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【工作笔记】如何学会按照客人电单车的需求算出对应所需的电池相关参

【工作笔记】如何学会按照客人电单车的需求算出对应所需的电池相关参

作者: 涵希Hancy | 来源:发表于2020-12-26 08:43 被阅读0次

写个按照客人要求配的ebike batteries方案的,顺带把相关参数内在联系捋顺一下。

马达功率常见的有:250W 500W 750W 800W 1000W 1500W 2000W 2500W 3000W

对应的电压有36V 48V 52V等

马达是内置在电单车里的,所以这个Voltage & Wattage是固定的,客人在下单的时候这个是他们提供的已知条件,比如客人的ebike motor是36V 1500W的;

另外,客人想要多少容量也是客人提供的,这也是已知条件,比如需要17.5Ah;

最后,客人会说明要哪种壳子的电池,市面上有多种常见壳子可选,每种壳子以及dimensions可对应Max cells, 这个就需要计算出来串联和并联数量才能匹配到客人不同方案的电池组合需求,比如客人要Jumbo shark case, dimensions是高度110mm那款,我们就能快速反应出来这款壳子的 max cells是70 cells;

由于每个cell的电压按照3.6V or 3.7V(max) 算,所以有市面常见的几种电压对应的串联数为:

36V---10S (36/3.7约等于10)

48V---13S (48/3.7约等于13)

52V---14S (52/3.7约等于14)

根据“串联增加电压,并联增加容量”的初中物理学原理,因此要是客户motor有36V,那不管是多大容量(这个变量下面再算)的cell都必须要有10cells串联才满足条件;

接下来算容量。市面上18650 cells的容量很多,正常用于制作ebike batteries的电池从2200mAh-3500mAh, 品牌有Samsung, Sony, LG以及 Chines cell, 不同品牌不容容量自然价格不同,算Capacity的时候就是要知道用多少mAh的cell去匹配到客户的需求,继续以以上客户参数需求为例,因为客人要Jumbo Shark壳子 & 高度110mm, 那就是max cell number是70 cells,由于需要36V,必须有10cells串联(10S)才能满足,那么70/10=7,也就是并联只能是7并(7P),而要达到17.5Ah容量的客人需求,那么17.5/7=2.5,即2500mAh.

此外,在制作工艺上,battery packs是要有控制器BMS控制它的输出电压和电流(放电电压和电流)和输入电压和电流(充电电压和电流)来保护电池的寿命和安全性,而电池的最大放电一般就3C(提个外话,航模电池是用锂聚合物做的(ebike escooter等大众经济型电池是锂电池,三元电池),甚至可以放到100C以上,但是航模锂电池里面没有BMS,但是飞控操作界面上有相关电池状态的info, 一个操作经验丰富的飞手,看到电池很低的话就会把drone在最低极限的电量内飞回来换电池的),那客人要求17.5Ah的容量,那么最大的放电量就是17.5*3=52.5,在Continuous Output Current参数里,理论上客人可以按照需求选择52.5A以下的,比如市面上常见的有:15A/20A/25A/30A等等,也可以是客人指定的放电电流(这个基本上就是出厂的时候参照整体battery packs状态以及客人要求进行设定)

关于此处对应不同BMS控制器的算法,通常算出来的设定的匹配的BMS理论值要比实际客人的Motor大500W左右;比如客人的motor是1500W(Wattage=Current* Voltage)的,那么理论值的BMS的电流和对应电压就要2000W左右,即:2000W/36V=55.5A,所以这客人ebike motor是36V 1500W,那BMS设定要在55A。(配图2为其中一款BMS, 13S 20A的)

综上,也就是说客人告知他ebike motor是36V 1500W,要求要17.5Ah容量以及Jumbo Shark case高度是110mm这款,那么给他配的就是10S7P cells, 用2500mAh电芯,BMS设定55A。至于最后一个问题就是要哪种品牌的电芯,以及不同价格的报价而已了。

不同cases对应的cells number不同,但是只要不超过max cell number就行,客人要求的容量算出来要是低于max cell number那留出来的位置就填塞就好了。

如何算ebike battery的充电、放电、充电时间

Cell标称电压3.7V,充满电状态4.2V,放电状态3.0V(有保护板);

电池的充电器有可以从0.1C~1C不等的电流充电,当然充电电流越小越慢,对电池本身以及BMS保护板越好;

例如有个36V 10S7P 17.5Ah电池,电芯2500Mah, 要想这块电池充满的话,按照0.1C(即1.75A)的充电器给它充电,充满它理论上需要T=17.5/0.1C=10h, 但充电电流会有损耗,一般只能达到80%,所以实际中只能有0.1C*80%的电流充电,所以实际用时T=17.5/(0.1C*80%)=12h.

放电截止电压Discharge Cut-off Voltage算法,根据“串联电压增大,并联容量增大”的原理及以上参数,由于是10S,所以是3.0V*10=30V正负1V

充满电截止电压Charging Cut-off Voltage算法,同上原理和参数,所以是4.2V*10S=42V正负1V

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