Suure võimsusega rakendustes, nagu elektrimootorratased, e-jalgrattad, tööstusriistad ja taastuvenergia süsteemid, eelistatakse sageli 72 V aku seadistust selle võimalusele pakkuda suuremat pöördemomenti, suuremat tõhusust ja vähenenud ülekandekaotust. 72 V süsteemi ehitamine nõuab mitte ainult õiget arvu akusid, vaid ka täpset arusaamist sellest, kuidas aku konfiguratsioonid mõjutavad pinget, mahtu ja ohutust.
Paljud kasutajad arvavad, et 72 V saavutamine on lihtsalt akude virnastamine. Ilma seeriate ja paralleelsete ühenduste õigete teadmisteta ning aku spetsifikatsioonide, näiteks praeguse hinnangu, sisemise takistuse ja keemia mõjuta-võib süsteem enneaegselt vähendada või laguneda. Nõuetekohane pinge ja praegune konfiguratsioon määravad otse jõudluse, pikaealisuse ja töökindluse.
Aku konfiguratsiooni põhialused: seeria vs paralleelne
Kujundada a72 V aku, tuleb kõigepealt mõista kahte põhilist ühendusmeetodit: seeria ja paralleelne.
- Seeriaühendus: ühe aku positiivse klemmi ühendamine järgmise negatiivse klemmiga. Sarjas lisanduvad pinged, kuid AMP-tunni (AH) võimsus jääb samaks. See on meetod, mida kasutatakse süsteemi kogupinge suurendamiseks.
- Paralleelne ühendus: kõigi positiivsete klemmide ja kõigi negatiivsete klemmide ühendamine. Sel juhul püsib pinge konstantsena, kuid võimsus (AH) suureneb. Seda meetodit kasutatakse siis, kui on vaja pikemat käitamisaega või kõrgemat voolu väljundit.
Kuna eesmärk on jõuda 72 V -ni, peavad akud olema ühendatud järjestikku.
Pingevalikud: 6 V ja 12 V aku konfiguratsioonide võrdlemine
Üldiselt on 72 V-süsteemi kokkupanekul kaks lähenemisviisi, kasutades riiulil olevaid akusid: 6 V või 12 V ühikut.
- 6 V patareide kasutamine:
72 V saavutamiseks on vaja 12 akut (6 V 12=72 V).
- Kasutades 12 V akusid:
Vaja on ainult 6 akut seeria (12 V 6=72 V).
Praktiline võrdlus
12 V akud:
- Nõuavad vähem ühikuid ja vähem ühendusi, mis vähendavad keerukust ja juhtmestiku rikete potentsiaali.
- Tavaliselt pakuvad suuremat vooluhulga mahtu, muutes need sobivamaks suure võimsusega koormustele, näiteks mootoritele või muunduritele.
6 V patareid:
- Sageli odavam, eriti süvatsükli pliihappe vormingutes.
- Pakkuge vormiteguri ja asendamise paindlikkuse osas laiemat valikuvõimalusi.
- Võib paremini sobida kasutajatele, kellel on juurdepääs odavatele või ülejäägi varudele.
Valik 6 V kuni 12 V patareide vahel sõltub ruumipiirangutest, süsteemi voolunõuetest ja hoolduse eelistustest. Enamiku DIY 72 V aku ehitamisel on 12 V akud tavalisemad nende lihtsuse ja parema ühilduvuse tõttu elektrisõidukitega.
Põhiarvutus: mitu 12 V aku, et jõuda 72 V?
Valem on sirgjooneline:
Akude arv=sihtpinge ÷ aku pinge
12 V aku jaoks:
72V ÷ 12V=6 akud (seeriana)
Iga aku annab 12 volti ja kui see on järjestikku ühendatud, on süsteemi kogupinge kõigi üksikute pingete summa. Üldine maht jääb aga samaks kui ahelas asuv aku.
Näiteks kui iga 12 V aku maht on 20H, siis on täielik 72 V pakk 72V 20AH-NOT 72V 120AH.
See eristamine on süsteemi käitusaja ja praeguse kohaletoimetamise hindamisel ülioluline. Kui vaja on suuremat mahutavust, saab AH skaleerimiseks paralleelselt ühendada täiendavaid 72 V -seeria stringe.
