 |
| Olověný trakční akumálor EVH 12150 12V/15Ah |
 |
| Li-ion články rozměru 18650 LG MG1 3,7V/2,9Ah |
Od března roku 2014 do dubna roku 2015 jsem pravidelně a spokojeně jezdil s "olověným Velociraptorem" do práce i na jiné vyjížďky, vzdal jsem to jen přes zimu. Ačkoliv jsem si pořídil nejkvalitnější zapouzdřené AGM trakční baterie řady EVH od firmy CSB a staral se o ně s tou nejlepší péčí, začalo se mi na jaře zdát, že poněkud "vadnou," že na konci Bukováku, kopce s kterým s vždy domů peru, nejedu už 25 km/h, ale jen 20 km/h. Vybil jsem doma doma obě aku a změřil kapacitu a zjistil jsem, že stále mají deklarovanou kapacitu, i když jedna baterka na tom byla o něco hůře, než druhá. Jelikož jsem ještě na kole neměl žádný wattmetr, kterým bych mohl monitorovat skutečný stav, celou věc jsem si vysvětlil následovně:
- buď mám po zimě menší fyzičku a prostě málo "pomáhám" mému přípomocnému vozíku do kopce a tudíž jedu pomaleji, než jak jsem jezdil před zimou
- a nebo obě, či jedna baterka jdou do kopru, ani ne tak z důvodu ztráty kapacity, jako z důvodu zvyšování vnitřního odporu, díky němuž padá rychleji napětí pod zátěží a baterka má menší výkon
- či kombinace obou těchto faktorů
Do olova jsem naskočil proto, že jsem si myslel, že jde o léty prověřenou, zvládnutou, bezpečnou, levnou a jednoduchou technologii o kterou nebude problém se starat, nabíjet apod. Bohužel brzy jsem zjistil, že má mnohem více omezení, než jak jsem uváděl v mém předcházejícím příspěvku a které byly:
1. Vysoká hmotnost a z toho pramenící nízká měrná hustota energie (kapacita) cca 40 Wh/kg
2. Jsou "měkké," při odběru velkých proudů rychle klesá jejich napětí a tím i výkon motoru
3. Velký rozdíl mezi reálnou a jmenovitou kapacitou, kdy při vyšším proudovém odběru se skutečná kapacita brutálně snižuje oproti jmenovité.
dále můžeme pokračovat:
4. Nízký počet cyklů při hlubokém vybíjení (a člověk nechce za kolem tahat dvojnásobnou kapacitu = zátěž s tím, že bude šetřit baterie, protože je bude vybíjet jen do poloviny kapacity) a z toho pramenící malý počet najetých km vzhledem k životnosti baterie
5. Paradoxně poslední dobou stále stoupající cena těchto baterek, což je v protikladu ke klesající ceně Li-ion baterek z článků 18650, takže Ah kapacity lionek je dnes levnější než u olova.
Největší problém olova opravdu zůstává váha, nízká měrná hustota energie a "měkkost" těchto akumulátorů, ale hlavně váha, váha a váha, díky níž se stanete zajatcem "olověného" elektrokola . ..
Pojďme učinit zajímavé srovnání váhové měrné hustoty energie (ta nás přece zajímá více než objemová) některých typů akumulátorů (v závorce je též uveden počet cyklů, co by měly vydržet; zdroj: batteryuniversity.com):
olověné 40-50 Wh/kg (počet cyklů 200 -300)
NiCd 45-80 Wh/kg (počet cyklů až 1500)
NiMH 60-120 Wh/kg (počet cyklů 300 -500)
NiMH 60-120 Wh/kg (počet cyklů 300 -500)
Li-ion - typ NCA dnes už 250 Wh/kg (počet cyklů 500 -1000)
pro srovnání
benzín 12 900 Wh/kg tj. při 25%ní účinnosti motoru stále máme k dispozici ohromujících a neuvěřitelných 3 225 Wh/kg energie!
Jinými slovy v některých aplikacích, jako třeba v letectví, je jiný zdroj energie zatím těžko představitelný. Například udávaná hodinová spotřeba vrtulníku W-3A Sokol (co s ním lítá plzeňská záchranka) je 400 l leteckého benzínu/hodinu x 0,75 = 300 kg paliva x 12 900 Wh = 3 870 000 Wh (3 870 kWh) chemické energie obsažené v palivu. Za 1 hodinu provozu tedy sežere Sokol tolik energie, jako zhruba spotřebuje průměrná čtyřčlenná paneláková rodina v elektrice za celý rok. Pokud bych chtěl tolik energie vyjezdit na elektrokole, tak bych při průměrné spotřebě 10 Wh/km ujel 387 000 km, tedy skoro desetkrát objel zeměkouli!
Jen odbočuji. Bezkonkurenční měrná hustota a dostupnost fosilních paliv, zejména ropy, zapříčinila to, proč nás je tu dnes 7 miliard lidí, lítáme v letadlech na dovolené, jezdíme auty i na běžných kolech, máme co jíst a můžeme číst a psát tyto řádky. . .
Co se týká elektrické bateriové trakce, je dobré si uvědomit, jak ze skrovných "poměrů" v porovnání se spalovacím motorem, musí vycházet.
Jelikož tedy mé znalosti ohledně akumulátorů pokročily, opadl strach z nových věcí a ceny 18650 NCA Li-ion článků spadly proklatě nízko, rozhodl jsem se postavit toto:
pro srovnání
benzín 12 900 Wh/kg tj. při 25%ní účinnosti motoru stále máme k dispozici ohromujících a neuvěřitelných 3 225 Wh/kg energie!
Jinými slovy v některých aplikacích, jako třeba v letectví, je jiný zdroj energie zatím těžko představitelný. Například udávaná hodinová spotřeba vrtulníku W-3A Sokol (co s ním lítá plzeňská záchranka) je 400 l leteckého benzínu/hodinu x 0,75 = 300 kg paliva x 12 900 Wh = 3 870 000 Wh (3 870 kWh) chemické energie obsažené v palivu. Za 1 hodinu provozu tedy sežere Sokol tolik energie, jako zhruba spotřebuje průměrná čtyřčlenná paneláková rodina v elektrice za celý rok. Pokud bych chtěl tolik energie vyjezdit na elektrokole, tak bych při průměrné spotřebě 10 Wh/km ujel 387 000 km, tedy skoro desetkrát objel zeměkouli!
Jen odbočuji. Bezkonkurenční měrná hustota a dostupnost fosilních paliv, zejména ropy, zapříčinila to, proč nás je tu dnes 7 miliard lidí, lítáme v letadlech na dovolené, jezdíme auty i na běžných kolech, máme co jíst a můžeme číst a psát tyto řádky. . .
