Перевод детского электромобиля на литиевые аккумуляторы

Детские электромобили продаются с собственными аккумуляторами. Но они быстро разряжаются и служат, как правило, недолго. Поэтому многие владельцы решают перевести электротранспорт на более экономичные литиевые аккумуляторы.

Преимущества литиевого аккумулятора

Литиевые аккумуляторы известны своим продолжительным сроком службы. Есть у них и другие преимущества:

• отсутствие в конструкции опасных химических веществ или жидкостей;
• способность хорошо держать заряд;
• наличие контроллера, устраняющего возможность избыточно зарядить батарею;
• автоматический контроль порового значения заряда;
• прочный корпус.

Сборка самодельного литиевого аккумулятора, с использованием элементов Li-Ion 18650 не представляет собой сложности.

Особенности сборки литиевого аккумулятора

Расчеты числа элементов элементарны. Например, если номинальное напряжение двигателя 48 В, то для его обеспечения потребуется 13 последовательно соединенных элементов. Но если нужно получить мощность в 500 Вт, то нужно взять 130 элементов Li-Ion 18650.

Форма изготавливаемого литиевого аккумулятора определяется формой отсека конкретной модели автомобиля. Для одних электромобилей собранный аккумулятор приходится устанавливать под рамой, а для других литиевый аккумулятор монтируется в багажнике. Поэтому первый шаг — это замеры доступного пространства и выбор места установки.

Моменты сборки аккумулятора

Для сборки работоспособного литиевого аккумулятора кроме самих элементов Li-Ion 18650 понадобятся:

• держатели;
• изоляционные прокладки;
• никелевая лента, которой будут соединяться ячейки;
• электронная система управления батареями BMS.

Первым делом заряжают ячейки до значения 3,7 В от стандартного зарядного устройства для литий-ионных батарей, либо от зарядки для телефона. Либо можно приобрести элементы уже полностью заряженные.

На каждый заряженный элемент надевается изоляционная шайба, которая будет не допускать возникновения короткого замыкания. Изоляционные шайбы продаются в магазинах, но можно использовать и самодельные. Лучше все-таки приобрести их. Так будет быстрее и надежнее. Стоимость этих изделий невелика.

Ячейки с установленными на них изоляционными шайбами закрепляют в держателях. Держатели представляют собой пластиковые платы с углублениями, в которых фиксируются ячейки.

При желании можно обойтись и без держателя, сделав крепление при помощи двустороннего скотча, или склеив элементы термоклеем. Но такая конструкция хорошо работает, только если электромобиль эксплуатируется редко и непродолжительно. Если ребенок катается долго, аккумуляторы нагреваются, и самодельные держатели не дают им охлаждаться. Промышленный держатель обеспечивает достаточные условия для охлаждения греющихся аккумуляторов.

Приходится проявить аккуратность, чтобы сконструировать корпус для литиевого аккумулятора. Его размеры должны соответствовать имеющемуся пространству. Например, если нужна кубическая форма, но количество ячеек невозможно распределить в кубической форме, тогда пустые места в держателе заполняют подогнанными по размеру кусками установочной трубки. Это создает удобную, устойчивую конструкцию.

Составленные пакеты спаивают или сваривают. Соединение при помощи сварки более предпочтительно. Оно имеет значительно более высокую прочность по сравнению с паяным соединением. Для детского электромобиля это важно, так как при катании аккумулятор подвергается ударам и тряске.

Чтобы выполнить сварной шов, потребуется сварочный аппарат. Если его в хозяйстве нет, то можно заказать выполнить сварку в мастерской.

Для соединения ячеек друг с другом используется никелевая лента для сварки аккумуляторов. Чаще всего используется лента 8-миллиметровой ширины.

Также можно брать и стальные ленты, но следует помнить, что у них хуже токопроводящая способность, и они тяжелее поддаются пайке и сварке.

Сварка или пайка — процесс довольно продолжительный. Для фиксации пакетов во время пайки (сварки) удобно использовать малярный скотч. Он хорошо фиксирует и защищает от случайного короткого замыкания.

В качестве прокладки между упаковками удобно использовать поликарбонатную прокладку 3-миллиметровой толщины.

Кабели нужно подбирать мощные, рассчитанные на большие токи. Лучше брать сечение не менее 2,5 кв. мм.

Корпус для самодельного литиевого аккумулятора удобно делать из оргстекла. Для модуля BMS оставляют смотровое отверстие, обеспечивающее удобство диагностики и доступ к BMS.

Скрепить куски оргстекла можно обычной клейкой лентой

Фото процесса

Заключение

Литиевый аккумулятор удобен и безопасен. Сделать его несложно. Электромобилем пользоваться с таким аккумулятором можно очень долго.