납산 배터리를 리튬 배터리로 교체하는 이유는 무엇입니까?

리튬 배터리는 전기 자동차, 전기 스쿠터, 골프 카트, 유틸리티 차량 및 기타 저속 전기 이동성 애플리케이션에서 기존 납축 ​​배터리를 대체하는 용도로 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

납산 배터리와 비교하여 리튬 배터리 팩은 다음을 제공할 수 있습니다.더 높은 에너지 밀도, 더 낮은 무게, 더 긴 주기 수명 및 더 유연한 용량 구성. 이는 차량과 배터리 시스템이 적절하게 조화를 이룰 경우 리튬 배터리가 배터리 팩 무게를 크게 늘리지 않고도 더 많은 사용 가능한 에너지를 제공할 수 있음을 의미합니다.

예를 들어, 무거운 납산 배터리 시스템을 적절하게 설계된 리튬 배터리 팩으로 교체하면 귀중한 공간과 무게를 확보할 수 있으므로 차량 제조업체는 배터리 용량을 최적화하고 잠재적으로 주행 거리를 늘릴 수 있습니다.

그러나 납축전지를 리튬전지로 교체하는 것은단순히 같은 전압의 배터리를 선택하는 문제가 아닌.

배터리 팩은 차량의 전기 시스템, 물리적 설치 공간, 충전기 및 제어 시스템과 호환되어야 합니다.

고려해야 할 다섯 가지 중요한 요소는 다음과 같습니다.

1. 차량과 배터리 전압을 호환되게 유지하십시오.

첫 번째이자 가장 중요한 고려 사항은배터리 전압.

전기 자동차가 원래 48V 배터리 시스템용으로 설계된 경우 교체용 리튬 배터리는 일반적으로 동일한 공칭 전압 및 호환 가능한 전압 범위를 중심으로 설계되어야 합니다.

예를 들어:

• 36V 납산 시스템 → 호환 가능한 36V 리튬 배터리 시스템
• 48V 납산 시스템 → 호환 가능한 48V 리튬 배터리 시스템
• 60V 납산 시스템 → 호환 가능한 60V 리튬 배터리 시스템
• 72V 납산 시스템 → 호환 가능한 72V 리튬 배터리 시스템

그러나 다음을 이해하는 것이 중요합니다.공칭 전압만으로는 충분하지 않습니다.

배터리 화학 성분에 따라 작동 및 충전 전압 범위가 다릅니다. 교체하기 전에 리튬 배터리의 완전 충전 전압, 방전 전압, BMS 보호 임계값 및 차량 컨트롤러의 전압 범위를 모두 확인해야 합니다.

전압이 올바르지 않으면 어떻게 되나요?

전압이 너무 낮은 배터리를 사용하면 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다.

• 차량 성능 저하
• 낮은 모터 출력
• 컨트롤러 저전압 보호
• 사용 가능한 주행 거리 감소

전압이 너무 높은 배터리를 사용하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

• 컨트롤러 과전압
• 과도한 전기적 스트레스
• 모터/컨트롤러 호환성 문제
• 전자 부품의 잠재적인 손상

그러므로,납산 배터리를 리튬 배터리로 교체하기 전에 항상 전압 호환성을 확인해야 합니다..

2. 배터리실 크기를 확인하세요

두 번째로 중요한 요소는배터리 팩의 물리적 크기.

리튬 배터리의 주요 장점 중 하나는 에너지 밀도가 높다는 것입니다. 그러나 사용 가능한 설치 공간에 따라 배터리 팩의 크기가 결정됩니다.

교체 배터리를 주문하기 전에 다음을 측정하십시오.

• 배터리실 길이
• 배터리실 너비
• 배터리실 높이
• 장착 위치
• 케이블 출구 위치
• 커넥터 위치
• 배터리 주변 공간
• 고정점

충분한 공간을 확보하는 것도 중요합니다.설치, 진동 방지, 케이블 라우팅 및 열 관리.

단순히 이론적으로 수납칸에 들어갈 수 있는 최고 용량의 배터리를 선택하는 것이 항상 최선의 해결책은 아닙니다.

예를 들어, 거의 공간이 없는 배터리 팩은 설치 및 제거가 어려울 수 있지만 과도한 압축이나 기계적 응력은 피해야 합니다.

맞춤형 리튬 배터리 팩으로 공간 제약을 해결할 수 있습니다.

OEM 애플리케이션의 경우 리튬 배터리 팩이 항상 표준 직사각형 디자인을 따를 필요는 없습니다.

배터리 셀을 다양한 구성으로 배열하여 차량의 사용 가능한 공간에 맞는 맞춤형 팩을 만들 수 있습니다.

이는 특히 다음과 같은 경우에 유용합니다.

