En tant que chef de projet, il est important de comprendre les différents composants qui composent une batterie de vélo électrique. Cela vous permettra de mieux estimer le coût et les délais de votre projet. Dans cet article de blog, nous examinerons les principaux composants matériels d'une batterie de vélo électrique : coque ignifuge, écran LED (uniquement utilisé dans certaines parties des batteries), BMS intelligent, cellules, porte-cellule, bague d'étanchéité , jeu de barres de cellule, connecteurs et câbles, et chargeur.
Nous discuterons également de certains des principaux avantages de chaque composant important. Continuez à lire pour en savoir plus!
Coque ignifuge ou boîtier de batterie
La coque ignifuge ou le boîtier de batterie est l'enveloppe extérieure qui maintient toutes les cellules et le BMS ensemble. Il est important de choisir un étui fabriqué à partir de matériaux de haute qualité et résistant aux chocs et aux chutes. Cela aidera à garantir que votre batterie reste en sécurité et fonctionne bien pendant longtemps.
Les matériaux comprennent l'ABS et le PC, qui sont produits par un moule à injection. Il possède un certain niveau de capacité ignifuge afin de protéger efficacement les utilisateurs contre les dommages secondaires en cas d'accident.
De plus, la certification affectera les matériaux et la conception du boîtier.
Par exemple l'UL2271. Il demande à la batterie de pouvoir passer le crash test. Le test d'écrasement aura une force à un angle différent et la batterie ne devrait pas prendre feu ou exploser. Dans ce cas, le boîtier métallique à haute résistance avec des cellules de batterie UL réussit souvent le test.
D’un autre côté, l’imperméabilisation fait également partie de l’UL. Cela nécessite que le boîtier ait une bonne conception de vente pour aider la batterie à réussir le test.
Affichage LED
Il peut afficher le SOC de la batterie et permettre d'afficher les conditions de la batterie, par exemple le courant, la tension et la température. Cependant, un tel affichage LED ne convient pas à toutes les batteries de vélos électriques, qui sont conçues selon les idéaux des clients.
BMS (système de gestion de batterie) de batterie au lithium
BMS abréviation de Système de gestion de batterie est un circuit imprimé et l'élément clé des batteries lithium-ion. Certains sont plus fiables que d’autres. Mais, d’une manière générale, les meilleurs systèmes BMS utiliseront des composants de meilleure qualité et auront une plus longue expérience en matière de performances fiables.
En tant que carte de circuit imprimé BMS, elle comprend diverses parties : NTC, B+/B-, P+/P- vers le contrôleur, alimentation moteur, PAS, USB 5V/rétroéclairage, interrupteur d'alimentation et câble de charge/câble CAN.
Cet ensemble de circuit imprimé vous permet de contrôler le niveau de tension, le courant et la température de la batterie. Il aide à protéger la batterie en l'empêchant de surchauffer, de se surcharger ou de se décharger excessivement. Si c'est le cas, BMS déconnectera cette cellule du reste du pack.
Il surveille et réagit également aux SOH, SOC et DoD à l'aide de l'état d'équilibrage.
En savoir plus sur le protections offertes par un système de gestion de batterie.
L'équilibrage des cellules et les systèmes de gestion thermique sont deux caractéristiques clés d'un BMS. Un système d'équilibrage des cellules garantit que les cellules de chaque bloc-batterie se situent dans une plage acceptable en termes de tension et de capacité de la batterie. Lorsque le SOC ou le SOH change, il est équilibré en chargeant ou en déchargeant certaines cellules pour maintenir l'équilibre. Cela peut aider à maintenir la durée de vie de la batterie.
L'équilibrage des cellules est de deux types, passif et actif. L'équilibrage passif des cellules n'utilise aucune alimentation externe, contrairement à l'équilibrage actif des cellules. L'équilibrage passif des cellules est plus courant sur le marché des batteries de vélos électriques car il est plus fiable et n'utilise aucune puissance supplémentaire.
Les systèmes de gestion thermique sont utilisés pour maintenir les batteries de votre vélo électrique à une température appropriée tout en les protégeant de la surchauffe. Étant donné que la chaleur est l'une des plus grandes menaces pour les cellules lithium-ion, la gestion thermique peut faire une grande différence en termes de sécurité et de performances globales pour votre vélo.