Samm-sammult: kuidas ühendada 6x 12 V patareid järjestikku
Kuus 12 V patarei ohutuks 72 V süsteemi jaoks traadimiseks järgige neid samme:
1. Ettevalmistus:
- Veenduge, et kõik akud oleksid sama kaubamärgi, mudeli, pinge ja mahutavuse.
- Ideaalis peaksid need olema samast tootmispartiist, et tagada tasakaalustatud jõudlus ja laadimiskäitumine.
2. juhtmestiku järjestus:
- Ühendage aku 1 negatiivne (-) klemm aku 2 positiivse (+) klemmiga
- Ühendage aku 2 negatiivne (-) aku positiivse (+) abil 3
- Jätkake seda protsessi, kuni aku 6, mille negatiivne (-) terminal toimib süsteemi negatiivse väljundina
- Aku 1 positiivne (+) on süsteemi positiivne väljund
3. lõppväljund:
Esimese aku positiivse ja viimase aku negatiivse vahel mõõdetud pinge peaks olema umbes 72 V (või kõrgem, kui see on täielikult laetud).
4. topeltkontroll:
- Veenduge, et kõik ühendused on tihedad ja korrosioonivabad.
- Eeldatava voolukoormuse käitlemiseks kasutage sobiva gabariidi isoleeritud kaableid.
Peamised kaalutlused 72 V akusüsteemi ehitamisel
Ehkki kuue 12 V aku seeriana ühendamine on tehniliselt lihtne, on ohutuse, töökindluse ja pikaajalise jõudluse tagamiseks mitmeid kriitilisi ettevaatusabinõusid.
Kasutage identseid akusid
Kõik kuus aku peavad vastama pingele, mahutavusele (AH), keemiale, brändile ja eelistatavalt tootmispartiiga. Sisemiskindluse või tervise olukorra erinevused võivad viia tasakaalustamata laadimise ja tühjendamiseni, mis võib põhjustada:
- Vähendatud süsteemi eluiga
- Nõrgemate rakkude enneaegne lagunemine
- Termilise põgenemise risk liitiumipõhistes süsteemides
Ohutu käitlemise tava
Aku kokkupanek hõlmab olulist riski, kui seda ei tehta õigesti. Järgige alati järgmisi ohutusprotokolle:
- Kandke isoleeritud kindaid ja kaitseprille, et kaitsta elektrilöögi ja happega kokkupuute eest (eriti pliihappe akude puhul)
- Vältige aku seadistuse lähedal sädemeid ja avatud leeki
- Tippvoolu ohutult käitlemiseks kasutage korralikke näidiku kaableid ja turvalisi pistikkesi
- Veenduge, et klemmid oleksid puhtad, tihedad ja korrosioonivabad
Laadija ühilduvus
Akusüsteemi tõhusaks ja ohutuks laadimiseks on vaja 72 V-reitinguga laadijat. Pealegi:
- Pliihappe akud vajavad konstantset voolu/konstantset pinget (CC/CV) profiile ja temperatuuri kompensatsiooni
- Liitium-ioon või LifePo₄ akud vajavad liitiumispetsiifilisi laengu algoritme, millel on ranged pinge piirmäärad ja praegused piirangud
BMS liitiumsüsteemide jaoks
Liitiumakude kasutamisel on akuhaldussüsteemi (BMS) integreerimine kohustuslik. Kvaliteetne BMS tagab:
- Ülekoormus, ülekoormus ja ülevoolukaitse
- Rakkude tasakaalustamine laengutsüklite ajal
- Temperatuuri jälgimine ja rikke eraldamine
Liitiumi seadistuste BMS -i vahelejätmine pole mitte ainult riskantne, vaid võib põhjustada pöördumatuid kahjustusi või ohutusohtusid.
72 V akusüsteemi reaalmaailma rakendused
72 V konfiguratsioon on laialdaselt kasutusele võetud mitmes tööstuses tänu optimaalse tasakaalu tõttu pingetaseme ja süsteemi keerukuse vahel.
