Электрлік мотоциклдің аккумулятор жинақтарына арналған дорба және призматикалық және цилиндрлік ұяшықтар: қалай таңдауға болады

Дұрыс ұяшықты таңдау электрлік мотоцикл аккумуляторы жобасындағы бірінші және ең маңызды шешімдердің бірі болып табылады.

Сатып алушы '72V 40Ah' немесе '74V 45Ah' сияқты қарапайым спецификациядан бастай алады, бірақ тек кернеу мен сыйымдылық батарея өндірушісіне қай ұяшықты пайдалану керектігін айтпайды. Қозғалтқыштың қуаты, контроллер тогы, қол жетімді орнату кеңістігі, мақсатты салмақ, жұмыс температурасы және күтілетін қызмет мерзімі соңғы таңдауға әсер етеді.

Электрлік мотоцикл батареялары үшін әдетте үш литий-иондық ұяшық пішімі қарастырылады:

• Үлкен форматты қапшық жасушалары

• Қатты металл корпустары бар призмалық жасушалар

• 18650, 21700 және 4680 сияқты цилиндрлік ұяшықтар

Әрбір форматтың дәлелденген қолданбалары бар. Дұрыс таңдау қай ұяшық неғұрлым жетілдірілгеніне және мотоциклге және оның электр жүктемесіне қаншалықты сәйкес келетініне байланысты.

Бұл нұсқаулық негізгі айырмашылықтарды түсіндіреді және практикалық таңдау мысалы ретінде 74V 45Ah NMC батарея жинағын пайдаланады.

Неліктен электрлік мотоциклде ұяшық пішімі маңызды?

Электрлік мотоциклдер аккумуляторларға жеңіл автокөліктерге немесе стационарлық энергия сақтау жүйелеріне қарағанда әртүрлі талаптар қояды.

Орнату орны шектеулі. Салмақ өңдеуге және ауқымға тікелей әсер етеді. Жеделдету токтың үлкен ағынын қажет етуі мүмкін, ал өрмелеу немесе жоғары жылдамдықта жүру батареяны бірнеше минут бойы ауыр жүктемеде ұстауы мүмкін. Жолдың дірілдеуін, судың әсерін және температураның бірнеше рет өзгеруін де ескеру қажет.

Ұяшық пішімі әсер етеді:

• Пакет салмағы және пайдалануға болатын энергия

• Батарея корпусының ішіндегі кеңістікті пайдалану

• Үздіксіз және ең жоғары разряд мүмкіндігі

• Ұяшықтардың саны және электрлік қосылымдар

• Салқындату және температураның консистенциясы

• Дірілге және механикалық әсерге төзімділік

• Өндірістік құрал-жабдықтар мен жинақтау құны

• Техникалық қызмет көрсету және ауыстыру стратегиясы

Сондықтан аккумулятор жинағы қол жетімді ұяшықтың айналасында емес, көліктің айналасында жасалуы керек.

Үш ұяшық пішімін жылдам салыстыру

Таңдау факторы	қалта ұясы	Призмалық ұяшық	Цилиндрлік ұяшық
Гравиметриялық энергияның тығыздығы	Әдетте өте бәсекеге қабілетті	Орташа және жоғары	Жасуша үлгісіне қатты тәуелді
Кеңістікті пайдалану	Өте жақсы	Кәдімгі қоршауда жақсы	Жасушалар арасындағы бос орындарға байланысты төмен
Жасуша сыйымдылығы	Әдетте ондаған және 100Ач жоғары	Әдетте ондаған және жүздеген Ah	Әр ұяшыққа әдетте бірнеше Ah
Қаптамадағы ұяшықтардың саны	Төмен	Төмен	Жоғары
Механикалық қорғаныс	Пакетпен қамтамасыз етілуі керек	Қатты ұяшық корпусы	Күшті жеке металл корпус
Жоғары қуат қолжетімділігі	Таңдалған NMC үлгілері үшін жақсы	Арнайы үлгіге байланысты	Көптеген дәлелденген жоғары тарифтік нұсқалар
Пакет пішінінің икемділігі	Жоғары	Орташа	Жасуша орналасуы арқылы жоғары
Жасуша байланысы жұмысы	Азырақ, үлкенірек қосылымдар	Азырақ, үлкенірек қосылымдар	Көптеген шағын байланыстар
Ісінуді басқару	Басқарылатын қысуды қажет етеді	Әлі де механикалық қарауды қажет етеді	Негізінен жасуша корпусымен басқарылады
Типтік күш	Төмен салмақ және тиімді орау	Құрылымдық қаттылық және қарапайым модульдер	Стандарттау және өндірістік жетілу