Co se týká elektrické bateriové trakce, je dobré si uvědomit, jak ze skrovných "poměrů" v porovnání se spalovacím motorem, musí vycházet.
Jelikož tedy mé znalosti ohledně akumulátorů pokročily, opadl strach z nových věcí a ceny 18650 NCA Li-ion článků spadly proklatě nízko, rozhodl jsem se postavit toto:
Ačkoliv to vypadá jako domácí bomba, je to domácí punková li-ion baterka složená ze 48 kusů 18650 článků LG. Zkratka 18650 znamená, že článek má průměr 18 mm a délku 65 mm. Tyto články se prvně začaly používat v baterkách do notebooků a do vrtaček, ale dnes z nich vyrábí akumulátory pro své elektromobily i např. automobilka Tesla. A proč zrovna z těchto článků? Protože tyto články disponují bezkonkurenčně nejlepší váhovou a objemovou hustotou energie! Navíc, oproti Lipol (Lithium-polymer) pytlíkům jsou mnohem bezpečnější. Těchto článků je mnoho typů a kapacit. Obecně se dá říci, že články s menší kapacitou snesou mnohem vyšší vybíjecí proudy (i 20C kontinuálně) a články s největší kapacitou, zase snesou menší vybíjecí proudy (je to z důvodu jejich mnohem tenčích elektrod). V současnosti největší kapacita těchto článků dosahuje 3,5Ah. Uvidíte-li někde někoho inzerovat články s vyšší kapacitou, je to zaručeně podvod. Dnes se používá v největší míře NCA chemie těchto článků = LiNiCoAlO2.
Hlavními výrobci těchto článků jsou firmy Panasonic, Samsung, LG.
Hlavními výrobci těchto článků jsou firmy Panasonic, Samsung, LG.
Nominální napětí těchto článků bývá 3.7 V nebo 3,6 V, maximální 4,2 V (lépe ale nabíjet jen na 4,1 V, výrazně se tím prodlouží životnost) a minimální 2,5 V (v praxi se ale články vybíjí tak do 3,2 V, lépe je vybíjet jen do 3,5 V).
Jak je zřejmé, tyto články musíme řadit při stavbě baterie sériovo-paralelně a použít jich větší množství. Např Tesla S má sestavenou baterku ze 7000 článků.
Pokud chceme stavět baterku z 18650 článků, je nutno si najít nejdříve levného a ověřeného dodavatele. To bude pravděpodobně ze zahraničí, protože ač se v ČR tyto články prodávají, jsou u nás drahý jako prase, protože každý obchodník tady chce co nejvíce vydělat. Dodavatel musí být ověřený proto, protože u těchto článků často hrozí, že koupíte různé náhražky, v podstatě úplně jiné články s mnohem menší kapacitou a vůbec jinou chemií, jinými vlastnostmi apod. Do článků prostě nevidíte! Proto nedoporučuji tyto články nakupovat přímo z z Číny, z aliexpressu atd., kde se to podvodnými články jen hemží.
Pak si musíme vybrat vhodný typ článku vzhledem k jeho kapacitě, proudové zatížitelnosti a ceně. Já zvolil typ LG MJ1, třebaže měl menší kapacitu jen 2,9Ah, byl mnohem levnější než 3,5 Ah typ (cca 3 USD oproti 5 USD), navíc měl dobrou proudovou zatížitelnost. V praxi baterka z těchto článků sice bude větší než z 3,5 Ah typu, ale bude mít lepší poměr cena/Wh tj. při stejné kapacitě bude levnější.
Zde je vybíjecí charakteristika zvoleného článku:
(Jak je vidno i u li-ion článků, klesá kapacita v souvislosti s velikostí odebíraného proudu, ale v mnohem menší míře než u olověné chemie.)
Nyní nás čeká promyslet návrh vlastního sériovo -paralelní uspořádání baterie:
- počet článků v sérii se odvíjí od požadovaného napětí. "Olověný Velociraptor" používal 2 x 12 V olověný akumulátor, takže nominální napětí vozíku bylo 24 V a maximální napětí (po nabití) zhruba 26 V, přičemž na konci 3 kilometrovém stoupání (průměrně 6% stoupání, nicméně místy dosahující 10%) padalo napětí na 21 V. Tudíž novou Li-ion baterku navrhnu s mírně vyšším napětím, což se pozitivně projeví ve zvýšení výkonu motoru a max. rychlosti a rovněž budu mít "rezervu" pro pokles napětí ve stoupání (i když předpokládám, že napětí bude klesat méně než u Pb chemie).
Spojím tedy 8 článků do série = 8S uspořádání = nominální (střední) napětí = 8 x 3,7 V = 29,6 V a maximální napětí = 8 x 4,2 = 33,6 V (s tím, že pokud budu články kvůli prodloužení životnosti nabíjet jen na 4,1 V na článek, bude max. napětí 32,8 V). S tímto napětím a s mnohem lehčí Li-ion baterkou se Velociraptor zajisté promění v naprosto jiný zvíře.
- paralelní počet se odvíjí od požadované kapacity, ale pozor, nutno taky počítat s tím, jaký bude proudový odběr z naší baterie a podle toho volit minimální kapacitu baterie. Pokud by byla kapacita baterie vzhledem k odebíranému proudu moc malá, budeme baterku přetěžovat, bude se hřát (a teplo jak známo likviduje Li-ion chemii) a brzy nám odejde. V mém případě můžu počítat s odběrem až 28A (I když má motor MY1016 motor jmenovitý výkon 350W při 24V a 19A, dle měření dnes již vím, že 500W regulátor je do něj schopný poslat i 28A! ).
28A : 6 článků paralelně = 4,7 A/na článek při maximální zátěži, přitom dle specifikace i dle praktických měření zveřejněných na internetu (protože, jak známo, papír snese všechno), vím, že 1 článek je schopný vydržet trvalé vybíjení proudem 10A (tj. téměř 3,5 C = tři a půl násobek kapacity článku). Po takovém vybíjení, je ale je už pěkně teplý (40 stupňů Celsia), což není dobré pro životnost, navíc výrazněji klesá kapacita (dle grafu vybíjecí charakteristiky). V mém případě se dostávám při mém max. možném odběru pouze na polovinu této hodnoty, což je dobré. V praxi budu při běžné jízdě odebírat určitě o více než polovinu menší proud.
