ในการใช้งานที่ใช้พลังงานสูงเช่นมอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า, E-Bikes, เครื่องมืออุตสาหกรรมและระบบพลังงานหมุนเวียนการตั้งค่าแบตเตอรี่ 72V มักจะเป็นที่ต้องการสำหรับความสามารถในการส่งแรงบิดที่สูงขึ้นประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและการสูญเสียการส่งข้อมูลลดลง การสร้างระบบ 72V ไม่เพียง แต่ต้องใช้จำนวนแบตเตอรี่ที่เหมาะสม แต่ยังมีความเข้าใจที่แม่นยำว่าการกำหนดค่าแบตเตอรี่มีผลต่อแรงดันไฟฟ้าความจุและความปลอดภัยอย่างไร
ผู้ใช้หลายคนคิดว่าการบรรลุ 72V เป็นเพียงเรื่องของการซ้อนแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตามหากไม่มีความรู้ที่ถูกต้องเกี่ยวกับซีรีส์และการเชื่อมต่อแบบขนานและผลกระทบของข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่เช่นการจัดอันดับปัจจุบันความต้านทานภายในและเคมี-ระบบอาจต่ำกว่าหรือลดลงก่อนกำหนด แรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมและการกำหนดค่าปัจจุบันกำหนดประสิทธิภาพการยืนหยัดและความน่าเชื่อถือโดยตรง
พื้นฐานการกำหนดค่าแบตเตอรี่: ซีรีส์เทียบกับคู่ขนาน
เพื่อออกแบบกชุดแบตเตอรี่ 72Vก่อนอื่นต้องเข้าใจวิธีการเชื่อมต่อพื้นฐานสองวิธี: ซีรีส์และขนาน
- การเชื่อมต่อแบบอนุกรม: การเชื่อมต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่หนึ่งแบตเตอรี่เข้ากับขั้วลบของระยะต่อไป ในซีรีส์แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แต่ความจุแอมป์ชั่วโมง (AH) ยังคงเหมือนเดิม นี่คือวิธีที่ใช้ในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด
- การเชื่อมต่อแบบขนาน: การเชื่อมต่อขั้วบวกทั้งหมดเข้าด้วยกันและขั้วลบทั้งหมดเข้าด้วยกัน ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่ความจุ (AH) เพิ่มขึ้น วิธีนี้ใช้เมื่อต้องใช้เวลารันไทม์ที่ยาวนานขึ้นหรือสูงกว่า
เนื่องจากเป้าหมายคือไปถึง 72V แบตเตอรี่จะต้องเชื่อมต่อเป็นอนุกรม
ตัวเลือกแรงดันไฟฟ้า: เปรียบเทียบการกำหนดค่าแบตเตอรี่ 6V และ 12V
โดยทั่วไปมีสองวิธีในการประกอบระบบ 72V โดยใช้แบตเตอรี่นอกชั้นวาง: ด้วย 6V หรือ 12V หน่วย
- ใช้แบตเตอรี่ 6V:
การบรรลุ 72V ต้องใช้แบตเตอรี่ 12 ก้อนในซีรีส์ (6V × 12=72 V)
- ใช้แบตเตอรี่ 12V:
ต้องใช้แบตเตอรี่เพียง 6 แบตเตอรี่ (12V × 6=72 V)
การเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติ
แบตเตอรี่ 12V:
- ต้องการหน่วยที่น้อยลงและการเชื่อมต่อน้อยลงซึ่งจะช่วยลดความซับซ้อนและศักยภาพในการเดินสาย
- โดยทั่วไปจะให้ความสามารถในการปลดปล่อยกระแสที่สูงขึ้นทำให้เหมาะสำหรับโหลดพลังงานสูงเช่นมอเตอร์หรืออินเวอร์เตอร์
6V แบตเตอรี่:
- มักจะมีราคาถูกกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบตะกั่วกรดลึก
- เสนอตัวเลือกที่หลากหลายในแง่ของฟอร์มแฟคเตอร์และความยืดหยุ่นในการเปลี่ยน
- อาจเหมาะกับผู้ใช้ที่มีการเข้าถึงสินค้าคงคลังราคาถูกหรือส่วนเกิน
ตัวเลือกระหว่างแบตเตอรี่ 6V และ 12V ขึ้นอยู่กับข้อ จำกัด ด้านพื้นที่ความต้องการปัจจุบันของระบบและการตั้งค่าการบำรุงรักษา อย่างไรก็ตามสำหรับการสร้างแบตเตอรี่ DIY 72V ส่วนใหญ่แบตเตอรี่ 12V นั้นพบได้ทั่วไปเนื่องจากความเรียบง่ายและความเข้ากันได้ที่ดีขึ้นกับระบบยานพาหนะไฟฟ้า
การคำนวณหลัก: แบตเตอรี่ 12V ถึง 72V?