Кесте жалпы салыстыруды ғана береді. Бірдей пішімдегі екі ұяшықта қуат, цикл мерзімі және жылу сипаттамалары мүлдем басқа болуы мүмкін.

Үлкен форматты дорба ұяшықтары

Қалта ұяшығы қалың болат немесе алюминий корпусының орнына жеңіл ламинатталған алюминий-пластикалық пленканы пайдаланады. Бұл белсенді емес орауыш материалды азайтады және қораптың салмағының көп бөлігін энергияны сақтауға жұмсауға мүмкіндік береді.

Аккумуляторы шектеулі электрлік мотоцикл үшін бұл үлкен артықшылық болуы мүмкін.

Неліктен сөмке жасушалары электрлік мотоциклдерде жақсы жұмыс істейді?

NMC қалтасының үлкен ұяшықтары тегіс тікбұрышты құрылымда жоғары сыйымдылықты, төмен салмақты және күшті қуат шығысын біріктіре алады. Олар, әсіресе, аккумуляторы тар рамаға немесе отырғыштың астындағы ықшам қоршауға сыятын мотоциклдер үшін тартымды.

Мысалы, 45Ач сөмке ұяшығы 74V 45Ah батареяны қарапайым 20S1P конфигурациясында жинауға мүмкіндік береді. Тек 20 ұяшық қажет.

Бұл бірнеше практикалық артықшылықтар береді:

• Тексеру және сәйкестендіру үшін ұяшықтар аз

• Тізбектей және параллель қосылымдар азырақ

• Сымдар аз және дәнекерлеу нүктелері аз

• Әрбір кернеу тобында бірнеше параллель ұяшықтарды басқарудың қажеті жоқ

• Шектеулі қоршау көлемін тиімді пайдалану

• Жылу өткізгіш материалдармен байланыса алатын үлкен тегіс беттер

• Қатаң корпустың көптеген баламаларымен салыстырғанда қораптың салмағы аз

Жоғары өнімді мотоциклдер үшін салмақты азайту тек қана диапазонды ұзарту емес. Жеңілірек батарея көлік тепе-теңдігін, жеделдету мен басқаруды жақсарта алады.

Қапшық жасушалары дұрыс механикалық дизайнды қажет етеді

Қатты металл қабықтың болмауы қаптама құрылымы жасушаларды қорғауы керек дегенді білдіреді.

Жақсы жобаланған қалталы батарея мыналарды қамтуы керек:

• Бақыланатын және біркелкі бөлінген ұяшықты қысу

• Қызмет көрсету кезінде қалыңдығының қалыпты өзгеруіне рұқсат

• Жапсырмалар, шиналар және қоршау арасындағы оқшаулау

• Өткір жиектер мен тесуден қорғау

• Жол діріліне қарсы қауіпсіз орналасу

• Қажет болса, термиялық кедергілер немесе аралық

• Сенімді ілмекті дәнекерлеу

• Күшті сыртқы қоршау

Ұяшықтарды мүмкіндігінше мықтап қыспау керек және оларды батарея қорабының ішінде бос қалдыруға болмайды. Шамадан тыс қысым ұяшықты зақымдауы мүмкін, ал жеткіліксіз қолдау қойындылардағы қозғалысқа, ісінуге және стресске мүмкіндік береді.

Сондықтан қапшық ұяшықтары батарея өндірушісінің қысу жақтаулары, қойынды қосылымдары және қоршау дизайнымен тәжірибесі болған кезде күшті таңдау болып табылады.