Kapacita mé baterie o konfiguraci 6 článků paralelně (6P) = 6 x 2,9Ah = 17,4 Ah
Tato baterie uchová energii: 17,4Ah x 29,6V = 515Wh
Teoretický dojezd při spotřebě 10 Wh/km = 515Wh : 10 = 51 km (V praxi ale není dobré pro životnost baterie vycucávat baterku nadoraz, ale na druhou stranu, při aktivním šlapání, může být spotřeba menší, např. 8 Wh/km)
Baterka tedy bude mít konfiguraci 8S6P, ale protože vlastním dvě modelářské nabíječky, které nabíjí Li-ion baterky o maximálním napětí 6S (22,2 V), rozdělím si baterku na 2 bloky, takže z důvodu nabíjení skutečná konfigurace bude: 2 x 4S6P a oba bloky budu zapojovat do série. Tato konfigurace mi umožní rozpojit baterku a nabíjet ji dvěma nabíječkama současně.
Jednotlivé sekce po šesti článcích jsem spojil lepenkou (oblepil dokola), mé oblíbené spojovací konstrukční technologie a tím samým způsobem jsem spojil i blok baterie, jenž je složený ze čtyřech sekcí článků (též jsem blok o 24 článcích v podstatě oblepil lepenkou dokola). Počítal jsem, že mezery mezi článkama poslouží pro lepší chlazení článků.
Měl jsem tedy připravené 2 bloky, takové kvádříky, každý skládající se ze 24 článků. Nyní už zbývalo pouze vzájemně propojit všechny články a to jak paralelně, tak sériově. Normálně se články propojují niklovými pásky, které se k článkům bodují bodovačkou. Ta se dá koupit z Číny už za 150 USD a výhodou takového spojování je šetrnost k článkům, neboť krátký výboj ze dvou elektrod v podstatě nijak neohřeje a tím nepoškodí článek.
Ovšem kvůli stavbě jedné baterky nedává příliš smysl kupovat si bodovačku. Nezbylo mi tedy nic jiného, než použít "punkového" způsobu spojování článků a to pájení. To může být potenciálně nebezpečné v tom, že prohřejete a zničíte nějaký článek, nebo ho snad i zapálíte a vyhoříte.
Řešení jsem našel v komunitě na ultimátním elektrokolovém fóru na "endless-sphere.com," kde člen fóra Kepler úspěšně vyzkoušel spájení článků pomocí odsávacího lanka, což je vlastně ploché měděné lanko spletené s velkého množství tenkých měděných drátků, které se používá při pájení k odsávání rozteklého cínu. Toto lanko se díky kapilárnímu efektu do cínu přímo přímo přisaje a to okamžitě, takže pájení proběhne po minimální dobu. Dále musíme požít silnou páječku (150W), abychom cín okamžitě rozpustili a neprohřívali článek a dále je vhodné okamžitě po pájení zchladit článek proudem vzduchu z pistole od kompresoru.
Vlastní postup spájení mé baterie byl následující:
- zdrsnění kladných i záporných pólů všech článků brusným papírem, aby na ně dobře chytal cín
- pocínování obou pólů všech článků, nanesl jsem kapku cínu a tu ihned zchladil proudem tlakového vzduchu
- pak jsem propájel vždy jednotlivou sekci šesti paralelních článků, položil jsem přes 6 článků odsávací lanko a v podstatě jsem ho jen horkou páječkou protlačil do kapky cínu na povrchu článku a hned spoj zchladil vzduchem
- pak jsem podobným způsobem propojil články do série. Propojoval jsem každý článek s každým, abych měl jistotu, že baterka bez problému přenese odebíraný proud
- Nakonec jsem připájel vodiče na kladný a záporný "konec" každého bateriového bloku. To znamená z každého bloku vedou dva vodiče + a -; dvěma vodiči se přes konektor bloky propojují do série a z jednoho bloku vede + vodič a z druhého - vodič ven (co zapojuji do regulátoru) přes modelářský XT90 konektor.
Teď už zbývalo pouze napájet tenké plochý 4S JST-XH servisní konektor pro každý jednotlivý blok, tento konektor má pět drátů, kdy černý drát vede na mínus baterky, červený na plus a zbývající drátky (barevně odlišené) se v pořadí napojí na jednotlivé paralelní sekce, takže nyní můžeme odečítat přesné napětí u každé paralelní sekce (nebo-li jednoho 6ti článku) a nejsme při měření odkázáni pouze na celkové napětí baterie (jako např. u olověné zapouzdřené baterky, kde v podstatě nejsme schopný změřit jednotlivé napětí jejích šesti do série zapojených článků).
Možnost měření jednotlivých napětí článků v sérii je u Li-ion baterky naprostou nezbytností, protože kdyby se nám články (v našem případě paralelní 6ti články, které se chovají v podstatě jako jeden velký článek) z nějakého důvodu rozbalancovaly, mohlo by se stát, že i při správném napětí celé baterie (např. maximálního napětí 16,8 V u 4S baterie) by některý článek přesáhl napětí 4,2 V a mohl by se zničit, či i vznítit a explodovat. To samé, ale opačně se týká i min. napětí, kdy můžeme nějaký článek podbít pod 2,5 V a tím ho trvale zničit (s nebezpečím, pokud takový článek budeme nabíjet, že nám opět vzplane).
Dá se zjednodušeně říci, že běžná Li-ion baterka na elektrokolo má na tento servisní konektor napojený na BMS = Battery Management System = 1 plošný spoj levný čínský elektroniky, který se stará o vyrovnávání napětí jednotlivých do série zapojených více-článků (paralelních sekcí), odpojuje baterku při min. napětí při vybíjení a při max. napětí při nabíjení a také omezuje proud baterky při nadměrném odběru. Dá se říci, že tento jeden čínský plošný spoj má v rukou život celé naší baterky.
Jak už nyní tušíte, vzhledem k mé sympatii k této krabičce, jsem se rozhodl pro další punkové řešení a to zcela vynechat v mé baterce BMS!
Na první pohled se tohle může zdát jako šílenost, takový hazard a nezodpovědnost! Opak je však pravdou! BMS bývá pro baterku často škodlivá. Svěřili jme sice starost o baterku chytré elektronice, ale nyní nemáme přehled nad tím, co se v baterce děje. V žádné tovární baterce na elektrokolo není žádný servisní konektor, kde bychom si mohli přeměřit napětí jednotlivých sekcí. Pokud baterku nerozebereme a nezměříme jednotlivé sekce voltmetrem, nikdy se nic nedovíme, ale při rozebrání zase přijdeme o záruku. Vlastně ani nevíme, jestli vůbec funguje správně samotná BMS, protože pokud je baterka nová a zdravá, většinou žádné balancování nepotřebuje a napětí článků je v příkladném souběhu i když BMS nebalancuje. A pokud-by se stal s baterkou nějaký problém (nějaké velké proudové namáhání, zkrat, přehřátí článků apod.), nebo baterka již stárne a články se začnou drasticky rozcházet, BMS takové rozdíly stejně nemusí zvládnout, což dříve nebo později skončí, že baterka klekne, z důvodu, že jedna řada článku odejde na podvybití. Pravdou totiž bývá, že většina baterka odejde ne vadou článků, ale vadou BMS! Další problém BMS bývá, že často balancují články až na úrovni napětí 4,2 V na článek, což je ovšem napětí, které z dlouhodobého hlediska není pro články Li-iom příznivé. Pokud budeme nabíjet články pouze na napětí 4,1 V, neubereme si příliš kapacity, za to zdvojnásobíme dvojnásobně životnost baterky.
