Ufungashaji wa Battery ya Lithium isiyo na waya: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Ikiwa uko kwenye elektroniki basi changamoto ya kawaida kushinda itakuwa kupata chanzo cha umeme kinachofaa. Hii ni kweli haswa kwa vifaa vyote / miradi unayoweza kujenga, na hapo, betri itakuwa bet yako bora kwa chanzo hicho cha nguvu. Ikiwa unaunda kifaa cha nguvu ya chini basi una chaguzi kadhaa za kuchagua lakini ikiwa mradi wako ni mdudu mwenye njaa mdogo mwenye nguvu basi unaweza kuwa na mipaka kwa betri za lithiamu. Kwa njia nyingi betri za lithiamu ni zawadi nzuri kwa wanadamu kutoka kwa wanasayansi mahiri wa betri na mvulana ninashukuru kwa zawadi hizi.

Pakiti za betri zinahitajika kwa bidhaa anuwai na mahitaji makubwa ya nguvu. Hizi zinaweza kuwa spika za kubebeka, baiskeli za baiskeli, sketi za umeme, benki za umeme, tochi, vitu vya RC na mengi zaidi.

Shida pekee na betri hizi (kupuuza kabisa chaguo la malipo / kutokwa na tabia ya kuwaka moto wakati unadhulumiwa) ni kwamba ni ghali kabisa ikilinganishwa na teknolojia zingine duni za betri. Kwa hivyo kuwa na uwezo wa kuunda pakiti zako za betri kwa bei rahisi ni kuwezesha nzuri kwa miradi nzito.

Kwa bahati nzuri kwetu betri za lithiamu ni maarufu sana ziko karibu nasi. Kwa hivyo katika mafunzo haya nitakuelekeza kupitia mchakato wa kuunda kifurushi chako cha betri kutoka kwa betri za Lithiamu 18650, zilizopigwa kutoka kwa kompyuta za zamani ambazo unaweza kutumia kuwezesha miradi yako yenye njaa ya nguvu.

Hatua ya 1: Kwanini Hii Inafundishwa?

Kwa hivyo ni nini kinachoweka mafundisho haya mbali na maagizo mengine mengi juu ya kujenga kifurushi cha betri? Kweli, nimeona kuwa wakati wa kutafuta njia ya kujenga kifurushi cha betri, kawaida chaguzi mbili hutolewa. Hizi ni kuziunganisha seli pamoja na wavu wa doa au kuziunganisha seli pamoja. Bila kuingia kwa undani sana, bila shaka kuna faida na hasara na chaguzi hizi. Mtaalam aliye na kulehemu kwa doa ni kwamba inatoa dhamana ya kuaminika na uharibifu kidogo kwa betri. Con lakini ni kwamba inahitaji welder ya doa ambayo inaweza kuwa ya gharama kubwa kabisa. Soldering ni rahisi sana na itaunda muunganisho bora lakini kwa gharama ya kuharibu betri kwa sababu ya uhamishaji wa joto kwenye seli. Upungufu mwingine wa njia hizi zote unasumbuliwa ni kwamba ni za kudumu kabisa, zinahitaji kushuka au kukata tabo ili kuruhusu mabadiliko kwenye usanidi wa betri. Kwa hivyo ninachagua chaguo la tatu ambalo ni kifurushi cha betri kisicho na waya na kisichoweza kuuzwa.

Nilitengeneza wadhibiti hawa wa seli za kawaida zinazoruhusu kujengwa kwa kifurushi chochote cha gridi ya betri bila kutumia waya za bei ghali, bila uharibifu kwa betri na na uhuru wa kusanidi tena kifurushi cha betri au kubadilisha seli moja wakati wowote kwa urahisi.

Hatua ya 2: Kanusho

Kabla hatujaanza hata hivyo lazima nikufahamishe kuwa betri za Lithiamu, hata zinaweza kuwa nzuri sana, ni hatari ikiwa hazitashughulikiwa kwa usahihi. Hizi ni theluji za theluji za betri na zitalipuka / kupasuka kwa moto mkali ikiwa hutendewa vibaya, ikichukua mradi wako, gari, nyumba au chochote kinachoweza kuwaka kwa urahisi. Yaliyomo juu ya nishati kwenye betri hizi pia inaweza kusababisha uharibifu mkubwa ikiwa imepunguzwa. Sichukui jukumu lolote kwa mali yoyote iliyoharibiwa, kiumbe hai au chombo cha kiroho / kiakili kama matokeo ya kitu kibaya kufuata hii inayoweza kufundishwa. Unapaswa kufanya hivyo tu ikiwa una ujuzi wa kutosha wa betri za lithiamu na umechukua tahadhari zinazohitajika.

