Создание большого массива 18650

Совет: 1) Ваша батарея должна быть на 48В (иначе диаметры проводов станут неразумными). Проведите расчеты, и вы поймете, что я имею в виду. Например, если вам нужно, даже на мгновение, 50 ампер 120 В переменного тока, это будет более 500 ампер при 12 В.

2) Ваш контроллер заряда должен быть рассчитан на литиевые аккумуляторы (или быть программируемым). Литиевые батареи нельзя безопасно плавать. Вы должны прекратить заряжать их после завершения зарядки.

3) Исследуйте любые проблемы со строительными нормами до покупки чего-либо. Если вы собираетесь получать разрешения на это, вам понадобятся утвержденные планы. Инспектор может не разрешить вам установить большой литий-ионный аккумулятор без одобрения UL или чего-то подобного. Если вы живете в США, вы должны быть обеспокоены этим. Если вы находитесь за пределами США, вы вне моего опыта.

4) Когда вы соединяете все эти батареи вместе и быстро заряжаете или разряжаете их, батареи в середине не смогут эффективно рассеивать тепло. Я не знаю, насколько это большая проблема, но я бы очень беспокоился об этом. Я думаю, вам понадобится термодатчик в середине упаковки, чтобы убедиться, что батареи не перегреваются.

5) Вы не можете соединить батареи параллельно без какой-либо защиты от перегрузки по току. Это может быть так же просто, как предохранитель или PTC. Причина в том, что вы не хотите, чтобы одна неисправная ячейка (представьте, что в ней произошло короткое замыкание) стала приемником для всех других параллельных ячеек. Это может значительно усугубить и без того неприятную ситуацию.

Это все, о чем я могу думать в данный момент. Я могу сказать вам прямо сейчас, что я бы не стал этого делать. Я бы использовал свинцово-кислотные аккумуляторы AGM. Если вы обеспечиваете индивидуальную защиту от перенапряжения для каждой ячейки, это может помочь предотвратить опасность дисбаланса. Когда одна ячейка в цепочке перестает принимать ток, останавливается вся цепочка. Таким образом, струна будет настолько хороша, насколько хороша самая слабая ячейка.

Начнем с того, что у Дуэйна Рида есть отличная точка зрения, 18650 с емкостью 4900 мАч просто невероятен, а по цене 1,30 доллара за батарею это действительно отличная сделка. Если это законно, то есть много людей, которые хотели бы знать, где вы берете эти батареи 18650. Таким образом, существует вполне реальная возможность того, что компания, продающая эти батареи, переоценивает емкость, и если это так, то безопасность этих батарей также будет под вопросом - будьте осторожны!

Сказав это, ваш вопрос все еще хороший.

При использовании элементов 18650 с номинальным напряжением 3,7 В обычно 3 используются последовательно, чтобы получить полностью заряженные номинальные 11,1 В и 12,6 В. Есть некоторые солнечные контроллеры заряда, которые используют 4-18650 для номинальных 14,8 и полностью заряженных 16,8 вольт. Какой из них вы используете, будет зависеть от вашего солнечного контроллера заряда, а затем от вашего инвертора (если вы его используете) и от напряжения, на котором работают ваши приборы, если вы не используете инвертор.

Проблемы балансировки: со временем, при повторяющихся зарядах и разрядах, вполне вероятно, что один или несколько из 3 последовательно соединенных элементов, которые составляют 12 вольт (3 последовательно соединенных элемента могут быть 3 «блоками» из 100–18650 аккумуляторов, сначала соединенных между собой). параллельно, а затем последовательно) станет несбалансированным. Это означает, что одна или несколько ячеек находятся под разным напряжением во время заряда и разряда. Обычно это происходит из-за разного внутреннего сопротивления между разными ячейками. Зарядное устройство зарядит аккумулятор до 12,6 вольт, но одна ячейка может быть 4,2, одна ячейка 4,1 и одна ячейка 4,3. Общее напряжение в норме, но отдельные напряжения не сбалансированы, и это может быть вредным для отдельных элементов и даже опасным, особенно для перегруженного элемента.

Расчеты: Чтобы быть точным, вы должны использовать номинальное напряжение, которое для 18650 составляет 3,7 вольта на элемент или 11,1 вольта для 3-элементного 12-вольтового аккумулятора. Кроме того, при условии, что вы используете 100 элементов 18650 и они имеют емкость 4900 мАч.

4,9 Ач x 100 = 490 Ач на 100 - 3,7 В «блок».

3,7 х 3 ячейки = 11,1 вольт. 11,1 В х 490 Ач = 5439 Втч.

Надеюсь это поможет!

Пожалуйста, не забывайте, 100 - 18650 ячеек в параллельном режиме - это много энергии, и вы, безусловно, можете нанести большой ущерб, если произойдет короткое замыкание.