- Elektrisõidukid (Ebike, tõukeratas, mootorratas)
Enamik suure jõudlusega e-jalgrattaid ja elektrilisi tõukerattaid kasutab 72 V 20AH või 72 V 32AH pakke, pakkudes mootorite toiteallikate jaoks piisavalt pinget vahemikus 2000W kuni 5000W. See seadistamine tagab kiire kiirenduse, pikema ulatuse ja parema tõhususe kaldedes.
- Golfikärud
Mõned golfikärud kasutavad 4 × 12 V akusid ja kompenseerivad 72 V -ni jõudmiseks Boost muunduritega, kuid see toob kaasa täiendava keerukuse ja võimsuse kadu. 6 × 12V otsese seeria ühendus on üldiselt turvalisem, lihtsam ja vastupidavam.
- Tööstusseadmed ja taastuvenergia
Kõrge nõudlusega seadetes, nagu näiteks võrguvälised päikesesüsteemid, lao robootika ja varutoitesüsteemid, minimeerivad 72 V seadistused vooluvoolu (võrreldes 48 V või madalama süsteemiga), vähendades kaabli suurust ja takistuslikke kadusid-eriti kriitiliselt kriitiliselt pikaajaliste tühjenduste või kaugpaigaldiste jaoks.
Tehnilised parameetrid ja energiaarvutused
Pingevahemik
Kuigi nominaalne pinge on 72 V, hõlmab reaalse maailma operatsioon vahemikku:
- Täielikult laetud süsteem: 13,5v × 6=81 v
- Tühjenduse piir (madalpinge kaitse): 10,5 V × 6=63 V
Seda dünaamilist vahemikku tuleb arvestada mootori kontrollerite, muundurite ja laadimiskaitsesüsteemide valimisel.
Energiamaht
Kogu energiasisaldus arvutatakse järgmiselt:
Energia (wh)=pinge (V) × maht (AH)
Näide:
6 × 12V 100AH akud seeriast → 72V 100ah=7200 WH (7,2kWh)
See on kasutatav energia (süsteemi efektiivsusega), mis võib ideaalsetes tingimustes toita 1000W seadet umbes 7,2 tundi.
Järeldus
72 V akusüsteemi ehitamiseks, kasutades 12 V ühikut, vajate seeriana ühendatud kuus aku. See konfiguratsioon on sirgjooneline, kuid nõuab tehnilist distsipliini aku ühtluse, korrektse juhtmestiku ja ohutusprotokollide tagamiseks.
Lisaks 72 V -ni tuleb kasutajad kaaluma ka:
- Nõutav võimsus (AH) soovitud tööaja jaoks
- Laadige vool, et valida sobivad tühjendusega hinnatud akud
- Aku keemia, tasakaalustamiskulud, jõudlus ja elutsüklid
- Süsteemi ohutus, eriti liitiumirakkude puhul
Kõrgpingesüsteemides võib vähene järelevalve projekteerimisel või paigaldamisel mõjutada jõudlust või ohutust. Kas elektritranspordi või statsionaarse ladustamise jaoks on läbimõeldud planeerimine ja kvaliteetsed komponendid vaieldamatu.
Autori kohta
GEB on General Electronics Technology Co., Ltd. GEB kaubamärk on juhtivEbike liitiumpatareide tootjaHiinas keskendudes elektriliste jalgrataste liitiumpatareidele ja pakkudes täiustatud 72 V elektrijalgratta akulahuseid. 2009. aastal asutatud ja Shenzhenis peakontor asunud GEB on kasvanud tööstuses usaldusväärseks kaubamärgiks, kus on enam kui 180 töötajat ja aastane müük on üle 30 miljoni dollari.
Otsese allika aku tootjana välistab GEB vahendajate vajaduse, pakkudes konkureerivaid otsest hinnakujundust, tagades samal ajal kvaliteetse ja stabiilse aku. Ettevõttesisese paketi kujundamise ja montaaživõimedega koos täieliku ülesvoolu ja allavoolu tarneahelaga pakub GEB täielikult kohandatud võtmed kätte akulahendusi lahtritest kuni lõpptoodeteni. Ükskõik, kas ehitate elektrisõiduki või arendate suuremahulist OEM-projekti, pakub GEB tehnilisi teadmisi, tootmistugevust ja pakkumise usaldusväärsust teie jõudluse ja kulueesmärkide saavutamiseks.
