DIY电动车60V锂电池组与多功能充电宝

(原)zbxy

　　前言：
　　锂电动车电池水很深。
　　先说说我为什么要用锂电动车电池。很多小车机身比较紧凑(比如小牛电动车，平衡车)，想要增加里程怎么办?增加又大又重的铅酸电动车电池是不可能的，所以只能选择锂电动车电池。
　　市场上各种组装的锂电动车电池质量良莠不齐，我们并不知道其用的什么电芯，安全性和寿命都没有保证，有很多甚至用的是拆机电芯。
　　大品牌正规锂电动车电池没有几家在做，只有少数几个品牌;售后不用担忧，但价格比较贵(其实挺适合不喜欢折腾的朋友)，比如这款超威的60V 20AH电动车电池售价高达1800元：
　　所以我决定自己来DIY一组锂电动车电池。
　　开始动手之前，顺便简单介绍下锂电动车电池基本知识：
　　首先来看看锂电动车电池和铅酸电动车电池的区别：
　　如上图，我们发现锂电动车电池缺点其实挺多的...但这也是没办法的事，没得选择。
　　锂电动车电池组是由电芯和保护板两个部件组成。
　　锂电动车电池电芯类型：有三元锂、聚合物、磷酸铁锂等等很多种;从外形来看有18650、方形等等也是很多种;每节电芯电压一般是3.7V，满电是4.2V，磷酸铁锂电芯电压是3.2V，满电3.6V;电芯除了电压参数外，还有一个重要参数就是容量，一般会标识在电芯外壳上;将多个电芯并联起来可以达到我们需要的容量，再讲多组并联起来的电芯串联起来可以达到我们需要的输出电压。这篇晒单主要讲解diy过程，所以就不细说了。
　　注意：本篇文章主要晒个人DIY过程，供参考。尝试自制的朋友需要一定的动手能力和一定的电子电路知识，有一定风险，请勿模仿。
　　60V 20AH锂电动车电池组DIY过程：
　　我首先决定自己的需求：经过测试，我的嘉陵小龟王原配的是60V 20AH在速度不快的情况下，可以跑70KM。我有时想出去玩玩，大概需要100KM的续航里程(为什么不开车? 家里有车，但我没有驾照，而且不想学。)。所以我只要再有一组60V 20AH的电动车电池就能满足我的要求(一定要多留点余地，预防一切不确定性)，两组20AH电动车电池差不多就能跑140KM了。
　　了解需求之后，开始选择电芯：锂电电芯也不是那么好选择的，水相当深啊...市面上根本买不到任何性价比高的电芯，比较靠谱的东芝18650要近30元一节，拆机电动车电池虽然便宜但容量、一致性和寿命都无法保证;大厂倒闭的倒闭，收购的收购，靠谱的不对外销售...后来决定入手这种5300mAH的电芯，价格较便宜就10元钱一节，外形大概是2颗18650并联起来的大小(这里只是展示我选的电动车电池，实际用18650、大单体、聚合物，软包都可以!)：
　　这个电动车电池外壳是正极，顶部凸起的是负极，属于三元锂电动车电池。选购电芯还要注意其他参数，比如内阻、放电倍率、循环次数等等，这些参数我找了下已经有很多人测试过，看来比较适合我。说一下放电倍率，是放电电流/电动车电池容量，宣传页面写的是2C放电，电动车电池是5300mAH的，那么2C放电的话理论最大持续放电电流就是10.6A，如果用4颗电动车电池并联起来，持续放电电流就能达到42.4A。我的车电机功率是800W的，电压是60V，那么最大电流就是800/60=13.33A，即使放电倍率只能达到宣传的一半，也足够我用了。至于循环次数，官方给出的测试结果是2000次...2000次循环是什么概念?每2天完全充放电一次都可以用11年!当然这只是理论数据，能有300次循环的话这电动车电池也算超值了，当然能更久的话就相当于捡到了。
　　我之前算出来需要60V 20AH，这个电芯是3.7V 5.3AH的，首先要先用4颗电动车电池并联起来达到21.2AH的容量，再用60/3.7=16.21取整后为17，也就是要4颗并联为一组，再串联17组，使输出电压约等于60V，容量约等于20AH，17X4=68，为了防止遇到个别有瑕疵的，就多买了几颗。如图，电芯负极上很光亮，没有焊点，是全新没使用过的，只有少部分上面粘了点胶水：
