Creando una gran matriz 18650

Consejo: 1) El banco de baterías debe ser de 48 V (de lo contrario, los diámetros de los cables no serán razonables). Ejecute los cálculos y verá lo que quiero decir. Por ejemplo, si necesita, incluso momentáneamente, 50 amperios de 120V CA, eso sería más de 500 amperios a 12V.

2) Su controlador de carga debe estar diseñado para baterías de litio (o ser programable). Las baterías de litio no pueden flotar con seguridad. Debe dejar de cargarlos una vez que se complete la carga.

3) Investigue cualquier problema con el código de construcción antes de comprar algo. Si va a obtener permisos para hacer esto, necesitará planes aprobados. Es posible que un inspector no le permita colocar una batería grande de iones de litio sin las aprobaciones de UL o alguna otra. Si vives en los Estados Unidos, deberías estar preocupado por esto. Si estás fuera de los EE. UU., Estás fuera de mi experiencia.

4) Cuando pone todas esas baterías juntas y las carga o descarga rápidamente, las baterías del medio no podrán disipar el calor de manera efectiva. No sé cuán grande es el problema, pero estaría muy preocupado por ello. Creo que necesitará un sensor térmico cerca de la mitad del paquete para asegurarse de que las baterías no se sobrecalienten.

5) No puede poner las baterías en paralelo sin algún tipo de protección contra sobrecargas. Podría ser tan simple como un fusible o PTC. La razón es que no desea que una celda defectuosa (imagínese que falla el cortocircuito) se convierta en un sumidero para todas las demás celdas en paralelo. Esto podría empeorar una mala situación.

Eso es todo lo que puedo pensar en este momento. Puedo decirte ahora mismo que no haría esto. Yo usaría baterías de plomo ácido AGM. Si proporciona protección individual contra sobretensiones para cada celda, eso podría ayudar a prevenir los peligros del desequilibrio. Cuando una celda en una cadena de serie deja de aceptar la corriente, la cadena de toda la serie se detiene. Así que la cadena solo sería tan buena como la celda más débil.

Para empezar, Dwayne Reid tiene un punto excelente, un 18650 con una capacidad de 4900 mAh es increíble, y a $ 1.30 por batería es una oferta increíble. Si es legítimo, hay muchas personas que querrían saber dónde se encuentran estas 18650 baterías. Por lo tanto, existe la posibilidad real de que la compañía que vende estas baterías esté sobre estimando la capacidad y, si este es el caso, la seguridad de estas baterías también será sospechosa. ¡Tenga cuidado!

Habiendo dicho eso, tu pregunta sigue siendo buena.

Cuando se usan las celdas 18650 nominales de 3.7 voltios, típicamente se usan 3 en serie para obtener un nominal de 11.1 voltios y 12.6 voltios completamente cargados. Hay algunos controladores de carga solar que usan 4 - 18650 para un nominal de 14.8 y un total de 16.8 voltios. El que use dependerá de su controlador de carga solar y luego de su inversor (si lo usa), y del voltaje en el que funcionan sus aparatos si no usa un inversor.

Problemas de equilibrio: con el tiempo, con cargas y descargas repetidas, es probable que una o más de las 3 celdas en serie que componen los 12 voltios (las 3 celdas en serie puedan ser 3 'bloques' de 100 - 18650 Las baterías primero conectadas en paralelo y luego conectadas en serie se desequilibrarán. Esto significa que una o más de las celdas tienen diferentes voltajes durante la carga y la descarga. Esto suele ocurrir debido a la diferente resistencia interna entre las diferentes células. El cargador cargará la batería a 12.6 voltios, pero una celda podría ser 4.2, una celda 4.1 y una celda es 4.3. El voltaje total es normal, pero los voltajes individuales están desequilibrados y esto puede ser perjudicial para las células individuales e incluso peligroso, especialmente para la célula sobrecargada. Un cargador de balance monitoreará los voltajes individuales de cada celda mientras se carga y asegurará que al final de la carga, todos los voltajes sean iguales.

Cálculos: para ser precisos, debe usar el voltaje nominal, que para el 18650 es de 3.7 voltios por celda o 11.1 voltios para la batería de 3 celdas de 12 voltios. Además, suponiendo que está utilizando 100 de las 18650 celdas y son 4900 mAh.

4.9 Ah x 100 = 490 Ah por 100 "bloque" de 3.7 voltios.

3.7 x 3 celdas = 11.1 voltios. 11.1 voltios x 490 Ah = 5439 Wh.

Espero que esto ayude!

Por favor, no olvide, 100 - 18650 celdas en paralelo es una gran cantidad de energía y ciertamente podría causar mucho daño si se cortocircuitara.

