هل سبق لك أن تصورت التحرر من مصادر الطاقة التقليدية من خلال إنشاء حزمة بطارية 48 فولت عالية السعة الخاصة بك؟ تخيل تشغيل دراجتك الإلكترونية، أو زيادة استقلالية الطاقة في عربة سكن متنقلة، أو إنشاء كهرباء موثوقة خارج الشبكة. في حين أن طموح DIY هذا يوفر الرضا الإبداعي والوعد بالاستقلالية، فإن تحويل 18650 خلية ليثيوم أيون بسيطة إلى نظام بطارية قوي 48 فولت يمثل تحديات تقنية كبيرة واعتبارات تتعلق بالسلامة.
إن فهم كيفية إنشاء حزمة بطارية 48 فولت تحتوي على 18650 خلية يبدأ بإتقان التكوينات المتسلسلة والمتوازية.
مع جهد اسمي يبلغ 3.7 فولت لكل 18650 خلية، يتطلب تحقيق 48 فولت توصيلات متسلسلة. ثلاثة عشر خلية في سلسلة تنتج 48.1 فولت (13 × 3.7 فولت). وبينما يؤدي ذلك إلى زيادة الجهد، تبقى السعة (Ah) دون تغيير. تحافظ سلسلة من 13 خلية من خلايا 3Ah على سعة 3Ah عند 48.1 فولت.
تعمل التكوينات المتوازية على مضاعفة السعة مع الحفاظ على الجهد. على سبيل المثال، يتطلب إنشاء حزمة 48 فولت 3300 أمبير/ساعة حوالي 942 سلسلة متوازية من الخلايا ذات 13 سلسلة (3300 أمبير/ساعة ÷ 3.5 أمبير/ساعة لكل سلسلة). ويبلغ إجمالي هذا العدد 12246 خلية فردية و18650 خلية، وهي كمية هائلة باستثناء الموصلات والأسلاك وأنظمة إدارة البطارية.
البصيرة الرئيسية:يتطلب بناء أنظمة بطاريات ذات سعة كبيرة كميات غير عادية من الخلايا، مما يجعل الحلول التجارية المجمعة مسبقًا أكثر عملية في كثير من الأحيان.
بالنسبة لمعظم المستخدمين - وخاصة أولئك الذين ليس لديهم خبرة متخصصة - توفر أنظمة بطاريات الليثيوم 48 فولت التجارية أمانًا وراحة فائقين. تسمح الحلول المعيارية بمطابقة الجهد من خلال التوصيلات المتسلسلة وتوسيع السعة عبر الترتيبات المتوازية.
يتطلب أداء البطارية فهم مقياسين رئيسيين:
أمبير ساعة (آه):يقيس القدرة على التسليم الحالية. توفر بطارية 10 أمبير نظريًا 1 أمبير لمدة 10 ساعات أو 2 أمبير لمدة 5 ساعات.
واط ساعة (واط):يمثل إجمالي سعة الطاقة (Wh = Ah × V). يتيح هذا المقياس الحاسم إجراء مقارنة مباشرة بين أنظمة الجهد المختلفة. على سبيل المثال، تقوم حزمة 3.3Ah 48V بتخزين 158.4Wh مقابل 11.88Wh لخلية واحدة 3.6V.
ملاحظة فنية:قم دائمًا بتقييم أنظمة البطاريات باستخدام Wh بدلاً من Ah فقط، حيث أن هذا يأخذ في الاعتبار خصائص الجهد والتيار.
يتطلب أي تكوين متعدد الخلايا نظام إدارة البطارية (BMS) لمراقبة الأداء وتنظيمه. تشمل وظائف BMS الهامة ما يلي:
بدون مراقبة نظام إدارة المباني (BMS)، فإن انحراف جهد الخلية أثناء دورات الشحن/التفريغ يخلق مخاطر على السلامة ويقلل من العمر الافتراضي. يجب أن تتوافق معايير الاختيار مع جهد الحزمة، وتتجاوز الحد الأقصى للتيار، وتتضمن بروتوكولات حماية متعددة.
الشحن السليم يحافظ على سلامة البطارية. لأنظمة الليثيوم 48 فولت:
استخدم دائمًا أجهزة الشحن المتطابقة في المناطق جيدة التهوية، وراقب درجة الحرارة أثناء دورات الشحن. قطع الاتصال فورًا عند الانتهاء.
تقدم الخلايا 18650 المتميزة من الشركات المصنعة مثل Sony أو Panasonic أو Samsung ما يلي:
تجنب الخلايا المزيفة من خلال فحص جودة البناء والتحقق من الأوزان والتحقق من تناسق الجهد والمصادقة على رموز الشركة المصنعة.
تحمل مشاريع البطاريات التي تصنعها بنفسك مخاطر كامنة بما في ذلك:
تشمل التدابير الوقائية ما يلي:
سواء كنت تقوم بإنشاء أنظمة بطاريات مخصصة أو اختيار بدائل تجارية، تظل السلامة ذات أهمية قصوى. تتيح مكونات الجودة وأنظمة الإدارة المناسبة والتنفيذ المستنير استقلالية موثوقة للطاقة. بالنسبة لمعظم التطبيقات، توفر حلول البطاريات المصممة بشكل احترافي التوازن الأمثل بين الأداء والسلامة، مما يسمح للمستخدمين بتسخير الطاقة المحمولة دون مخاطر غير ضرورية.