　　收到电动车电池后千万不能将电动车电池随意放置，看结构就知道容易造成短路，短路后会漏液，漏液后电动车电池就废了。商家卖的是裸电芯，所以我只能自己给电动车电池贴上绝缘垫(好在绝缘垫啥的商家都送了)，防止焊接和使用时造成短路：
　　顺便用细砂纸将负极打磨一下方便焊接：
　　套上绝缘垫之后，还要给电动车电池套上商家送的热缩壳，防止电动车电池相互之间短路：
　　打磨并且套上热缩壳之后，用电吹风吹一下就可以让热缩壳自动收紧，我没什么耐心，就随便弄了下：
　　再逐一检测电动车电池的一致性，一致性很重要，一定要用同规格同型号的电动车电池。一颗电动车电池有问题就可能会拖累整组电动车电池，所以每一颗电动车电池都要检查，替换掉不一致的电动车电池。经过测试每颗电动车电池的电压都在3.58V左右，误差极低，一致性相当好。
　　做好以上工作后，将电动车电池一正一负的放在支架里，合好支架准备焊接。支架刚好竖列是一个4组并联，横着是5个串联，4并17串的话就要4组支架：
　　之前试焊了下，发现30W烙铁不好焊，焊久了容易损坏电动车电池，对焊接技术要求高。但用铜线焊接的话也有好处，铜的电阻别镍低。为了图方便还是买回一台300元的点焊机。我想的是这个投资不算高，因为之后还要为朋友做两组小牛电动车的锂电动车电池，而且做完可以亏一点处理给其他朋友：
　　点焊比较简单，将镍带放在电极上，右手按住镍带，左手拿着电动车电池支架，对准焊针往上一推即可。注意两个焊针要在镍带之内：
　　如下图，竖着每4颗电动车电池一组并联，然后每组之间串联起来。比较难看，这焊接难度不是一般大，主要是因为点焊机商家送的镍带太窄了，只有4mm!两颗铜针比较粗，稍有不慎就点到镍带之外了，焊针调太近又容易短路。所以一定不能用商家送的4mm镍带，要用宽6mm以上纯镍带，8mm的更好。好在试了下焊接强度还是可以的，用钳子将镍带强行撕下后，焊点部分仍然是不分离的。注意串联的部分电流较大，镍带较窄，所以每组电动车电池之间的串联用了4条镍带分流(侧面还有一条)：
　　将所有电动车电池都焊好之后，开始连接保护板。保护板的作用是防止任意一组电动车电池过充过放，并且有短路、温度检测等功能。过冲过放对锂电动车电池的损害极大，所以保护板必不可缺。对于有经验的朋友来说，不用保护板其实也是可以的，但一定要注意不要过冲和过放。选购保护板时，一定要注意电压、串数和电流。我这个是三元锂，所以选3.7V的，铁锂要买3.2V的，我这个电动车电池是17串，要买17串的保护板;电流可以用电机功率除以电动车电池电压得到，比如1200W的电机，60V电动车电池，那么电压就是20A的，就要买20A以上的保护板(最好要留余地，20A的买25A的保护板)：
　　别看保护板有这么多线，弄清楚后并不难。接法印在保护板上面了，如图。总负极开始接第一根线，第二根之后每根按顺序接到每组电动车电池串联的地方，直到接到总正极。用粗线(4平方以上)连接总负极和保护板的B-，C-用粗线接充电器接口负极，P-接负载负极，总正极不经过保护板。
　　电动车电池支架之间做好绝缘工作，不要互相短路，先将保护板连接线的插头拔下来，连接好所有线之后，检查无误再插上。检查方法很简单，万用表表笔搭在总保护板插头最后边的第一条线也就是中负极上，按顺序往左依次检测电压是递增的即可，比如我的电压是3.6V、7.2V、10.8V......60V。我的焊的有点难看，反正不是虚焊，不会掉就是了。插上保护板之后，如果接线正确，保护板的P-与电动车电池总正极之间就有60V电压输出，如果接线不正确就没有输出。
　　最后检查一遍电动车电池所有焊点和连接线的焊点是否牢固，不牢固的加焊一下。我直接将电动车电池抱到车上进行测试，一拧转把电机就开始转动，很开心，一次成功(注意下面还叠着两组呐)。之前担心装不下，所以用的是4并17串，看来里面还很空，早知道就组5并17串60V26AH了，续航能力提升10多公里呐，成本只增加100多元。
