كيفية تحديد حجم حزمة البطارية: من متطلبات وقت التشغيل إلى ساعات أمبير

تبدأ معظم الاستفسارات عن البطارية بسعة اختارها شخص آخر: “نحتاج إلى 40 أمبير”. عادةً ما يكون هذا الرقم موروثًا من عبوة حمض الرصاص أو منسوخًا من أحد المنافسين، وهو المكان الخطأ للبدء. السعة هي مخرجات الحساب وليست مدخلاً. ابدأ من المهمة التي يجب أن تقوم بها البطارية ثم اعمل بشكل عكسي.

الوجبات السريعة الرئيسية

• السعة هي مخرجات الحساب وليست مدخلاً. ابدأ من أربعة أشياء: تحميل الطاقة أثناء العمل، وعدد ساعات الشحن، ونافذة إعادة الشحن، وأدنى درجة حرارة تشغيل.
• اعمل بالواط/ساعة وقم بالتحويل في النهاية: 1,200 واط/ساعة هي 25 أمبير/ساعة على حزمة 48 فولت وحوالي 17 أمبير/ساعة على 72 فولت. اقتبس دائمًا الجهد بجانب ساعات الأمبير.
• الحجم للتيار قبل السعة. يسحب محرك عربة جولف بقدرة 5 كيلووات يعمل بجهد 48 فولت أكثر من 100 أمبير متواصل، لذا فإن حزمة 40 أمبير المبنية من خلايا 1C مطلوبة لـ 2.5 درجة مئوية ولن تنجو منها.
• اقسم على كفاءة نظام الدفع – حوالي 0.85 بطارية للعجلات – قبل التحويل إلى واط/ساعة.
• أضف الهوامش: 15-25% للخدمة أقل من حوالي 10 درجات مئوية، وصمم بعمق تفريغ يصل إلى 80% بدلاً من 100% (يؤدي ذلك إلى مضاعفة عمر الدورة تقريبًا)، وتأكد من قدرة الشاحن على إعادة ملء العبوة داخل النافذة المتاحة.

ابدأ بالمهمة وليس بالبطارية

قم بتدوين أربعة أشياء قبل أي شيء آخر: مقدار الطاقة التي يستهلكها الحمل أثناء العمل، وعدد ساعات العمل يوميًا أو لكل شحنة، ومقدار الوقت اللازم لإعادة الشحن، وأدنى درجة حرارة سيتم استخدامها فيها. كل شيء آخر يتبع من هؤلاء. إذا لم تتمكن من ذكر الخيار الثاني – عدد الساعات لكل شحنة – فإن النطاق أو المسافة هو البديل، ويمكنك تحويله باستخدام رقم استهلاك الطاقة.

عملية حسابية من أربع خطوات

الخطوة 1: تحويل الساعات والواتس إلى ساعات واط

اضرب متوسط ​​الطاقة بالواط في ساعات التشغيل. “المتوسط” هي الكلمة المهمة: محرك بقوة 2000 واط على دراجة ثلاثية العجلات لا يسحب 2000 واط طوال اليوم. وعلى طريق مختلط به نقاط توقف وأرض مستوية، ربما يصل متوسطه إلى ثلث ذلك. اقسم على كفاءة النظام – حوالي 0.85 لنظام نقل الحركة من البطارية إلى العجلات – للحصول على الطاقة التي يجب أن توفرها البطارية.

الخطوة 2: اختر فئة الجهد

يتم ضبط الجهد بواسطة الآلة، وليس بواسطة البطارية: 36 فولت و48 فولت للدراجات الإلكترونية والدراجات البخارية الخفيفة، و60 فولت و72 فولت للدراجات البخارية والدراجات النارية، و48 فولت لعربات الجولف ومعظم المركبات منخفضة السرعة. الجهد العالي يعني تيارًا أقل لنفس الطاقة، مما يعني حرارة أقل وكابلًا أرق – ولكنه يعني أيضًا المزيد من الخلايا المتسلسلة ومتطلبات مطابقة أكثر صرامة. يتم تحديد المقايضات في موقعنا مقارنة 48 فولت مقابل 72 فولت.

الخطوة 3: تحويل واط ساعة إلى أمبير ساعة

قم بتقسيم الواط ساعة المطلوبة على الجهد الاسمي للحزمة. متطلبات 1200 واط في حزمة 48 فولت هي 25 أمبير؛ على 72V فهو حوالي 17 آه. هذا هو الرقم الذي يجب عرضه على المورد – دائمًا مع الجهد الكهربي، لأن أمبير ساعة وحده لا يخبرك شيئًا عن الطاقة.