Я построил несколько больших аккумуляторных блоков для электровелосипедов. Насколько я понимаю, есть несколько способов сделать это:

1. Используйте призматические элементы LiFePO4, такие как Thundersky, Sinopoly, CALB или другие марки. Они чрезвычайно просты в использовании с болтовыми соединениями. Например: http://www.ev-power.eu/Sinopoly-40Ah-300Ah/ Проблема только в плотности энергии - всего ~100 Втч/кг.
2. Используйте ячейки 18650 с китайскими скобками. Например: http://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-18650-battery-holder-Cylindrical-battery-bracket-18650-li-ion-cell-holder-18650-batteries-fixture/32304025030.html Я использовал их; сборка очень проста и можно делать батарейки всевозможных причудливых форм. Но это вызывает опасения, что многие ячейки работают параллельно...
3. Используйте готовые модули 18650, например: https://www.energusps.com/shop/product/li-ion-building-block-3-6v-78ah-12 , они рекламируют их как «безопасные»: с предохранителями на каждой ячейке. и даже вентиляционные каналы. У них также есть версия на 20 Ач, которая, по-видимому, используется командами электрических формул. Поэтому должно быть достойное качество и соотношение Втч/кг. Немного дороговато, однако.

Также многие самодельщики делают «батареи» из RC LiPO, но, увидев все проблемы, с которыми они сталкиваются, включая множество сгоревших домов, я бы не пошел по этому пути.

Я бы не рекомендовал такой подход сегодня, учитывая более низкое качество литий-ионных аккумуляторов. После тщательного тестирования оказалось, что батареи Sony и Samsung емкостью 2200 мАч были последними, о которых я могу сказать, что они очень хорошего качества. Только новые модели долго не живут. То, чего вы пытаетесь достичь, на самом деле то, что используют так называемые электрические автомобили: большие литий-ионные аккумуляторы. Отличие в том, что их клетки специально для этого предназначены.

В любом случае... если вы решите использовать этот подход, вы можете рассмотреть следующее:

• Для совместимости с 12 В вам потребуется 3 элемента последовательно, а не 4. При полной зарядке стандартный литий-ионный элемент имеет 4,2 В, что дает в сумме 12,6 В при полной емкости, которое упадет при разрядке. При напряжении ровно 10 В банк можно считать пустым и перезарядить.

• Для большого количества ячеек, которые вы будете использовать, потребуются некоторые съемные соединения. Это важно, потому что клетки могут быть повреждены и их нужно будет легко заменить. В этом случае подойдет пружинный блок, в котором можно самостоятельно удалить любую ячейку.

• В связи с вышеизложенным, мониторинг может быть немного сложнее. Существуют дешевые схемы светодиодных индикаторов, которые контролируют до 8 ячеек, и их установка на каждую ячейку может гарантировать, что вы сможете быстро устранить неисправные ячейки, но это увеличит общую стоимость вашего проекта.

• Проблема с многократной зарядкой заключается в том, что последовательно расположенные элементы не заряжаются одинаково для всех элементов. Например, в батарее 3-й серии первая ячейка может быть заряжена на 100%, вторая — на 95%, а третья — на 80%. Это приведет к тому, что первая ячейка в конечном итоге получит урон от перегрузки, последняя медленно умрет, а средняя станет неэффективной. Сегодня это хорошо заметная проблема аккумуляторов для ноутбуков — поэтому они так быстро разряжаются. Поэтому было бы лучше разработать схему, которая заряжает параллельные батареи или даже каждую ячейку независимо. Это значительно увеличит затраты и сложность. Конечно, вы можете сделать ставку на то, что ячейки будут достаточно хороши, чтобы прослужить достаточно долго, но вероятность этого значительно снижается, когда у вас много ячеек. Существуют схемы, называемые BMS, для балансировки последовательной зарядки.

• Вопросы безопасности обычно связаны с зарядкой. Плохие элементы будут перегреваться и никогда не смогут достичь уровня заряда, но могут перегреться достаточно, чтобы вызвать пожар. Кроме того, схема зарядки для больших батарей должна быть хорошо откалибрована и иметь достаточно качественные компоненты, чтобы выдерживать очень высокий ток.

• С зарядкой тоже беда. Для больших батарей вам понадобится очень большой ток и возможность обнаружения неисправных элементов во время зарядки (можно обнаружить по температуре - неисправный элемент будет иметь тенденцию к перегреву при зарядке соответствующим током).

• С точки зрения емкости, если вы хотите получить 2200 Ач из литий-ионных аккумуляторов емкостью 2200 мАч (или, скажем, 2500 Ач из аккумуляторов емкостью 2500 мАч), вам потребуется 3000 элементов (что-то вроде 3 пакетов, соединенных последовательно из 1000 элементов для каждого, соединенных параллельно). . Это даст вам 30 кВтч+ (идеальное максимальное значение 37 кВтч) с точки зрения мощности.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: 18650 с емкостью 4900 мАч не существует. Это подделки. Все аккумуляторы Ultrafire, которые в настоящее время имеют маркировку выше 3000 мАч, являются полностью поддельными и имеют практическую типичную емкость 500-800 мАч. Суперподделки имеют емкость 400-500 мАч (у них внутри меньшая ячейка и песок для заполнения), а батареи на 800 мАч представляют собой переработанные перемаркированные элементы. Самый простой способ обнаружить суперфейки — по весу. Оригинальный литий-ионный аккумулятор имеет вес более 45 граммов, а подделки — менее 30.

В настоящее время аккумуляторы максимальной емкости составляют около 3400 мАч и производятся крупными компаниями: LG, Sanyo, Sony, Samsung, Panasonic.