สูตรตรงไปตรงมา:
จำนวนแบตเตอรี่=แรงดันไฟฟ้าเป้าหมาย÷แรงดันแบตเตอรี่
สำหรับแบตเตอรี่ 12V:
72V ÷ 12V=6 แบตเตอรี่ (ในซีรีส์)
แบตเตอรี่แต่ละตัวมีส่วนร่วม 12 โวลต์และเมื่อเชื่อมต่อเป็นอนุกรมแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดของระบบคือผลรวมของแรงดันไฟฟ้าแต่ละตัว อย่างไรก็ตามความจุโดยรวมยังคงเหมือนกับแบตเตอรี่เดียวในโซ่
ตัวอย่างเช่นหากแบตเตอรี่ 12V แต่ละแบตเตอรี่มีความจุ 20AH แพ็ค 72V ที่สมบูรณ์จะเป็น 72V 20AH-NOT 72V 120AH
ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเมื่อประเมินระบบรันไทม์และการส่งมอบปัจจุบัน หากจำเป็นต้องมีกำลังการผลิตสูงขึ้นสตริงซีรีย์ 72V เพิ่มเติมสามารถเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อขยายขนาด AH
ทีละขั้นตอน: วิธีเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 6x 12V ในซีรีส์
หากต้องการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 12V หกตัวในซีรีส์สำหรับระบบ 72V ให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:
1. การเตรียม:
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดเป็นแบรนด์โมเดลแรงดันไฟฟ้าและความจุเดียวกัน
- ตามหลักการแล้วพวกเขาควรมาจากชุดการผลิตเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพและพฤติกรรมการชาร์จที่สมดุล
2. ลำดับการเดินสาย:
- เชื่อมต่อเทอร์มินัลลบ (-) ของแบตเตอรี่ 1 เข้ากับเทอร์มินัลบวก (+) ของแบตเตอรี่ 2
- เชื่อมต่อแบตเตอรี่ลบ (-) 2 เข้ากับแบตเตอรี่บวก (+) ของแบตเตอรี่ 3
- ดำเนินการต่อไปจนถึงแบตเตอรี่ 6 ซึ่งเทอร์มินัลติดลบ (-) จะทำหน้าที่เป็นเอาต์พุตเชิงลบของระบบ
- บวกแบตเตอรี่ 1 (+) จะเป็นเอาต์พุตบวกระบบ
3. ผลลัพธ์สุดท้าย:
แรงดันไฟฟ้าที่วัดระหว่างแบตเตอรี่แรกและค่าลบของแบตเตอรี่สุดท้ายควรอยู่ที่ประมาณ 72V (หรือสูงกว่าหากชาร์จเต็ม)
4. ตรวจสอบอีกครั้ง:
- ตรวจสอบว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดนั้นแน่นและปราศจากการกัดกร่อน
- ใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวนของมาตรวัดที่เหมาะสมเพื่อจัดการกับโหลดปัจจุบันที่คาดหวัง
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญเมื่อสร้างระบบแบตเตอรี่ 72V
ในขณะที่การเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 12V หกตัวในซีรีส์นั้นง่ายทางเทคนิคมีข้อควรระวังที่สำคัญหลายประการเพื่อให้แน่ใจว่ามีความปลอดภัยความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพระยะยาว
ใช้แบตเตอรี่ที่เหมือนกัน
แบตเตอรี่ทั้งหกจะต้องตรงกับแรงดันไฟฟ้าความจุ (AH) เคมีแบรนด์และชุดการผลิต ความแปรปรวนของความต้านทานภายในหรือสถานะของสุขภาพอาจนำไปสู่การชาร์จและการปลดปล่อยที่ไม่สมดุลซึ่งอาจส่งผลให้:
- อายุการใช้งานลดอายุการใช้งาน
- การย่อยสลายก่อนวัยอันควรของเซลล์ที่อ่อนแอกว่า
- ความเสี่ยงของการหลบหนีความร้อนในระบบที่ใช้ลิเธียม