الخطوة 4: التحقق من التيار، وليس فقط القدرة

اقسم الحد الأقصى للطاقة المستمرة على جهد الحزمة للحصول على التيار الذي يجب أن توفره الحزمة، ثم تحقق من كل من الخلايا ونظام إدارة المباني (BMS) مقابلها. يجب أن توفر حزمة 48 فولت التي تغذي محرك عربة جولف بقدرة 5 كيلووات أكثر من 100 أمبير متواصل – حزمة 40 أمبير مصنوعة من خلايا مصنفة لـ 1C مطلوبة مقابل 2.5 درجة مئوية ولن تنجو منها، مهما كانت السعة. هذا هو المكان الذي تفشل فيه معظم العبوات الأصغر حجمًا، وهو أمر تحجيم BMS سؤال بقدر سؤال الخلية.

الهوامش التي ينسىها الناس

• البرد: يفقد الليثيوم قدرته القابلة للاستخدام عند درجة حرارة تقل عن 10 درجات مئوية وأكثر تحت درجة التجمد – الميزانية من 15 إلى 25 بالمائة للواجب الشتوي
• الشيخوخة: عادة ما يتم ضمان الخلايا بنسبة 80 بالمائة من السعة الأصلية، لذا فإن العبوة ذات الحجم المطابق للمتطلبات المحددة تفشل في أداء الواجب في السنة الثالثة
• عمق التفريغ: التصميم يصل إلى 80 بالمائة من وزارة الدفاع بدلاً من 100 بالمائة ويتضاعف عدد الدورات تقريبًا
• نافذة الشحن: إذا كان يجب إعادة شحن الجهاز خلال أربع ساعات، فيجب أن يتناسب تيار الشاحن مع العبوة – حزمة 100 أمبير عند 0.2 درجة مئوية تستغرق خمس ساعات
• أحداث الذروة: تكون بداية التلال والتسارع والأحمال الهيدروليكية قصيرة ولكنها كبيرة، ويجب أن يكون إعداد رحلة BMS فوقها
• الملحقات: غالبًا ما يتم استبعاد الأضواء والمكونات الهيدروليكية والتبريد والعاكسات من الحساب

ثلاثة أمثلة عملية

دراجة إلكترونية للركاب، 40 كم لكل شحنة

تستخدم الدراجة الإلكترونية التي تعمل بمساعدة الدواسة على الطرق الحضرية المختلطة ما يقرب من 10 إلى 15 واط في الساعة لكل كيلومتر؛ إن بناء الخانق فقط مع راكب ثقيل أقرب إلى 20. عند 15 وات/كم، يحتاج 40 كم إلى حوالي 600 وات/ساعة. على حزمة 48 فولت تبلغ 12.5 أمبير قبل الهامش؛ مع 25 بالمائة للبرد والشيخوخة، حدد حوالي 16 أمبير عند 48 فولت، وتأكد من أن ذروة سحب وحدة التحكم تقع داخل تصنيف BMS. ملكنا حزمة 48 فولت 31 أمبير يغطي هذا الواجب مع وجود مساحة لتجنيب.

عربة جولف ذات 18 حفرة بالإضافة إلى جولة احتياطية

تغطي عربة الأسطول ما يقرب من 1.5 إلى 2.5 كيلووات في الساعة لكل 18 حفرة اعتمادًا على التضاريس والحمولة. جولتان بين الشحنات تعني حوالي 4 كيلووات ساعة قابلة للاستخدام، ومع هدف عمق التفريغ بنسبة 80 بالمائة وهو حزمة 5 كيلووات ساعة – ما يقرب من 100 أمبير عند 48 فولت. القيد ليس السعة بل التيار: محركات العربة تتراوح من 3 إلى 5 كيلو واط، لذلك يجب أن تحمل الحزمة ونظام إدارة المباني ما يزيد عن 100 أمبير بشكل مستمر. يرى بطاريات الليثيوم عربة الغولف لتفاصيل التحويل

دراجة ثلاثية العجلات لنقل البضائع، يوم عمل واحد

دراجة ثلاثية العجلات بقدرة 2000 واط تعمل لمدة ست ساعات مع توقفات قد يصل متوسطها إلى 700 واط، أي حوالي 4.2 كيلو واط في الساعة على عجلة القيادة وحوالي 5 كيلو واط في الساعة من البطارية بعد الكفاءة. على حزمة 72 فولت تبلغ حوالي 70 أمبير. الحمولة هنا أكثر أهمية من المسافة: كل 100 كجم إضافية تزيد من الاستهلاك على طرق التوقف والبدء، ولهذا السبب نطلب الحمولة وكذلك المسار. ملكنا دراجة ثلاثية العجلات لنقل البضائع الكهربائية يأتي مع حزمة 72V 100Ah لهذا الواجب بالضبط.

