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电动车锂电池DIY第二波：用单体电芯制作智能BMS动力锂电池
小编注：快过年啦，好文想送你台iPhone X做年货！#年货大作战#征稿活动正在火热进行中，分享年货选购经验、年货选购清单及年货战绩晒物，参与赢iPhone X大奖，更有Kindle、京东礼品卡等多重好礼！戳了解详情接上一篇：前言：锂电池水很深。先说说我为什么要用锂电池。很多小车机身比较紧凑(比如小牛电动车，平衡车)，想要增加里程怎么办？增加又大又重的铅酸电池是不可能的，所以只能选择锂电池。市场上各种组装的锂电池质量良莠不齐，我们并不知道其用的什么电芯，安全性和寿命都没有保证，有很多甚至用的是拆机电芯。大品牌正规锂电池没| 赞654 评论291 收藏1k上一次的电池发晒单时还没有盒子，这次先补上次做好盒子的成品图。上一次用的保护板是分口的，也就是充电和放电是不同的口：壳子是1mm厚的，长了点，实际上没这么长，还好刚好够放入:接了两块太阳能板试了下，由于太阳能电池板是24V的，要用升压模块升到72V才能充电，有些损耗，充电电流不高，实用性并不是很强。汉能的薄膜太阳能电池板貌似很强，但一直不见有卖的：上一篇DIY的还是稍微有点难度的，要用多节电池线并联再串联，需要焊接或者点焊，点焊的话需要点焊机，焊接需要焊接技术过关。所以这次我再介绍一下简单点的制作方法。DIY过程：注意：本篇文章主要晒个人DIY过程，供参考。尝试自制的朋友需要一定的动手能力和一定的电子电路知识，有一定风险，请勿模仿。想体验锂电池，又不想动手的朋友建议直接买超威的成品吧：要自制锂电池最难的部分就是挑选电芯类型。由于产量不足，大多数优质的电芯都不对外销售，所以我们要淘到全新的A品电芯基本是不可能的。淘宝也只能买到一些库存货或者拆机品。这次我买的铝壳单体三元锂电池，商家介绍说的是三元锂，哈尔滨光宇产的，但我觉得是锰酸锂，这也不管了，先买回试试再说。&这个电池每块标准电压是3.7V，容量25AH，我的电动车是60V的，就需要60÷3.7=16.22四舍五入后就是17块（同理，36V需要10块，48V需要14块，72V需要20块）。买回17块，收到货后，发现品相一般，不过仔细螺丝柱貌似确实是没用过的，应该是库存货。电池标称是25AH的，卖家分容后给我发的全是26AH的。这17块电池串联好之后电压为60V(充满电后71.4V)，容量为26AH，如果是1C放电的话，最大电流可以达到26A，可以搭配1200W以下的电机使用：这个电池每块有0.6KG重，最大的优点是可以直接拧螺丝连接，不需要焊接了。只需要17块，不需要几十块串并联，故障率更低。注意，电池的放置、组装时一定要严防短路，要放在开阔地，看管好小孩。电池在组装过程中一定要随时用胶带将几块临时绑在一起，防止滑落。这种铝壳电池的外壳也是带电的，原电池的皮有些磨损了，有短路的风险，所以要自己再裹上一层高温绝缘胶带，推荐用金手指高温胶带：买之前我托卖家帮我分容配对了，发的是一致性的电芯。内阻小于1mΩ，但是有两块中途被快递挤压了，后来换了两块，换这两块和之前的电压就有点差别了，所以我用铜丝将所有电池并联起来放置一段时间即可(实际上由于时间有限，我等不了半天，就只连了几分钟就开始组装了，之后用保护板的均衡功能进行均衡)：电池的螺丝柱是M6的，每个螺丝柱要2颗垫片，商家没有配螺帽和垫片，螺丝和垫片比较好买，随便在五金店就找到了。但铜连接片就难买了，两块电池之间的串联需要圆心距为17.5mm的连接片，市面上的都太宽了。好在找到一块0.2MM厚的紫铜片，自己用电钻钻孔后剪下来即可。连接片和垫片一定要铜的，铜的电阻低。关于厚度，0.2mm完全足够了，我的保护板才最大30A电流。准备好螺帽、垫片和连接片之后，先将电池用胶带临时整齐的粘成一体，注意一定要粘稳！然后将所有电池串联起来，连接片上下都各要一片垫片，反正螺柱很长。连接时一定要细心，电极与电极之间距离较短，稍有不慎就会短路，特别是扳手容易碰到，所以拧螺丝的时候，用胶布将其他所有电极粘起来防止无意碰到，整组电池电压高于安全电压，建议戴绝缘手套工作。我上面就心急了点，把所有螺丝都小心翼翼拧完了之后才发现忘了上保护板的线...保护板我买的是力恒的，但这次这个保护板可以连接APP，方便进行设置和管理(注意要连蓝牙模块一起买)。