de 72V necesită nu numai numărul potrivit de baterii, ci și o înțelegere precisă a modului în care configurațiile bateriei afectează tensiunea, capacitatea și siguranța.
Mulți utilizatori presupun că obținerea a 72V este pur și simplu o problemă de stivuire a bateriilor. Cu toate acestea, fără cunoștințe corecte despre serii și conexiuni paralele-și impactul specificațiilor bateriei, cum ar fi evaluarea curentă, rezistența internă și chimia-sistemul poate scădea sau se degrada prematur. Tensiunea corectă și configurația curentă determină direct performanța, longevitatea și fiabilitatea.
Fundamentele de configurare a bateriei: serie vs. paralel
Pentru a proiecta aPachet de baterii de 72V, trebuie mai întâi să înțelegem două metode de conectare fundamentale: seria și paralel.
- Conexiune în serie: Conectarea terminalului pozitiv al unei baterii la terminalul negativ al următorului. Într-o serie, se adaugă tensiuni, dar capacitatea AMP-Ore (AH) rămâne aceeași. Aceasta este metoda utilizată pentru creșterea tensiunii totale a sistemului.
- Conexiune paralelă: conectarea tuturor terminalelor pozitive împreună și toate terminalele negative împreună. În acest caz, tensiunea rămâne constantă, dar capacitatea (AH) crește. Această metodă este utilizată atunci când este necesară o ieșire de timp mai lungă sau o ieșire mai mare de curent.
Întrucât obiectivul este de a ajunge la 72V, bateriile trebuie să fie conectate în serie.
Opțiuni de tensiune: Compararea configurațiilor bateriei 6V și 12V
În general, există două abordări pentru asamblarea unui sistem de 72V folosind baterii în afara raftului: cu unități de 6V sau 12V.
- Folosind baterii de 6V:
Realizarea 72V necesită 12 baterii în serie (6V × 12=72 v).
- Folosind baterii de 12V:
Sunt necesare doar 6 baterii în serie (12V × 6=72 v).
Comparație practică
Baterii de 12V:
- Necesită mai puține unități și mai puține conexiuni, ceea ce reduce complexitatea și potențialul de defecte de cablare.
- De obicei, oferă o capacitate mai mare de descărcare curentă, ceea ce le face mai potrivite pentru sarcini de mare putere, cum ar fi motoarele sau invertoarele.
Baterii 6V:
- Adesea mai puțin costisitoare, în special în formate de acid cu ciclu profund.
- Oferiți o gamă mai largă de opțiuni în ceea ce privește factorul de formă și flexibilitatea de înlocuire.
- Poate fi mai potrivit pentru utilizatorii cu acces la inventarul cu costuri reduse sau excedentare.
Alegerea dintre bateriile între 6V și 12V depinde de constrângerile de spațiu, de cerințele curente de sistem și de preferințele de întreținere. Cu toate acestea, pentru majoritatea construcțiilor de baterii DIY 72V, bateriile de 12V sunt mai frecvente datorită simplității și compatibilității lor mai bune cu sistemele de vehicule electrice.
Calculul miezului: Câte baterii de 12V trebuie să ajungă la 72V?
Formula este simplă:
Numărul de baterii=Tensiune țintă ÷ Tensiunea bateriei
Pentru baterii de 12V:
72V ÷ 12v=6 baterii (în serie)
Fiecare baterie contribuie cu 12 volți, iar atunci când este conectată în serie, tensiunea totală a sistemului este suma tuturor tensiunilor individuale. Cu toate acestea, capacitatea generală rămâne aceeași cu cea a unei singure baterii din lanț.
De exemplu, dacă fiecare baterie de 12V are o capacitate de 20AH, atunci pachetul complet de 72V va fi de 72V 20AH-NOT 72V 120AH.
Această distincție este crucială la estimarea timpului de rulare a sistemului și a livrării curente. Dacă este necesară o capacitate mai mare, șirurile suplimentare din seria 72V pot fi conectate în paralel pentru a crește AH.
