Аккумулятор для велосипеда 36v своими руками

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 специализированных магазинах или даже в интернете с доставкой «под дверь» можно купить электровелосипед или необходимые к нему запчасти на любой вкус. Удовольствие далеко не из самых дешевых, поэтому народным умельцам приходится всячески ухищряться, чтобы сделать его более доступным. Собрать «железного коня» или доукомплектовать его собственными силами — не такая уж плохая идея, если знать, как сделать аккумулятор для электровелосипеда своими руками.

Виды аккумуляторов, устанавливаемых на велосипед

Перед тем, как переходить к практической составляющей, следует поработать над теорией, особенно это касается инженеров-новичков, которым уж точно не будет лишней информация о том, что аккумуляторы для электровелосипедов бывают нескольких видов. Вот основные из них, наиболее часто используемые:

• свинцово-кислотные ( SLA);
• литий-ионные (Li-Ion);
• литий-полимерные ( Li-pol);
• литий-железофосфатные (LiFePо4).

Первый по порядку представитель этого мини-списка подкупает своей относительной дешевизной, широкой распространенностью, доступностью, а отталкивает — сравнительно большим весом ( в пределах 13 кг) и недостаточной емкостью (при указанном весе около 10 A/часов). Дополнительно в один ряд со свинцово-кислотными аккумуляторами можно поставить гелиевые, которые не столь чувствительны к глубокой разрядке при движении велосипеда вверх или по бездорожью. Но они даже близко по своим свойствам не могут приблизиться к литий-ионным батареям, по праву считающимся лучшими силовыми источниками тока.

Такие аккумуляторы обладают высокой энергетической плотностью и относительно низким самозарядом. Благодаря постоянному развитию технологий, их производство с каждым годом изменяется в лучшую сторону, следовательно, и привлекательнее становится соотношение качество/стоимость. Достоинством литий-полимерных аккумуляторов является их простая конструкция, небольшой вес, а к недостаткам можно отнести достаточно большое внутреннее сопротивление, для снижения которого вставляют гелиевый электролит. По техническим характеристикам они практически полностью сопоставимы с литий-ионными и железофосфатными батареями, более подробно о преимуществах и недостатках которых речь будет идти далее.

Основные параметры батарей

Если обобщить все параметры, то литий-железофосфатные аккумуляторы вполне заслуживают звания «топ». Они примечательны такими плюсами:

• работают с широким диапазоном температур;
• с достоинством выдерживают пики тока ( зарядные и нагрузочные);
• переносят более 2х тысяч зарядок, ненамного теряя свою емкость.

Иными словами, они успешно функционируют как при +30 градусах Цельсия, так и при -30, это если грубо говоря. Заряжаются быстро, что очень важно для велосипедистов, постоянно пребывающих в движении. Железофосфатным батареям свойственна впечатляющая способность генерировать мощность до 3000 Вт. Вдогонку и на определенном контрасте сразу же стоит сказать, что литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы не рекомендуется использовать при слишком низких температурах. Также они не могут взаимофункционировать с моторами, мощность которых превышает показатель в 750 Вт. А служить такие батареи успешно могут на протяжении четырех лет, осуществляя при этом порядка 400 циклов зарядки.

Что касается свинцовых батарей, то на фоне выше перечисленных они вовсе неуклюже смотрятся. Чего только стоит тот факт, что они заряжаются до 10 часов, а даже самые лучшие и качественные их представители изнашиваются за довольно короткий срок — непрактично и неудобно. В общем, таким самодельный аккумулятор для электровелосипеда быть уж точно не должен. Для сборки собственного аккумулятора, учитывая проведенный короткий анализ параметров, необходимо выбирать между литий-ионным и литий-железофосфатным. Второй по характеристикам выглядит предпочтительнее, но отпугивают его большой вес и аналогичная цена, а первый не намного хуже на практике, при этом гораздо легче и привлекательнее в материальном плане, что тоже очень важно учитывать перед тем, как собрать аккумулятор для электровелосипеда.

Собираем литиевую батарею

Итак, грядет наиболее интересный и захватывающий момент — непосредственная сборка аккумулятора для электровелосипеда. Теоретическая подготовка прошла успешно, самое время переходить к практической части сего не самого легкого, но вполне выполнимого задания. Чтобы оно увенчалось успехом, а готовая литиевая батарея соответствовала первоначальным ожиданиям, необходимы:

• плата управления BMS.;
• достаточное количество специальных разъемов, удлинителей и проводов для соединения;
• соответствующий предпочтительным размерам аккумулятора элемент (это может быть произведенная из пластика или металла коробка, не важно купленная или сделанная собственными руками);
• пара противопожарных пактов;
• дополнительные принадлежности, такие как паяльник, амперметр и, конечно же, зарядное устройство.

Чтобы собрать аккумулятор для электровелосипеда, такого небольшого наборчика будет достаточно. Далее необходимо придерживаться некоего алгоритма работы. Элементы типоразмера 18650 с учетом их полярности укладываются в подготовленные пакеты. Таким образом обеспечивается их параллельный контакт. Чтобы добиться желаемого напряжения, необходимо аккуратно соединить пакеты друг с другом. Делается это очень простым способом, основанным на том, чтобы, используя специальные удлинители, вывести разъемы наружу, а провода (их еще называют балансирными) соединить между собой в последовательном порядке.

Далее в дело вступает заранее подготовленная коробка, кейс или что-то подобное. В этом изделии необходимо проделать любым доступным способом дыры, чтобы сквозь них могли пройти кабеля. Погрузить в этот бокс тщательно стянутые литий-ионные элементы и надежно припаять плату. Если все прошло удачно, проводки можно выводить наружу, пропуская их через отверстия, которые после следует подвергнуть герметизации. К верхней части полученного приспособления прикрепляется штекер — через него и будет осуществляться зарядка. В самом конце, когда сборка батареи для электровелосипеда своими руками завершена, полученный аккумулятор посредством кабеля присоединяется к контроллеру и устанавливается на средстве передвижения.

Во время сборки аккумулятора для электровелосипеда очень важно соблюдать меры безопасности. Понятно, что нельзя допускать коротких замыканий или применять обратную полярность — это действительно опасно для жизни. Избегать следует и чрезмерного нагрева элементов, и сразу же прекращать работу, как только что-то идет не по плану. Необходимо испытывать уверенность не только в каждом движении, действии, но и в используемых инструментах. Они должны быть качественными. В ячейках Li-Ion не допускаются даже малейшие повреждения. Предельно осторожным надо быть во время их пайки, которая вообще-то крайне нежелательна, но все-таки нужна для достижения лучшей балансировки.

Выход из ситуации может быть в том, чтобы применять литейные элементы с так называемыми клеммами, что позволит свести процесс паяния к минимуму. Альтернативу паяльнику найти сложно. Да, можно использовать редкоземельные магниты в роли контактов или специальные держатели, но это не столь эффективные методы. Вывод — если ощущать уверенность в своих действиях, все делать аккуратно, применять только качественные комплектующие, то батарея для электровелосипеда получится что надо, в обратном случае — лучше за это дело не браться вовсе.

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.