แนวทางปฏิบัติในการจัดการที่ปลอดภัย
การประกอบแบตเตอรี่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่สำคัญหากไม่ได้ดำเนินการอย่างถูกต้อง ปฏิบัติตามโปรโตคอลความปลอดภัยต่อไปนี้เสมอ:
- สวมถุงมือฉนวนและแว่นตานิรภัยเพื่อป้องกันการช็อกไฟฟ้าและการสัมผัสกับกรด (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด)
- หลีกเลี่ยงประกายไฟและเปิดเปลวไฟใกล้กับการตั้งค่าแบตเตอรี่
- ใช้สายมาตรวัดที่เหมาะสมและตัวเชื่อมต่อที่ปลอดภัยเพื่อจัดการกระแสสูงสุดอย่างปลอดภัย
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเทอร์มินัลสะอาดแน่นและปราศจากการกัดกร่อน
ความเข้ากันได้ของเครื่องชาร์จ
ต้องใช้เครื่องชาร์จที่ได้รับการจัดอันดับ 72V เพื่อชาร์จระบบแบตเตอรี่อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย นอกจากนี้:
- แบตเตอรี่ตะกั่วกรดต้องการโปรไฟล์แรงดันไฟฟ้ากระแสคงที่/คงที่ (CC/CV) และการชดเชยอุณหภูมิ
- แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือLifepo₄ต้องการอัลกอริทึมประจุเฉพาะลิเธียมที่มีการตัดแรงดันไฟฟ้าอย่างเข้มงวดและข้อ จำกัด ปัจจุบัน
BMS สำหรับระบบลิเธียม
หากใช้แบตเตอรี่ลิเธียมการรวมระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เป็นสิ่งจำเป็น BMS ที่มีคุณภาพรับรอง:
- การป้องกันที่มากเกินไปการจ่ายมากเกินไปและการป้องกันกระแสเกิน
- เซลล์ที่สมดุลระหว่างรอบการชาร์จ
- การตรวจสอบอุณหภูมิและการแยกความผิดพลาด
การข้าม BMS ในการตั้งค่าลิเธียมไม่เพียง แต่มีความเสี่ยงเท่านั้น แต่ยังสามารถนำไปสู่ความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้หรืออันตรายจากความปลอดภัย
แอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงของระบบแบตเตอรี่ 72V
การกำหนดค่า 72V ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากความสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างระดับแรงดันไฟฟ้าและความซับซ้อนของระบบ
- ยานพาหนะไฟฟ้า (Ebike, Scooter, Motorcycle)
E-bikes และสกูตเตอร์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดใช้แพ็ค 72V 20AH หรือ 72V 32AH ซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าเพียงพอต่อมอเตอร์ไฟฟ้าระหว่าง 2000W ถึง 5000W การตั้งค่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วระยะยาวและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการเอียง
- รถกอล์ฟ
รถกอล์ฟบางคันใช้แบตเตอรี่ 4 × 12V และชดเชยด้วยตัวแปลงเพิ่มให้ถึง 72V แต่สิ่งนี้จะแนะนำความซับซ้อนและการสูญเสียพลังงานเพิ่มเติม การเชื่อมต่อซีรีย์โดยตรง 6 × 12V โดยทั่วไปปลอดภัยกว่าง่ายขึ้นและแข็งแกร่งกว่า
- อุปกรณ์อุตสาหกรรมและการจัดเก็บทดแทน
ในการตั้งค่าที่มีความต้องการสูงเช่นระบบสุริยจักรวาลนอกกริดหุ่นยนต์คลังสินค้าและระบบพลังงานสำรองการตั้งค่า 72V ลดการไหลของกระแสไฟฟ้า (เมื่อเทียบกับ 48V หรือระบบที่ต่ำกว่า) ลดขนาดสายเคเบิลและการสูญเสียความต้านทานโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