Призмалық жасушалар

Призмалық жасушалар қатты тікбұрышты металл корпусты пайдаланады. Қапшық ұяшықтары сияқты, олар салыстырмалы түрде үлкен сыйымдылықтарда қол жетімді, сондықтан батареялар жинағын ұяшықтардың аз санымен жасауға болады.

74V 45Ah пакеті үшін қолайлы 45Ah немесе 50Ah NMC призматикалық ұяшық 20S1P конфигурациясын қолдауы мүмкін.

Призмалық жасушалардың артықшылықтары

Қатты корпус механикалық қолдауды қамтамасыз етеді және ұяшықтарды әдеттегі төртбұрышты қоршауда орналастыруды жеңілдетеді. Терминалдың дизайнына байланысты шинаны орнату және модульді құрастыру да қарапайым болуы мүмкін.

Призмалық жасушалар келесі жағдайларда практикалық таңдау болуы мүмкін:

• Батарея бөлімінде кәдімгі қорап пішіні бар

• Ең аз салмаққа қарағанда механикалық төзімділікке басымдық беріледі

• Көлік өрескел жолдарда қолданылады

• Аккумулятор жүк мотоцикліне немесе электрлік үш велосипедке орнатылады

• Дұрыс сыйымдылығы мен разряд жылдамдығы бар дәлелденген ұяшық бар

• Пакет өндірушісінің үйлесімді модуль дизайны бар

Дегенмен, металл корпус салмақ қосады және бос орын алады. Призмалық ұяшық өлшемдері де икемді емес, сондықтан техникалық қолайлы ұяшық қол жетімді батарея бөліміне сәйкес келмеуі мүмкін.

Тағы бір жиі кездесетін қателік - әрбір автомобильдің призмалық ұяшықтары электрлік мотоциклге жарамды деп болжау. Кейбір ірі NMC призматикалық ұяшықтары негізінен жоғары ток емес, энергия сыйымдылығы үшін жасалған. Олардың сыйымдылығы тартымды көрінуі мүмкін, бірақ олардың рұқсат етілген үздіксіз разряды, төмен температурадағы өнімділігі немесе термиялық әрекеті мотоцикл контроллеріне сәйкес келмеуі мүмкін.

Деректер парағы (және жақсырақ тәуелсіз ұяшық сынағы) таңдау алдында тексерілуі керек.

Цилиндрлік жасушалар

Цилиндрлік ұяшықтар электр скутерлерде, электронды велосипедтерде және мотоциклдерде кеңінен қолданылады. Жалпы пішімдерге 18650 және 21700 кіреді, ал 4680 сияқты үлкенірек цилиндрлік ұяшықтар мобильділік қосымшаларына көбірек енеді.

Олардың металл корпусы жақсы жеке механикалық қорғанысты қамтамасыз етеді және ұяшықтарды сұрыптау, орналастыру және дәнекерлеу үшін жетілген автоматтандырылған жабдық бар.

Неліктен өндірушілер цилиндрлік ұяшықтарды таңдайды

Цилиндрлік жасушалар бірнеше артықшылықтарға ие:

• Стандартталған өлшемдер

• Жеткізушінің кең қолжетімділігі

• Жетілген жоғары көлемді өндіріс

• Жақсы механикалық беріктік

• Көптеген жоғары жылдамдықты ұяшық опциялары

• Әр түрлі ұяшықтардың орналасуы арқылы икемді қаптама пішіндері

• Бір жасушадағы энергия мөлшері аз

Кіші ұяшық өлшемі сонымен қатар ток пен жылуды көптеген жасушаларға таратуды жеңілдетеді. Егер дұрыс жобаланса, цилиндрлік қаптама керемет қуат өнімділігін қамтамасыз ете алады.

Сауда - бұл күрделілік.

Үлкен электрлік мотоцикл батареясында жүздеген цилиндрлік ұяшықтар болуы мүмкін. Әрбір ұяшық тексеруді, топтастыруды және электр қосылымын қажет етеді. Ұяшық ұстағыштары мен салқындатқыш саңылаулар кеңістікті тұтынады, ал дәнекерленген жіктердің көптігі өндіріс консистенциясының маңыздылығын арттырады.

