در برنامه های پر انرژی مانند موتور سیکلت های برقی ، دوچرخه الکترونیکی ، ابزارهای صنعتی و سیستم های انرژی تجدید پذیر ، یک باتری 72 ولت اغلب به دلیل توانایی آن در ارائه گشتاور بالاتر ، افزایش راندمان و کاهش تلفات انتقال ترجیح می شود. ساختن یک سیستم 72 ولت نه تنها به تعداد مناسب باتری ها بلکه درک دقیقی از چگونگی تأثیر تنظیمات باتری بر ولتاژ ، ظرفیت و ایمنی نیز نیاز دارد.
بسیاری از کاربران تصور می کنند که دستیابی به 72V صرفاً موضوع باتری است. با این حال ، بدون آگاهی صحیح از سری و اتصالات موازی و تأثیر مشخصات باتری مانند رتبه فعلی ، مقاومت داخلی و شیمی-سیستم ممکن است به صورت زودرس تحت تأثیر قرار گیرد یا تخریب شود. ولتاژ مناسب و پیکربندی فعلی به طور مستقیم عملکرد ، طول عمر و قابلیت اطمینان را تعیین می کند.
اصول پیکربندی باتری: سری در مقابل موازی
برای طراحیبسته باتری 72 ولت، ابتدا باید دو روش اتصال اساسی را درک کنید: سری و موازی.
- اتصال سری: اتصال ترمینال مثبت یک باتری به ترمینال منفی بعدی. در یک سری ، ولتاژ اضافه می شود ، اما ظرفیت آمپر ساعت (AH) یکسان است. این روشی است که برای افزایش ولتاژ کل سیستم استفاده می شود.
- اتصال موازی: همه پایانه های مثبت را به هم و همه پایانه های منفی به هم متصل می کنیم. در این حالت ، ولتاژ ثابت می ماند ، اما ظرفیت (AH) افزایش می یابد. این روش در صورت نیاز به خروجی طولانی تر یا بالاتر جریان استفاده می شود.
از آنجا که هدف رسیدن به 72 ولت است ، باتری ها باید به صورت سری متصل شوند.
گزینه های ولتاژ: مقایسه تنظیمات باتری 6V و 12 ولت
به طور کلی دو رویکرد برای مونتاژ یک سیستم 72 ولت با استفاده از باتری های خارج از قفسه وجود دارد: با واحدهای 6 ولت یا 12 ولت.
- با استفاده از باتری های 6V:
دستیابی به 72 ولت به 12 باتری در سری (6V × {3}} V) نیاز دارد.
- با استفاده از باتری 12V:
فقط 6 باتری در سری مورد نیاز است (12V × 6=72 V).
مقایسه عملی
باتری 12 ولت:
- به واحدهای کمتری و اتصالات کمتری نیاز دارید که باعث کاهش پیچیدگی و پتانسیل گسل های سیم کشی می شود.
- به طور معمول ظرفیت تخلیه جریان بالاتری را ارائه می دهد ، و آنها را برای بارهای پرقدرت مانند موتورها یا اینورترها مناسب تر می کند.
باتری های 6 ولت:
- غالباً ارزان تر ، به خصوص در قالب های اسید سرب در چرخه عمیق.
- طیف گسترده تری از گزینه ها را از نظر فاکتور فرم و انعطاف پذیری جایگزینی ارائه دهید.
- ممکن است برای کاربران با دسترسی به موجودی کم هزینه یا مازاد مناسب تر باشد.
انتخاب بین باتری های 6 ولت و 12 ولت بستگی به محدودیت های فضا ، نیازهای فعلی سیستم و تنظیمات نگهداری دارد. با این حال ، برای بیشتر ساختهای باتری DIY 72V ، باتری های 12 ولت به دلیل سادگی و سازگاری بهتر با سیستم های وسیله نقلیه الکتریکی شایع تر هستند.
محاسبه هسته: چند باتری 12 ولت برای رسیدن به 72 ولت؟
فرمول ساده است:
تعداد باتری =} ولتاژ هدف ÷ ولتاژ باتری
برای باتری 12 ولت:
باتری های 72V ÷ 12V=6 (در سری)
هر باتری 12 ولت کمک می کند ، و هنگامی که به صورت سری متصل می شود ، کل ولتاژ سیستم مجموع ولتاژهای فردی است. با این حال ، ظرفیت کلی همانند یک باتری واحد در زنجیره است.
به عنوان مثال ، اگر هر باتری 12 ولت ظرفیت 20AH داشته باشد ، بسته کامل 72 ولت 72V 20AH-NOT 72V 120AH خواهد بود.
این تمایز هنگام برآورد زمان اجرای سیستم و تحویل فعلی بسیار مهم است. در صورت نیاز به ظرفیت بالاتر ، رشته های سری 72 ولت اضافی می توانند به موازات مقیاس AH وصل شوند.
