Przewodnik konwersji z 12 V na 24 V: Jak wybrać odpowiednią ładowarkę do akumulatorów litowych 24 V

Prototyp Twojego pojazdu AGV lub hulajnogi elektrycznej działa na napięciu 12 V, a sterownik silnika osiągnął już limit prądu. Przy pełnym obciążeniu pakiet 100 Ah pobiera około 117 A, temperatury na końcówkach kabli osiągają około 45 stopni C, a spadek napięcia pod obciążeniem na sterowniku spada do 10,2 V. A Konwersja 12V na 24 V dla tych samych 1,4 kW zmniejsza prąd do około 58 A, zmniejsza o połowę straty w miedzi i zapewnia sterownikowi miejsce na pracę większego silnika. Ale konwersja nie kończy się na akumulatorze. Zmienia to całą ścieżkę ładowania: ładowarka 12 V nie jest w stanie naładować pakietu 24 V, a źle dopasowana ładowarka jest najczęstszą przyczyną przedwczesnej awarii akumulatora w przerobionych systemach.

2x Stosunek napięcia

1/2 Prąd operacyjny

1/4 Strata miedzi

24V Dedykowana ładowarka

Jak konwersja napięcia 12 V na 24 V zmienia prąd, okablowanie i ładowanie

Konwersja napięcia 12 V na 24 V nie jest wymianą akumulatora. Zmienia przepływ prądu, okablowanie i wymagania dotyczące ładowarki dla całego systemu. Jeśli utrzymasz tę samą moc, podwojenie napięcia spowoduje zmniejszenie prądu o połowę. Jeśli utrzymasz ten sam prąd, podwojenie napięcia podwoi moc.

Zależność wynosi P = V x I. W systemie 12 V dostarczającym 1,4 kW sterownik pobiera 117 A. W systemie 24 V dostarczającym te same 1,4 kW pobiera 58 A. Ta redukcja 59 A zmienia rozmiar kabla, którego możesz użyć, temperaturę terminala, którą zobaczysz, i potrzebną moc wyjściową ładowarki.

KRYTYCZNA UWAGA SYSTEMU

Najczęstszą awarią po konwersji z 12 V na 24 V nie jest silnik ani okablowanie. To jest ładowarka. Ponowne użycie ładowarki 12 V na pakiecie 24 V albo nic nie da, ponieważ napięcie wyjściowe jest niższe od napięcia pakietu, albo przeładuje pakiet, jeśli ładowarka została ustawiona na wyższą moc wyjściową.

Trzy ścieżki konwersji

Metoda	Układ wyjściowy	Ładowarka używana	Wydajność	Najlepsze dla
Przetwornica podwyższająca napięcie DC-DC	24V do obciążenia	Istniejąca ładowarka 12 V	85-93%	Akcesoria niskoprądowe 24 V
Dwa akumulatory 12V połączone szeregowo	Pakiet 24V	Ładowarka litowa 24V	99%	Trakcja, AGV, rower elektryczny
Jeden dedykowany pakiet 24 V	Pakiet 24V	Ładowarka litowa 24V	99%	Nowe kompilacje i integracja OEM

Dwa akumulatory 12 V połączone szeregowo: co musi zapewnić ładowarka 24 V

Jeśli połączysz szeregowo dwa pakiety litowe 12 V, musisz je naładować ładowarką 24 V dostosowaną do składu chemicznego pakietu. Pakiet LiFePO4 24 V ma napięcie nominalne 25,2 V i napięcie pełnego ładowania 29,2 V. Pakiet 24 V NMC osiąga 29,4 V przy pełnym naładowaniu. Ładowarka musi utrzymywać fazę prądu stałego, następnie fazę stałego napięcia i zakończyć, gdy prąd spadnie do dolnego progu.

W przypadku pakietu 50Ah 24V standardowa stawka ładowania wynosi 5-10A. W przypadku pakietu 100Ah normalne jest 10-20A. Niższa moc ładuje się wolniej, ale bezpiecznie; wyższa moc wyjściowa niż pozwala na to BMS, spowoduje przegrzanie ogniw i wyłączenie BMS. Niektórzy projektanci dodają aktywny balanser pomiędzy dwoma pakietami 12 V, ponieważ ładowarka 24 V nie może wyrównać dwóch oddzielnych pakietów połączonych szeregowo. Równoważenie musi odbywać się wewnątrz każdego opakowania lub poprzez zewnętrzny balanser.

24V Lithium Battery Charger for 24V Battery Packs

Ładowarka akumulatorów litowych 24 V do akumulatorów 24 V Ta ładowarka 24 V o nominalnym napięciu wyjściowym 29,4 V jest odpowiednia do akumulatorów litowych 24 V stosowanych w rowerach elektrycznych i hulajnogach. Obsługuje dostosowywanie za pomocą protokołów CAN BUS i jest zbudowany z myślą o niezawodnym ładowaniu w warunkach zewnętrznych. Zobacz produkt →

Wybór ładowarki do akumulatorów litowych 24 V: dokładność napięcia, profil chemiczny i certyfikaty

Najbezpieczniejsza ładowarka 24 V dla przekonwertowanego systemu to taka, która zapewnia dokładność napięcia /-0,1 V lub lepszą, profil CC/CV specyficzny dla litu i posiada uznane certyfikaty bezpieczeństwa. Dokładność napięcia jest pierwszą specyfikacją, którą należy sprawdzić. Napięcie absorpcji LiFePO4 wynosi 29,2 V. Jeśli ładowarka zostanie wyłączona o 0,3 V, może wypchnąć ogniwa w obszar przepięcia i skrócić żywotność pakietu.

