Anleitung zur Umstellung von 12 V auf 24 V: So wählen Sie das richtige 24-V-Lithium-Batterieladegerät aus

Ihr AGV- oder E-Scooter-Prototyp wird mit 12 V betrieben und die Motorsteuerung ist bereits an ihrer Stromgrenze angelangt. Bei Volllast verbraucht ein 100-Ah-Akku etwa 117 A, die Kabelklemmentemperaturen erreichen etwa 45 °C und der Spannungsabfall unter Last sinkt am Controller auf 10,2 V. A Umstellung von 12V auf 24V Bei gleichen 1,4 kW wird der Strom auf etwa 58 A reduziert, der Kupferverlust halbiert und der Steuerung Raum für den Betrieb eines größeren Motors gegeben. Doch der Umbau hört nicht bei der Batterie auf. Es verändert den gesamten Ladepfad: Ihr 12-V-Ladegerät kann einen 24-V-Akku nicht laden, und ein nicht passendes Ladegerät ist die häufigste Ursache für einen vorzeitigen Batterieausfall in umgebauten Systemen.

2x Spannungsverhältnis

1/2 Betriebsstrom

1/4 Kupferverlust

24V Spezielles Ladegerät

Wie eine 12-V-zu-24-V-Umwandlung Strom, Verkabelung und Ladung verändert

Eine Umstellung von 12 V auf 24 V ist kein Batteriewechsel. Es ändert den Stromfluss, die Verkabelung und die Ladegerätanforderungen für das gesamte System. Bei gleicher Leistung halbiert eine Verdoppelung der Spannung den Strom. Wenn Sie den gleichen Strom beibehalten, verdoppelt eine Verdoppelung der Spannung die Leistung.

Die Beziehung ist P = V x I. Bei einem 12-V-System mit 1,4 kW verbraucht der Controller 117 A. In einem 24-V-System, das die gleichen 1,4 kW liefert, verbraucht es 58 A. Diese Reduzierung um 59 A ändert die Kabelgröße, die Sie verwenden können, die angezeigte Anschlusstemperatur und die benötigte Ladegerätleistung.

KRITISCHER SYSTEMHINWEIS

Der häufigste Fehler nach einer Umstellung von 12 V auf 24 V ist nicht der Motor oder die Verkabelung. Es ist das Ladegerät. Die Wiederverwendung eines 12-V-Ladegeräts an einem 24-V-Akku führt entweder zu nichts, da die Ausgangsspannung unter der Akkuspannung liegt, oder es wird der Akku überladen, wenn das Ladegerät auf eine höhere Leistung eingestellt war.

Die drei Konvertierungspfade

Methode	Ausgabesystem	Ladegerät gebraucht	Effizienz	Am besten für
DC-DC-Aufwärtswandler	24V an die Last	Vorhandenes 12V-Ladegerät	85–93 %	Niedrigstrom-24-V-Zubehör
Zwei 12V-Batterien in Reihe	24V-Paket	24V Lithium-Ladegerät	99 %	Traktion, AGV, E-Bike
Ein dediziertes 24-V-Paket	24V-Paket	24V Lithium-Ladegerät	99 %	Neubauten und OEM-Integration

Zwei 12-V-Batterien in Reihe: Was ein 24-V-Ladegerät leisten muss

Wenn Sie zwei 12-V-Lithium-Akkus in Reihe schalten, müssen Sie diese mit einem 24-V-Ladegerät aufladen, das zur Pack-Chemie passt. Ein 24-V-LiFePO4-Akku hat eine Nennspannung von 25,2 V und eine Vollladespannung von 29,2 V. Ein 24-V-NMC-Akku erreicht bei voller Ladung 29,4 V. Das Ladegerät muss eine Konstantstromphase und dann eine Konstantspannungsphase halten und beenden, wenn der Strom auf den niedrigen Schwellenwert fällt.