گام به گام: نحوه اتصال باتری های 6x 12V در سری
برای سیم ایمن شش باتری 12 ولت در سری برای یک سیستم 72 ولت ، این مراحل را دنبال کنید:
1. آماده سازی:
- اطمینان حاصل کنید که تمام باتری ها از یک مارک ، مدل ، ولتاژ و ظرفیت یکسان هستند.
- در حالت ایده آل ، آنها باید از همان دسته تولید باشند تا از عملکرد متعادل و رفتار شارژ اطمینان حاصل کنند.
2. دنباله سیم کشی:
- ترمینال منفی (-) باتری 1 را به ترمینال مثبت (+) باتری 2 وصل کنید
- منفی (-) باتری 2 را به مثبت (+) باتری 3 وصل کنید
- این روند را تا باتری 6 ادامه دهید ، که ترمینال منفی (-) آن به عنوان خروجی منفی سیستم عمل خواهد کرد
- باتری 1 مثبت (+) خروجی مثبت سیستم خواهد بود
3. خروجی نهایی:
ولتاژ اندازه گیری شده بین اولین باتری مثبت و آخرین باتری آخرین باتری باید تقریباً 72 ولت باشد (یا در صورت شارژ کامل).
4. بررسی مضاعف:
- تأیید کنید که تمام اتصالات محکم و بدون خوردگی هستند.
- برای رسیدگی به بار فعلی مورد انتظار از کابلهای عایق سنج مناسب استفاده کنید.
ملاحظات کلیدی هنگام ساخت سیستم باتری 72 ولت
در حالی که اتصال شش باتری 12 ولت به صورت فنی از نظر فنی ساده است ، چندین اقدامات احتیاطی مهم برای اطمینان از ایمنی ، قابلیت اطمینان و عملکرد طولانی مدت وجود دارد.
از باتری های یکسان استفاده کنید
هر شش باتری باید در ولتاژ ، ظرفیت (AH) ، شیمی ، برند و ترجیحاً دسته تولید مطابقت داشته باشند. تغییرات در مقاومت داخلی یا پیشرفته سلامت می تواند منجر به شارژ و تخلیه نامتوازن شود ، که ممکن است منجر به این شود:
- طول عمر سیستم
- تخریب زودرس سلولهای ضعیف تر
- خطر فراری حرارتی در سیستم های مبتنی بر لیتیوم
شیوه های حمل و نقل ایمن
مونتاژ باتری در صورت عدم انجام صحیح ، خطر قابل توجهی را شامل می شود. همیشه به پروتکل های ایمنی زیر رعایت کنید:
- برای محافظت در برابر شوک الکتریکی و قرار گرفتن در معرض اسید (مخصوصاً برای باتری های اسید سرب) از دستکش عایق و عینک ایمنی استفاده کنید
- از جرقه ها خودداری کنید و در نزدیکی تنظیم باتری شعله باز کنید
- از کابل های سنج مناسب و اتصالات ایمن برای کنترل ایمن جریان استفاده کنید
- اطمینان حاصل کنید که پایانه ها تمیز ، محکم و بدون خوردگی هستند
سازگاری شارژر
یک شارژر دارای رتبه 72 ولت برای شارژ سیستم باتری به طور کارآمد و ایمن است. علاوه بر این:
- باتری های اسید سرب به پروفایل ولتاژ جریان ثابت/ثابت (CC/CV) و جبران دما نیاز دارند
- باتری های لیتیوم یون یا Lifepo₄ به الگوریتم های بار لیتیوم خاص با برش ولتاژ دقیق و محدودیت های فعلی نیاز دارند
BMS برای سیستم های لیتیوم
در صورت استفاده از باتری های لیتیوم ، ادغام یک سیستم مدیریت باتری (BMS) الزامی است. یک BMS با کیفیت تضمین می کند:
- بیش از حد ، بیش از حد تخلیه و محافظت بیش از حد
- تعادل سلول در طول چرخه بار
- نظارت بر دما و جداسازی گسل
پرش BMS در تنظیمات لیتیوم نه تنها خطرناک است بلکه می تواند منجر به آسیب های برگشت ناپذیر یا خطرات ایمنی شود.
برنامه های دنیای واقعی از سیستم های باتری 72 ولت
پیکربندی 72 ولت به دلیل تعادل بهینه بین سطح ولتاژ و پیچیدگی سیستم ، در چندین صنعت به طور گسترده اتخاذ شده است.
- وسایل نقلیه الکتریکی (ebike ، اسکوتر ، موتور سیکلت)
بیشتر دوچرخه های الکترونیکی با کارایی بالا و اسکوترهای برقی از بسته های 72V 20AH یا 72V 32AH استفاده می کنند و ولتاژ کافی را برای موتورهای برق بین 2000W و 5000W فراهم می کند. این تنظیم شتاب سریع ، برد طولانی تر و راندمان بهتر در شیب ها را تضمین می کند.