Мысалы, 74V 45Ah бумасы 5Ач цилиндрлік ұяшықтарды пайдаланса, шамамен конфигурация келесідей болады:

• Қатардағы 20 ұяшық

• Параллель орналасқан 9 ұяшық

• 20S9P

• Барлығы 180 ұяшық

4,5Ah ұяшықтар таңдалса, бума 200 ұяшықтан тұратын 20S10P конфигурациясын қажет етуі мүмкін.

Салыстыру үшін, 45Ah қалтаға немесе призмалық ерітіндіге тек 20 үлкен форматты ұяшық қажет болуы мүмкін.

Цилиндрлік ұяшықтар жоғары стандартталған, жоғары көлемді өнімдерге жақсы сәйкес келеді. Төмен көлемді пайдаланушы аккумуляторы үшін құрал-саймандар, дәнекерлеу және құрастыру жұмыстары дизайнды тартымды ете алмайды.

Қандай ұяшық пішімі әртүрлі электрлік мотоцикл жобаларына сәйкес келеді?

Қалалық электр скутерлері

Цилиндрлік ұяшықтар стандартталған қалалық скутерлер үшін жиі практикалық таңдау болып табылады, әсіресе өндіріс көлемі жоғары және қуат қажеттілігі қалыпты болған кезде.

Өндіруші ықшам қоршауда көбірек сыйымдылық немесе параллель топтар аз болған кезде үлкен қапшық ұяшықтары да тартымды болуы мүмкін.

Жоғары өнімді электрлік мотоциклдер

Үлкен NMC қалта ұяшықтары көбінесе өнімділігі жоғары мотоциклдер үшін күшті үміткерлер болып табылады, өйткені олар энергия тығыздығы, разряд қуаты және орау тиімділігінің пайдалы тепе-теңдігін қамтамасыз ете алады.

Соңғы шешім әлі де жасушаның нақты разряд рейтингіне байланысты. Сыйымдылығы жоғары энергия ұяшығы, оның сипаттамалары мен сынақ деректері қажетті токты қолдамайынша, жоғары қуатты ұяшық ретінде қарастырылмауы керек.

Жүк мотоциклдері және электрлік үш велосипедтер

Қоршау кеңістігі қалыпты және механикалық беріктігі маңызды болған кезде призматикалық жасушаларға артықшылық беруге болады. LFP призматикалық жасушалары циклдің қызмет ету мерзімі мен термиялық тұрақтылық минималды салмақтан артық болған жағдайда жиі қарастырылады.

Егер NMC химиясы қажет болса, призматикалық және қапшық нұсқаларын разряд өнімділігі, өлшемдері және қаптама салмағы бойынша салыстыру керек.

Ауыстырылатын батарея жүйелері

Ауыстырылатын батареялар энергияны, салмақты, өңдеуді және механикалық төзімділікті теңестіруі керек.

Цилиндрлік ұяшықтар стандартталған ауыстыру жүйелерінде күшті рекордқа ие. Қалта ұяшықтары кеңістікті пайдалануды жақсарта алады, бірақ батарея корпусы мен ішкі тірек құрылымы жиі алып тастауға және өңдеуге арналған болуы керек.

Прототип және аз көлемді тапсырыс жобалары

Үлкен форматты дорба немесе призмалық ұяшықтар ұяшықтардың жалпы санын азайтып, электр архитектурасын жеңілдетеді. Бұл оларды мотоциклдердің прототипі мен реттелетін аккумуляторлық жобалар үшін тартымды етеді, егер қажетті қосылу және механикалық процестер қол жетімді болса.

Жағдайды зерттеу: 74V 45Ah электрлік мотоцикл батареясы үшін ұяшықтарды таңдау

Тұтынушы '7445 батарея жинағын' сұрады делік. Жобалауды бастамас бұрын, өндіруші алдымен оның 74 В және 45Ач екенін растауы керек.