Specyfikacja	Dlaczego to ma znaczenie	Minimalne dopuszczalne	Zalecane
Dokładność wartości zadanej napięcia	Przeładowanie uszkadza ogniwa litowe	/-0,3 V	/-0,1 V
Profil ładowania	Kontroluje prąd i terminację	CC/CV	CC/CV z przedpłatą
Certyfikaty bezpieczeństwa	Testowanie EMC i bezpieczeństwa produktów	CE lub UL	CE UL FCC KC PSE
Chłodzenie	Ciągłe ładowanie wytwarza ciepło	Wentylator lub korpus aluminiowy	Chłodzony wentylatorem, obniżający parametry temperaturowe

Wuxi D-Power Electronic Co., Ltd. produkuje ładowarki do akumulatorów litowych 24 V dla klientów z branży elektromobilności, pojazdów AGV, dronów i elektronarzędzi. Ich ładowarki 24 V wykorzystują profil CC/CV, utrzymują napięcie wyjściowe w wąskiej tolerancji i są zgodne z CE, UL, FCC, KC, PSE, RCM, BSMI i ROHS. W przypadku programów OEM i ODM firma może dopasować ładowarkę do konkretnego składu chemicznego akumulatora i złącza. Ma to znaczenie w przypadku przekształconego systemu, ponieważ krzywa napięcia i punkt końcowy muszą być ustawione dla ogniw, których faktycznie używasz. The ustawienia napięcia i inteligentne funkcje ładowarki akumulatorów litowych 24 V wyjaśnić, jak te wartości zadane przekładają się na bezpieczne ładowanie.

Pięć błędów, które psują pakiety litowe podczas konwersji 12 V na 24 V

Błędy ładowania powodują więcej błędów konwersji niż błędy silnika lub okablowania. Oto pięć najczęstszych.

1

Ponowne użycie ładowarki 12 V

Napięcie wyjściowe 14,6 V z ładowarki 12 V jest niższe od napięcia pakietu 24 V, więc prąd nie przepływa, a pakiet nigdy się nie ładuje. Jeśli ktoś później ponownie wymieni akumulator 12 V, ta sama ładowarka spowoduje jego przeładowanie.

2

Seria akumulatorów o niedopasowanym stanie naładowania

Dwa pakiety 12 V połączone szeregowo muszą być w tym samym stanie naładowania przed pierwszym połączeniem. Słabszy pakiet rozładowuje się szybciej, a BMS może zadziałać podczas ładowania, jeśli jeden pakiet osiągnie pełne napięcie przed drugim.

3

Korzystanie z ładowarki kwasowo-ołowiowej

Ładowarka kwasowo-ołowiowa o napięciu zbiorczym 29,2 V uszkodzi ogniwa LiFePO4. Ładowarka musi wykorzystywać profil specyficzny dla litu z odpowiednią końcówką.

4

Zbyt małe okablowanie po zwiększeniu mocy

Przejście na napięcie 24 V zmniejsza prąd o połowę tylko wtedy, gdy moc pozostaje taka sama. Jeśli podwoisz moc silnika, prąd pozostanie na starym poziomie, a oryginalny przewód nadal będzie się nagrzewał.

5

Pominięcie strat w konwerterze DC-DC

Konwerter podwyższający dodaje 5-10% strat. W szczelnej obudowie straty te zamieniają się w ciepło, a konwerter obniża wartości znamionowe lub wyłącza się pod długotrwałym obciążeniem.

Jeśli budujesz pakiet 24V z dwóch pakietów 12V, kup dopasowane akumulatory z tej samej partii produkcyjnej, połącz je szeregowo dopiero po wyrównaniu stanu naładowania i wymień ładowarkę na model litowy 24V.

Często zadawane pytania: Konwersja i ładowanie z 12 V na 24 V

P1: Czy mogę używać ładowarki 12 V do akumulatora 24 V?

Nie. Ładowarka 12 V zazwyczaj wytwarza napięcie około 14,6 V, czyli poniżej napięcia nominalnego pakietu 24 V. Prąd nie będzie przepływał do akumulatora. Aby naładować pakiet 24 V, potrzebujesz ładowarki o napięciu wyjściowym 24 V i odpowiednim profilu CC/CV litu.

P2: Czy powinienem używać konwertera DC-DC czy zestawu akumulatorów szeregowych?

Przetwornica podwyższająca DC-DC pozwala zachować akumulator 12 V i ładowarkę, ale dodaje 5-10% strat konwersji i jest ograniczona przez własny prąd znamionowy. Konfiguracja akumulatorów szeregowych jest bardziej wydajna i cichsza, ale wymaga ładowarki 24 V i dopasowanych akumulatorów. W przypadku systemów trakcyjnych i pojazdów AGV konfiguracja szeregowa jest zwykle bardziej niezawodna.

P3: Jaki prąd znamionowy powinna mieć ładowarka 24 V dla mojego pakietu?

W przypadku pakietu 24 V standardowy prąd ładowania wynosi 10–20% pojemności amperogodzinnej. Pakiet 50Ah ładuje się prądem 5-10A; pakiet 100Ah ładuje się przy 10-20A. Wyższe prądy skracają czas ładowania, ale wymagają ładowarki i BMS przystosowanego do wyższej szybkości.

P4: Skąd mam wiedzieć, że ładowarka litowa 24 V jest bezpieczna?

Szukaj uznanych certyfikatów bezpieczeństwa, takich jak CE, UL, FCC, KC, PSE, RCM i BSMI. Potwierdź dokładność napięcia wyjściowego i upewnij się, że ładowarka jest wyposażona w zabezpieczenie przed przepięciem, przetężeniem, temperaturą i odwrotną polaryzacją. Ładowarka pochodząca od producenta posiadającego system zarządzania jakością oparty na normie ISO 9001 to bezpieczniejszy wybór.