Kwa kifupi unafanya hii kwa hatari yako mwenyewe na siwajibiki kwa chochote kinachoweza kwenda vibaya na hii. Ikiwa hautaki kuhatarisha chochote basi ninashauri ununue kifurushi kilichomalizika kilichotengenezwa na wataalamu.

Mapungufu:

Maagizo hapa yatazingatia sana kuunda kifurushi cha betri kisicho salama, kwa hivyo hakutazingatiwa aina yoyote ya BMS au vipimo vingine vya usalama ambavyo vitaturuhusu kutumia kifurushi cha betri kwa njia salama. Hii imesalia kwa yeyote anayetaka kujenga hii kutatua.

Hatua ya 3: Kuchunguza Seli za Betri 18650

Ikiwa tayari una betri 18650 na unavutiwa tu na mchakato wa kuunda kifurushi cha betri basi unaweza kuruka kwa hatua ya "Kuunda pakiti".

Moja ya aina ya betri ya kawaida utakayokutana nayo itakuwa seli ya betri ya 18650 (inajulikana kama seli kuanzia sasa) ambayo ni aina ya betri inayotumika sana kwenye laptops. (Ukweli, 18650 inaelezea saizi ya seli ambayo ni kipenyo cha 18mm na urefu wa 65.0mm). Kwa kweli kuna seli zingine kama 21700 na 26650 lakini kwa sababu ya umaarufu wao hii inayoweza kufundishwa itazingatia tu aina ya seli ya 18650.

Chanzo kikuu cha kufunga bure 18650 bila shaka ni laptops za zamani. Hizi kawaida hushikilia seli 6-9 kulingana na aina ya mbali. Hata kutoka kwa nafasi mbaya za betri ndogo ni baadhi tu ya seli zitakuwa mbaya wakati zingine zinaweza kutumika. Sehemu zingine za kupata seli ni kutoka kwa vifurushi vya betri za e-baiskeli, benki za nguvu na pia maduka ya mkondoni kama eBay na amazon, ingawa hizi hazitakuwa bure.

Mara tu umeshika betri ya mbali wakati wake wa kuifungua. Tahadhari hata hivyo kwani hutaki kutoboa au kufupisha betri yoyote. Mapendekezo yangu ni kutumia zana ya plastiki kwa sehemu ya kukagua. Ikiwa bado unatumia kitu cha chuma, kama bisibisi, basi hakikisha unakifanya kwa upole ili usilete ubaya wowote.

Mara tu unapokuwa na seli zako ni wakati wa kupima uwezo wao. Kwa hilo ninapendekeza kutumia chaja / kipimaji cha betri kama OPUS BT-C3100 (kiungo cha ushirika). Vifaa hivi vidogo vitachaji / kutoa, kujaribu na kudumisha seli zako za lithiamu kwako, ambayo ni nzuri ikiwa unapanga kutumia seli za lithiamu kwa miradi.

Hatua ya 4: Vifurushi vya Betri

Pakiti za betri zimejengwa kwa sababu kuu mbili: kuongeza voltage au / na kuongeza uwezo. Seli ni betri ya kibinafsi kwenye pakiti na wakati seli zinaunganishwa katika safu voltage inaongezwa. Wakati seli zinaunganishwa sawa na uwezo wa seli huongezwa badala yake kuiga betri yenye uwezo mkubwa. Usanidi wa pakiti ya betri kawaida huelezewa kama XsYp ambapo X inaonyesha idadi ya seli katika safu na Y, idadi ya seli sambamba. Kwa kuzidisha hizi tunapata jumla ya seli zinazohitajika kwa kifurushi chetu.

Aina ya voltage ya 18650 ya kawaida ni kati ya 4.2V na ~ 2.5V na kwa hivyo ikiwa ungetaka kifurushi cha betri cha 12V kinachounganisha seli tatu kwenye safu ya 3s1p itatoa 12.6V kushtakiwa kikamilifu na hadi 7.5V tupu kabisa (Ingawa haifai toa seli chini chini ya 3V).

Uwezo katika seli hutofautiana sana kati ya mfano na mtengenezaji. Lakini kutoka kwa idadi kubwa ya betri ambazo nimejaribu, uwezo unaotarajiwa wa betri za kompyuta zinazotumika kutoka 2000mAh hadi 3000mAh. Kwa kweli utapata betri zilizo na uwezo wa chini kuliko hii na zile ambazo mimi hutupa kwa ujumla.

Kwa hivyo wacha tuseme unataka kuunda benki ya nguvu yenye uwezo wa 10000mAh na una rundo la seli za 2000mAh… basi, umekisia, utahitaji kuunganisha tano kati yao kwa usanidi wa 1s5p ili kupata 10000mAh na kwa kweli Mdhibiti wa DC-DC kuipata kwa 5V.