Smart BMS peut envoyer les données thermiques au contrôleur du système e-drive afin qu'il puisse prendre les mesures nécessaires pour protéger la batterie.
Une conception intelligente de BMS suit votre esprit et répond à vos besoins de communication personnalisés, tels que PEUT, RS485, UART, etc.
De plus, pour les certifications et la conformité, le système BMS est chargé de rapporter des informations spécifiques au logiciel de gestion d'un pack de batteries et de communiquer avec lui. Les normes de sécurité UL 2271 et EN 62133 imposent la nécessité d'un BMS dans les batteries de vélos électriques.
Outre la sécurité, BMS est également responsable de la qualité de la batterie. Un bon BMS permet de garantir que chaque cellule de la batterie fonctionne conformément aux spécifications de son fabricant et offre des performances constantes tout au long de la durée de vie de la batterie au lithium. L’abaissement de la cellule la plus faible affecte l’ensemble du peloton. Cela se traduit par des durées de fonctionnement plus longues et moins de problèmes avec votre vélo électrique.
Les cellules de batterie
Il est également important de choisir des cellules certifiées par un organisme réputé comme UL (Underwriter Laboratories). Cela garantit que les cellules répondent à certaines normes de sécurité et ne sont pas sujettes aux incendies ou aux explosions.
Matériaux d'électrode : l'anode est constituée d'éléments triples NI, Co, Al et la cathode est en graphite plus Si.
Il existe trois types de cellules : NCM (éléments triples Ni, Co, Mn), NCA (éléments triples Ni, Co, Al) et FePO4. Nous acceptons toutes sortes de cellules pour produire des batteries, telles que Samsung, LG, Panasonic, BAK, FEB, EVE et même des cellules personnalisées.
Chaque fabricant de cellules a un type de cellule différent, par exemple, les cellules à haut rendement ont généralement une capacité inférieure. Mais peut avoir jusqu'à 5C de courant de sortie. Il est souvent utilisé dans l'outil électrique.
Les cellules de grande capacité auront généralement un courant de sortie plus faible. Par exemple, le Panasonic GA et le LG HG2 seraient de bons exemples.
Le Panasonic GA a une capacité de 3450mah et le taux de décharge continue est de 1C, soit 3.45A. Alors que la série LG HG a une capacité de 3000 mAh et que le taux de décharge continue est de 2C, soit 6A.
GA recommande l'utilisation d'une batterie Lev et, d'autre part, il est recommandé d'utiliser le LG HG2 pour un outil électrique.
Comme vous pouvez le voir ci-dessus, le GA a une capacité plus élevée mais un courant de sortie plus faible, tandis que la série HG a une faible capacité et un courant de sortie élevé, ce qui en fait le meilleur choix pour les batteries Lev. La raison en est qu'il y a d'autres composants dans la batterie à côté de la cellule, comme le BMS (Battery Management System), le contrôleur de moteurs de vélo électrique, etc.
Nous choisissons généralement des cellules NCA 18650 ou NCA 21700. Ce ne sont pas seulement des volumes plus petits, mais aussi une puissance et une densité d'énergie plus élevées.
Découvrez plus sur Cellules 21700 et 18650 pour LEV.
Porte-cellule
Le porte-cellule est le composant qui maintient chacune des cellules lev en place. Il garantit que vos cellules lev sont correctement alignées et les empêche de sortir ou de se déplacer pendant l'utilisation, le transport, etc.
Comme pour le boîtier de la batterie, il est important de choisir un support de cellule fabriqué avec des matières premières de haute qualité (c'est-à-dire du métal) à des fins de durabilité. Ou spécialement conçu pour votre produit.
Bague d'étanchéité
Pour atteindre un certain niveau d'étanchéité à l'eau et à la poussière, nous choisirons un matériau TPU ou des vis métalliques pour sceller le pack. Normalement, les batteries LEV de Tritek répondent aux exigences IPX67 afin que vous puissiez rouler en toute sécurité dans les forêts, les montagnes, etc.
Barre omnibus cellulaire
Le jeu de barres de cellule est le composant qui fournit une connexion électrique entre toutes les cellules de niveau dans la batterie. Il est important de choisir un jeu de barres fabriqué à partir d'un métal de haute qualité (comme le cuivre ou le nickel) pour des performances et une durabilité optimales.
