Аккумулятор для электровелосипеда своими руками

На сайте VoltBikes представлен большой выбор аккумуляторных батарей для электровелосипедов и других видов персонального электротранспорта. В нашей мастерской производятся легкие Li-ion и LiFePO4 батареи разной конфигурации, вольтажа и емкости. Мы собираем на заказ литиевые АКБ с любыми характеристиками и организовываем их доставку по всей России. Но если вы хотите выполнить самостоятельную сборку аккумулятора для электровелосипеда, мы не станем вас отговаривать. 

Каждый решает сам, что ему проще и приятнее – купить готовое изделие или запастись терпением и собрать его своими руками. 

Если вы увлекаетесь электроникой, умеете обращаться с паяльником и аппаратом точечной сварки, обладаете такими качествами как внимательность, аккуратность и скрупулезность, эта задача не вызовет у вас трудностей. Главное – не спешить, продумать последовательность действий и качественно выполнить все операции.

Инструменты и компоненты для сборки АКБ 

Чтобы собрать самодельный аккумулятор для велосипеда на электротяге, понадобятся:

• элементы питания желаемого типоразмера в количестве, достаточном для изготовления батареи по выбранной вами схеме – в зависимости от необходимых значений емкости и напряжения АКБ;
• BMS плата – обязательный элемент, управляющий процессами заряда-разряда, оберегающий батарею от всевозможных рисков и продлевающий срок ее службы;
• принадлежности для соединения аккумуляторов в единую сборку – в зависимости от формы и особенностей соединения ячеек, это может быть никелевая полоса и аппарат для контактной сварки, холдеры, перемычки и специальный крепеж (для LFP аккумуляторов с резьбовыми клеммами);
• провода для соединения и балансировки ячеек;
• штекеры;
• индикатор зарядки;
• зарядное устройство;
• контрольно-измерительные приборы – амперметр, мультиметр;
• средства защиты – диэлектрические перчатки, противопожарные пакеты, защитные очки;
• для герметизации готовой АКБ – термопленка;
• в зависимости от способа установки на электровелосипед – пластиковый корпус для крепления на багажник, раму или подседельный штырь, металлический короб с планкой для монтажа на багажник или раму, сумка или чехол.

Для надежной защиты батареи от внешних факторов лучше использовать жесткий корпус из металла или ударопрочного пластика.

Схема сборки

Перед тем как делать аккумулятор для электровелосипеда своими руками, нужно рассчитать схему соединения элементов. Она зависит от характеристик соединяемых ячеек и параметров батареи, которые вы хотите получить. При последовательном соединении «банок» наращивается их вольтаж, а при параллельном – ампер-часы. Литий-ионные ячейки имеют номинальное напряжение 3,6–3,7 В, а литий-железо-фосфатные – 3,2 В. Емкость зависит от типоразмера ячеек, торговой марки, технологии производства и других факторов.

Рассмотрим в качестве примера Li-ion аккумуляторы Samsung INR18650-35E стандартного типоразмера 18650 с напряжением 3,6 В и емкостью 3500 мАч. Чтобы собрать из них батарею вольтажом 36 В, нужно последовательно соединить 10 таких элементов (10S). Для создания 48-вольтной сборки используется схема 13S, а для создания мощной батареи напряжением 60 В – схема 16S или 17S. Число используемых параллелей зависит от необходимого значения емкости батареи.

В нашем примере при использовании 2-х параллелей (2Р) получим емкость 7 Ач, при схеме 3Р – 10,5 Ач, при 4Р – 14 Ач.

Алгоритм сборки

Пошаговый процесс сборки Li-ion батареи состоит из следующих действий:

1. Подготовить аккумуляторы с одинаковыми параметрами в количестве, достаточном для сборки АКБ по выбранной схеме.
2. Соединить их по этой схеме, соблюдая полярность. Собрать параллели для получения нужной емкости и соединить их последовательно для набора напряжения. Для соединения ячеек с плоскими контактами использовать никелевую ленту, нарезанную с запасом по длине, и аппарат точечной сварки. Элементы соединить по выбранной схеме, приварив никелевую ленту к контактам. Можно воспользоваться пластиковыми держателями-холдерами. С резьбовыми клеммами все проще – нужно воспользоваться перемычками и зафиксировать их крепежом.
3. Припаять силовые и балансирные провода.
4. Воспользоваться удлинителями и вывести разъемы.
5. Последовательно соединить провода балансировки.
6. Стянуть и герметизировать батарею широкой термоусадочной трубкой.
7. Поместить ее в корпус или бокс с предварительно выполненными отверстиями для вывода проводки.
8. Присоединить BMS плату.
9. Вывести провода и присоединить штекер для зарядного устройства.
10. Герметизировать отверстия в корпусе.

Готовая батарея тестируется и подключается к контроллеру и мотору (нагрузке). Она надежно крепится в выбранном месте электровелосипеда – в треугольнике рамы, на багажнике или подседельном штыре.

Техника безопасности

Самому собрать АКБ для электровелосипеда – посильная задача, но при ее выполнении необходимо соблюдать правила безопасности. Элементы питания и собранную из них батарею нужно оберегать от падений, нагрева, деформации, повреждения, перезарядки, короткого замыкания, глубокого разряда и обратной полярности.

Если в процессе сборки или тестирования АКБ наблюдается значительный нагрев, процесс необходимо прекратить. При использовании паяльника воздействие на ячейки должно быть кратковременным – до 2 секунд, чтобы исключить риск перегрева. Паяльник должен иметь мощность не менее 80 Вт и тепловую стабилизацию. Припой должен быть легкоплавкий.

Подведем итоги

Что лучше – покупка готовой батареи, ее изготовление на заказ или самостоятельная сборка – решать вам. При наличии достаточных знаний, навыков, инструментов, комплектующих и свободного времени можно не спеша собрать батарею, соответствующую конкретным требованиям. Она может быть любых размеров и формы, с нужными вам характеристиками.

Но такую же батарею можно приобрести на заказ – созданную под ваши задачи, с доставкой и гарантией. Самостоятельная сборка батареи – увлекательный процесс. Но при нехватке опыта не всегда получается создать АКБ, пригодную для использования. Чтобы не рисковать и гарантированно получить надежную батарею отличного качества, закажите ее сборку в VoltBikes.

Ранее в нашем блоге вышла статья о возможностях современных электровелосипедов, новых технологиях и тенденциях.