Ikiwa wewe, kwa mfano, ungetaka 12V na angalau 10000mAh basi usanidi utakuwa 3s5p na hiyo inamaanisha kiwango kinachohitajika cha seli kitakuwa 15 kuunda kifurushi hicho.

Kuunda kifurushi chako cha betri ni muhimu sana na kuna tani za nyenzo za kusoma huko nje, kwenye mtandao. Kwa hivyo ikiwa wewe ni mpya kuunda pakiti nakushauri ufanye utafiti ndani yake kwani mafunzo haya hayatakuwa yakitoa maelezo yote juu ya vifurushi vya betri na mapungufu yao. Vidokezo juu ya vitu vichache vya kuangalia ni kuteka kwa sasa na mgawanyiko wa sasa, BMS, malipo ya usawa, sag ya voltage, upinzani wa ndani wa betri, saizi za tabo, kemia ya betri na kukimbia kwa mafuta.

Hatua ya 5: Kuunda Ufungashaji

Kuna vitu kadhaa ambavyo vitahitajika kwetu kujenga kifurushi hiki cha betri.

Hatua ya kwanza ya kujenga kifurushi cha betri ni kuamua ni usanidi gani unataka / unahitaji. Hii imeamuliwa na voltage, uwezo na mahitaji ya sasa. Katika hii inayoweza kufundishwa tutakuwa tukiunda pakiti ya betri ya 3s2p ambayo inapaswa kusababisha betri ya 12V 4-5000mAh.

Kwa kuwa tutakuwa tukichapisha wamiliki wa seli zetu, printa ya 3D itakuwa muhimu sana. Kwa hivyo hii ndio sehemu ambayo unatakiwa kupiga printa ya 3D kutoka mfukoni mwako nyuma au kuuliza rafiki wa kirafiki na printa kukusaidia kutoka. Wamiliki hawa wa seli ni ndogo sana ili kupata uvumilivu unaofaa wa kuzipiga pamoja ningependekeza utumie bomba la 0.4mm au ndogo. Faili za STL na mfano zinaweza kupatikana kwenye kiunga hapa chini ambapo utapata pia maagizo ya uchapishaji.

Kuchimba visima kunaweza pia kuhitajika kulingana na njia ya mkutano iliyochaguliwa (zaidi juu ya hii kwenye slaidi za baadaye)

Kama ilivyoelezwa hapo awali, hakuna kulehemu kutakuwa muhimu na kutengenezea itakuwa hiari. Matumizi makuu ya chuma ya kutengeneza itakuwa kushikamana na vifurushi vya kifurushi cha betri. Walakini hii inaweza kuepukwa kwa kutumia vituo vya pete kwenye waya badala yake au tu kuwa na vichupo vitendeke kama viongozo na kupuuza mwongozo wa seli ya mtu binafsi (usawazishaji unaongoza).

Unganisha faili za stl: Faili za STL

Hatua ya 6: Sehemu Zinazohitajika

Chapisha wamiliki wengi kama inavyohitajika kwa kifurushi chako na anza kutafuta sehemu zingine zinazohitajika. Kwa ujenzi huu tutahitaji kuchapisha jumla ya wamiliki sita wa seli. Pia chapisha kiambatisho, kifuniko na kwa hiari mlima kwani kiambata kitafanya pakiti ya betri kuwa ya kudumu zaidi na ya kuaminika.

Orodha ya sehemu:

• Kichupo cha nikeli (upana wa juu wa 7, 5mm)
• 2x M5 screws (angalau 100mm kwa muda mrefu)
• 2x M5 mabawa
• Vipuli vya 12x M3 na karanga *
• Viongozi wa terminal (Nyekundu na Nyeusi)
• Usawa unaongoza

* Sehemu ya hiari

Hatua ya 7: Kusanya Pakiti

Mara tu unapokuwa na sehemu zote ni wakati wa kukusanya kifurushi na hii ni sawa sawa kwani wamiliki wa seli zilizochapishwa zinaweza kupigwa kwa kila mmoja kuunda saizi ya pakiti inayohitajika.

Wamiliki wa seli wameundwa kwa njia ambayo kuna njia nyingi za kuzitumia kujenga kifurushi cha betri.

1. Chaguo la kwanza ni kufunga tabo kupitia kishikilia kiini kuunganisha seli nyingi. Wamiliki wameundwa na uchangamfu ambao unapaswa kuhakikisha mawasiliano sahihi na seli ya betri.
2. Chaguo la pili ni kutumia screws za M3 kama mawasiliano ya terminal na kaza tabo kwenye screws ukitumia karanga. Kwa hili inaweza kuwa muhimu kuchimba mashimo kwenye tabo ili kuruhusu screws za M3 kupitia. Nimetoa jig ambayo itasaidia na nafasi wakati wa kuchimba mashimo haya. Inaweza kuwa busara kutumia karanga za nylon au loctite kuzuia karanga kutoka kwa kukatika ikiwa betri itavumilia kutetemeka.