- سبد گلف
برخی از چرخ دستی های گلف از باتری های 4 × 12 ولت استفاده می کنند و با مبدل های تقویت کننده برای رسیدن به 72 ولت جبران می کنند ، اما این پیچیدگی و از دست دادن قدرت اضافی را معرفی می کند. اتصال سری 6 × 12 ولت به طور کلی ایمن تر ، ساده تر و قوی تر است.
- تجهیزات صنعتی و ذخیره سازی تجدید پذیر
در تنظیمات پر تقاضا مانند سیستم های خورشیدی خارج از شبکه ، روباتیک انبار و سیستم های قدرت پشتیبان ، تنظیمات 72 ولت جریان جریان را به حداقل می رساند (در مقایسه با سیستم های 48 ولت یا پایین) ، کاهش اندازه کابل و تلفات مقاومت-مخصوصاً برای تخلیه های طولانی مدت یا نصب های از راه دور بسیار مهم است.
پارامترهای فنی و محاسبات انرژی
دامنه ولتاژ
اگرچه ولتاژ اسمی 72 ولت است ، اما عملیات در دنیای واقعی دامنه ای دارد:
- سیستم کاملاً شارژ: 13.5V × 6=81 V
- قطع تخلیه (محافظت از ولتاژ پایین): 10.5V × 6=63 V
این محدوده پویا باید هنگام انتخاب کنترل کننده های موتور ، اینورترها و سیستم های محافظت از شارژ حساب شود.
ظرفیت انرژی
محتوای کل انرژی به این صورت محاسبه می شود:
انرژی (WH)=ولتاژ (V) × ظرفیت (AH)
مثال:
باتری های 6 × 12V 100ah در سری → 72V 100AH {5 {5}} WH (7.2kwh)
این انرژی قابل استفاده (منوط به کارآیی سیستم) است که می تواند یک دستگاه 1000W را برای تقریباً 7.2 ساعت تحت شرایط ایده آل تأمین کند.
پایان
برای ساخت یک سیستم باتری 72 ولت با استفاده از واحدهای 12 ولت ، به شش باتری متصل به سری نیاز دارید. این پیکربندی ساده است اما برای اطمینان از یکنواختی باتری ، سیم کشی صحیح و پروتکل های ایمنی به نظم و انضباط فنی نیاز دارد.
فراتر از رسیدن به 72 ولت ، کاربران نیز باید در نظر بگیرند:
- ظرفیت مورد نیاز (AH) برای زمان اجرا مورد نظر
- جریان را بارگذاری کنید ، برای انتخاب باتری های مناسب تخلیه
- شیمی باتری ، هزینه تعادل ، عملکرد و چرخه عمر
- ایمنی سیستم ، به خصوص با سلولهای لیتیوم
در سیستم های ولتاژ بالا ، نظارت جزئی در طراحی یا نصب می تواند بر عملکرد یا ایمنی تأثیر بگذارد. چه برای حمل و نقل برقی و چه برای ذخیره سازی ثابت ، برنامه ریزی متفکرانه و اجزای با کیفیت بالا غیر قابل مذاکره هستند.
درباره نویسنده
GEB یک برند شرکت فناوری الکترونیک عمومی است ، آموزشی ویبولیتین GEB پیشرو استتولید کننده باتری های لیتیوم eBikeدر چین با تمرکز روی باتری های لیتیوم برای دوچرخه های برقی و ارائه راه حل های پیشرفته باتری دوچرخه برقی 72 ولت. GEB که در سال 2009 تأسیس و مقر آن در شنژن است ، با بیش از 180 کارمند و فروش سالانه بیش از 30 میلیون دلار به یک برند معتبر در این صنعت تبدیل شده است.
به عنوان یک تولید کننده باتری منبع مستقیم ، GEB نیاز به واسطه ها را از بین می برد و ضمن اطمینان از تأمین باتری با کیفیت بالا و پایدار ، قیمت گذاری دست اول را ارائه می دهد. GEB با داشتن قابلیت طراحی بسته داخلی و قابلیت های مونتاژ ، به همراه زنجیره تأمین کامل بالادست و پایین دست ، راه حل های باتری کاملاً سفارشی و کلیدی را از سلول ها به محصولات نهایی ارائه می دهد. این که آیا شما در حال ساختن یک وسیله نقلیه برقی هستید یا در حال توسعه یک پروژه OEM در مقیاس بزرگ هستید ، GEB تخصص فنی ، قدرت تولید و قابلیت اطمینان را برای تحقق عملکرد و اهداف هزینه خود فراهم می کند.