Zde je pěkné anglické video, vysvětlující, proč zrovna nepoužívat BMS:
Pokud tedy chceme vzít osud baterky do vlastních rukou, nebuďme přihlouplými uživateli, staňme se experty a zbavme se BMS. Stačí vyvést servisní konektor ven z baterky a pomocí cell loggeru za 400 Kč mít naprostý přehled o stavu naší baterie. Tak to dělají ostatně všichni modeláři, kdy jejich "Lipolky" (Lithium-polymerové akumulátory) nemají žádnou BMS ale pouze zmíněný servisní konektor a 2 silové vodiče + a - (sloužící k nabíjení a vybíjení).
Pak si musíme vybrat vhodný typ článku vzhledem k jeho kapacitě, proudové zatížitelnosti a ceně. Já zvolil typ LG MJ1, třebaže měl menší kapacitu jen 2,9Ah, byl mnohem levnější než 3,5 Ah typ (cca 3 USD oproti 5 USD), navíc měl dobrou proudovou zatížitelnost. V praxi baterka z těchto článků sice bude větší než z 3,5 Ah typu, ale bude mít lepší poměr cena/Wh tj. při stejné kapacitě bude levnější.
Zde je vybíjecí charakteristika zvoleného článku:
(Jak je vidno i u li-ion článků, klesá kapacita v souvislosti s velikostí odebíraného proudu, ale v mnohem menší míře než u olověné chemie.)
Nyní nás čeká promyslet návrh vlastního sériovo -paralelní uspořádání baterie:
- počet článků v sérii se odvíjí od požadovaného napětí. "Olověný Velociraptor" používal 2 x 12 V olověný akumulátor, takže nominální napětí vozíku bylo 24 V a maximální napětí (po nabití) zhruba 26 V, přičemž na konci 3 kilometrovém stoupání (průměrně 6% stoupání, nicméně místy dosahující 10%) padalo napětí na 21 V. Tudíž novou Li-ion baterku navrhnu s mírně vyšším napětím, což se pozitivně projeví ve zvýšení výkonu motoru a max. rychlosti a rovněž budu mít "rezervu" pro pokles napětí ve stoupání (i když předpokládám, že napětí bude klesat méně než u Pb chemie).
Spojím tedy 8 článků do série = 8S uspořádání = nominální (střední) napětí = 8 x 3,7 V = 29,6 V a maximální napětí = 8 x 4,2 = 33,6 V (s tím, že pokud budu články kvůli prodloužení životnosti nabíjet jen na 4,1 V na článek, bude max. napětí 32,8 V). S tímto napětím a s mnohem lehčí Li-ion baterkou se Velociraptor zajisté promění v naprosto jiný zvíře.
- paralelní počet se odvíjí od požadované kapacity, ale pozor, nutno taky počítat s tím, jaký bude proudový odběr z naší baterie a podle toho volit minimální kapacitu baterie. Pokud by byla kapacita baterie vzhledem k odebíranému proudu moc malá, budeme baterku přetěžovat, bude se hřát (a teplo jak známo likviduje Li-ion chemii) a brzy nám odejde. V mém případě můžu počítat s odběrem až 28A (I když má motor MY1016 motor jmenovitý výkon 350W při 24V a 19A, dle měření dnes již vím, že 500W regulátor je do něj schopný poslat i 28A! ).
28A : 6 článků paralelně = 4,7 A/na článek při maximální zátěži, přitom dle specifikace i dle praktických měření zveřejněných na internetu (protože, jak známo, papír snese všechno), vím, že 1 článek je schopný vydržet trvalé vybíjení proudem 10A (tj. téměř 3,5 C = tři a půl násobek kapacity článku). Po takovém vybíjení, je ale je už pěkně teplý (40 stupňů Celsia), což není dobré pro životnost, navíc výrazněji klesá kapacita (dle grafu vybíjecí charakteristiky). V mém případě se dostávám při mém max. možném odběru pouze na polovinu této hodnoty, což je dobré. V praxi budu při běžné jízdě odebírat určitě o více než polovinu menší proud.
Kapacita mé baterie o konfiguraci 6 článků paralelně (6P) = 6 x 2,9Ah = 17,4 Ah
Tato baterie uchová energii: 17,4Ah x 29,6V = 515Wh
Teoretický dojezd při spotřebě 10 Wh/km = 515Wh : 10 = 51 km (V praxi ale není dobré pro životnost baterie vycucávat baterku nadoraz, ale na druhou stranu, při aktivním šlapání, může být spotřeba menší, např. 8 Wh/km)
Baterka tedy bude mít konfiguraci 8S6P, ale protože vlastním dvě modelářské nabíječky, které nabíjí Li-ion baterky o maximálním napětí 6S (22,2 V), rozdělím si baterku na 2 bloky, takže z důvodu nabíjení skutečná konfigurace bude: 2 x 4S6P a oba bloky budu zapojovat do série. Tato konfigurace mi umožní rozpojit baterku a nabíjet ji dvěma nabíječkama současně.
 |
| Půdorysný pohled na rozmístění článků baterie konfigurace 2 x 4S6P |
Měl jsem tedy připravené 2 bloky, takové kvádříky, každý skládající se ze 24 článků. Nyní už zbývalo pouze vzájemně propojit všechny články a to jak paralelně, tak sériově. Normálně se články propojují niklovými pásky, které se k článkům bodují bodovačkou. Ta se dá koupit z Číny už za 150 USD a výhodou takového spojování je šetrnost k článkům, neboť krátký výboj ze dvou elektrod v podstatě nijak neohřeje a tím nepoškodí článek.
 |
| Typická čínská "neprofesionální" bodovačka |
Ovšem kvůli stavbě jedné baterky nedává příliš smysl kupovat si bodovačku. Nezbylo mi tedy nic jiného, než použít "punkového" způsobu spojování článků a to pájení. To může být potenciálně nebezpečné v tom, že prohřejete a zničíte nějaký článek, nebo ho snad i zapálíte a vyhoříte.
