En omfattende veiledning for LiFePO4 batterispenningsdiagram

Hvis du bygger en strømsystem utenfor nettet, du sannsynligvis bruker LiFePO4 batterier. Disse batteriene er tryggere og varer lenger enn eldre blybatterier.

Imidlertid fungerer de annerledes. Du kan ikke gjette hvor fullt batteriet er bare ved å se på spenningen. Du må også programmere utstyret ditt med riktige tall. Hvis du bruker feil innstillinger, kan du skade batteriet.

Denne veiledningen inneholder de enkle diagrammene og tallene du trenger for å sette opp systemet.

Grunnleggende om LiFePO4 batterispenning

For å forstå batteriet ditt, vet at a “celle” er dens grunnleggende enhet. En batteripakke inneholder flere tilkoblede celler.

Hver LiFePO4-celle har en nominell spenning på 3,2V, som er dens gjennomsnittlige spenning under bruk. Det sikre området er 2,5V til 3,65V.

LiFePO4-batterier har en flat utladningskurve, så spenningen holder seg jevn under bruk, i motsetning til bilbatterier hvor spenningen synker jevnt. Denne effektiviteten gjør det vanskelig å måle den gjenværende energien.

LiFePO4 spenningsdiagram: 12V, 24V og 48V

Følgende diagrammer viser hvilespenningen, som måles når batteriet verken lader eller gir strøm til enheter. Vent minst 30 minutter etter bruk før du sjekker dette nummeret.

LiFePO4 batteriladingsparametre

Du må programmere solcelleladeren eller omformeren med de riktige grensene.

I motsetning til bly-syre-batterier, er LiFePO4-batterier følsomme for høy spenning. Hvis du går for høyt, vil Battery Management System (BMS) inne i batteriet slå det av for beskyttelse.

Bruk disse innstillingene som en grunnlinje og se alltid bruksanvisningen til batterimerket ditt.

LiFePO4-batterier bulk, flyter og utjevner spenninger

Du vil se disse vilkårene i utstyrsinnstillingene. Her er hva de betyr og hvilke tall du skal bruke.

Bulk Voltage (Absorpsjon): Dette er spenningen som brukes til å lade batteriet fra tomt til fullt. Det er den høyeste spenningen laderen vil nå.

• 12V system: 14,2V til 14,6V
• 24V system: 28,4V til 29,2V
• 48V system: 56,8V til 58,4V

Flytespenning: Når batteriet er fullt, synker laderen spenningen. Dette opprettholder ladningen uten å stresse cellene.

• 12V-system: 13,5V til 13,6V
• 24V-system: 27,0V til 27,2V
• 48V-system: 54,0V til 54,4V

Utjevning av spenning: Utjevning er en kontrollert overlading som brukes til bly-syrebatterier for å rengjøre platene.

• Innstilling: AV eller Deaktivert.
• Advarsel: Ikke bruk utjevning på LiFePO4-batterier. Det forårsaker høy spenning som kan skade litiumceller permanent.

LiFePO4-batterier: lade- og utladingsprosesser

Batteriets oppførsel endres avhengig av om energien går inn eller ut.

Ladeprosessen

Når du lader batteriet, stiger spenningen.

Laderen legger inn konstant strøm til spenningen treffer Bulk-innstillingen (som 14,4V). Deretter synker strømmen ettersom batteriet absorberer den siste energibiten.

Utladningsprosessen

Når du bruker batteriet, synker spenningen.

1. Full: Den starter høyt (rundt 13,6V eller høyere).
2. Midten: Den synker raskt til ca. 13,3V og blir værende der det meste av dagen. Dette er den flate delen av kurven.
3. Tom: Når den treffer ca. 12,9V, begynner den å bli lav. Under 12,8V vil spenningen falle veldig raskt. Dette kalles ofte “klippe.”

Påvirker spenning LiFePO4-batteriytelsen?

Ja, spenning påvirker hvordan systemet ditt kjører.

1. Kapasitet: Spenning og kapasitet er direkte relatert – høyere spenning øker kapasiteten, slik at batteriet kan lagre mer energi og drive enheter lenger.
2. Levetid: Høyspente LiFePO4-batterier varer lenger og kan håndtere flere sykluser. Opprettholdelse av optimal spenning forhindrer termisk løping, ufullstendige kjemiske reaksjoner og nedbrytning.
3. Lading: Batterispenning påvirker ladesikkerhet og effektivitet. Feil spenning forårsaker overoppheting eller underlading, skade ytelse, helse og levetid.
4. Utlading: Utlading under anbefalt spenning skader batteriet permanent og forkorter levetiden.
5. Effektivitet: Høyere spenning forbedrer strømforsyningseffektiviteten.

Slik sjekker du LiFePO4-batterikapasiteten

Det fungerer dårlig å bruke et voltmeter for å sjekke hvor fullt batteriet er.

Fordi spenningskurven er så flat, er forskjellen mellom et batteri ved 40 % fullt og 70 % fullt svært liten. Det kan bare være 0,1 volt. Billige voltmetre er ikke nøyaktige nok til å lese denne forskjellen.

Løsningen Du bør bruke en Smart Shunt.

• En Smart Shunt er en enhet installert på den negative batterikabelen.
• Den teller hver ampere med energi som går inn i batteriet.
• Den teller hver forsterker som forlater batteriet.
• Den beregner den nøyaktige prosentandelen (State of Charge) og viser den på en skjerm eller telefonen din.

Konklusjon

LiFePO4-batterier er utmerket for å leve utenfor nettet, men de krever oppmerksomhet på detaljer.

• Husk den nominelle spenningen: 3,2V per celle.
• Programmer laderen din: Bruk Bulk- og Float-numrene som er oppført ovenfor.
• Deaktiver utjevning: Dette beskytter batteriet mot skade.
• Ignorer spenningen for daglige kontroller: Bruk en Smart Shunt for å vite nøyaktig hvor mye strøm du har igjen.

FAQ

Hvorfor leser batteriet mitt 13,3V etter at jeg nettopp har ladet det til 14,6V?

Dette er normalt. 14. 6V er ladespenningen, og batteriet går tilbake til hvilespenningen etter lading. En hvilespenning på 13,6V betyr at den er fulladet, men den synker til 13,3V med minimal bruk.

Kan jeg bruke en bly-syrelader?

Bruk den bare hvis du kan deaktivere “desulfatering” eller “utjevne” modus. Hvis laderen overstiger 14,6V, vil det skade 12V litiumbatteriet. Det er tryggere å bruke en lader designet for litium.

Ved hvilken spenning bør jeg koble fra lasten?

For et 12V-system, slutt å bruke batteriet ved 12,0V for å spare litt strøm. Drenering til 10.0V utløser BMS-avstengingen, og krever muligens en spesiell lader for å starte batteriet på nytt.