He construido varios paquetes de baterías grandes para ebikes ... Hasta donde lo entiendo, hay varias formas de hacerlo:

1. Utilice celdas LiFePO4 prismáticas, como thundersky, Sinopoly, CALB u otra marca. Son muy fáciles de usar con conexiones de pernos. Por ejemplo: enlace El único problema es la densidad de energía: solo ~ 100 Wh / kg.
2. Utilice 18650 celdas con corchetes chinos. Por ejemplo: enlace He usado estos; El montaje es muy simple y puedes hacer baterías de todo tipo de formas extrañas. Pero esto plantea preocupaciones con muchas células en paralelo ...
3. Usa módulos precompilados 18650 como este: enlace Los anuncian como "seguros": con fusibles en cada celda e incluso conductos de ventilación. También tienen la versión de 20 Ah que aparentemente usan los equipos de fórmula eléctrica. Por lo que debe ser de calidad decente y relación Wh / kg Aunque un poco caro.

También muchos DIYers hacen "baterías" de RC LiPOs, pero después de ver todos los problemas que tienen, incluidas muchas casas incendiadas, no iría por ese camino.

Realmente no recomendaría este tipo de enfoque hoy en día debido a la menor calidad de las Células Li-Ion. Como pruebas pesadas, parece que las células de Sony y Samsung de 2200 mAh fueron las últimas que podría decir que tienen muy buena calidad. Los modelos más nuevos simplemente no duran mucho. Lo que intentas lograr es en realidad lo que están utilizando los llamados coches eléctricos: grandes paquetes de Li-Ion. La diferencia es que sus celdas están especialmente diseñadas para esto.

De todos modos ... si decide adoptar este enfoque, puede considerar lo siguiente:

• Para la compatibilidad con 12V, necesitará 3 celdas en serie, no 4. Con carga completa, una celda Li-Ion estándar tiene 4.2v, que hará un total de 12.6 a plena capacidad, que caerá cuando se descargue . Con un total exacto de 10 V, puede considerar el banco vacío y recargar.

• El alto número de celdas que utilizará necesitará algún tipo de conectividad extraíble. Esto es importante porque las células pueden estar dañadas y necesitarán un reemplazo fácil. En este caso, debería hacer un bloque basado en resortes donde pueda eliminar cualquier celda de forma independiente.

• Conectado a lo anterior, es el monitoreo lo que puede ser un poco más difícil. Hay circuitos LED indicadores baratos que monitorean hasta 8 celdas y tenerlos instalados en cada celda puede asegurar que pueda eliminar rápidamente las celdas dañadas, pero aumentará el costo general de su proyecto.

• El problema con la carga múltiple es que las celdas de la serie tienden a no cargarse de manera idéntica en todas las celdas. Por ejemplo, en un paquete de 3 series, la celda 1 puede cargar el 100%, la celda 2 el 95% y la celda 3 el 80%. Eso hará que la primera celda eventualmente sufra daños por sobrecarga, la última muera lentamente y la media sea ineficiente. Este es un problema bien visible con las baterías de las computadoras portátiles de hoy, por eso mueren tan rápido. Por lo tanto, sería mejor diseñar un circuito que cargue paquetes paralelos o incluso cada celda de forma independiente. Eso aumentará significativamente los costos y la complejidad. Por supuesto, puedes apostar a que las celdas sean lo suficientemente buenas como para durar lo suficiente, pero la probabilidad de que esto disminuya mucho cuando tienes muchas celdas.

• Las preocupaciones de seguridad generalmente están relacionadas con la carga. Las células defectuosas se sobrecalentarán y nunca podrán alcanzar el nivel de carga, pero pueden sobrecalentarse lo suficiente como para provocar un incendio. Además, el circuito de carga para grandes bancos debería estar bien calibrado y tener componentes lo suficientemente buenos para soportar la corriente muy alta.

• La carga también es un problema. Para paquetes grandes, necesitará una corriente muy alta y la capacidad de detectar celdas que funcionan mal durante la carga (puede detectarse en función de la temperatura: la celda defectuosa tenderá a sobrecalentarse cuando se cargue a la corriente correspondiente).

• Desde una perspectiva de capacidad, si desea obtener 2200 AH de 2200mAh Li-Ion (o digamos 2500AH de 2500mAh celdas) necesitará 3000 celdas (algo así como 3 paquetes de 1000 en serie). Eso le dará 30KWh + (37KWh valor máximo ideal) desde una perspectiva de poder.

NOTA IMPORTANTE: no hay 18650 con una capacidad de 4900mAh. Esas son las falsificaciones. Todas las celdas Ultrafire actualmente etiquetadas por encima de 3000mAh son completamente falsas y tienen una capacidad típica práctica de 500-800mAh. Los súper falsos están a 400-500 mAh (tienen una celda más pequeña en el interior y arena para rellenar) y los de 800 mAh son celdas recicladas que vuelven a etiquetarse. La forma más fácil de detectar las falsificaciones es por peso. Un Li-Ion original tiene más de 45 gramos, mientras que las falsificaciones tienen menos de 30.

Actualmente, las celdas de mayor capacidad se encuentran en torno a los 3400 mAh y están siendo producidas por las grandes empresas: LG, Sanyo, Sony, Samsung, Panasonic.