Elektrikli motosikletler, e-bisikletler, endüstriyel araçlar ve yenilenebilir enerji sistemleri gibi yüksek güçlü uygulamalarda, 72V pil kurulumu genellikle daha yüksek tork, artan verimlilik ve azaltılmış iletim kayıpları sağlama yeteneği için tercih edilir. Bir 72V sistemi oluşturmak sadece doğru sayıda pil değil, aynı zamanda pil yapılandırmalarının voltajı, kapasiteyi ve güvenliği nasıl etkilediğine dair kesin bir anlayış gerektirir.
Birçok kullanıcı 72V elde etmenin sadece pil istifleme meselesi olduğunu varsayar. Bununla birlikte, seri ve paralel bağlantılar hakkında doğru bilgi ve akım derecelendirme, iç direnç ve kimya gibi pil özelliklerinin etkisi-sistem-sistemin erken performans gösterebilir veya bozulabilir. Uygun voltaj ve akım konfigürasyonu performans, uzun ömür ve güvenilirliği doğrudan belirler.
Pil Yapılandırması Temelleri: Seri ve Paralel
Tasarlamak için72V Pil Paketi, önce iki temel bağlantı yöntemini anlamalıdır: seri ve paralel.
- Seri Bağlantısı: Bir pilin pozitif terminalini bir sonraki negatif terminaline bağlamak. Bir seride, voltajlar toplanır, ancak amp-saat (AH) kapasitesi aynı kalır. Toplam sistem voltajını arttırmak için kullanılan yöntemdir.
- Paralel bağlantı: Tüm pozitif terminalleri birbirine ve tüm negatif terminalleri birbirine bağlamak. Bu durumda, voltaj sabit kalır, ancak kapasite (AH) artar. Bu yöntem, daha uzun çalışma zamanı veya daha yüksek akım çıkışı gerektiğinde kullanılır.
Amaç 72V'ye ulaşmak olduğundan, piller seri olarak bağlanmalıdır.
Voltaj Seçenekleri: 6V ve 12V pil yapılandırmalarının karşılaştırılması
Genel olarak 72V sisteminin hazır piller kullanarak monte edilmesi için iki yaklaşım vardır: 6V veya 12V üniteleri.
- 6V pil kullanma:
72V elde etmek seri olarak 12 pil gerektirir (6V × 12=72 V).
- 12V pil kullanma:
Seri olarak sadece 6 pil gereklidir (12V × 6=72 V).
Pratik karşılaştırma
12V Piller:
- Daha az birim ve daha az bağlantı gerektirir, bu da karmaşıklığı ve kablolama hataları potansiyelini azaltır.
- Tipik olarak daha yüksek akım deşarj kapasitesi sunar, bu da onları motorlar veya invertörler gibi yüksek güçlü yükler için daha uygun hale getirir.
6V Piller:
- Genellikle daha az pahalı, özellikle derin döngü kurşun asit formatlarında.
- Form faktörü ve yedek esneklik açısından daha geniş bir seçenek yelpazesi sunar.
- Düşük maliyetli veya fazla envantere erişimi olan kullanıcılar için daha uygun olabilir.
6V ve 12V piller arasındaki seçim, alan kısıtlamalarına, sistem akım gereksinimlerine ve bakım tercihlerine bağlıdır. Bununla birlikte, çoğu DIY 72V pil yapıları için, 12V pil, basitlikleri ve elektrikli araç sistemleriyle daha iyi uyumlulukları nedeniyle daha yaygındır.
Çekirdek hesaplama: 72V'ye ulaşacak kaç 12V pil?
Formül basittir:
Pil sayısı=Hedef Voltaj ÷ Pil Voltajı
12V piller için:
72V ÷ 12V=6 Piller (seri olarak)
Her pil 12 volt katkıda bulunur ve seri olarak bağlandığında, toplam sistem voltajı tüm ayrı voltajların toplamıdır. Bununla birlikte, genel kapasite zincirdeki tek bir pilinkiyle aynı kalır.
Örneğin, her 12V pilin 20AH kapasitesi varsa, tam 72V paket 72V 20AH-72V 120AH olacaktır.
Bu ayrım, sistem çalışma süresini ve mevcut teslimatı tahmin ederken çok önemlidir. Daha yüksek kapasiteye ihtiyaç duyulursa, AH'yi ölçeklendirmek için ek 72V serisi dizeleri paralel olarak bağlanabilir.
