Jika Anda sedang membangun sebuah sistem tenaga listrik off-grid, Anda mungkin menggunakannya baterai LiFePO4. Baterai ini lebih aman dan tahan lebih lama dibandingkan baterai timbal-asam lama.
Namun, cara kerjanya berbeda. Anda tidak dapat menebak seberapa penuh baterai hanya dengan melihat voltasenya. Anda juga harus memprogram peralatan Anda dengan nomor yang benar. Jika Anda menggunakan pengaturan yang salah, Anda dapat merusak baterai.
Panduan ini menyediakan bagan dan angka sederhana yang Anda perlukan untuk menyiapkan sistem Anda.
Dasar-dasar tentang Tegangan Baterai LiFePO4
Untuk memahami baterai Anda, ketahuilah bahwa a “sel” adalah unit dasarnya. Paket baterai berisi beberapa sel yang terhubung.
Setiap sel LiFePO4 memiliki tegangan nominal 3,2V, yang merupakan tegangan rata-rata saat digunakan. Kisaran amannya adalah 2.5V hingga 3.65V.
Baterai LiFePO4 memiliki kurva pengosongan yang datar, sehingga voltase tetap stabil saat digunakan, tidak seperti aki mobil yang voltasenya terus turun. Efisiensi ini membuat sulit untuk mengukur energi yang tersisa.
Grafik Tegangan LiFePO4: 12V, 24V, dan 48V
Bagan berikut menunjukkan Tegangan Istirahat, yang diukur saat baterai tidak sedang mengisi daya atau memberi daya pada perangkat. Tunggu minimal 30 menit setelah digunakan sebelum memeriksa nomor ini.
| Persentase (SOC) | 1 sel | 12V | 24V | 48V |
| Pengisian 100%. | 3.65v | 14.6V | 29.2V | 58.4V |
| Istirahat 100%. | 3.40V | 13.6V | 27.2V | 54.4V |
| 90% | 3.35V | 13.4V | 26.8V | 53.6V |
| 80% | 3.32V | 13.3V | 26.6V | 53.1V |
| 70% | 3.30V | 13.2V | 26.4V | 52.8V |
| 60% | 3.27V | 13.1V | 26.1V | 52.3V |
| 50% | 3.26V | 13.0V | 26.1V | 52.2V |
| 40% | 3.25V | 13.0V | 26.0V | 52.0V |
| 30% | 3.22V | 12.9V | 25.8V | 51.5V |
| 20% | 3.20V | 12.8V | 25.6V | 51.2V |
| 10% | 3.00V | 12.0V | 24.0V | 48.0V |
| 0% | 2.50V | 10.0V | 20.0V | 40.0V |
Parameter Pengisian Baterai LiFePO4
Anda harus memprogram pengontrol muatan surya atau inverter Anda dengan batasan yang tepat.
Tidak seperti baterai timbal-asam, baterai LiFePO4 sensitif terhadap tegangan tinggi. Jika Anda menaikkannya terlalu tinggi, Sistem Manajemen Baterai (BMS) di dalam baterai akan mematikannya untuk perlindungan.
Gunakan pengaturan ini sebagai dasar dan selalu lihat manual merek baterai Anda.
| Tegangan Normal | 3.2V | 12V/12.8V | 24V/25.6V | 48V/51.2V |
| Tegangan Pengisian | 3.5V-3.65V | 14.2V-14.6V | 28.4V-29.2V | 56.8V-58.4V |
| Tegangan Melayang | 3.2V | 13.6V | 27.2V | 54.4V |
| Maks. Voltase | 3.65v | 14.6V | 29.2V | 58.4V |
| Minimal. Voltase | 2.5V | 10V | 20V | 40V |
Baterai LiFePO4 Massal, Mengambang, dan Menyamakan Tegangan
Anda akan melihat istilah ini di pengaturan peralatan Anda. Inilah maksudnya dan angka apa yang digunakan.
Tegangan Massal (Penyerapan): Ini adalah tegangan yang digunakan untuk mengisi baterai dari kosong hingga penuh. Ini adalah tegangan tertinggi yang dapat dicapai pengisi daya.
- Sistem 12V: 14.2V hingga 14.6V
- Sistem 24V: 28.4V hingga 29.2V
- Sistem 48V: 56.8V hingga 58.4V
Tegangan Apung: Setelah baterai penuh, pengisi daya akan menurunkan tegangan. Ini mempertahankan muatan tanpa memberi tekanan pada sel.
- Sistem 12V: 13.5V hingga 13.6V
- Sistem 24V: 27.0V hingga 27.2V
- Sistem 48V: 54.0V hingga 54.4V
Menyamakan Tegangan: Ekualisasi adalah pengisian berlebih terkontrol yang digunakan pada baterai timbal-asam untuk membersihkan pelat.
- Pengaturan: MATI atau Dinonaktifkan.
