Jeśli budujesz system zasilania poza siecią, prawdopodobnie używasz akumulatory LiFePO4. Baterie te są bezpieczniejsze i działają dłużej niż starsze akumulatory kwasowo-ołowiowe.
Działają jednak inaczej. Nie można zgadnąć, jak naładowany jest akumulator, jedynie patrząc na napięcie. Musisz także zaprogramować swój sprzęt za pomocą odpowiednich numerów. Użycie nieprawidłowych ustawień może spowodować uszkodzenie baterii.
W tym przewodniku znajdują się proste wykresy i liczby potrzebne do skonfigurowania systemu.
Podstawy dotyczące napięcia akumulatora LiFePO4
Aby zrozumieć działanie baterii, pamiętaj, że a “komórka” jest jego podstawową jednostką. Zestaw baterii zawiera kilka połączonych ogniw.
Każde ogniwo LiFePO4 ma napięcie nominalne 3,2V, co jest jego średnim napięciem podczas użytkowania. Jego bezpieczny zakres wynosi od 2,5 V do 3,65 V.
Akumulatory LiFePO4 mają płaską krzywą rozładowania, dzięki czemu napięcie pozostaje stabilne podczas użytkowania, w przeciwieństwie do akumulatorów samochodowych, w których napięcie stale spada. Ta wydajność sprawia, że trudno jest zmierzyć pozostałą energię.
Wykres napięcia LiFePO4: 12 V, 24 V i 48 V
Poniższe wykresy przedstawiają napięcie spoczynkowe, które jest mierzone, gdy bateria nie ładuje się ani nie zasila urządzeń. Przed sprawdzeniem tego numeru odczekaj co najmniej 30 minut po użyciu.
| Procent (SOC) | 1 komórka | 12 V | 24 V. | 48 V |
| 100% ładowania | 3,65 V. | 14,6 V | 29,2 V | 58,4 V |
| 100% odpoczynku | 3,40 V | 13,6 V | 27,2 V | 54,4 V |
| 90% | 3,35 V | 13,4 V | 26,8 V | 53,6 V |
| 80% | 3,32 V | 13,3 V | 26,6 V | 53,1 V |
| 70% | 3,30 V | 13,2 V | 26,4 V | 52,8 V |
| 60% | 3,27 V | 13,1 V | 26,1 V | 52,3 V |
| 50% | 3,26 V | 13,0 V | 26,1 V | 52,2 V |
| 40% | 3,25 V | 13,0 V | 26,0 V | 52,0 V |
| 30% | 3,22 V | 12,9 V | 25,8 V | 51,5 V |
| 20% | 3,20 V | 12,8 V | 25,6 V | 51,2 V |
| 10% | 3,00 V | 12,0 V | 24,0 V | 48,0 V |
| 0% | 2,50 V | 10,0 V | 20,0 V | 40,0 V |
Parametry ładowania akumulatora LiFePO4
Należy zaprogramować regulator ładowania słonecznego lub falownik z odpowiednimi limitami.
W przeciwieństwie do akumulatorów kwasowo-ołowiowych, akumulatory LiFePO4 są wrażliwe na wysokie napięcie. Jeśli przekroczysz zbyt wysoki poziom, system zarządzania akumulatorem (BMS) wewnątrz akumulatora wyłączy go w celu ochrony.
Użyj tych ustawień jako punktu odniesienia i zawsze zapoznaj się z instrukcją obsługi marki baterii.
| Normalne napięcie | 3,2 V | 12 V/12,8 V | 24 V/25,6 V | 48 V/51,2 V |
| Napięcie ładowania | 3,5 V-3,65 V | 14,2 V-14,6 V | 28,4 V-29,2 V | 56,8 V-58,4 V |
| Napięcie pływające | 3,2 V | 13,6 V | 27,2 V | 54,4 V |
| Maks. Woltaż | 3,65 V. | 14,6 V | 29,2 V | 58,4 V |
| Min. Woltaż | 2,5 V | 10 V | 20 V | 40 V |
Akumulatory LiFePO4 gromadzą, podtrzymują i wyrównują napięcia
Warunki te zobaczysz w ustawieniach swojego sprzętu. Oto, co one oznaczają i jakich liczb należy użyć.
Napięcie masowe (absorpcja): Jest to napięcie używane do ładowania akumulatora od pustego do pełnego. Jest to najwyższe napięcie, jakie osiągnie ładowarka.
- System 12 V: 14,2 V do 14,6 V
- System 24 V: 28,4 V do 29,2 V
- System 48 V: 56,8 V do 58,4 V
Napięcie podtrzymujące: Po naładowaniu akumulatora ładowarka obniża napięcie. Utrzymuje to ładunek bez obciążania ogniw.
- System 12 V: 13,5 V do 13,6 V
- System 24 V: od 27,0 V do 27,2 V
- System 48 V: od 54,0 V do 54,4 V
Wyrównanie napięcia: Wyrównanie to kontrolowane przeładowanie stosowane w akumulatorach kwasowo-ołowiowych do czyszczenia płytek.