　　一切都测试无误，焊点和牢固之后，就可以将电动车电池封起来了。一定要封好，不能有任何松动。由于手上的材料有限，我暂时先用胶布将电动车电池组封起来，比较难看，因为电动车电池组使用时有一定发热，随便戳了几个散热孔。这样子虽然没问题，但实在太有损形象了，所以我订购了带纤维的绝缘布，等到货后再拆掉重新封。是不是比较山寨?不过市面上的电动车电池拆开蓝色的热缩膜后也都是差不多的。称了下整组电动车电池净重只有7.5KG(原来的铅酸有33KG啊!
　　上图保护板亮着灯表示在进行电动车电池均衡。每一串电动车电池对应一颗灯，刚开始17颗全亮，均衡好一组电动车电池后对应的灯会慢慢灭掉，直到所有灯都全灭，此时保护板会发热，一定要注意保护板的散热哦。我的电动车电池组因为有支架，保护板是绑在支架外的，没和电动车电池接触，所以没有任何问题。
　　我是将电动车电池放入坐垫的桶内，要做一定的缓冲，防止路上颠簸损坏电动车电池组。因为做电动车电池之前不知道最终尺寸会是多少，所以无法提前制作不锈钢盒子，暂时找到个收纳箱，尺寸刚好，割个孔把电动车电池放进去...
　　放在坐桶里的样子...再把四周填点泡沫就OK了。先测试电动车电池性能后再定制不锈钢外壳：
　　由于车内部内置的是铅酸电动车电池，不能与锂电动车电池直接并联起来使用!(如果是两组规格完全相同的锂电动车电池倒是可以。)所以我把原来的电动车电池空气开关换成了电动车专用二选一空气开关，两个闸是不能同时推上去的，只能开启其中一个，很方便，不会误操作。平时使用时用完锂电再用镍氢电动车电池即可。
　　顺便说一下，锂电动车电池的充电器也不能和铅酸电动车电池通用。因为普通铅酸电动车电池的充电方式是三段式的，而且电压不同;比如我的铅酸电动车电池充满电是66.5V，而锂电动车电池却是71.4V(4.2VX17)。所以要用锂电动车电池专用的充电器。DIY电动车电池我推荐用汉匀充电器，型号是HY2ALP。
　　这个充电器可以自己根据电动车电池类型自定义充电参数，特别适合我们自己DIY的电动车电池，非常方便，也有定时功能。
　　DIY电动车电池组续航能力测试：
　　DIY过程其实不难，很顺利。然后就要上路实测续航能力和稳定性了。我没有专业仪器测试，所以还是上路跑比较实际。
　　经过两次短途测试后发现电动车电池能正常使用，决定充满电给电动车电池来个完全放电。如下图，充满电71V后跑了64.23KM，本人自重85KG。本来计划放电到保护板过放保护为止，结果到52.5V的时候就被电动车的控制器限制了，无法继续放电。这个电动车电池可以放电到2.8V，也就是2.8X17=47.6V，还有一部分电没能完全释放。这个里程已经比较满意了，之前的纯铅酸电动车电池能跑70km主要是因为速度要慢一点。
　　城里载人测试，载了个45KG的人在城里办事，顺便将记录电动车电池续航能力，如下图，放电到控制器保护为止一共跑了51.69KM：
　　之后还做过两次测试，都很成功。这个电动车电池放电到60V左右发热就比较明显了，不烫手，是正常发热。
　　经过以上几次测试，我发现电动车电池没问题了，就在前天开始正式出行了。好久没游泳了，本来计划一个人去抚仙湖的孤山岛风景区玩的，妹子也非得跟着去我也是醉了(约100公里单程路程骑电动车比较累的)，实在没办法就驮着妹子上路了。如图，全程约200KM(有10KM今天回程时忘了开行者APP记录)：
　　去程时天气晴，回程天气雨。单程90多KM，驮着个45KG的妹子...妹子一路上担心电动车电池是否够用，还好用完锂电，切换到铅酸到目的地时还剩下约20%的容量。因为是变走边玩边拍照，速度不是很快：
　　详细参数：
　　随便说一下，去抚仙湖玩的话最好是错开节假日(周一至周四)，人比较少，房价也比较低。这里是江川县孤山岛风景区红宝石沙滩，来这里拍婚纱的很多：