Uuzaji wowote wa risasi na waya (kama njia za kusawazisha) na tabo za kuunganisha (kuunda unganisho la mfululizo) inapaswa kufanywa katika hatua hii, kuhakikisha kuwa tabo sahihi zimeunganishwa.

Mara sehemu ya kwanza (wacha tuiite sehemu ya chini) imekamilika na waya sahihi za kuongoza zimeuzwa / kushikamana, zinaweza kuwekwa chini ya zizi. Itakuwa sawa. Hii ni kwa kusudi la kuunda pakiti thabiti na kupunguza manung'uniko yoyote ya lazima ndani ya pakiti.

Ingiza betri, hakikisha jozi zote zinazofanana ziko kwenye kiwango sawa cha voltage na kwamba seli zina uwezo sawa. Ili kuunda unganisho la mfululizo jozi za seli zinapaswa kukabiliwa na mwelekeo mbadala ikimaanisha kuwa jozi la kati linapaswa kukabiliwa na kinyume cha jozi zingine mbili.

Ingiza wamiliki wa seli za juu kwenye pakiti. Hatua hii inaweza kuhitaji kutetemeka na kuchelewesha ili seli zote ziwe sawa kwenye kishikili cha juu.

MUHIMU!

• Hakikisha kabisa unapata polarity na mwelekeo wa seli sawa vinginevyo una hatari ya kufupisha seli na kwa hiyo, ukitoa uwezo wao kamili ambao mara chache ni jambo zuri.
• Ikiwa unatumia seli zilizopigwa kutoka kwa betri za zamani za zamani au vifaa vingine vya elektroniki hakikisha uondoe stika zote, mabaki ya gundi au kitu kingine chochote ambacho kinaweza kuwa kwenye seli, kuwa mwangalifu usiondoe kifuniko kilichopungua. Unataka seli iende kwa uhuru kwenye kishikilia kiini ili kuruhusu mawasiliano mazuri ya vituo.

Hatua ya 8: Jaribu Ufungashaji

Punja kifuniko kwa upole na voila! unatarajia kuwa na wewe mwenyewe pakiti ya betri inayofanya kazi. Kwa kweli sasa ni wakati wa kuchukua multimeter yako na ujaribu pakiti ili uone kuwa inatoa voltage inayotarajiwa.

Kama inavyoonekana kwenye picha nimeunda vifurushi kadhaa vya betri na wamiliki hawa na lazima niseme kwamba ni nzuri sana. Sasa inawezekana kujenga pakiti ambapo unaweza kubadilisha seli mbaya kwa urahisi, kubadilisha usanidi na kuchaji seli moja kwa moja.

Kuna mambo kadhaa ya kutaja kuhusu njia hii ya kujenga vifurushi. Kwa kuwa unganisho halijaunganishwa na seli utunzaji wa ziada unahitaji kuchukuliwa ili kuhakikisha kuwa kila seli inafanya mawasiliano sahihi. Ikiwa seli hazifanyi cheche za mawasiliano zinaweza kuzalishwa wakati betri zinatoka bila usawa. Jambo lingine la kuzingatia ni kwamba suluhisho hili litasababisha pakiti ndogo ya betri ikilinganishwa na kulehemu kwa mfano. Kikwazo cha tatu ni kwamba ingawa ujenzi wa msimu hufanya iwe rahisi kubadilika bado umezuiliwa na usanidi wa muundo wa gridi na kubadilisha umbo la kifurushi cha betri hivyo inakuwa ngumu.

Lakini ikiwa hakuna mojawapo ya mapungufu yaliyotajwa hapo juu yanayokusumbua basi hongera kwa kuifanya kupitia mafundisho na uweze kutatua changamoto zako zote za umeme zijazo.

Kumbuka kwamba kutumia betri za lithiamu bila kinga yoyote ni hatari sana kwa hivyo pendekezo ni kutumia BMS inayofaa (Mfumo wa ufuatiliaji wa Batri) kulinda kifurushi kutokana na malipo / kutokwa zaidi na pia ikiwa huduma ya kusawazisha imejumuishwa basi inaweza pia kutumiwa kuchaji kifurushi. Tazama viungo chini ya BMS yangu iliyopendekezwa kutumia kwa vifurushi vidogo.

12V BMS (pakiti 3s)

16V BMS (pakiti 4s)