พารามิเตอร์ทางเทคนิคและการคำนวณพลังงาน
ช่วงแรงดันไฟฟ้า
แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยคือ 72V แต่การดำเนินการในโลกแห่งความเป็นจริงนั้นมีช่วง:
- ระบบที่ชาร์จเต็ม: 13.5V × 6=81 V
- คัตออฟการปลดปล่อย (การป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ): 10.5V × 6=63 V
ช่วงไดนามิกนี้จะต้องมีการพิจารณาเมื่อเลือกตัวควบคุมมอเตอร์อินเวอร์เตอร์และระบบป้องกันการชาร์จ
กำลังการผลิตพลังงาน
ปริมาณพลังงานทั้งหมดคำนวณเป็น:
พลังงาน (wh)=แรงดันไฟฟ้า (V) ×ความจุ (AH)
ตัวอย่าง:
แบตเตอรี่ 6 × 12V 100AH ในซีรีส์→ 72V 100AH = 7200 WH (7.2KWh)
นี่คือพลังงานที่สามารถใช้งานได้
บทสรุป
ในการสร้างระบบแบตเตอรี่ 72V โดยใช้ 12V ยูนิตคุณต้องมีแบตเตอรี่หกก้อนที่เชื่อมต่อกันในซีรีส์ การกำหนดค่านี้ตรงไปตรงมา แต่ต้องมีวินัยทางเทคนิคในการรับรองความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่การเดินสายที่ถูกต้องและโปรโตคอลความปลอดภัย
นอกเหนือจากการถึง 72V ผู้ใช้จะต้องพิจารณา:
- ความสามารถที่ต้องการ (AH) สำหรับรันไทม์ที่ต้องการ
- โหลดกระแสไฟฟ้าเพื่อเลือกแบตเตอรี่ที่มีการปล่อยที่เหมาะสม
- เคมีแบตเตอรี่ค่าใช้จ่ายสมดุลประสิทธิภาพและวงจรชีวิต
- ความปลอดภัยของระบบโดยเฉพาะกับเซลล์ลิเธียม
ในระบบแรงดันไฟฟ้าสูงการกำกับดูแลเล็กน้อยในการออกแบบหรือติดตั้งสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญหรือความปลอดภัย ไม่ว่าจะเป็นการขนส่งทางไฟฟ้าหรือการจัดเก็บที่อยู่กับที่การวางแผนที่รอบคอบและส่วนประกอบคุณภาพสูงนั้นไม่สามารถต่อรองได้
เกี่ยวกับผู้แต่ง
Geb เป็นแบรนด์ของ General Electronics Technology Co. , Ltd. Geb เป็นผู้นำผู้ผลิตแบตเตอรี่ Ebike Lithiumในประเทศจีนมุ่งเน้นไปที่แบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับจักรยานไฟฟ้าและจัดหาโซลูชั่นแบตเตอรี่จักรยานไฟฟ้า 72V ขั้นสูง GEB ก่อตั้งขึ้นในปี 2552 และมีสำนักงานใหญ่ในเซินเจิ้นเจบได้เติบโตเป็นแบรนด์ที่เชื่อถือได้ในอุตสาหกรรมที่มีพนักงานมากกว่า 180 คนและยอดขายต่อปีมากกว่า $ 30 ล้าน
ในฐานะผู้ผลิตแบตเตอรี่แหล่งข้อมูลโดยตรง GEB ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวกลางโดยเสนอราคามือแรกที่แข่งขันได้ในขณะที่มั่นใจว่าการจัดหาแบตเตอรี่ที่มีคุณภาพสูงและมีความเสถียร ด้วยความสามารถในการออกแบบแพ็คและชุดประกอบพร้อมกับห่วงโซ่อุปทานต้นน้ำและปลายน้ำที่สมบูรณ์ GEB มอบโซลูชันแบตเตอรี่แบบครบวงจรที่ปรับแต่งได้อย่างสมบูรณ์จากเซลล์ไปยังผลิตภัณฑ์สิ้นสุด ไม่ว่าคุณจะสร้างรถยนต์ไฟฟ้าหรือพัฒนาโครงการ OEM ขนาดใหญ่ GEB ให้ความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคความแข็งแกร่งของการผลิตและความน่าเชื่อถือของการจัดหาเพื่อให้บรรลุเป้าหมายและเป้าหมายต้นทุนของคุณ