Adım adım: 6x 12V piller seri olarak nasıl bağlanır
72V sistem için seri olarak altı 12V pil güvenli bir şekilde bağlamak için şu adımları izleyin:
1. Hazırlık:
- Tüm pillerin aynı marka, model, voltaj ve kapasiteye sahip olduğundan emin olun.
- İdeal olarak, dengeli performans ve şarj davranışı sağlamak için aynı üretim partisinden olmalıdırlar.
2. Kablolama Sırası:
- Pil 1'in negatif (-) terminalini Pil 2'nin pozitif (+) terminaline bağlayın
- Pil 2'nin negatif (-) pili 3 pozitifine (+) bağlayın 3
- Negatif (-) terminali sistem negatif çıkışı görevi görecek olan 6'ya kadar bu işleme devam edin
- Pil 1'in pozitif (+) sistem pozitif çıkışı olacak
3. Nihai çıktı:
İlk pilin pozitif ve son pilin negatifi arasında ölçülen voltaj yaklaşık 72V (veya tamamen şarj edilmişse daha yüksek) olmalıdır.
4. Çift kontrol:
- Tüm bağlantıların sıkı ve korozyonsuz olduğunu doğrulayın.
- Beklenen akım yükünü işlemek için uygun göstergeli yalıtımlı kablolar kullanın.
72V pil sistemi oluştururken önemli hususlar
Seri olarak altı 12V pil bağlamak teknik olarak basit olsa da, güvenlik, güvenilirlik ve uzun vadeli performansı sağlamak için birkaç kritik önlem vardır.
Aynı pilleri kullanın
Altı pilin hepsi voltaj, kapasite (AH), kimya, marka ve tercihen üretim parti ile eşleşmelidir. İç direniş veya halka açılan değişiklikler, dengesiz şarj ve deşarjlara yol açabilir, bu da aşağıdakilerle sonuçlanabilir:
- Azaltılmış sistem ömrü
- Zayıf hücrelerin erken bozulması
- Lityum bazlı sistemlerde termal kaçak riski
Güvenli Kullanım Uygulamaları
Pil düzeneği, doğru yapılmazsa önemli risk içerir. Her zaman aşağıdaki güvenlik protokollerine uyun:
- Elektrik şokuna ve asit maruziyetine karşı korumak için yalıtımlı eldivenler ve güvenlik gözlükleri giyin (özellikle kurşun asitli piller için)
- Kıvılcımlardan kaçının ve pil kurulumunun yakınında alev açın
- Pik akımı güvenli bir şekilde işlemek için uygun gösterge kablolarını ve güvenli konektörleri kullanın
- Terminallerin temiz, sıkı ve korozyon içermediğinden emin olun
Şarj Cihazı Uyumluluğu
Pil sistemini verimli ve güvenli bir şekilde şarj etmek için 72V dereceli bir şarj cihazı gereklidir. Dahası:
- Kurşun asitli piller sabit akım/sabit voltaj (CC/CV) profilleri ve sıcaklık telafisi gerektirir
- Lityum iyon veya Lifepo₄ Piller, katı voltaj kesimleri ve akım sınırlamaları olan lityuma özgü yük algoritmaları gerektirir
Lityum sistemleri için BMS
Lityum piller kullanıyorsanız, bir pil yönetim sistemini (BMS) entegre etmek zorunludur. Kaliteli bir BMS:
- Aşırı şarj, aşırı deşarj ve aşırı akım koruması
- Şarj döngüleri sırasında hücre dengeleme
- Sıcaklık izleme ve hata izolasyonu
BMS'yi lityum kurulumlarında atlamak sadece riskli olmakla kalmaz, aynı zamanda geri dönüşü olmayan hasara veya güvenlik tehlikelerine yol açabilir.
72V pil sistemlerinin gerçek dünya uygulamaları
72V konfigürasyonu, voltaj seviyesi ve sistem karmaşıklığı arasındaki optimum dengesi nedeniyle çeşitli sektörlerde yaygın olarak benimsenmiştir.