- Peringatan: Jangan gunakan pemerataan pada baterai LiFePO4. Ini menyebabkan tegangan tinggi yang dapat merusak sel litium secara permanen.
Baterai LiFePO4: Proses Pengisian dan Pengosongan
Perilaku baterai berubah tergantung pada apakah energi masuk atau keluar.
Proses Pengisian
Saat Anda mengisi baterai, tegangannya naik.
Pengisi daya memasukkan arus konstan hingga tegangan mencapai pengaturan Massal (seperti 14.4V). Kemudian, arus turun saat baterai menyerap sisa energi terakhir.
Proses Pengosongan
Saat Anda menggunakan baterai, tegangan turun.
- Penuh: Mulai tinggi (sekitar 13,6V atau lebih tinggi).
- Tengah: Turun dengan cepat menjadi sekitar 13,3V dan tetap di sana hampir sepanjang hari. Ini adalah bagian datar dari kurva.
- Kosong: Setelah mencapai sekitar 12.9V, tegangannya semakin rendah. Di bawah 12.8V, tegangan akan turun sangat cepat. Hal ini sering disebut dengan “jurang.”
Apakah Tegangan Mempengaruhi Kinerja Baterai LiFePO4?
Ya, voltase memengaruhi cara sistem Anda bekerja.
- Kapasitas: Tegangan dan kapasitas berhubungan langsung – tegangan yang lebih tinggi meningkatkan kapasitas, memungkinkan baterai menyimpan lebih banyak energi dan memberi daya pada perangkat lebih lama.
- Umur: Baterai LiFePO4 tegangan tinggi bertahan lebih lama dan dapat menangani lebih banyak siklus. Mempertahankan volume optimaltage mencegah pelarian termal, reaksi kimia yang tidak lengkap, dan degradasi.
- Pengisian daya: Tegangan baterai memengaruhi keamanan dan efisiensi pengisian daya. Volume yang salahtage menyebabkan panas berlebih atau pengisian daya kurang, sehingga mengganggu kinerja, kesehatan, dan masa pakai.
- Pengosongan: Pengosongan di bawah tegangan yang disarankan akan merusak baterai secara permanen dan memperpendek masa pakainya.
- Efisiensi: Tegangan yang lebih tinggi meningkatkan efisiensi pengiriman daya.
Cara Mengecek Kapasitas Baterai LiFePO4
Menggunakan voltmeter untuk memeriksa seberapa penuh baterai Anda tidak berfungsi dengan baik.
Karena kurva tegangan sangat datar, perbedaan antara baterai pada kondisi penuh 40% dan 70% penuh sangatlah kecil. Mungkin hanya 0,1 volt. Voltmeter murah tidak cukup akurat untuk membaca perbedaan ini.
Solusinya Anda sebaiknya menggunakan a Shunt Cerdas.
- Smart Shunt adalah perangkat yang dipasang pada kabel negatif baterai.
- Ini menghitung setiap amp energi yang masuk ke baterai.
- Ini menghitung setiap amp yang meninggalkan baterai.
- Ini menghitung persentase yang tepat (State of Charge) dan menampilkannya di layar atau ponsel Anda.
Kesimpulan
Baterai LiFePO4 sangat baik untuk kehidupan di luar jaringan listrik, namun memerlukan perhatian terhadap detail.
- Hafalkan tegangan nominal: 3.2V per sel.
- Programkan pengisi daya Anda: Gunakan nomor Massal dan Float yang tercantum di atas.
- Nonaktifkan Ekualisasi: Ini melindungi baterai Anda dari kerusakan.
- Abaikan voltase untuk pemeriksaan harian: Gunakan Smart Shunt untuk mengetahui secara pasti berapa banyak daya yang tersisa.
FAQ
Mengapa Baterai Saya Terbaca 13.3V Setelah Saya Baru Mengisinya Hingga 14.6V?
Ini normal. 14. 6V adalah tegangan pengisian, dan baterai kembali ke tegangan istirahat setelah pengisian. Tegangan istirahat 13,6V berarti terisi penuh, tetapi turun menjadi 13,3V dengan penggunaan minimal.
Bisakah Saya Menggunakan Pengisi Daya Asam Timbal?
Gunakan hanya jika Anda dapat menonaktifkannya “desulfasi” atau “menyamakan” mode. Jika pengisi daya melebihi 14.6V, itu akan merusak baterai lithium 12V Anda. Menggunakan pengisi daya yang dirancang untuk litium lebih aman.
Pada Tegangan Berapa Saya Harus Memutuskan Sambungan Beban Saya?
Untuk sistem 12V, hentikan penggunaan baterai pada 12.0V untuk menghemat daya. Mengurasnya hingga 10.0V memicu pematian BMS, mungkin memerlukan pengisi daya khusus untuk menghidupkan ulang baterai.