Řešení jsem našel v komunitě na ultimátním elektrokolovém fóru na "endless-sphere.com," kde člen fóra Kepler úspěšně vyzkoušel spájení článků pomocí odsávacího lanka, což je vlastně ploché měděné lanko spletené s velkého množství tenkých měděných drátků, které se používá při pájení k odsávání rozteklého cínu. Toto lanko se díky kapilárnímu efektu do cínu přímo přímo přisaje a to okamžitě, takže pájení proběhne po minimální dobu. Dále musíme požít silnou páječku (150W), abychom cín okamžitě rozpustili a neprohřívali článek a dále je vhodné okamžitě po pájení zchladit článek proudem vzduchu z pistole od kompresoru.
 |
| Odsávací lanko o šíři 3 mm |
 |
| Spojování článků (4P) u Keplerovo baterie |
- zdrsnění kladných i záporných pólů všech článků brusným papírem, aby na ně dobře chytal cín
- pocínování obou pólů všech článků, nanesl jsem kapku cínu a tu ihned zchladil proudem tlakového vzduchu
- pak jsem propájel vždy jednotlivou sekci šesti paralelních článků, položil jsem přes 6 článků odsávací lanko a v podstatě jsem ho jen horkou páječkou protlačil do kapky cínu na povrchu článku a hned spoj zchladil vzduchem
- pak jsem podobným způsobem propojil články do série. Propojoval jsem každý článek s každým, abych měl jistotu, že baterka bez problému přenese odebíraný proud
- Nakonec jsem připájel vodiče na kladný a záporný "konec" každého bateriového bloku. To znamená z každého bloku vedou dva vodiče + a -; dvěma vodiči se přes konektor bloky propojují do série a z jednoho bloku vede + vodič a z druhého - vodič ven (co zapojuji do regulátoru) přes modelářský XT90 konektor.
 |
| "Silový" konektor XT90 (pro max. proud 90A) |
Teď už zbývalo pouze napájet tenké plochý 4S JST-XH servisní konektor pro každý jednotlivý blok, tento konektor má pět drátů, kdy černý drát vede na mínus baterky, červený na plus a zbývající drátky (barevně odlišené) se v pořadí napojí na jednotlivé paralelní sekce, takže nyní můžeme odečítat přesné napětí u každé paralelní sekce (nebo-li jednoho 6ti článku) a nejsme při měření odkázáni pouze na celkové napětí baterie (jako např. u olověné zapouzdřené baterky, kde v podstatě nejsme schopný změřit jednotlivé napětí jejích šesti do série zapojených článků).
 |
| Servisní konektor JST-XH pro články v sérii (4S) |
Možnost měření jednotlivých napětí článků v sérii je u Li-ion baterky naprostou nezbytností, protože kdyby se nám články (v našem případě paralelní 6ti články, které se chovají v podstatě jako jeden velký článek) z nějakého důvodu rozbalancovaly, mohlo by se stát, že i při správném napětí celé baterie (např. maximálního napětí 16,8 V u 4S baterie) by některý článek přesáhl napětí 4,2 V a mohl by se zničit, či i vznítit a explodovat. To samé, ale opačně se týká i min. napětí, kdy můžeme nějaký článek podbít pod 2,5 V a tím ho trvale zničit (s nebezpečím, pokud takový článek budeme nabíjet, že nám opět vzplane).
Dá se zjednodušeně říci, že běžná Li-ion baterka na elektrokolo má na tento servisní konektor napojený na BMS = Battery Management System = 1 plošný spoj levný čínský elektroniky, který se stará o vyrovnávání napětí jednotlivých do série zapojených více-článků (paralelních sekcí), odpojuje baterku při min. napětí při vybíjení a při max. napětí při nabíjení a také omezuje proud baterky při nadměrném odběru. Dá se říci, že tento jeden čínský plošný spoj má v rukou život celé naší baterky.
 |
| BMS pro 10S Li-ion baterii (36V), běžně se vyskytující v každé baterii na elektrokole |
Jak už nyní tušíte, vzhledem k mé sympatii k této krabičce, jsem se rozhodl pro další punkové řešení a to zcela vynechat v mé baterce BMS!
Na první pohled se tohle může zdát jako šílenost, takový hazard a nezodpovědnost! Opak je však pravdou! BMS bývá pro baterku často škodlivá. Svěřili jme sice starost o baterku chytré elektronice, ale nyní nemáme přehled nad tím, co se v baterce děje. V žádné tovární baterce na elektrokolo není žádný servisní konektor, kde bychom si mohli přeměřit napětí jednotlivých sekcí. Pokud baterku nerozebereme a nezměříme jednotlivé sekce voltmetrem, nikdy se nic nedovíme, ale při rozebrání zase přijdeme o záruku. Vlastně ani nevíme, jestli vůbec funguje správně samotná BMS, protože pokud je baterka nová a zdravá, většinou žádné balancování nepotřebuje a napětí článků je v příkladném souběhu i když BMS nebalancuje. A pokud-by se stal s baterkou nějaký problém (nějaké velké proudové namáhání, zkrat, přehřátí článků apod.), nebo baterka již stárne a články se začnou drasticky rozcházet, BMS takové rozdíly stejně nemusí zvládnout, což dříve nebo později skončí, že baterka klekne, z důvodu, že jedna řada článku odejde na podvybití. Pravdou totiž bývá, že většina baterka odejde ne vadou článků, ale vadou BMS! Další problém BMS bývá, že často balancují články až na úrovni napětí 4,2 V na článek, což je ovšem napětí, které z dlouhodobého hlediska není pro články Li-iom příznivé. Pokud budeme nabíjet články pouze na napětí 4,1 V, neubereme si příliš kapacity, za to zdvojnásobíme dvojnásobně životnost baterky.
Zde je pěkné anglické video, vysvětlující, proč zrovna nepoužívat BMS:
Pokud tedy chceme vzít osud baterky do vlastních rukou, nebuďme přihlouplými uživateli, staňme se experty a zbavme se BMS. Stačí vyvést servisní konektor ven z baterky a pomocí cell loggeru za 400 Kč mít naprostý přehled o stavu naší baterie. Tak to dělají ostatně všichni modeláři, kdy jejich "Lipolky" (Lithium-polymerové akumulátory) nemají žádnou BMS ale pouze zmíněný servisní konektor a 2 silové vodiče + a - (sloužící k nabíjení a vybíjení).
 |
| "LiPoMate" cell logger a balancer v jednom |
 |
| "LiPoMate" nyní balancuje 6 článků |
 |
| Modelářská Lithium-polymerová baterie 3S (nominální napětí 11,1 V) |
Tímto řešením mám vždy naprostý přehled o souběhu článků a mohu včas diagnostikovat případný problém. Zmíněný cell logger LiPoMate nejenže ukazuje napětí článků, ale ihned začne rozdíly článků vyrovnávat, takže za čas srovná napětí všech článků (na hodnotu článku s nejnižším napětím). Musím ale říci, že i po více než roce používání se souběh článků pohybuje v rozmezí +- 0,01 V, což je prostě skvělé!