Für ein 50-Ah-24-V-Paket beträgt der Standardladestrom 5–10 A. Bei einem 100-Ah-Akku sind 10–20 A normal. Eine geringere Leistung lädt langsamer, aber sicher; Eine höhere Leistung, als das BMS zulässt, führt zu einer Überhitzung der Zellen und zum Auslösen des BMS. Einige Designer fügen einen aktiven Balancer zwischen den beiden 12-V-Packs ein, da ein 24-V-Ladegerät nicht zwei separate Packs in Reihe ausgleichen kann. Der Ausgleich muss innerhalb jeder Packung oder durch einen externen Ausgleicher erfolgen.

24V Lithium Battery Charger for 24V Battery Packs

24-V-Lithium-Batterieladegerät für 24-V-Akkus Dieses 24-V-Ladegerät mit einer Nennleistung von 29,4 V ist für 24-V-Lithium-Akkupacks geeignet, die in E-Bikes und Rollern verwendet werden. Es unterstützt die Anpassung mit CAN-BUS-Protokollen und ist für zuverlässiges Laden unter Außenbedingungen ausgelegt. Produkt anzeigen →

Auswahl eines 24-V-Lithium-Batterieladegeräts: Spannungsgenauigkeit, chemisches Profil und Zertifizierungen

Das sicherste 24-V-Ladegerät für ein umgebautes System ist eines mit einer Spannungsgenauigkeit von -0,1 V oder besser, einem Lithium-spezifischen CC/Lebenslauf-Profil und anerkannten Sicherheitszertifizierungen. Die Spannungsgenauigkeit ist die erste Spezifikation, die überprüft werden muss. Die Absorptionsspannung von LiFePO4 beträgt 29,2 V. Wenn Ihr Ladegerät um 0,3 V ausgeschaltet ist, kann es die Zellen in den Überspannungsbereich bringen und die Lebensdauer des Akkus verkürzen.

Spezifikation	Warum es wichtig ist	Mindestens akzeptabel	Empfohlen
Genauigkeit des Spannungssollwerts	Überladung beschädigt Lithiumzellen	/-0,3V	/-0,1V
Ladeprofil	Steuert Strom und Terminierung	CC/CV	CC/CV mit Vorladung
Sicherheitszertifizierungen	EMV- und Produktsicherheitsprüfung	CE oder UL	CE UL FCC KC PSE
Kühlung	Kontinuierliches Laden erzeugt Wärme	Lüfter oder Aluminiumgehäuse	Lüfterkühlung mit Temperaturreduzierung

Wuxi D-Power Electronic Co., Ltd. baut 24-V-Lithium-Batterieladegeräte für Kunden aus den Bereichen E-Mobilität, AGV, Drohnen und Elektrowerkzeuge. Ihre 24-V-Ladegeräte verwenden ein CC/CV-Profil, halten die Ausgangsspannung innerhalb enger Toleranzen und entsprechen CE, UL, FCC, KC, PSE, RCM, BSMI und ROHS. Für OEM- und ODM-Programme kann das Unternehmen das Ladegerät genau an die Chemie und den Anschluss Ihrer Batterie anpassen. Dies ist für ein umgebautes System von Bedeutung, da der Spannungsverlauf und der Endpunkt für die tatsächlich verwendeten Zellen festgelegt werden müssen. Die Spannungseinstellungen und intelligente Funktionen eines 24-V-Lithium-Batterieladegeräts Erklären Sie, wie sich diese Sollwerte auf ein sicheres Laden auswirken.

Fünf Fehler, die Lithium-Akkus bei der Umstellung von 12 V auf 24 V kaputt machen

Ladefehler verursachen mehr Umwandlungsfehler als Motor- oder Verkabelungsfehler. Hier sind die fünf häufigsten.

1

Wiederverwendung des 12-V-Ladegeräts

Der 14,6-V-Ausgang eines 12-V-Ladegeräts liegt unter der Spannung des 24-V-Akkus, sodass kein Strom fließt und der Akku nie aufgeladen wird. Wenn jemand später eine 12-V-Batterie wieder einbaut, wird sie mit demselben Ladegerät überladen.

