คุณเคยจินตนาการถึงการหลุดพ้นจากแหล่งพลังงานแบบเดิมๆ ด้วยการสร้างชุดแบตเตอรี่ 48V ความจุสูงของคุณเองหรือไม่? ลองจินตนาการถึงการขับเคลื่อน e-bike ของคุณ ขยายความเป็นอิสระด้านพลังงานของ RV ของคุณ หรือการสร้างไฟฟ้านอกระบบที่เชื่อถือได้ แม้ว่าความทะเยอทะยาน DIY นี้มอบความพึงพอใจในการสร้างสรรค์และคำมั่นสัญญาในเรื่องความเป็นอิสระ แต่การเปลี่ยนเซลล์ลิเธียมไอออน 18650 ธรรมดาให้เป็นระบบแบตเตอรี่ 48V ที่แข็งแกร่ง ทำให้เกิดความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญและข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย
การทำความเข้าใจวิธีสร้างชุดแบตเตอรี่ 48V ที่มีเซลล์ 18650 เริ่มต้นด้วยซีรีส์การเรียนรู้และการกำหนดค่าแบบขนาน
ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดที่ 3.7V ต่อเซลล์ 18650 การบรรลุถึง 48V ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม เซลล์ทั้ง 13 เซลล์ในซีรีย์ให้พลังงาน 48.1V (13 × 3.7V) แม้ว่าจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้า แต่ความจุ (Ah) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ชุดเซลล์ 3Ah แบบ 13 เซลล์รักษาความจุ 3Ah ที่ 48.1V
การกำหนดค่าแบบขนานจะช่วยเพิ่มความจุในขณะที่ยังคงรักษาแรงดันไฟฟ้าไว้ ตัวอย่างเช่น การสร้างแพ็ค 48V 3300Ah ต้องใช้สตริงขนานประมาณ 942 แถวของเซลล์ 13 ซีรีส์ (3300Ah ÷ 3.5Ah ต่อสตริง) รวมทั้งหมด 12,246 เซลล์ 18650 แต่ละเซลล์ ซึ่งเป็นปริมาณที่น่าเกรงขาม ไม่รวมตัวเชื่อมต่อ สายไฟ และระบบจัดการแบตเตอรี่
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ:การสร้างระบบแบตเตอรี่ที่มีความจุสูงต้องใช้เซลล์ในปริมาณมากเป็นพิเศษ ทำให้โซลูชันเชิงพาณิชย์ที่ประกอบไว้ล่วงหน้ามักจะใช้งานได้จริงมากกว่า
สำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะผู้ที่ไม่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้าน ระบบแบตเตอรี่ลิเธียม 48V เชิงพาณิชย์มอบความปลอดภัยและความสะดวกสบายที่เหนือกว่า โซลูชันแบบโมดูลาร์ช่วยให้สามารถจับคู่แรงดันไฟฟ้าผ่านการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขยายความจุผ่านการจัดเรียงแบบขนาน
ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ต้องอาศัยความเข้าใจตัวชี้วัดสำคัญ 2 ประการ:
แอมแปร์-ชั่วโมง (Ah):วัดความสามารถในการจัดส่งปัจจุบัน ตามทฤษฎีแล้ว แบตเตอรี่ 10Ah ให้พลังงาน 1A เป็นเวลา 10 ชั่วโมง หรือ 2A เป็นเวลา 5 ชั่วโมง
วัตต์-ชั่วโมง (Wh):แสดงถึงความจุพลังงานทั้งหมด (Wh = Ah × V) ตัวชี้วัดที่สำคัญนี้ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบได้โดยตรงระหว่างระบบแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แพ็ค 3.3Ah 48V เก็บ 158.4Wh เทียบกับ 11.88Wh สำหรับเซลล์ 3.6V เดียว
หมายเหตุทางเทคนิค:ประเมินระบบแบตเตอรี่โดยใช้ Wh แทน Ah เพียงอย่างเดียวเสมอ เนื่องจากจะพิจารณาทั้งคุณลักษณะแรงดันและกระแส
การกำหนดค่าหลายเซลล์จำเป็นต้องมีระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) เพื่อตรวจสอบและควบคุมประสิทธิภาพ ฟังก์ชั่น BMS ที่สำคัญ ได้แก่ :
หากไม่มีการกำกับดูแล BMS แรงดันไฟฟ้าของเซลล์จะเคลื่อนไปในระหว่างรอบการชาร์จ/คายประจุจะก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยและลดอายุการใช้งาน เกณฑ์การคัดเลือกควรตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแพ็ค เกินกระแสสูงสุด และรวมโปรโตคอลการป้องกันหลายรายการ
การชาร์จอย่างเหมาะสมจะช่วยรักษาความสมบูรณ์ของแบตเตอรี่ สำหรับระบบลิเธียม 48V:
ใช้ที่ชาร์จที่ตรงกันเสมอในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศ โดยคอยติดตามอุณหภูมิระหว่างรอบการชาร์จ ตัดการเชื่อมต่อทันทีเมื่อเสร็จสิ้น
เซลล์พรีเมียม 18650 จากผู้ผลิตอย่าง Sony, Panasonic หรือ Samsung นำเสนอ:
หลีกเลี่ยงเซลล์ปลอมโดยการตรวจสอบคุณภาพการประกอบ การตรวจสอบน้ำหนัก การตรวจสอบความสอดคล้องของแรงดันไฟฟ้า และการตรวจสอบความถูกต้องของรหัสของผู้ผลิต
โครงการแบตเตอรี่ DIY มีความเสี่ยงโดยธรรมชาติ ได้แก่ :
มาตรการป้องกัน ได้แก่ :
ไม่ว่าจะเป็นการสร้างระบบแบตเตอรี่แบบกำหนดเองหรือการเลือกทางเลือกเชิงพาณิชย์ ความปลอดภัยยังคงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง องค์ประกอบที่มีคุณภาพ ระบบการจัดการที่เหมาะสม และการดำเนินการตามข้อมูลช่วยให้เกิดความเป็นอิสระด้านพลังงานที่เชื่อถือได้ สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ โซลูชันแบตเตอรี่ที่ออกแบบอย่างมืออาชีพจะให้สมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและความปลอดภัย ทำให้ผู้ใช้สามารถควบคุมพลังงานแบบพกพาโดยไม่มีความเสี่ยงที่ไม่จำเป็น