Barterku rozpojenou na 2 části nabíjím dvěmi levnými čínskými nabíječkami B6SAC, což jsou typický čínský krámy, jenž měří napětí velmi nespolehlivě, ale zkalibroval jsem si je tak, aby spíše podměřovaly o 0,02 V proti skutečnosti. Do této nabíječky lze též připojit balanční konektor z baterky a pak tedy nabíjet a balancovat zároveň (mód balančního nabíjení), ovšem zjistil jsem, že ve skutečnosti při takovém nabíjení nabíječka spíše články rozbalancovává. Proto nabíjím baterky v nebalančním režimu a Li-ion módu, kdy nabíjím jen na 4,1 V na článek (v Lipol modu to je pak na plných 4,2 V) a občas jen kontroluji a dobalancovávám s LiPolMate měřákem. Plně nabitá baterka pak většinou ani nemá 4,10 V na článek, ale jen 4,08, V což je OK (Lepší když Vám nabíječka bude měřit vyšší napětí než je to skutečné, než aby tomu bylo naopak). B6SAC má tu výhodu, že nabíjí veškeré typy baterek (také NiCd, NiMH, Pb), dá se u ní nastavovat nabíjecí proud, může i vybíjet a na displeji také ukazuje na jakou kapacitu se daná baterka nabila (pokud nemáte na kole wattmetr, můžete pak zpětně dopočítat, kolik Wh energie jste spotřebovali). Tyto nabíječky jsem už úspěšně používal pro nabíjení mých olověných baterek.
Na kontrolování min. napětí za jízdy (abychom baterku nepodbili) se dá požít modelářský bzučák (v mém případě 2 bzučáky), jenž se opět zapojí do servisního konektoru baterky a který opět hlídá napětí každého článku a při nastaveném minimálním napětí jakéhokoliv článku (dá se nastavit od 2,7 po 3,8 V) začne řvát. Tyto bzučáky požívají modeláři, aby měli signalizaci, kdy jejich elektroletům dochází šťáva. Já tyto bzučáky ale již ani nepoužívám, protože co jezdím krátké trasy jako do práce, tak už vím kolik energie vyjedu a na jaké napětí se dostanu a pokud jedu delší trasu, tak jen kontroluji celkové napětí na Wattmetru (samozřejmě dobře vědoucí, kam dolů s napětím až můžu) a to mi stačí, neboť ze zkušenosti už vím, že baterka stále zůstává v souběhu a nemusím tedy neustále monitorovat za jízdy každý článek. Mimoto vždy sebou vozím LipoMate, takže když zastavím, nebo v případě nějakého problémů mohu vždy změřit napětí na všech článcích.
Barterku rozpojenou na 2 části nabíjím dvěmi levnými čínskými nabíječkami B6SAC, což jsou typický čínský krámy, jenž měří napětí velmi nespolehlivě, ale zkalibroval jsem si je tak, aby spíše podměřovaly o 0,02 V proti skutečnosti. Do této nabíječky lze též připojit balanční konektor z baterky a pak tedy nabíjet a balancovat zároveň (mód balančního nabíjení), ovšem zjistil jsem, že ve skutečnosti při takovém nabíjení nabíječka spíše články rozbalancovává. Proto nabíjím baterky v nebalančním režimu a Li-ion módu, kdy nabíjím jen na 4,1 V na článek (v Lipol modu to je pak na plných 4,2 V) a občas jen kontroluji a dobalancovávám s LiPolMate měřákem. Plně nabitá baterka pak většinou ani nemá 4,10 V na článek, ale jen 4,08, V což je OK (Lepší když Vám nabíječka bude měřit vyšší napětí než je to skutečné, než aby tomu bylo naopak). B6SAC má tu výhodu, že nabíjí veškeré typy baterek (také NiCd, NiMH, Pb), dá se u ní nastavovat nabíjecí proud, může i vybíjet a na displeji také ukazuje na jakou kapacitu se daná baterka nabila (pokud nemáte na kole wattmetr, můžete pak zpětně dopočítat, kolik Wh energie jste spotřebovali). Tyto nabíječky jsem už úspěšně používal pro nabíjení mých olověných baterek.
Na kontrolování min. napětí za jízdy (abychom baterku nepodbili) se dá požít modelářský bzučák (v mém případě 2 bzučáky), jenž se opět zapojí do servisního konektoru baterky a který opět hlídá napětí každého článku a při nastaveném minimálním napětí jakéhokoliv článku (dá se nastavit od 2,7 po 3,8 V) začne řvát. Tyto bzučáky požívají modeláři, aby měli signalizaci, kdy jejich elektroletům dochází šťáva. Já tyto bzučáky ale již ani nepoužívám, protože co jezdím krátké trasy jako do práce, tak už vím kolik energie vyjedu a na jaké napětí se dostanu a pokud jedu delší trasu, tak jen kontroluji celkové napětí na Wattmetru (samozřejmě dobře vědoucí, kam dolů s napětím až můžu) a to mi stačí, neboť ze zkušenosti už vím, že baterka stále zůstává v souběhu a nemusím tedy neustále monitorovat za jízdy každý článek. Mimoto vždy sebou vozím LipoMate, takže když zastavím, nebo v případě nějakého problémů mohu vždy změřit napětí na všech článcích.
Věřím, tedy že anti BMS "modelářské" minimalistické pojetí Li-ion baterky má své výhody. Ušetříme za jeden kus nespolehlivé čínské elektroniky a ušetříme na váze a na složitosti baterky. Navíc jsme přesně schopný regulovat na jaké max. napětí baterku nabijeme a na jakém skladovacím napětí ji ponecháme (doporučuji tak 3,5 -3,6 V a skladovat v chladu!) a tím prodloužíme životnost baterky. Navíc jsme schopni vybalancovat články při jakémkoliv napětí, ne jen blízko 4,2 V jako to dělá běžná BMS. A i vlastní dlouhodobé skladování baterie (např. přes zimu) je mnohem bezpečnějším podnikem, protože k baterce nemáme galvanicky připojen žádný obvod, který by nám mohl pomalu užírat energii z polovybité baterky, až bychom na jaře třeba zjistili, že baterka se díky BMS podvybila a již nelze nabít. Každá komplexnost má totiž své úskalí. Samozřejmě toto pojetí od nás vyžaduje určitou hlubší znalost ohledně fungování Li-ion, ale to je jen dobře, neboť, to se nám jen vrátí. . .