2

Serienbatterien mit nicht übereinstimmendem Ladezustand

Zwei in Reihe geschaltete 12-V-Akkus müssen vor dem ersten Anschluss den gleichen Ladezustand haben. Der schwächere Akku entlädt sich schneller und das BMS kann während des Ladevorgangs auslösen, wenn ein Akku vor dem anderen die volle Spannung erreicht.

3

Verwendung eines Blei-Säure-Ladegeräts

Ein Blei-Säure-Ladegerät mit einer Hauptspannung von 29,2 V beschädigt LiFePO4-Zellen. Das Ladegerät muss ein Lithium-spezifisches Profil mit ordnungsgemäßem Abschluss verwenden.

4

Unterdimensionierung der Verkabelung nach Leistungserhöhung

Der Wechsel zu 24 V halbiert den Strom nur dann, wenn die Leistung gleich bleibt. Wenn Sie die Motorleistung verdoppeln, bleibt der Strom auf dem alten Niveau und der ursprüngliche Draht läuft weiterhin heiß.

5

Übersehen der Verluste des DC-DC-Wandlers

Ein Aufwärtswandler fügt 5-10 % Verluste hinzu. In einem abgedichteten Gehäuse werden diese Verluste zu Wärme, und der Wandler wird bei anhaltender Last gedrosselt oder schaltet sich ab.

Wenn Sie ein 24-V-Paket aus zwei 12-V-Paketen zusammenstellen, kaufen Sie passende Batterien aus derselben Produktionscharge, schalten Sie sie erst nach dem Ausgleich ihres Ladezustands in Reihe und ersetzen Sie das Ladegerät durch ein 24-V-Lithium-spezifisches Modell.

FAQ: Umstellung und Laden von 12V auf 24V

F1: Kann ich ein 12-V-Ladegerät an einer 24-V-Batterie verwenden?

Nein. Ein 12-V-Ladegerät gibt normalerweise etwa 14,6 V aus, was unter der Nennspannung eines 24-V-Akkus liegt. Es fließt kein Strom in die Batterie. Zum Laden eines 24-V-Akkus benötigen Sie ein Ladegerät mit einer Nennleistung von 24 V und dem richtigen Lithium-CC/CV-Profil.

F2: Sollte ich einen DC-DC-Wandler oder eine Reihenbatteriekonfiguration verwenden?

Mit einem DC-DC-Aufwärtswandler können Sie die 12-V-Batterie und das Ladegerät behalten, er verursacht jedoch 5–10 % Umwandlungsverluste und ist durch seinen eigenen Nennstrom begrenzt. Ein Reihenbatterieaufbau ist effizienter und leiser, erfordert jedoch ein 24-V-Ladegerät und passende Batteriepakete. Bei Traktionssystemen und AGVs ist der Serienaufbau in der Regel zuverlässiger.

F3: Welchen Nennstrom sollte ein 24-V-Ladegerät für meinen Rucksack haben?

Bei einem 24-V-Akku beträgt der Standardladestrom 10–20 % der Amperestundenkapazität. Ein 50-Ah-Akku lädt mit 5–10 A; Ein 100-Ah-Akku lädt mit 10–20 A. Höhere Ströme verkürzen die Ladezeit, erfordern jedoch ein Ladegerät und ein BMS, die für die höhere Rate ausgelegt sind.

F4: Woher weiß ich, dass ein 24-V-Lithium-Ladegerät sicher ist?

Achten Sie auf anerkannte Sicherheitszertifizierungen wie CE, UL, FCC, KC, PSE, RCM und BSMI. Bestätigen Sie die Genauigkeit der Ausgangsspannung und stellen Sie sicher, dass das Ladegerät über einen Überspannungs-, Überstrom-, Temperatur- und Verpolungsschutz verfügt. Ein Ladegerät eines Herstellers mit ISO 9001-basiertem Qualitätsmanagement ist die sicherere Beschaffungswahl.