• 전기 스쿠터
• 골프 카트
• AGV 및 AMR
• 로봇 차량
• 전기 유틸리티 차량
• 전기 잔디 장비
• 산업용 차량

CLF에서는 배터리 팩 크기, 셀 구성, 커넥터, BMS 및 통신 인터페이스를 애플리케이션 요구 사항에 따라 맞춤 설정할 수 있습니다.

3. 리튬 배터리 전용 충전기를 사용하세요

리튬 배터리는 다음을 사용하여 충전해야 합니다.특정 배터리 화학 및 배터리 팩 전압과 호환되는 충전기.

납산 배터리와 리튬 배터리는 충전 특성이 다릅니다. 따라서 원래의 납산 충전기는 단순히 출력 전압이 유사해 보인다는 이유만으로 자동으로 재사용되어서는 안 됩니다.

리튬 배터리 시스템의 경우 충전기는 다음과 일치해야 합니다.

• 배터리 화학
• 공칭 배터리 전압
• 완전 충전 전압
• 권장 충전 전류
• BMS 사양
• 충전 온도 요구 사항

예를 들어, LiFePO4 배터리 팩과 납산 배터리 팩은 두 시스템이 일반적으로 "48V"로 지칭되는 경우에도 충전 전압 요구 사항이 다를 수 있습니다.

충전기와 BMS는 함께 작동해야 합니다.

적절하게 설계된 리튬 배터리 시스템에는 일반적으로 다음이 모두 포함됩니다.

배터리 + BMS + 호환 충전기

BMS는 배터리 보호 기능을 제공하고 충전기는 배터리에 필요한 전압 및 전류 프로필에 따라 충전 프로세스를 제어합니다.

OEM 프로젝트의 경우 다음을 평가하는 것이 좋습니다.배터리, BMS, 충전기 및 차량 컨트롤러를 하나의 완전한 시스템으로, 배터리를 분리된 구성 요소로 취급하는 대신.

4. 올바른 리튬 배터리 화학 선택

모든 리튬 배터리가 동일한 것은 아닙니다.

전기 이동성 응용 분야에 일반적으로 사용되는 두 가지 리튬 이온 화학 물질은 다음과 같습니다.

LiFePO4 – 리튬 철 인산염

LiFePO4 배터리는 안전성, 수명 및 내구성이 중요한 분야에서 널리 사용됩니다.

일반적인 장점은 다음과 같습니다.

• 좋은 열 안정성
• 긴 사이클 수명
• 안정적인 화학
• 좋은 안전 특성
• 빈번한 충전/방전 애플리케이션에 적합

이로 인해 LiFePO4는 많은 전기 자동차 및 산업 응용 분야에서 널리 사용되는 옵션입니다.

NMC – 니켈 망간 코발트

NMC 배터리는 일반적으로 LiFePO4보다 더 높은 에너지 밀도를 제공하며 다음과 같은 경우에 유용할 수 있습니다.무게와 사용 가능한 공간은 주요 설계 제약 사항입니다..

애플리케이션에 따라 다음과 같은 경우 NMC를 고려할 수 있습니다.

• 소형 전기 자동차
• 휴대용 장비
• 로봇공학
• 엄격한 중량 제한이 있는 애플리케이션

그러나 에너지 밀도만을 기준으로 배터리 화학을 선택해서는 안 됩니다.

올바른 선택은 다음에 따라 달라집니다.

에너지 밀도 + 안전성 + 사이클 수명 + 작동 온도 + 전력 요구 사항 + 사용 가능한 공간 + 비용.

이러한 이유로 전기 자동차를 납산에서 리튬으로 전환할 때 전문적인 배터리 팩 설계가 중요합니다.

5. 리튬 배터리에 적절한 BMS가 있는지 확인하십시오.

에이배터리 관리 시스템(BMS)리튬 배터리 팩의 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다.

기존 납산 배터리 시스템과 달리 리튬 배터리 팩에는 적절한 전자 보호 및 모니터링이 필요합니다.

BMS는 다음과 같은 매개변수를 모니터링할 수 있습니다.

• 셀 전압
• 팩 전압
• 충전 전류
• 방전 전류
• 셀 온도
• 배터리 온도
• SOC(충전 상태)
• 과전압
• 저전압
• 과전류
• 단락 조건

배터리 설계에 따라 BMS는 다음과 같은 추가 기능도 제공할 수 있습니다.

• 셀 밸런싱
• CAN을 통한 통신
• RS485 통신
• UART 통신
• 블루투스 모니터링
• 결함 감지
• 데이터 로깅

예를 들어, OEM 전기 자동차는 다음을 통해 차량 컨트롤러와 통신하기 위해 배터리가 필요할 수 있습니다.CAN 또는 RS485. 이 경우 그에 따라 BMS를 선택하고 구성해야 합니다.