- Ustawienie: WYŁ. lub Wyłączone.
- Ostrzeżenie: Nie należy stosować korekcji w przypadku akumulatorów LiFePO4. Powoduje wysokie napięcie, które może trwale uszkodzić ogniwa litowe.
Baterie LiFePO4: Procesy ładowania i rozładowywania
Zachowanie akumulatora zmienia się w zależności od tego, czy energia jest dostarczana, czy odprowadzana.
Proces ładowania
Podczas ładowania akumulatora napięcie wzrasta.
Ładowarka dostarcza prąd stały, dopóki napięcie nie osiągnie ustawienia Bulk (np. 14,4 V). Następnie prąd spada, gdy akumulator pochłania ostatnią część energii.
Proces rozładowania
Podczas korzystania z akumulatora napięcie spada.
- Pełny: Zaczyna się od wysokiego (około 13,6 V lub więcej).
- Środek: Szybko spada do około 13,3 V i pozostaje na tym poziomie przez większość dnia. To jest płaska część krzywej.
- Pusty: Gdy osiągnie około 12,9 V, zaczyna spadać. Poniżej 12,8 V napięcie będzie spadać bardzo szybko. Często nazywa się to tzw “klif.”
Czy napięcie wpływa na wydajność akumulatora LiFePO4?
Tak, napięcie wpływa na działanie systemu.
- Pojemność: Napięcie i pojemność są ze sobą bezpośrednio powiązane – wyższe napięcie zwiększa pojemność, dzięki czemu akumulator może przechowywać więcej energii i dłużej zasilać urządzenia.
- Żywotność: Wysokonapięciowe akumulatory LiFePO4 wytrzymują dłużej i wytrzymują więcej cykli. Utrzymanie optymalnego napięcia zapobiega niekontrolowanej utracie ciepła, niepełnym reakcjom chemicznym i degradacji.
- Ładowanie: Napięcie akumulatora wpływa na bezpieczeństwo i wydajność ładowania. Nieprawidłowe napięcie powoduje przegrzanie lub niedoładowanie, pogarszając wydajność, zdrowie i żywotność.
- Rozładowanie: Rozładowanie poniżej zalecanego napięcia trwale uszkadza akumulator i skraca jego żywotność.
- Wydajność: Wyższe napięcie poprawia efektywność dostarczania mocy.
Jak sprawdzić pojemność akumulatora LiFePO4
Używanie woltomierza do sprawdzania poziomu naładowania baterii nie działa dobrze.
Ponieważ krzywa napięcia jest tak płaska, różnica między akumulatorem naładowanym w 40% a naładowanym w 70% jest bardzo mała. Może to być tylko 0,1 V. Tanie woltomierze nie są wystarczająco dokładne, aby odczytać tę różnicę.
Rozwiązanie Powinieneś użyć a Inteligentny bocznik.
- Inteligentny bocznik to urządzenie instalowane na ujemnym kablu akumulatora.
- Liczy każdy amper energii, który trafia do akumulatora.
- Liczy każdy amper opuszczający akumulator.
- Oblicza dokładny procent (stan naładowania) i wyświetla go na ekranie lub telefonie.
Wniosek
Baterie LiFePO4 doskonale nadają się do życia poza siecią, ale wymagają dbałości o szczegóły.
- Zapamiętaj napięcie nominalne: 3,2 V na ogniwo.
- Zaprogramuj ładowarkę: Użyj numerów zbiorczych i sieciowych wymienionych powyżej.
- Wyłącz korekcję: Chroni to baterię przed uszkodzeniem.
- Przy codziennych kontrolach nie zwracaj uwagi na napięcie: użyj inteligentnego bocznika, aby dokładnie wiedzieć, ile energii Ci pozostało.
FAQ
Dlaczego moja bateria ma napięcie 13,3 V po naładowaniu do 14,6 V?
To jest normalne. 14. 6 V to napięcie ładowania, po naładowaniu akumulator powraca do napięcia spoczynkowego. Napięcie spoczynkowe wynoszące 13,6 V oznacza, że jest w pełni naładowane, ale spada do 13,3 V przy minimalnym użyciu.
Czy mogę używać ładowarki kwasowo-ołowiowej?
Używaj go tylko wtedy, gdy możesz wyłączyć “odsiarczanie” Lub “wyrównać” tryb. Jeśli napięcie ładowarki przekroczy 14,6 V, uszkodzi to baterię litową 12 V. Korzystanie z ładowarki przeznaczonej do litu jest bezpieczniejsze.
Przy jakim napięciu należy odłączyć obciążenie?
W przypadku systemu 12 V przestań używać akumulatora przy napięciu 12,0 V, aby zachować część energii. Rozładowanie go do 10,0 V powoduje wyłączenie BMS, co może wymagać użycia specjalnej ładowarki w celu ponownego uruchomienia akumulatora.