بالنسبة للأحمال الثابتة، تكون الطريقة متطابقة – محطة محمولة لكشك السوق هي واط ساعة من ساعات تحميل الجهاز، بنفس الهامش. ال محطة كهرباء PS-2000 عند 2048 واط بالساعة بهذه الطريقة.

الأخطاء التي تكلف المال

• نقلاً عن أمبير ساعة بدون جهد كهربائي، لذلك لا يستطيع المورد تسعير الطاقة
• تغيير الحجم إلى متوسط ​​القوة وتجاهل الذروة، التي تؤدي إلى رحلات BMS على التل الأول
• التحجيم حسب المتطلبات بالضبط، مع عدم السماح بالبرد أو الشيخوخة
• اختيار الجهد الذي لم يتم تصميم وحدة التحكم من أجله
• نسخ رقم قدرة حمض الرصاص، والذي يتم نقله بمعدل تفريغ لا يستخدمه الليثيوم
• نسيان أن وقت الشحن هو جزء من دورة العمل

تبدأ معظم هذه الأخطاء برقم ظاهري. إرشادات ورقة المواصفات الخاصة بنا يوضح الخطوط التي تحتاج إلى إرفاق شروط الاختبار قبل أن تعني أي شيء.

الأسئلة المتداولة

كيف أقوم بتحويل واط ساعة إلى أمبير ساعة؟

اقسم واط ساعة على الجهد الاسمي للحزمة. 1200 واط على 48 فولت هي 25 أمبير؛ على 72V فهو حوالي 17 آه. اذكر كلا الرقمين دائمًا، لأن أمبير ساعة بدون جهد لا يصف مقدار الطاقة التي تحملها العبوة.

هل الحزمة الأكبر هي الأفضل دائمًا؟

ليس دائما. تضيف السعة الإضافية الوزن والتكلفة ووقت الشحن، وعلى الدراجة ذات العجلتين، فإنها تغير التحكم. تغطي الحزمة المناسبة دورة العمل مع هامش للبرودة والشيخوخة، وليس أكثر. إذا كانت القدرة رخيصة وكانت القدرة الحالية هي العائق، فقم بإنفاق الأموال على الخلايا ذات تصنيف التفريغ الأعلى بدلاً من ذلك.

ما مقدار الهامش الذي يجب أن أضيفه لفصل الشتاء؟

خطط لزيادة بنسبة 15 إلى 25 بالمائة عن المتطلبات المحسوبة إذا كان المنتج سيتم استخدامه في درجة حرارة أقل من 10 درجات مئوية، وأكثر إذا تم شحنه في الهواء الطلق في ظروف التجميد. تقلل درجة الحرارة المنخفضة من السعة القابلة للاستخدام، والأهم من ذلك، أن الشحن أقل من 0 درجة مئوية يلحق الضرر بالخلايا بشكل دائم، ويعتبر قطع الشحن عند درجة حرارة منخفضة لنظام BMS هو الحل.

ما هو عمق التفريغ الذي يجب أن أصمم له؟

حوالي 80 بالمائة للواجب التجاري اليومي. يؤدي التصميم إلى عمق تفريغ يصل إلى 80 بالمائة إلى مضاعفة عمر الدورة تقريبًا مقارنةً بالتفريغ إلى حالة فارغة، وهو ما يعني عادةً شراء عبوة أكبر إلى حد ما مرة واحدة بدلاً من شراء عبوة أصغر مرتين.

هل الجهد العالي يعطي مدى أكبر؟

ليس في حد ذاته، فالنطاق يأتي من واط/ساعة. يوفر الجهد العالي نفس الطاقة عند التيار المنخفض، مما يقلل من الخسائر والحرارة ويسمح بأسلاك أرق، ولكن الطاقة المخزنة هي مرات الجهد أمبير/ساعة في كلتا الحالتين.

كم من الوقت سيستغرق شحن الحزمة؟

اقسم السعة على تيار الشاحن وأضف 15 بالمائة تقريبًا لمرحلة الجهد الثابت. حزمة 100 أمبير مشحونة بـ 20 أمبير تستغرق ما يزيد قليلاً عن خمس ساعات. الشحن السريع ممكن ولكنه يقلل من عمر الدورة، لذا قم بضبط حجم الشاحن حسب الوقت المتاح للجهاز بالفعل.

احصل على حجم العبوة

أرسل طاقة الحمل، وساعات الشحن، والجهد، وأدنى درجة حرارة تشغيل والسوق المستهدف، وسنعيد حزمة بحجم مع فحص التيار المستمر والذروة مقابل الخلايا ونظام إدارة المباني. ابدأ واتساب، أو ترى حزم البطارية, دراجات كهربائية ذات عجلتين و دراجات ثلاثية العجلات لنقل البضائع.