Progettati per Lunghe Durate
Accumulatori di Carica Elettrica

Proprietà Intellettuale: non applicabile
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: immediata
Opportunità di intraprendere: Minimal Powertrain 
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta

 

Accumulatori di Carica Elettrica

Proprietà Intellettuale: non applicabile
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: immediata
Opportunità di intraprendere: Minimal Powertrain 
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta

 

Accumulatori di Carica Elettrica
Pista di Nickel
Cavo di connessione
13S5P SMART BMS
Cella
Supporto in plastica

Proprietà Intellettuale: non applicabile
Stato : in Produzione
Disponibilità sul mercato: immediata
Opportunità di intraprendere: Minimal Powertrain 
Dati, Disegni ed Immagini: su richiesta

 

Accumulatori di Carica Elettrica

Accumulatori di Carica Elettrica

Come e Cosa

Le celle NCM presentano nel formato 18650, a valore nominale, una “differenza di potenziale elettrico” o “tensione elettrica” di 3,6-3,75 V, un campo di operatività nel range 4,25-2,70 V ca. ed una capacità nominale in continua crescita – commercialmente oggi nel range 1800-3200 Mah – salvo applicazioni non ancora industrializzate.

Per le LFP la tensione nominale elettrica è 3,2 V e l’operatività nel campo 3,90-2,50 V ca. con capacità nominali diverse secondo i diversi formati.

Il metodo di ricarica richiede tensione (V) ed intensità di corrente (I) costanti e limitate per tempi pari a circa 3 ore per il ciclo standard e ca. 2,5 ore per il ciclo rapido.

Come è per ogni prodotto chimico, i dati delle schede tecniche, debbono essere attentamente studiati e capiti tenendo presente che sempre e comunque – necessariamente e convenientemente – il produttore dichiara valori di laboratorio detti appunto nominali, nel senso che tali sono nelle condizioni di test e per di più quasi sempre validi solo entro un certo periodo di tempo dalla data di costruzione per cui “celle mai utilizzate”, possono realisticamente essere già “vecchie” comprandole come nuove.

Un importante parametro delle batterie ricaricabili inoltre è il “fattore C” , che esplicita il  coefficiente moltiplicativo da considerarsi per una certa prestazione prendendo a riferimento l’omologa nominale su base oraria.

In rapporto ai valori nominali dichiarati per 1 ora dunque, vengono così espressi altrettanti dati quali ad esempio: corrente di scarica o corrente di carica “massime”, “cicli di vita”, “tempi di carica” ecc., per cui dichiarato ad esempio 1 C per la carica massima ammissibile per una cella da 3 Ah completamente scarica, si vuole indicare che la sua fase di carica completa può avvenire nel tempo minimo di un’ora fornendo 3 A massimi alla tensione nominale richiesta.

Analogamente per la stessa cella, una C ratio di 0,1, dichiarata come capacità di scarica massima continua, significa che il valore massimo di scarica sopportabile e dunque fruibile senza pregiudizi e limiti di tempo è di 0.3 A alla tensione nominale di scarica.

La scarsa conoscenza di questi aspetti crea illusioni e danni molto gravi poiché le effettive prestazioni dell’unità di potenza non sono fine a se stesse ma dipendono dall’Accumulatore e dal BMS cui è accoppiata.

Esemplificando una scarica massima di 1C, è dunque del tutto illusorio pensare che una Coppia motore corrispondente a 16A possa essere usufruita con continuità in un veicolo equipaggiato con un pacco batterie di capacità nominale inferiore a 16Ah poiché nelle NCM, normalmente la corrente di scarica massima è il doppio della nominale o continua ma va considerata fruibile per il transiente di 14 – 20 millisecondi corrispondenti al tempo di set-up del BMS.

Il “contenuto energetico”, dipende come visto dalla chimica e dal formato quindi anche dalle dimensioni della cella, ma è comunque impossibile realizzare accumulatori di tensione e carica sufficienti per la trazione elettrica anche minimale, senza accoppiare adeguatamente “più celle” in “serie” per raggiungere la “tensione nominale” necessaria, ed in “parallelo” per garantire la “capacità energetica” o la “potenza elettrica” richiesta.

Image

I serbatoi elettrici così ottenuti prendono il nome di “pacchi batterie o “accumulatore elettrico” o “accumulatori di carica elettrica”.

Un pacco batterie di tensione nominale 48 V richiede un collegamento in serie di 13 – 14 celle NCM o 16 nel caso si utilizzino celle LFP, chiamato stringa e abbreviato con 13S – 14S o 16S.