3,7 В NMC ұяшықтарын пайдалану арқылы негізгі конфигурация келесідей болады:

• Конфигурация: 20S

• Номиналды кернеу: 20 × 3,7 В = 74 В

• Толық зарядтағы кернеу: 20 × 4,2 В = 84 В

• Номиналды сыйымдылығы: 45Ач

• Номиналды энергия: 74В × 45Ач = 3,33кВт сағ

Бір қарағанда, 45Ah қалта ұяшықтарын пайдаланатын 20S1P пакеті қарапайым көрінеді. Бірақ қозғалтқыш пен контроллер тогы таңдалған ұяшық қолайлы ма екенін анықтайды.

Мотор қуаты және аккумулятор тогы

Номиналды кернеудегі теориялық токты келесідей бағалауға болады:

[
I = rac{P}{V}
]

Бұл келесі шамамен мәндерді береді:

Ең жоғары қозғалтқыш қуаты	Ток 74 В
3кВт	41А
5кВт	68А
8кВт	108A
10кВт	135А

Бұл жеңілдетілген номиналды кернеуді есептеулер. Аккумулятордың нақты тогы жоғары болуы мүмкін, себебі зарядтың төмен күйінде жинақтағы кернеу төмендейді және контроллер, қозғалтқыш және сым 100% тиімді емес.

Контроллердің максималды батарея тогы әдетте ұяшықты таңдау кезінде қозғалтқыш тақтайшасынан пайдалырақ болады.

Контроллер 120А аккумуляторлық токқа рұқсат берсе, 45Ач ұяшық мыналарды қолдауы керек:

[
120A div 45Ah = 2,67C
]

Тек 1С үздіксіз разрядқа есептелген ұяшық осы жұмыс жағдайына қауіпсіз таңдау бола алмайды. Тиісті үздіксіз ток, импульстік ток, температураның жоғарылауы және кернеудің төмендеуі өнімділігі бар ұяшық қажет.

1-нұсқа: 20S1P 45Ah NMC дорба ұяшықтары

Бұл әдетте жобаға басымдық берген кезде бағалаудың бірінші нұсқасы:

• Төмен батарея салмағы

• Шағын өлшемдер

• Орнату кеңістігін тиімді пайдалану

• Қарапайым 1P электр құрылымы

• Жоғары энергия тығыздығы

• Күшті жеделдету өнімділігі

Ұяшық күтілетін жұмыс профилі бойынша разрядты, температураны және циклдің қызмет ету мерзімін бағалаудан әлі де өтуі керек.

2-нұсқа: 20S1P 45Ah немесе 50Ah NMC призматикалық ұяшықтары

Бұл келесі жағдайларда қолайлы болуы мүмкін:

• Қоршау үлкен және төртбұрышты

• Қосымша жасуша салмағы қолайлы

• Құрылымдық қаттылық басымдық болып табылады

• Таңдалған призмалық ұяшық жеткілікті қуат мүмкіндігіне ие

• Ұяшық өлшемдері батарея бөліміне сәйкес келеді

Өндіруші призматикалық ұяшықты таңдамауы керек, себебі оның металл корпусы қауіпсіз болып көрінеді. Жасуша химиясы, ішкі дизайн, сапа консистенциясы, BMS стратегиясы, балқыту және термиялық таралу қорғанысы тек сыртқы пішінге қарағанда маңызды.

3-нұсқа: Цилиндрлік 20S9P немесе 20S10P бумасы

Бұл келесі жағдайларда жақсы жұмыс істей алады:

• Дәлелденген жоғары жылдамдықты цилиндрлік ұяшық бар

• Өндірушіде автоматтандырылған сұрыптау және дәнекерлеу жабдығы бар

• Батареяның дизайны тұрақты көлемді өндіріске кіреді деп күтілуде

• Қоршау ұяшықтар мен ұстағыштардың көбірек санын орналастыра алады

• Ұяшық деңгейіндегі ағымдағы ортақ пайдалану расталды

Кішкентай теңшелетін тапсырыс үшін ұяшықтардың жоғары саны және құрастыру күрделілігі цилиндрлік опцияның тиімділігін төмендетуі мүмкін.