- Elektrikli Araçlar (Ebike, Scooter, Motosiklet)
Çoğu yüksek performanslı e-bisiklet ve elektrikli scooter, 2000W ve 5000W arasında güç motorlarına yeterli voltaj sağlayarak 72V 20AH veya 72V 32AH paketleri kullanır. Bu kurulum, hızlı hızlanma, daha uzun aralık ve eğimlerde daha iyi verimlilik sağlar.
- Golf arabaları
Bazı golf arabaları 4 × 12V piller kullanır ve 72V'ye ulaşmak için güçlendiricilerle telafi eder, ancak bu ek karmaşıklık ve güç kaybı sağlar. 6 × 12V Direct Serisi bağlantısı genellikle daha güvenli, daha basit ve daha sağlamdır.
- Endüstriyel Ekipman ve Yenilenebilir Depolama
Şebeke dışı güneş enerjisi sistemleri, depo robotları ve yedek güç sistemleri gibi yüksek talepte bulunan ayarlarda, 72V kurulumları akım akışını en aza indirir (48V veya düşük sistemlere kıyasla), özellikle uzun süreli deşarjlar veya uzak tesisatlar için kritik olan kablo boyutunu ve dirençli kayıpları azaltır.
Teknik parametreler ve enerji hesaplamaları
Voltaj aralığı
Nominal voltaj 72V olmasına rağmen, gerçek dünya işlemi bir aralığa sahiptir:
- Tamamen yüklü sistem: 13.5V × 6=81 v
- Deşarj kesimi (düşük voltaj koruması): 10.5V × 6=63 v
Motor kontrolörleri, invertörler ve yük koruma sistemleri seçilirken bu dinamik aralık açıklanmalıdır.
Enerji kapasitesi
Toplam enerji içeriği şu şekilde hesaplanır:
Enerji (WH)=voltaj (V) × Kapasite (AH)
Örnek:
6 × 12V 100AH Seri → 72V 100AH = 7200 WH (7.2kWh)
Bu, ideal koşullar altında yaklaşık 7,2 saat boyunca 1000W bir cihaza güç verebilen kullanılabilir enerjidir (sistem verimliliğine tabi).
Çözüm
12V üniteleri kullanarak 72V pil sistemi oluşturmak için seri olarak bağlı altı pili gerekir. Bu konfigürasyon basittir, ancak pil homojenliğini, doğru kablolamayı ve güvenlik protokollerini sağlamada teknik disiplin gerektirir.
72V'ye ulaşmanın ötesinde, kullanıcılar da dikkate almalıdır:
- İstenen çalışma zamanı için gerekli kapasite (AH)
- Uygun deşarj dereceli pilleri seçmek için yük akımı
- Pil kimyası, dengeleme maliyeti, performans ve yaşam döngüsü
- Özellikle lityum hücrelerde sistem güvenliği
Yüksek voltajlı sistemlerde, tasarım veya kurulumdaki küçük bir gözetim performansı veya güvenliği önemli ölçüde etkileyebilir. Elektrikli taşıma veya sabit depolama için, düşünceli planlama ve yüksek kaliteli bileşenler pazarlık edilemez.
Yazar hakkında
GEB, General Electronics Technology Co., Ltd markasıdır. GEB bir liderdirEbike lityum pil üreticisiÇin'de, elektrikli bisikletler için lityum pillere odaklanıyor ve gelişmiş 72V elektrikli bisiklet pil çözümleri sağlıyor. 2009 yılında kurulan ve merkezi Shenzhen'de bulunan GEB, 180'den fazla çalışan ve yıllık satış 30 milyon dolardan fazla olan sektörde güvenilir bir markaya dönüştü.
Doğrudan kaynaklı bir pil üreticisi olarak GEB, aracılara olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve yüksek kaliteli, istikrarlı pil temini sağlarken rekabetçi birinci elden fiyatlandırma sunar. Şirket içi paket tasarımı ve montaj özellikleri ile, tam bir yukarı akış ve aşağı akış tedarik zinciri ile birlikte GEB, hücrelerden son ürünlere tamamen özelleştirilmiş, anahtar teslim pil çözümleri sunar. İster elektrikli bir araç inşa edin, ister büyük ölçekli bir OEM projesi geliştirin, GEB performans ve maliyet hedeflerinizi karşılamak için teknik uzmanlık, üretim gücü ve tedarik güvenilirliği sağlar.
