Μπαταρίες λιθίου 18650 σε συστοιχία για Ups ή ηλεκτρικό ποδήλατο
Η αντικατάσταση των μπαταριών σε ενα UPS είναι μια απλή διαδικασία.
Η αντικατάσταση όμως του τύπου της μπαταρίας, με διαφορετικό τύπο, δεν είναι και τόση απλή διαδικασία.
Στην περίπτωσή μας, αντικαταστήσαμε τις κοινές μπαταρίες μολύβδου VRLA ενος UPS με μια συστοιχία μπαταριών λιθίου. Ὀπως όλα, έτσι και με τις διαφορετικές τεχνολογίες μπαταρίας, υπάρχουν θετικά και αρνητικά σημεία. Ο κύριος λόγως αυτής της μετάβασης, είναι η διάρκεια ζωής των μπαταριών. Μια καλή μπαταρία μολύβδου Lead Acid VRLA έχει περίπου 400 κύκλους. Δηλαδή ο αριθμός φορτίσεων – εκφορτίσεων είναι περίπου 400 (μέγιστο 500 σε ακριβά υλικά).
Οι Μπαταρίες λιθίου 18650 έχουν πάνω απο 2.000 κύκλους, δηλαδή 5 φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Οι μπαταρίες που επιλέξαμε για το test είναι οι Panasonic 18650 στα 3400mAh. Οι συγκεκριμένες μπαταρίες έχουν πάρα πολύ καλή απόδοση και εξαιρετικές προδιαγραφές. Με εκφόρτιση στο 0% (δηλαδή αν αδιάζουμε εντελώς την μπαταρία, οι κύκλοι είναι στους 500) ενώ με εκφόρτιση 30-70% έχουν 35.000 κύκλους!! Αυτή είναι μια εξαιρετική συμπεριφορά που θεωρητικά σημαίνει πως δεν θα χρειστεί ποτέ να αντικαταστήσουμε τις μπαταρίες.
Για την κατασκευή της συστοιχίας χρησιμοποιήθηκαν 12 μπαταρίες λιθίου 18650 Panasonic και ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα προστασίας και ελέγχου. Με αυτόν τον τρόπο διασφαλίζουμε πως η συστοιχία θα είναι προστατευμένη από υπερφόρτιση και από υπερεκφόρτιση.Οι μπαταρίες τοποθετήθηκαν σε ειδικές βάσεις μπαταριών λιθίου 18650 και έγιναν οι συγκολήσεις με ψηφιακή ηλεκτροπόντα.
Μπαταρίες λιθίου 18650 για ηλεκτρικά ποδήλατα e-bikes
Με παρόμοιο τρόπο κατασκευάζονται και οι συστοιχίες λιθίου για τα ηλεκτρικά ποδήλατα. Οι διαφορές βρίσκονται μόνο στα κυκλώματα προστασίας και ελέγχου των μπαταρίων. Το λίθιο είναι εξαιρετικά ασταθές υλικό, το οποίο απαιτεί σωστή φόρτιση. Η υπερφόρτιση οδηγεί σε δυσάρεστες καταστάσεις. Στα ηλεκτρικά ποδήλατα χρησιμοποιούνται κυκλώματα που επιτρέπουν ροή ρεύματος μεγάλης έντασης. Το ρεύμα μεγάλης έντασης είναι απαιτούμενο για την περιστροφή του ηλεκτροκινητήρα. Ρεύμα μεγάλης έντασης δεν χρειάζεται για το inverter ενός Ups, αλλά χρειάζεται σταθερή ροή για αρκετή ώρα.
Θεωρητικά (και βρισκόμαστε ακόμη σε πειραματικό στάδιο) το λίθιο μπορεί να αντικαταστήσει πολλές μπαταρίες. Το ζήτημα η χρήση των σωστών κυκλωμάτων ελέγχου και προστασίας.
Σε επόμενο άρθρο θα περιγράψουμε τα βήματα που ακολουθήσαμε για την κατασκευή.