Ұяшықты таңдау алдында қажетті ақпарат

Жауапты аккумулятор жеткізушісі ұяшықты ұсынбас бұрын кернеу мен сыйымдылықтан артық сұрауы керек.

Келесі ақпарат әсіресе маңызды:

1. Мотордың номиналды қуаты және ең жоғары қуаты

2. Контроллердің максималды батарея тогы

3. Қажетті үздіксіз және ең жоғары разряд тогы

4. Пик-ток ұзақтығы

5. Батарея бөлігінің ұзындығы, ені және биіктігі

6. Батареяның максималды рұқсат етілген салмағы

7. Мақсатты айдау ауқымы және жұмыс жылдамдығы

8. Зарядтау кернеуі, ток және қажетті зарядтау уақыты

9. Регенеративті-тежегіш ток

10. Жұмыс температурасының диапазоны

11. Жол, діріл және гидрооқшаулағыш жағдайлар

12. CAN немесе UART сияқты байланыс талаптары

13. Қажетті цикл мерзімі

14. Мақсатты нарық және сертификаттау талаптары

15. Прототип және өндіріс көлемі

Бұл ақпаратсыз батарея ұяшығын ұсыну негізінен болжам болып табылады.

Қапшық, призматикалық немесе цилиндрлік: қайсысы жақсы?

Әмбебап жеңімпаз жоқ.

Цилиндрлік ұяшықтар стандартталған, жоғары көлемді аккумулятор жинақтары мен жетілген өндіріс процестерінен пайда алатын қолданбалар үшін тартымды. Призмалық жасушалар қатаң құрылымды ұсынады және әдеттегі қоршауда құрастыруды жеңілдетеді. Үлкен дорба ұяшықтары әсіресе салмағы аз, тиімді орау, жоғары сыйымдылық және ұяшықтардың аз саны маңызды болған кезде құнды.

Көптеген 72V және 74V жоғары өнімді электр мотоцикл жобалары үшін үлкен NMC дорба ұяшықтары бірінші кезекте бағалануға лайық. 40Ah, 45Ah, 50Ah немесе үлкенірек ұяшықтарды пайдаланатын 20S1P конфигурациясы таза электр құрылымын және қолжетімді кеңістікті тамаша пайдалануды қамтамасыз ете алады.

Шешім тек пішімге емес, өлшенген өнімділікке негізделуі керек. Сыйымдылықты, тұрақты токтың ішкі кедергісін, үздіксіз токты, импульстік токты, кернеудің төмендеуін, температураның жоғарылауын, циклдің қызмет ету мерзімін және механикалық интеграцияны қайта қарау қажет.

Мисеннің электрлік мотоцикл аккумуляторлық батареяларының шешімдері

Misen үлкен форматты NMC, LFP, жартылай қатты және электр мотоциклдері, электр скутерлері, жеңіл электр көліктері және арнайы аккумулятор жүйелеріне арналған қапшықты шешімдерді жеткізеді. Таңдалған цилиндрлік және призмалық ұяшық опциялары, сондай-ақ, бұл пішімдер жақсырақ техникалық сәйкестікті қамтамасыз ететін жобалар үшін қол жетімді.

Біздің команда бағалауға көмектесе алады:

• Жасуша химиясы және пішіні

• Сериялық және параллельді конфигурация

• Үздіксіз және ең жоғары ағымдағы талаптар

• Ұяшық өлшемдері және батарея бөлігінің үйлесімділігі

• Сыйымдылықты, кернеуді және ішкі кедергіні сәйкестендіру

• Үлгіні тестілеу және жобаны тексеру

• Арнайы батарея модулі және бума талаптары

Электрлік мотоцикл жобасын бағалау үшін бізге қажетті кернеуді, сыйымдылықты, қозғалтқыш қуатын, контроллер тогын және қол жетімді батарея бөлімінің өлшемдерін жіберіңіз.

'74V 45Ah' сияқты спецификация жақсы бастапқы нүкте болып табылады. Дұрыс ұяшық таңдау мотоцикл не істеу керек екенін түсінуден туындайды.