　　客栈名叫“谷香缘”，因为是闲时，湖景房才75元哦，老板爽快的答应可以帮忙把车推到屋里充电，再次感谢老板。从湖景房看抚仙湖(电线比较碍眼，努比亚Z11MAX拍的)：
　　第二天回程下着雨，旅途顺利，电动车电池稳定可靠，就差个漂亮的外壳了：
　　跑这么远车子性能不好也是不行的哟：
　　电动车电动车电池DIY成功。成本如下：电动车电池68节680元，保护板100元，充电器165元，点焊机消耗算50元合计998元。
　　多功能充电宝DIY：
　　充电宝的水也很深有木有?我额外做了个电子琴专用移动电源，外出时很方便用，同时也能做给手机充电之类的其他用途。雅马哈电子琴S950 S970的电源都是16V的，所以直接用4节18650锂电串联起来(满电16.8V)就可以了，之前我就是这么做的，简单粗暴，还不需要保护板，因为电压放到14V左右琴就不工作了：
　　这样的话也有缺点，虽然电动车电池够用几个小时了，但必须把电动车电池取下来充电，低于14V琴就不工作，不能将电动车电池电量用完。所以我重新做了一套更妥当的电动车电池：仍然是4节5300mHA的电芯，这下相当上面的8节18650电动车电池了。先将他们串联起来，并且在串联线上留出引线好焊接保护板：
　　随便找了点绝缘的东西将4节电动车电池包裹起来，线头先用胶布裹一下防止意外短路：
　　焊上4串的保护板，接法和上面的一样，这种小功率小电压的保护板直接裹在电动车电池上就行了：
　　在另一端焊上可调升降压模块，并且将电压调整到16V，焊上输出插头线：
　　找了个铝合金盒子，大了点没办法，就地取材。用电钻打了3个孔(线上裹了多层胶布是防止被铝合金割破皮)。有三根线分别是充电口、经过升降压模块输出16V供电子琴专用的口、电动车电池直接输出的口，并且在背面做了个开关，不用时将升降压模块供电关闭降低自耗电：
　　线材都是就地取材有点不美观...现在完全够爽玩一整天了：
　　搭配同步整流将压板，同时还能给多台手机、平板等其他设备充电哦：
　　想要其他电压也方便，我另外再做了个可调升降压模块装在小盒子里，有需要使用时插上即可。充满电，将直接输出电压调到12V，接上好视力8W台灯调到最亮一共连续工作了15个小时，非常不错了：
[img=275,30][/img]　　16.8V专用充电器：
　　附：锂电动车电池的使用与维护注意事项
　　1.使用优质合格的充电器和保护板，不要过充过放，浅冲浅放最好，充电电流以0.5C最佳。
　　2.随用随充即可，不必每次都刻意去用完再充电;也不用在意使用前是否充满电。
　　3.长时间不用时，应将电动车电池内保留一定电量(最好是电芯的标准电压，比如我用的这个电芯厂家出厂时就是充到3.6V左右的);锂电动车电池长期放置不用会造成容量永久衰减，充到标准电压时的衰减速度是最低的。
　　4.注意使用安全，不能让锂电进水，也不能受到激烈碰撞，不要在高温或者低温环境下使用电动车电池。
　　5.行驶时尽量不要频繁的变速，多用定速巡航功能;尽量避免频繁的刹车和起步，起步时尽量缓慢起步，切忌直接将变速把拧到底。
　　注意：本篇文章主要晒个人DIY过程，供参考。尝试自制的朋友需要一定的动手能力和一定的电子电路知识，有一定风险，请勿模仿。

雄霸天下

楼主组的不错，不过镍片好像窄了点

(原)3090437822

牛逼！！！

(原)夜太美丶

不错，不过60V16串不就够了吗？

(原)铜豆001

真牛！！！

(原)铜豆001

学习中。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

(原)yk137

楼主 电芯谁家的啊！？能否给个连接？

(原)qbnp520

没看完直接来留言

(原)2017118

楼主威武，学习了

(原)zlmddc

路过楼主做的很好支持支持