Pas cu pas: Cum se conectează bateriile 6x 12V în serie
Pentru a conecta în siguranță șase baterii de 12V în serie pentru un sistem de 72V, urmați acești pași:
1. Pregătire:
- Asigurați -vă că toate bateriile sunt de aceeași marcă, model, tensiune și capacitate.
- În mod ideal, ar trebui să fie din același lot de fabricație pentru a asigura performanțe echilibrate și comportament de încărcare.
2. Secvența de cablare:
- Conectați terminalul negativ (-) al bateriei 1 la terminalul pozitiv (+) al bateriei 2
- Conectați negativul (-) al bateriei 2 la pozitivul (+) al bateriei 3
- Continuați acest proces până la baterie 6, al cărui terminal negativ (-) va servi drept producția negativă a sistemului
- Bateria 1 pozitivă (+) va fi ieșirea pozitivă a sistemului
3. Ieșire finală:
Tensiunea măsurată între prima baterie pozitivă și negativul ultimei baterii ar trebui să fie de aproximativ 72V (sau mai mare dacă este complet încărcată).
4. Verificați dublu:
- Verificați că toate conexiunile sunt strânse și fără coroziune.
- Utilizați cabluri izolate cu ecartament adecvat pentru a gestiona sarcina curentă preconizată.
Considerații cheie la construirea unui sistem de baterii de 72V
În timp ce conectarea a șase baterii de 12V în serie este simplă din punct de vedere tehnic, există mai multe precauții critice pentru a asigura siguranța, fiabilitatea și performanța pe termen lung.
Folosiți baterii identice
Toate cele șase baterii trebuie să se potrivească cu tensiune, capacitate (AH), chimie, marcă și, de preferință, lot de producție. Variațiile de rezistență internă sau starea de sănătate pot duce la încărcare și descărcare dezechilibrată, ceea ce poate duce la:
- Durata de viață redusă a sistemului
- Degradarea prematură a celulelor mai slabe
- Risc de fugă termică în sistemele pe bază de litiu
Practici de manipulare sigură
Asamblarea bateriei implică un risc semnificativ, dacă nu este efectuat corect. Reduceți întotdeauna următoarele protocoale de siguranță:
- Purtați mănuși izolate și ochelari de siguranță pentru a vă proteja împotriva șocurilor electrice și a expunerii la acid (în special pentru bateriile cu plumb-acid)
- Evitați scântei și deschideți flacăra lângă configurarea bateriei
- Folosiți cabluri de ecartament adecvate și conectori siguri pentru a gestiona curentul de vârf în siguranță
- Asigurați-vă că terminalele sunt curate, strânse și fără coroziune
Compatibilitatea încărcătorului
Un încărcător evaluat de 72V este necesar pentru a încărca sistemul de baterii în mod eficient și în siguranță. În plus:
- Bateriile cu plumb acid necesită profiluri constante de curent/tensiune constantă (CC/CV) și compensare a temperaturii
- Bateriile cu ioni de litiu sau LifePo₄ necesită algoritmi de încărcare specifică litiului cu întreruperi stricte de tensiune și limitări de curent
BMS pentru sisteme de litiu
Dacă utilizați baterii cu litiu, integrarea unui sistem de gestionare a bateriilor (BMS) este obligatorie. Un BMS de calitate asigură:
- Supraîncărcare, supra-exces și protecție la supracurent
- Echilibrarea celulelor în timpul ciclurilor de încărcare
- Monitorizarea temperaturii și izolarea defectelor
Saltarea BMS în configurațiile de litiu nu este doar riscantă, dar poate duce la daune ireversibile sau pericole de siguranță.
Aplicații din lumea reală a sistemelor de baterii de 72V
Configurația de 72V este adoptată pe scară largă în mai multe industrii, datorită echilibrului său optim între nivelul tensiunii și complexitatea sistemului.
