전기 자동차 제작에 적합한 배터리 선택

많은 해커들은 스쿠터, 자전거, 스케이트보드를 보고 모터만 달면 더 좋을 것이라고 결정했습니다. 개인 이동 수단을 전기화하는 것은 흥미롭고 생산적인 여정이 될 수 있으며, 기계 및 전자 공학에 대한 많은 교훈을 얻을 수 있는 여정이기도 합니다. 기본적으로 모든 빌드의 핵심은 차량의 성능과 주행 거리 측면에서 가장 큰 영향을 미치는 배터리입니다. 도움을 드리기 위해 귀하의 필요에 맞는 배터리를 선택하는 데 유용한 가이드를 준비했습니다.

배터리는 모양과 크기가 다양하며 고유한 특성과 용도를 지닌 다양한 화학 물질이 있습니다. 소형 전기 자동차의 경우, 무게가 가볍고, 크기가 작으며, 빠른 가속을 위한 충분한 전류 전달, 장거리 주행을 위한 고용량을 갖춘 배터리가 바람직합니다.

30년 전에는 선택 가능한 배터리가 납산, 니켈 카드뮴, 니켈 수소 배터리로 제한되었습니다. 이 제품은 무거웠으며 전류 출력이 낮고 용량이 낮으며 충전 시간이 엄청나게 느렸습니다. 고맙게도 그 동안 리튬 폴리머 배터리가 등장했으며 전반적으로 더 많은 성능을 발휘합니다. 엄청난 방전율, 빠른 충전, 가벼운 무게, 고용량을 제공하는 이 제품은 의심할 여지 없이 고성능 전기 자동차를 위한 최고의 선택입니다. 인기도 많아서 가격도 저렴해요!

그러나 몇 가지 끊김 현상이 있습니다. 셀이 서로 역충전되는 것을 방지하려면 팩에 있는 모든 셀을 동일한 전압으로 유지하는 것이 중요합니다. 이로 인해 팩이 손상될 수 있으며 심지어 폭발이나 화재가 발생할 수도 있습니다. 이를 방지하기 위해 배터리 전압을 유지하는 것을 "밸런싱"이라고 합니다. 나중에 다루겠지만 사용 중인 배터리의 정확한 스타일에 따라 다양한 방법으로 처리할 수 있습니다.

또한 리튬 배터리는 과방전을 좋아하지 않습니다. 경험상 배터리가 셀당 3.0V 아래로 떨어지지 않도록 하는 것이 좋습니다. 이를 점검하지 않으면 팩이 망가져 최대 용량과 전류 전달 능력이 손상될 수 있습니다.

고맙게도 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법이 있으며, 어떤 방법을 사용하는지는 응용 프로그램에 대해 선택한 배터리에 따라 다릅니다.

리튬 폴리머 배터리를 사용해야 한다고 말하는 것은 하나지만, 배터리는 다양한 용도에 따라 다양한 형태로 제공됩니다. 어떤 유형을 사용할지는 제작하려는 차량, 성능과 주행 거리에 대한 목표, 자신의 능력과 제작 또는 구매 욕구에 따라 달라집니다.

리튬 폴리머 셀의 정격은 3.6V이며, 용량은 암페어시 또는 밀리암페어시 단위로 측정됩니다. 전기 자동차용 팩을 볼 때 총 팩 전압과 용량을 기록해 두는 것이 좋습니다. 전압이 높을수록 차량 성능이 향상되고 효율성이 향상됩니다. 더 적은 손실로 더 낮은 전류에서 더 많은 전력을 공급할 수 있기 때문입니다. 그러나 이를 위해서는 더 많은 셀을 직렬로 쌓아야 하므로 비용이 추가될 수 있으며 더 비싼 컨트롤러와 충전 솔루션도 필요합니다. 더 높은 용량은 더 긴 범위에 적합하며 더 많은 셀을 병렬로 쌓아서 달성하는 경우가 많습니다.

개별 셀의 용량이 제한되어 있기 때문에 많은 전기자전거 및 전기 자동차용 팩은 여러 셀을 병렬로 쌓습니다. 18650 기반 팩은 종종 10S4P와 같은 명칭으로 언급되며, 이는 배터리에 각각 10개의 셀로 구성된 4개의 병렬 세트가 있음을 나타냅니다. 이러한 배터리의 공칭 전압은 36V이며, 사용되는 특정 18650 셀에 따라 용량은 10~14Ah입니다.

팩을 조립할 때 납땜은 셀이 가열될 위험이 있으므로 좋지 않은 선택이며 일반적으로 기계적 관점에서 결과가 약합니다. 가장 신뢰할 수 있는 방법은 스폿 용접기를 사용하여 터미널에서 터미널까지 금속 스트립으로 셀을 연결하는 것입니다. 일부는 자신만의 스폿용접기를 만들기로 결정하지만, 단순히 차량을 굴리려고 하는 경우 이는 불필요한 야크 면도로 간주됩니다. 대신 구입할 수 있습니다. 어느 쪽이든 셀이 연결되면 배터리 관리 시스템 또는 팩에 있는 셀의 개별 전압을 모니터링하는 보드인 BMS에 연결하기 위해 다양한 셀에 개별 리드를 추가할 수 있습니다. 이 보드는 배터리의 최대 전압에 있는 벽면 충전기의 연결을 수용하고 충전 및 밸런싱을 처리하여 배터리를 양호한 상태로 유지하고 과방전 및 과전류 이벤트로부터 보호합니다. 그런 다음 이 모든 것을 원하는 인클로저에 담을 수 있습니다. 개별 셀의 금속 케이스 덕분에 간단한 플라스틱 랩으로도 충분할 수 있습니다.