Полное руководство по таблице напряжения аккумулятора LiFePO4

Если вы строите автономная энергосистема, вы, вероятно, используете LiFePO4 аккумуляторы. Эти батареи безопаснее и служат дольше, чем старые свинцово-кислотные батареи.

Однако они работают по-другому. Вы не можете угадать, насколько заряжен аккумулятор, просто взглянув на напряжение. Вы также должны запрограммировать свое оборудование с правильными номерами. Если вы используете неправильные настройки, вы можете повредить аккумулятор.

В этом руководстве представлены простые диаграммы и цифры, необходимые для настройки вашей системы.

Основные сведения о напряжении аккумулятора LiFePO4

Чтобы понять, что такое аккумулятор, знайте, что “клетка” является его основной единицей. Аккумуляторная батарея содержит несколько соединенных между собой ячеек.

Номинальное напряжение каждой ячейки LiFePO4 составляет 3,2 В, что является ее средним напряжением во время использования. Его безопасный диапазон составляет от 2,5 В до 3,65 В.

Аккумуляторы LiFePO4 имеют плоскую кривую разряда, поэтому напряжение остается стабильным во время использования, в отличие от автомобильных аккумуляторов, где напряжение постоянно падает. Эта эффективность затрудняет измерение оставшейся энергии.

Таблица напряжений LiFePO4: 12 В, 24 В и 48 В.

На следующих диаграммах показано напряжение покоя, которое измеряется, когда аккумулятор не заряжается и не питает устройства. Прежде чем проверять этот номер, подождите не менее 30 минут после использования.

Параметры зарядки аккумулятора LiFePO4

Вы должны запрограммировать свой контроллер заряда или инвертор солнечной энергии с правильными пределами.

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы LiFePO4 чувствительны к высокому напряжению. Если вы подниметесь слишком высоко, система управления аккумулятором (BMS) внутри аккумулятора отключит его для защиты.

Используйте эти настройки в качестве базовых и всегда сверяйтесь с руководством производителя вашего аккумулятора.

Батареи LiFePO4 накапливают, плавают и выравнивают напряжение

Эти условия вы увидите в настройках вашего оборудования. Вот что они означают и какие цифры использовать.

Объемное напряжение (поглощение): это напряжение, используемое для зарядки аккумулятора от разряженного до полного. Это максимальное напряжение, которого может достичь зарядное устройство.

• Система 12 В: от 14,2 В до 14,6 В
• Система 24 В: от 28,4 В до 29,2 В
• Система 48 В: от 56,8 В до 58,4 В

Плавающее напряжение: как только аккумулятор заряжен, зарядное устройство сбрасывает напряжение. Это поддерживает заряд, не нагружая клетки.

• Система 12 В: от 13,5 В до 13,6 В.
• Система 24 В: от 27,0 В до 27,2 В.
• Система 48 В: от 54,0 В до 54,4 В.

Выравнивание напряжения: Выравнивание — это контролируемый перезаряд, используемый в свинцово-кислотных батареях для очистки пластин.

• Настройка: ВЫКЛ или Отключено.
• Предупреждение: не используйте выравнивание на батареях LiFePO4. Это вызывает высокое напряжение, которое может необратимо повредить литиевые элементы.

Аккумуляторы LiFePO4: процессы зарядки и разрядки

Поведение батареи меняется в зависимости от того, поступает или уходит энергия.

Процесс зарядки

При зарядке аккумулятора напряжение повышается.

Зарядное устройство подает постоянный ток до тех пор, пока напряжение не достигнет настройки Bulk (например, 14,4 В). Затем ток падает, поскольку батарея поглощает последнюю часть энергии.

Процесс разгрузки

При использовании аккумулятора напряжение падает.

1. Полный: начинается с высокого напряжения (около 13,6 В или выше).
2. Средний: напряжение быстро падает примерно до 13,3 В и остается там большую часть дня. Это плоская часть кривой.
3. Пусто: как только напряжение достигнет 12,9 В, оно станет низким. Ниже 12,8 В напряжение падает очень быстро. Это часто называют “утес.”

Влияет ли напряжение на работу аккумулятора LiFePO4?

Да, напряжение влияет на работу вашей системы.

1. Емкость: напряжение и емкость напрямую связаны – Более высокое напряжение увеличивает емкость, позволяя батарее хранить больше энергии и дольше питать устройства.
2. Срок службы: высоковольтные батареи LiFePO4 служат дольше и могут выдерживать большее количество циклов. Поддержание оптимального напряжения предотвращает температурный разгон, незавершенные химические реакции и деградацию.
3. Зарядка: Напряжение аккумулятора влияет на безопасность и эффективность зарядки. Неправильное напряжение приводит к перегреву или недостаточной зарядке, что отрицательно сказывается на производительности, здоровье и продолжительности жизни.
4. Разрядка: Разрядка ниже рекомендованного напряжения приводит к необратимому повреждению аккумулятора и сокращению его срока службы.
5. Эффективность: более высокое напряжение повышает эффективность подачи электроэнергии.

Как проверить емкость аккумулятора LiFePO4

Использование вольтметра для проверки уровня заряда аккумулятора неэффективно.

Поскольку кривая напряжения настолько плоская, разница между аккумулятором, заряженным на 40% и на 70%, очень мала. Это может быть всего 0,1 вольта. Дешевые вольтметры недостаточно точны, чтобы обнаружить эту разницу.

Решение. Вам следует использовать Умный шунт.

• Умный шунт — это устройство, устанавливаемое на отрицательный провод аккумулятора.
• Он считает каждый ампер энергии, поступающей в батарею.
• Он считает каждый ампер, покидающий батарею.
• Он рассчитывает точный процент (состояние заряда) и отображает его на экране или на вашем телефоне.

Заключение

Батареи LiFePO4 отлично подходят для автономной жизни, но требуют внимания к деталям.

• Запомните номинальное напряжение: 3,2 В на ячейку.
• Запрограммируйте зарядное устройство: используйте указанные выше групповые и плавающие числа.
• Отключить эквалайзер: это защитит аккумулятор от повреждений.
• Не обращайте внимания на напряжение при ежедневных проверках. Используйте интеллектуальный шунт, чтобы точно знать, сколько энергии у вас осталось.

Часто задаваемые вопросы

Почему моя батарея показывает 13,3 В после того, как я только что зарядил ее до 14,6 В?

Это нормально. 14. 6 В — это напряжение зарядки, после зарядки аккумулятор возвращается к напряжению покоя. Напряжение покоя 13,6 В означает, что он полностью заряжен, но при минимальном использовании оно падает до 13,3 В.

Могу ли я использовать свинцово-кислотное зарядное устройство?

Используйте его только в том случае, если вы можете отключить “десульфатация” или “уравнивать” режим. Если напряжение зарядного устройства превышает 14,6 В, это повредит литиевую батарею 12 В. Использование зарядного устройства, предназначенного для лития, безопаснее.

При каком напряжении мне следует отключить нагрузку?

В системе с напряжением 12 В прекратите использование батареи при напряжении 12,0 В, чтобы сохранить некоторую мощность. Снижение напряжения до 10,0 В вызывает отключение BMS, возможно, для перезапуска аккумулятора потребуется специальное зарядное устройство.