Критические факторы при проектировании аккумуляторов для электровелосипеда

В предыдущей статье мы рассмотрели текущие и предстоящие тенденции в области аккумуляторов для электровелосипедов. Теперь мы сосредоточимся на ключевых факторах, которые следует учитывать при проектировании и изготовлении аккумулятора для электровелосипеда. Итак, чтобы узнать, какие аспекты мы учитываем при создании высококачественного аккумулятора для электровелосипеда, продолжайте читать.

Литий-ионные элементы являются основой любого аккумуляторного блока электровелосипеда. Они бывают различных форм, размеров, ёмкостей, напряжений и скоростей разряда. Аккумулятор, выбранный для вашего электровелосипеда, определяется вашими конкретными требованиями и предпочтениями, такими как выходная мощность, плотность энергии, срок службы, безопасность и стоимость.

В настоящее время на рынке представлено несколько типов литий-ионных элементов, но наиболее распространенными в электровелосипедах являются цилиндрические элементы 18650 и 21700, обычно с химией NMC или NCA. Это связано с тем, что эти батареи обладают самой высокой плотностью энергии.

Некоторые факторы, которые мы учитываем при тестировании и выборе литий-ионных аккумуляторов:

Учитывая так много факторов, которые необходимо учитывать, производитель аккумуляторов для электровелосипедов не может просто полагаться на данные от поставщиков элементов. Вместо этого им следует тестировать и проверять производительность независимо для каждого конкретного приложения. В компании Johnson Matthey Battery Systems у нас есть комплексная программа тестирования элементов, проводимая как в нашей собственной лаборатории, так и во внешних лабораториях и университетах.

Система управления аккумулятором (BMS) — это устройство, которое отслеживает и контролирует различные аспекты аккумуляторной батареи электровелосипеда, такие как напряжение, ток, температура, состояние заряда (SoC), состояние работоспособности (SoH) и балансировка ячеек.

BMS может защитить батарею от перезарядки, чрезмерной разрядки, перегрузки по току, перегрева и коротких замыканий. Он также может обмениваться данными с другими устройствами на велосипеде, такими как контроллер, дисплей или зарядное устройство. Крайне важно защитить BMS от повреждений и влаги.

Созданная по индивидуальному заказу система BMS может иметь множество преимуществ перед стандартной или готовой системой, например:

Проектирование и создание индивидуальной BMS требует комплексных знаний и навыков в области электронной инженерии, программирования и проектирования печатных плат. Поэтому крайне важно сотрудничать с производителем аккумуляторов, имеющим опыт в этой области.

Механическая конструкция аккумуляторной батареи для электровелосипеда относится к форме, размеру, структуре и расположению ячеек и других компонентов внутри корпуса или корпуса. Механическая конструкция влияет на производительность, безопасность, долговечность и внешний вид аккумулятора. Некоторые факторы, которые следует учитывать при создании оптимальной механической конструкции, включают:

Каждая конструкция батареи должна быть оптимизирована для серийного производства, и этот фактор следует учитывать на самых ранних этапах проекта. Кроме того, массовое производство аккумуляторов для электровелосипедов требует правильных процедур, обеспечивающих высокое качество и стабильность. Некоторые жизненно важные процедуры включают в себя:

Проверка конструкции — это процесс проверки того, что конструкция аккумулятора электровелосипеда соответствует своему назначению и требованиям. Это можно сделать с помощью различных испытаний и экспериментов на прототипах моделей или образцах аккумуляторной батареи в реальных условиях.

Опытные производители аккумуляторов создают комплексный DVP&R (план и отчет проверки конструкции), которому необходимо следовать на каждом этапе разработки продукта. Результаты испытаний оформляются соответствующими отчетами.

Некоторые аспекты первоначальной предварительной проверки могут быть выполнены на ранней стадии проектирования путем выполнения теплового и механического моделирования. Это влияет на некоторые проектные решения, гарантируя, что конечный продукт пройдет проверку и сертификацию без проблем или требований по перепроектированию. Это способствует быстрой реализации проекта.

Сертификация продукта — это процесс получения одобрения или признания со стороны соответствующих органов или организаций, который разрешает продажу или использование аккумулятора для электровелосипеда на определенном рынке или в определенном регионе. Получение сертификации продукта предполагает соблюдение определенных стандартов, правил, законов или руководств, регулирующих качество, безопасность, производительность или воздействие батареи на окружающую среду.