L'épaisseur et le métal dépendent aussi des différents courants du pack. Par exemple, le courant du pack lev 200A est plus épais que 50A.
Le jeu de barres aidera à charger et décharger en douceur pendant une longue période. Un jeu de barres incorrect ou de mauvaise qualité sera le point faible de la batterie et entraînera une panne. Pour un moteur électrique plus gros, le courant sera généralement élevé et choisissez soigneusement l'épaisseur du jeu de barres.
Connecteurs et câbles pour l'ensemble bloc-batterie
Les connecteurs et les câbles utilisés pour connecter les cellules de la batterie constituent également une partie importante de la batterie. Des connecteurs de mauvaise qualité peuvent entraîner des problèmes de charge, de décharge et de gestion thermique. Ils peuvent également réduire la durée de vie de l'ensemble de la batterie.
De bons connecteurs doivent tenir compte de l’étanchéité et également des vibrations. Dans les vélos électriques E-Mtb, nous utilisons généralement un connecteur avec un couvercle en silicone. Cela peut protéger les contacts de l'eau et de la poussière et également empêcher les vibrations d'endommager la connexion à l'intérieur.
Dans un vélo électrique de route, les connecteurs doivent supporter les vibrations et ne pas tomber lorsque le vélo électrique est en mouvement. Donc, nous utilisons un connecteur avec une vis pour nous assurer qu'il est plus fiable.
La qualité des connecteurs et des câbles peut être tout aussi importante que la qualité des cellules de batterie elles-mêmes. Assurez-vous de choisir un fournisseur réputé qui utilise des connecteurs et des câbles de haute qualité dans ses batteries.
C'est pourquoi il est important d'utiliser des connecteurs et des câbles de haute qualité lors de l'assemblage de votre batterie. Et, comme pour tout le reste de la vie, vous en avez pour votre argent. Préparez-vous donc à dépenser un peu plus d'argent pour des connecteurs et des câbles de qualité si vous souhaitez obtenir les meilleures performances possibles de vos batteries au lithium.
Si vous avez des questions sur le connecteur et le câble, n'hésitez pas à nous le faire savoir. Nous vous aiderons à trouver la meilleure solution pour votre projet.
Chargeur de batterie de vélo électrique
Le chargeur de batterie est également une partie importante de la batterie.
Le chargeur est chargé de charger une batterie Li-ion et de veiller à ce qu'elle ne soit pas endommagée ou surchauffée pendant le processus. Avec un bon vélo électrique, vous devriez avoir deux chargeurs : un pour charger les batteries lorsqu'elles sont sur votre vélo électrique et un autre à la maison pour que vous puissiez les recharger complètement entre deux sorties.
La qualité du chargeur affectera la durée de vie de la batterie. C'est pourquoi la plupart de nos clients nous demandent de développer un chargeur adapté au projet de batterie.
Il existe principalement deux types de chargeurs : les chargeurs intelligents et les chargeurs normaux.
Votre chargeur intelligent communique avec le BMS. Il peut ajuster le courant et la tension de charge pour s'assurer que la batterie est toujours en sécurité. Il peut également protéger la batterie contre la surcharge et la surchauffe.
Le chargeur normal utilise simplement un courant et une tension fixes pour charger la batterie, il n'a aucune communication avec le BMS. Donc, ce n'est pas aussi sûr que le chargeur intelligent. La durée de vie de la batterie sera également réduite de manière significative.
Le chargeur est un élément de la batterie qui assure votre sécurité et protège votre investissement sur le long terme. En outre, il peut prolonger la durée de vie des batteries Li-ion. Nous recommandons donc à nos clients d'utiliser si possible un chargeur adapté à leur projet, car cela vous offrira certainement de meilleures performances et une durée de vie plus longue.
Ci-dessus se trouvent les principaux composants d'une batterie de vélo électrique, bien sûr, il existe également d'autres pièces, par exemple une bande de nickel, une base en PC, un couvercle en plastique, etc. Tritek choisit strictement chaque fournisseur de matériaux entrant et contrôle nos matériaux, SMT, produits semi-finis et produits finis avec de nombreux outils d'inspection et ingénieurs qualité.
Nous sommes convaincus que nous pourrions fournir une excellente batterie LEV et espérons sincèrement coopérer avec vous !
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