- Vehicule electrice (eBike, scuter, motocicletă)
Majoritatea bicicletelor electronice de înaltă performanță și scuterele electrice folosesc pachete de 72V 20AH sau 72V 32AH, oferind suficientă tensiune pentru a alimenta motoarele între 2000 W și 5000W. Această configurație asigură o accelerare rapidă, o gamă mai lungă și o eficiență mai bună pe înclinări.
- Căruțe de golf
Unele căruțe de golf folosesc baterii 4 × 12V și compensează cu convertoare de impuls pentru a ajunge la 72V, dar aceasta introduce o complexitate suplimentară și pierderi de energie. O conexiune de serie directă de 6 × 12V este în general mai sigură, mai simplă și mai robustă.
- Echipamente industriale și depozitare regenerabilă
În setări cu mare cerere, cum ar fi sisteme solare în afara rețelei, robotică de depozit și sisteme de alimentare de rezervă, setările de 72V minimizează debitul de curent (comparativ cu sistemele de 48V sau mai mici), reducând dimensiunea cablului și pierderile rezistive-în special critice pentru descărcările de lungă durată sau instalațiile la distanță.
Parametri tehnici și calcule energetice
Gama de tensiune
Deși tensiunea nominală este de 72V, funcționarea din lumea reală se întinde pe o gamă:
- Sistem complet încărcat: 13.5V × 6=81 v
- Descarerea tăieturii (protecție de joasă tensiune): 10.5V × 6=63 v
Acest interval dinamic trebuie să fie contabilizat atunci când selectați controlere de motor, invertoare și sisteme de protecție a sarcinilor.
Capacitatea energetică
Conținutul total de energie este calculat ca:
Energie (wh)=tensiune (v) × capacitate (ah)
Exemplu:
Baterii 6 × 12V 100ah în serie → 72V 100ah=7200 WH (7.2kWh)
Aceasta este energia utilizabilă (supusă eficienței sistemului) care poate alimenta un dispozitiv de 1000W timp de aproximativ 7,2 ore în condiții ideale.
Concluzie
Pentru a construi un sistem de baterii de 72V folosind unități de 12V, aveți nevoie de șase baterii conectate în serie. Această configurație este simplă, dar necesită disciplină tehnică pentru a asigura uniformitatea bateriei, cablarea corectă și protocoalele de siguranță.
Dincolo de a ajunge la 72V, utilizatorii trebuie să ia în considerare și:
- Capacitatea necesară (AH) pentru timpul de rulare dorit
- Curent de încărcare, pentru a selecta bateriile cu descărcare corespunzătoare
- Chimia bateriei, costul de echilibrare, performanță și ciclu de viață
- Siguranța sistemului, în special cu celulele de litiu
În sistemele de înaltă tensiune, o supraveghere minoră a proiectării sau instalării poate afecta semnificativ performanța sau siguranța. Fie pentru transportul electric sau depozitarea staționară, planificarea atentă și componentele de înaltă calitate nu sunt negociabile.
Despre autor
GEB este o marcă de General Electronics Technology Co., Ltd. GEB este un liderProducător de baterii cu litiu eBikeÎn China, concentrându -se pe bateriile de litiu pentru biciclete electrice și furnizarea de soluții avansate de baterii cu biciclete electrice de 72V. Fondată în 2009 și cu sediul în Shenzhen, GEB a devenit un brand de încredere în industrie, cu peste 180 de angajați și vânzări anuale de peste 30 de milioane de dolari.
În calitate de producător de baterii sursă directă, GEB elimină nevoia de intermediari, oferind prețuri competitive de primă mână, asigurând în același timp o alimentare stabilă de înaltă calitate, stabilă. Cu capacități de proiectare și asamblare a pachetelor interne, împreună cu un lanț complet de aprovizionare în amonte și în aval, GEB oferă soluții complet personalizate, la cheie de la celule la produse. Indiferent dacă construiți un vehicul electric sau dezvoltați un proiect OEM la scară largă, GEB oferă expertiză tehnică, rezistență la fabricație și fiabilitate pentru a vă îndeplini obiectivele de performanță și costuri.