Se allo stesso si richiede una capacità totale di 8,8 – 9 Ah, utilizzando elementi di capacità unitaria pari a 2200 mAh- 2250 mAh, è necessario realizzare il collegamento di 4 stringhe seriali in parallelo: abbreviato 4P.

L’accumulatore di carica così assemblato chiamato 13-16S4P, disporrà di una riserva di energia elettrica pari a 422-432 Wh e sarà costituito rispettivamente da 52 celle NCM o 64 celle LFP del formato scelto, ad esempio il 18650, cui corrisponderà un preciso dimensionamento, peso e volume.

Per garantire adeguata stabilità, durabilità e dissipazione del calore che è funzione dei C rate tipici dell’utilizzo, le celle devono essere ben posizionate, meglio se trattenute da flange di contenimento opportunamente configurate (spesso in plastica per le applicazioni leggere), avvolte in un primo involucro di protezione (spesso un foglio di PVC termoreraibile ) ed eventualmente un secondo in pannelli di PRFV o similare, per essere infine posizionate in un robusto contenitore strutturale esterno.

I cicli di carica e scarica, come tutti i conferimenti e trasformazioni energetiche, avvengono anche in questo specifico con rendimenti inferiori all’unità e l’energia persa ha natura termica; l’ottimale durata dell’accumulatore di carica può dunque anche richiedere la sua eventuale climatizzazione, come è nei casi ove sia progettato per fornire transienti di potenza molto più alti della nominale sfruttandolo come iniettore di potenza supplementare limitata nel tempo.

Image

Tabella Accumulatori di Carica Elettrica standard

(dimensionamenti diversi a richiesta)

Codice parte Chimica Formato Tensione Nominale Capacità Nominale Assemblaggio Numero Celle Capacità Tensione Contenuto Energetico Peso Celle
BP36_331 NCM 18650 3,7V 2,30 Ah 10S4P 40 9,2 Ah-36 V 331,2 Wh 1,78 Kg
BP36_418 NCM 18650 3,7V 2,30 Ah 10S5P 50 11,5 Ah-36 V 417,6 Wh 2,23 Kg
BP36_486 NCM 18650 3,7V 2,25 Ah 10S6P 60 13,5 Ah-36 V 486,0 Wh 2,68 Kg
BP48_432 NCM 18650 3,7V 2,25 Ah 13S4P 52 9,0 Ah-48 V 432,0 Wh 2,32 Kg
BP48_499 NCM 18650 3,7V 2,60 Ah 13S4P 52 10,4 Ah-48 V 499,2 Wh 2,45 Kg
BP48_547 NCM 18650 3,7V 2,85 Ah 13S4P 52 11,4 Ah-48 V 547,2 Wh 2,50 Kg
BP48_648 NCM 18650 3,7V 2,25 Ah 13S6P 78 13,5 Ah-48 V 648,0 Wh 3,48 Kg
BP48_749 NCM 18650 3,7V 2,60 Ah 13S6P 78 15,6 Ah-48 V 748.8 Wh 3,67 Kg
BP48_821 NCM 18650 3,7V 2,85 Ah 13S6P 78 17,1 Ah-48 V 820.8 Wh 3,75 Kg
BP48_4992 NCM 18650 3,7V 2,60 Ah 13S40P 520 104 Ah-48 V 4992,0 Wh 24,47 Kg
Image

Pacco batteria ricaricabile per quadricicli leggeri classe L6e secondo la normativa 2002 24 CE, realizzato con celle 18650 NCM ad alte prestazioni da 3.7V-2.6Ah con layout 13S40P per ottenere in uscita 48V e 104 Ah.

Bms intelligente (Smart Bms) con funzione di telemetria.

Fasi di test prima della spedizione.

Centro R&S Minimal Powertrain

Dicembre 2015

Una buona batteria deve essere dimensionata per la tipologia di servizio da cui sarà gravata (picco, continuativo e transienti) e per le altre prestazioni richieste tipo il tempo di ricarica, deve avere celle di prima qualità recentemente prodotte e correttamente mantenute, – meglio se appartenenti allo stesso lotto di produzioni e necessariamente testate all’origine presso il produttore – ben assemblata e gestita da un buon BMS.

Il costo di ogni componente è così importante nell’economia del veicolo da essere spesso oggetto di risparmio, a danno delle prestazioni, della sicurezza e della durata talvolta in concreto molto diverse dalle dichiarate.

Minimal Powertrain ritiene che una problematica così complessa per il componente che configura il cuore e la parte più costosa del vostro veicolo non può essere affidata completamente alla fornitura estera.

Per questo entro Marzo 2016 è programmata l’inaugurazione ufficiale del Minimal Powertrain R&S center di Ronchis (UD) presso cui sarà possibile trovare ogni risposta in argomento ed un servizio completo al cliente.