电机功率不大的话建议买同口保护板，否则插错充电口容易冲坏电池(从放电口充电保护板不会提供单体过冲保护)：返工，重新接上保护板的连线。保护板都附有接线图，比较简单，就是每一串电池都要按顺序接上线即可，方便对单个电池进行检测、管理。注意保护板细线比较脆，直接压在垫片下会断碎，容易造成短路。可以使用接线叉或者将线绕成一个圈再用烙铁上锡后压入垫片下。要先把保护板接线插座拔下来，仔细检查接线无误后再插上。(保护板已经配好连接线了，自己准备正负极用的粗线即可)将保护板带的温度传感器紧紧粘在电池裸露的外壳上方便监测温度，保护板不要封死了，要留一点透气孔，均衡时保护板会发热。蓝牙模块要放置在外壳开孔处，否则全封闭后手机难连接上蓝牙。正负极输出一定要用粗线，我这里买的是14AWG的超软硅胶软线，不容易老化破皮（硅胶线淘宝上有按米卖的，更大电流要买更粗的线）：最后，插上保护板连接插头，做好输出和充电线，用量一下输出电压是否正确。下载APP后，连上蓝牙，根据电芯特性，做如下设置后保存：保存之后，再看看电池整体状态。如下图，表示电池组和保护板基本上组装完毕，压差比较大，因为做之前没均衡好。这个面板比较方便，电池容量是库仑计，比较精确，比电动车面板上靠猜的指证和电压要靠谱得多。可以找个支持蓝牙4.0的烂代替仪表盘：看一下每颗电芯的电压，用万用表量一下，做个对比，看是否准确。检查无误后，用加厚高温胶带之类的将电池彻底封装起来。一定要固定好，不能出现任何松动，要留几个透气孔散热用，有的电池充放电会发热。最后我将裹好的电池组放入铁盒内。铁盒要比电池组稍微大一点点才好，而且要保证能放入电池仓。电池组四周我都加了一块硅胶板作为缓冲，防止骑行时遇到剧烈震动导致电池组与外壳发生碰撞。这次那些没用的开关、电压表啥的我就不装了，只做了个提手，蓝牙模块就装在方形的开口后面：&外壳要是不锈钢的就更好了，主要是我去问了几家做不锈钢的都懒得接这种小活儿，就只好用钢板的了：称了下含外壳重量是13.2KG，其中外壳就占了2KG，比上次做的20AH的重了3KG，但也比重达35KG的20AH铅酸电池轻太多了：放入坐桶，完工。最好在外壳四周也填一点缓冲物：再连接APP看下这组电池的主要参数：循环次数也能记录，可以估算寿命还有多少次：其他参数比较多，有好几页，就不一一贴出来了。保护板还可以接入电脑做更详细的设置：关于保护功能，实测反映比较灵敏，而且保护过几次会记录在保护信息里，如果被保护了，还可以查找是什么原因造成的保护板动作；只要检测到其中任意一块以上电池有问题，保护板都会切断输出，比较安全可靠。在还没均衡好的情况下，上路测试一下吧。车车嘛，还是那辆花里胡哨大改过的嘉陵：在平路上，28.7KM/S的速度下骑行，电流是7.48A，功耗大概是7.48AX64.5V=482W。如果一直是这个理想状态的话，电压按62V平均值算，我来估算一下里程：冲满电是26AH，放电电流平均8A，那么放电时间是26AH÷8A=3.25小时，放电8A的时候每小时的速度是28KM/H，那么总里程就是28X3.25=91KM。刚才算了这组电池在平路以28KM/H的速度骑行，理论续航里程大概是91KM，但实际上呢？不可能有这样的理想条件。在上坡时，测了下电流能达到20A，基本上功耗是平路上的3倍以上：翻过3个大坡，最后将电耗完到低压保护，总共跑了78.9KM，还是不错的，均衡好了之后应该还能增加几公里。我这个车是支持EBS的，下坡和滑行时还能回收一点点电量。放电过程中看了几次电池温度，有微微的温升，没有上次波士顿5300电池那么明显，在环境温度28℃的情况下总共只上升了8℃。电池管理的容量计是库仑计，如下图，比较准确靠谱，没电的时候空载电压是57.8V，车的仪表盘显示还有3格电，容易造成误判断，这时一启动就低压保护了。库仑计就好多了，直接显示容量为0：写在最后：这次组装的电池感觉非常简单顺利，一会儿就完成了，只需要将17块电池串联起来，顺便接上保护板，再放入外壳里就行了。电芯的循环寿命如何，只有通过时间来验证了。最后再重复一遍：注意：本篇文章主要晒个人DIY过程，供参考。尝试自制的朋友需要一定的动手能力和一定的电子电路知识，有一定风险，请勿模仿。关于锂电的其他知识和维护保养须知请点击本文的开头部分阅读上一篇，本文就不再赘述了。需要任何支持和帮助请跟帖，我会及时回复的。
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