따라서 BMS 선택은 다음을 기반으로 해야 합니다.차량의 실제 전기 및 통신 요구 사항, 단순히 배터리 용량에 따라 BMS를 선택하는 것이 아닙니다.

납산 배터리와 리튬 배터리: 무엇을 고려해야 합니까?

실제 성능은 배터리 화학, 셀 품질, 팩 디자인, 작동 조건 및 차량 시스템에 따라 달라집니다.

리튬 배터리로 전기 자동차의 주행 거리를 두 배로 늘릴 수 있습니까?

납산 배터리를 리튬으로 교체차량의 주행 거리가 자동으로 두 배로 늘어나지 않습니다..

주행 거리는 다음을 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다.

• 배터리 전압
• 배터리 용량
• 사용 가능한 에너지
• 차량 중량
• 모터 효율
• 컨트롤러 효율성
• 운전 속도
• 지역
• 유효 탑재량
• 타이어 공기압
• 주변 온도
• 운전 조건

예를 들어, 48V 100Ah 배터리는 대략 다음과 같습니다.

48V × 100Ah = 4.8kWh 공칭 에너지

더 큰 가용 용량을 갖춘 적절하게 설계된 리튬 배터리는 잠재적으로 배터리 무게를 줄이는 동시에 더 많은 사용 가능한 에너지를 제공할 수 있습니다.

따라서 고정된 "2× 범위"를 약속하는 대신 다음과 같이 말하는 것이 기술적으로 더 정확합니다.리튬 배터리는 차량 시스템이 적절하게 설계되면 훨씬 더 많은 사용 가능한 에너지를 제공하고 더 긴 주행 ​​거리를 가능하게 합니다.

전문적인 리튬 배터리 팩 설계 문제

납산 배터리를 리튬으로 교체하는 것은 단순히 배터리 화학을 바꾸는 것 이상입니다.

전체 교체 프로젝트에서는 다음을 고려해야 합니다.

배터리 화학 → 셀 구성 → 전압 → 용량 → BMS → 충전기 → 컨트롤러 → 커넥터 → 기계적 치수 → 통신 → 보호 → 인증

OEM 제조업체의 경우 이러한 요구 사항은 차량마다 다를 수 있습니다.

표준 배터리 팩은 특정 애플리케이션에서는 작동하지만 다른 애플리케이션에서는 작동하지 않을 수 있습니다.

이곳은맞춤형 리튬 배터리 팩 공급 업체가치를 제공할 수 있습니다.

CLF 맞춤형 리튬 배터리 솔루션

CLF는 전문적으로OEM 애플리케이션을 위한 맞춤형 리튬 배터리 팩 및 배터리 셀.

당사는 다음을 포함하여 귀하의 차량 및 장비 요구 사항에 따라 맞춤형 배터리 솔루션을 지원할 수 있습니다.

• 맞춤형 전압 및 용량
• LiFePO4 및 NMC 배터리 팩
• 맞춤형 배터리 크기
• 맞춤형 BMS
• CAN / RS485 / UART 통신
• 블루투스 모니터링
• 셀 밸런싱
• 맞춤형 커넥터
• 충전 솔루션
• 프로토타입 개발
• OEM/ODM 배터리 팩 디자인
• 배터리 테스트 및 검증

기존 차량의 납축 배터리를 교체하든 새로운 전기 이동성 제품을 개발하든 당사 엔지니어링 팀은 다음을 평가하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.전기, 기계 및 배터리 관리 요구 사항최종 배터리 구성을 선택하기 전에.

결론

납산 배터리를 리튬 배터리로 교체하면 다음과 같은 상당한 이점을 얻을 수 있습니다.더 낮은 무게, 더 높은 에너지 밀도, 더 긴 주기 수명, 더 뛰어난 배터리 용량 및 설계 유연성.

그러나 안전하고 안정적인 변환을 위해서는 단순히 동일한 Ah 등급의 리튬 배터리를 선택하는 것 이상이 필요합니다.

다섯 가지 핵심 요소는 다음과 같습니다.

1. 전압 호환성 보장
2. 배터리실 크기를 확인하세요.
3. 호환되는 리튬 배터리 충전기를 사용하세요.
4. 적절한 리튬 화학을 선택하십시오
5. 적절하게 설계된 BMS 사용

OEM 애플리케이션의 경우 배터리는 전체 차량 전기 시스템의 일부로 평가되어야 합니다.

전기 자동차용 맞춤형 리튬 배터리 팩을 찾고 계십니까? 전압, 용량, 크기, 방전 전류 및 통신 요구 사항에 대해서는 CLF에 문의하세요. 당사의 엔지니어링 팀은 귀하의 애플리케이션을 기반으로 배터리 솔루션을 개발하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.