Jen poslední poznámka k tomuto tématu. Nedávno jsem pro mého tátu vyrobil "velkokapacitní" baterku na elektrokolo ze stejných LGMJ1 článků, ale v konfiguraci 10S7P, což je v podstatě baterka o běžném "elektrokolovém" nominálním napětí 37V, ale o kapacitě 20,3 Ah! (730 Wh!!! za úplně srandovní cenu). Tentokrát je již baterka zbodována tradiční metodou na bodovačce u mého kamaráda v Plzni. Protože táta není "expert" na baterky, baterku jsem vyrobil v tradičním duchu s BMS a s nabíječkou, co vypadá jako zdroj od notebooku, co se jen zapojí do baterky a co svítí červeně, když nabíjí a zeleně, když dobila baterku. Baterku jsem nejdříve prozatímně zalepil do plastové krabičky a začal ji testovat, abych se ujistil, že bezchybně funguje, protože pak ji předám tátovi a ten ji navždy profesionálně uvězní do modré smršťovací fólie. Baterka sice fungovala a funguje skvěle, ale stále jsem byl z ní nervózní, neboť jsem do ní prostě "neviděl." Funguje ta BMS? Nezničil jsem ji náhodou, když jsem k ní pájel vodiče? Balancuje? Dobře jsem totiž věděl, že to, že jsou články teď v naprostém souběhu, vůbec neznamená, že BMS opravdu funguje, protože u nové baterky, zvláště takto předimenzované, prostě články jsou v souběhu samy od sebe. Po několika cyklech jsem dostal zase strach, abych nějakou sekci nepřebil, protože při dobíjení na plno na 4,2 V na článek prostě už není žádná rezerva nahoru (jako při nabíjení na 4,1V) a pokud se články rozhodí, můžu nějaký snadno přebít a zničit jednu sekci. Asi dvakrát jsem tedy baterku rozlepil z krabičky a voltmetrem ručně přeměřil jednotlivé sekce, ale byl to prostě opruz. Nakonec jsem baterku rozebral po třetí a napájel na ní 2 extra servisní konektory JST-XH 5S (do série) a vyvedl je ven z baterky. A najednou jsem měl klidný pocit. Už nemusím baterku rozebírat. Stačí dvakrát zapojit LiPoMate a vím na čem jsem. Takže ač má baterka BMS, můžu jí zároveň přes další servisní konektory kdykoliv diagnostikovat.
Vraťme se však k mému projektu Li-ion baterky z 18650 článků o konfiguraci 8S6P (respektivě 2 x 4S6P). Jak celý tento projekt dopadl? Výborně! "Lithiový Velociraptor" se proměnil v naprosto jiné zvíře. Se zvýšeným napětím a menším poklesem napětí v zátěži jsem byl schopný jezdit s tlačnou kárkou po rovině 40 km/h a do mého kopce Bukováku i 30 km/h, samozřejmě za mé vydatné pomoci na pedálech. Bylo to nelepší "upgrade" Velociratoru, jaký jsem mohl udělat. Baterka byla po vyjetí Bukováku jen mírně teplá, zato motor byl naopak teplejší než při jízdě s olovem (pořád jsem na něj ale udržel ruku). "Tvrdá" baterka byla v kopci do něj schopná pumpovat mnohem více proudu. Napětí při nejvyšší zátěži v kopci Bukováku klesalo na pouhých 29 V, což udržovalo motor v dostatečném výkonu.
A k tomu ta váha! Váha baterky byla zhruba jen 2,5 kg (váha samotných článků 2 208 g) a kapacita 500 Wh, což se nedalo porovnávat s těžkou olověnou bestií o váze 11 Kg a kapacitě v reálu odhadem jen 300 Wh. Kárka prostě ožila a to i bez motoru, najednou jsem nemusel dopomoc motoru tolik používat, protože je rozdíl, jestli za sebou táhnete 2,5 kg nebo 11 kg baterek a tím se mi vlastně sám o sobě prodloužil dojezd, aniž by to bylo zásluhou vyšší kapacity baterie. Nebyl jsem již otrokem olova!
Zvýšení nominálního napětí z 24 V na 29,6 V zvýšilo nominální výkon motoru z 350W na 550W (zhruba počítáno), měrný výkon se zvýšil z původního:
350 W nominálního výkonu motoru/18 kg (7 kg vozík a 11 kg baterka)= měrný výkon 19,44 W/kg
na
550 W nominálního výkonu motoru/9,5kg (7 kg vozík a 2,5 kg baterka) = měrný výkon 57,89 W/kg.
což už člověk prostě cítí.
Navíc jízdní vlastnosti odlehčeného "Lithiového" Velociraptoru se zlepšily a hlavně uklidnily, jediná potíž byla snad v tom, že na mokru za deště se díky odlehčení vozíku snížila trakce hnacího kola, prostě přehuštěné kolo vozíku dostávalo aquaplaning a s tím bylo třeba počítat (stávalo se to ve strmých stoupáních na hladkém asfaltu, řešení bylo najet ke krajnici, kde se kolo chytlo).
Cena baterie byla rovněž skvělá, 48 článků vyšlo i s poštovným na 158 USD x 25 Kč = 3.950 Kč, zbytek nákladů byl zanedbatelný. Když si vezmu, že v té době nabízel Bosch ke svým elektrokolům maximálně 400 Wh baterku a za novou náhradní chtěl 15.000 Kč + 5.00 Kč si přihodili obchodníci, takže bratru to bylo 20.000 Kč! V tomto se "punkový" přístup opravdu vyplatil, navíc jsem se mnohé naučil!
Mrzí mě jen, že jsem při výrobě baterky nedělal žádnou fotodokumentaci, kterou bych mohl teď zveřejnit.
Používal jsem baterku od dubna 2015 do června 2016 a najel na ní zhruba 1 600 km při absolvování 60ti cyklů. Baterka fungovala stále jako nová. V červnu 2016 jsem v souvislosti s vývojem Velociraptoru Mk. II baterku upgradoval přidáním dalšího bloku 4S6P článků (tj. 24 kusů) zapojených do série, takže mi prakticky vznikla baterka 12S6P (3x 4S6P) o nominálním napětí 44,4 V (772 Wh!). Ale to už je na jiné povídání...
Na závěr připojuji pěkný video tutoriál z ebikeschool,com, kde je krásně popsána stavba Li-ion baterie z 18650 článků (sice v angličtině, ale je to srozumitelné i pro toho, kdo anglicky neumí):
Vlastní webový tutoriál uveřejněný na stránkách ebikeschool.con je zde:
http://www.ebikeschool.com/how-to-build-a-diy-electric-bicycle-lithium-battery-from-18650-cells/
Jen poslední poznámka k tomuto tématu. Nedávno jsem pro mého tátu vyrobil "velkokapacitní" baterku na elektrokolo ze stejných LGMJ1 článků, ale v konfiguraci 10S7P, což je v podstatě baterka o běžném "elektrokolovém" nominálním napětí 37V, ale o kapacitě 20,3 Ah! (730 Wh!!! za úplně srandovní cenu). Tentokrát je již baterka zbodována tradiční metodou na bodovačce u mého kamaráda v Plzni. Protože táta není "expert" na baterky, baterku jsem vyrobil v tradičním duchu s BMS a s nabíječkou, co vypadá jako zdroj od notebooku, co se jen zapojí do baterky a co svítí červeně, když nabíjí a zeleně, když dobila baterku. Baterku jsem nejdříve prozatímně zalepil do plastové krabičky a začal ji testovat, abych se ujistil, že bezchybně funguje, protože pak ji předám tátovi a ten ji navždy profesionálně uvězní do modré smršťovací fólie. Baterka sice fungovala a funguje skvěle, ale stále jsem byl z ní nervózní, neboť jsem do ní prostě "neviděl." Funguje ta BMS? Nezničil jsem ji náhodou, když jsem k ní pájel vodiče? Balancuje? Dobře jsem totiž věděl, že to, že jsou články teď v naprostém souběhu, vůbec neznamená, že BMS opravdu funguje, protože u nové baterky, zvláště takto předimenzované, prostě články jsou v souběhu samy od sebe. Po několika cyklech jsem dostal zase strach, abych nějakou sekci nepřebil, protože při dobíjení na plno na 4,2 V na článek prostě už není žádná rezerva nahoru (jako při nabíjení na 4,1V) a pokud se články rozhodí, můžu nějaký snadno přebít a zničit jednu sekci. Asi dvakrát jsem tedy baterku rozlepil z krabičky a voltmetrem ručně přeměřil jednotlivé sekce, ale byl to prostě opruz. Nakonec jsem baterku rozebral po třetí a napájel na ní 2 extra servisní konektory JST-XH 5S (do série) a vyvedl je ven z baterky. A najednou jsem měl klidný pocit. Už nemusím baterku rozebírat. Stačí dvakrát zapojit LiPoMate a vím na čem jsem. Takže ač má baterka BMS, můžu jí zároveň přes další servisní konektory kdykoliv diagnostikovat.
Vraťme se však k mému projektu Li-ion baterky z 18650 článků o konfiguraci 8S6P (respektivě 2 x 4S6P). Jak celý tento projekt dopadl? Výborně! "Lithiový Velociraptor" se proměnil v naprosto jiné zvíře. Se zvýšeným napětím a menším poklesem napětí v zátěži jsem byl schopný jezdit s tlačnou kárkou po rovině 40 km/h a do mého kopce Bukováku i 30 km/h, samozřejmě za mé vydatné pomoci na pedálech. Bylo to nelepší "upgrade" Velociratoru, jaký jsem mohl udělat. Baterka byla po vyjetí Bukováku jen mírně teplá, zato motor byl naopak teplejší než při jízdě s olovem (pořád jsem na něj ale udržel ruku). "Tvrdá" baterka byla v kopci do něj schopná pumpovat mnohem více proudu. Napětí při nejvyšší zátěži v kopci Bukováku klesalo na pouhých 29 V, což udržovalo motor v dostatečném výkonu.
A k tomu ta váha! Váha baterky byla zhruba jen 2,5 kg (váha samotných článků 2 208 g) a kapacita 500 Wh, což se nedalo porovnávat s těžkou olověnou bestií o váze 11 Kg a kapacitě v reálu odhadem jen 300 Wh. Kárka prostě ožila a to i bez motoru, najednou jsem nemusel dopomoc motoru tolik používat, protože je rozdíl, jestli za sebou táhnete 2,5 kg nebo 11 kg baterek a tím se mi vlastně sám o sobě prodloužil dojezd, aniž by to bylo zásluhou vyšší kapacity baterie. Nebyl jsem již otrokem olova!
Zvýšení nominálního napětí z 24 V na 29,6 V zvýšilo nominální výkon motoru z 350W na 550W (zhruba počítáno), měrný výkon se zvýšil z původního:
350 W nominálního výkonu motoru/18 kg (7 kg vozík a 11 kg baterka)= měrný výkon 19,44 W/kg
na
550 W nominálního výkonu motoru/9,5kg (7 kg vozík a 2,5 kg baterka) = měrný výkon 57,89 W/kg.
což už člověk prostě cítí.
Navíc jízdní vlastnosti odlehčeného "Lithiového" Velociraptoru se zlepšily a hlavně uklidnily, jediná potíž byla snad v tom, že na mokru za deště se díky odlehčení vozíku snížila trakce hnacího kola, prostě přehuštěné kolo vozíku dostávalo aquaplaning a s tím bylo třeba počítat (stávalo se to ve strmých stoupáních na hladkém asfaltu, řešení bylo najet ke krajnici, kde se kolo chytlo).
Cena baterie byla rovněž skvělá, 48 článků vyšlo i s poštovným na 158 USD x 25 Kč = 3.950 Kč, zbytek nákladů byl zanedbatelný. Když si vezmu, že v té době nabízel Bosch ke svým elektrokolům maximálně 400 Wh baterku a za novou náhradní chtěl 15.000 Kč + 5.00 Kč si přihodili obchodníci, takže bratru to bylo 20.000 Kč! V tomto se "punkový" přístup opravdu vyplatil, navíc jsem se mnohé naučil!
Mrzí mě jen, že jsem při výrobě baterky nedělal žádnou fotodokumentaci, kterou bych mohl teď zveřejnit.
Používal jsem baterku od dubna 2015 do června 2016 a najel na ní zhruba 1 600 km při absolvování 60ti cyklů. Baterka fungovala stále jako nová. V červnu 2016 jsem v souvislosti s vývojem Velociraptoru Mk. II baterku upgradoval přidáním dalšího bloku 4S6P článků (tj. 24 kusů) zapojených do série, takže mi prakticky vznikla baterka 12S6P (3x 4S6P) o nominálním napětí 44,4 V (772 Wh!). Ale to už je na jiné povídání...
Na závěr připojuji pěkný video tutoriál z ebikeschool,com, kde je krásně popsána stavba Li-ion baterie z 18650 článků (sice v angličtině, ale je to srozumitelné i pro toho, kdo anglicky neumí):
Vlastní webový tutoriál uveřejněný na stránkách ebikeschool.con je zde:
http://www.ebikeschool.com/how-to-build-a-diy-electric-bicycle-lithium-battery-from-18650-cells/
Žádné komentáře:
Okomentovat