Lifepo4 режим работы: Lifepo4 аккумуляторы — эксплуатация — magazinakb.ru

Содержание

Lifepo4 аккумуляторы — эксплуатация

Относительно новый тип аккумуляторов Lifepo4 (литий-железо-фосфатный) сейчас набирает всё большую популярность, так-как обладает гораздо лучшими характеристиками чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Но покупая такие аккумуляторы многие люди просто незнают как их эксплуатировать, или руководствуются какими-то слухами. А ведь Lifepo4 это тот-же всем хорошо знакомый Li-ion, который у нас в мобильных телефонах, планшетах и ноутбуках. Но в отличие от li-ion Lifepo4 выдерживает гораздо больше циклов заряда/разряда и не стареет так-быстро как li-ion.

С эксплуатацией li-ion аккумуляторов проблем нет так-как они снабжены платой защиты (BMS), которая защищает аккумуляторы от перезарядов и глубоких разрядов, а так-же балансирует ячейки между собой. Но покупая просто ячейки — не снабжённые платами защиты, многие даже не подозревают что для аккумулятора ещё что-то нужно. А ведь любые литий-ионные аккумуляторы (li-ion, lifepo4, lipo и др.)

запрещено перезаряжать и разряжать ниже положенного.

Если разрядить батарейку ниже положенного, то она просто стремительно начнёт терять ёмкость и в итоге совсем перестанет заряжаться, и окончательно умрёт, причем очень быстро. А если перезарядить, то аккумулятор начнёт вздуваться из-за выделения газов внутри ячейки, и тоже начнёт терять ёмкость, и быстро умирает.

Свинцово-кислотные аккумуляторы в этом смысле более выносливые так-как от перезаряда выкипает электролит, но если перезаряд недолгий, то это особо не вредит аккумулятору, потом можно просто долить дистиллированной воды и аккумулятор будет работать дальше. А если разрядить аккумулятор менее 10 V, то аккумулятор тоже будет работать после такого, но потеряет немного ёмкости.

Литий-ионные аккумуляторы просто умирают от перезарядов и глубоких разрядов ниже положенного, по-этому очень важно не допускать критических состояний таких аккумуляторов. Для li-ion критические параметры это разряд минимум до 2.70V, и заряд до 4.20V, а для lofepo4 разряд до 2.00V, а заряд до 3,75 (3.39)V, хотя некоторые производители разрешают заряжать до 3.90V (всё зависит от конкретной «химии» в аккумуляторах.

Вообще литий-ионные аккумуляторы не любят долго находится в полностью разряженном состоянии, то-есть для lofepo4 это 2.00V, и в полностью зажженном состоянии — 3.60V. Если аккумуляторы используются в мобильных устройствах и электротранспорте, то они заряжаются полностью на 100%, так-как почти сразу после зарядки они используются, и аккумуляторы разряжаются, и как только разрядятся их снова заряжают. Но если долго держать такие аккумуляторы на зарядке, то аккумуляторы быстро теряют ёмкость и часто разбухают. Наверно некоторые сталкивались с тем что аккумулятор телефона разбухал и окончательно выходил из строя, вот это как раз из-за длительной зарядки от сети, или что бывает редко из-за выхода из строя платы защиты (BMS).

Так вот от перезаряда вздулись и мои lifepo4 аккумуляторы, они ещё живые, но походу ёмкости там уже нет.

Если литий-ионные аккумуляторы используются не в циклическом режиме работы, а в буферном (ИПБ, солнечные системы и др.), то рекомендуется понизить напряжение заряда, чтобы на ячейку приходилось не 3.60-3.90V, а 3.40-3.45V. Или использовать умные заурядные устройства или контроллеры, которые заряжают (для систем 12 V) до 14.6V, а через 10-20 минут опускают напряжение до 13.6-13.8V, что соответствует 3,40-3,45V на ячейку.

Чтобы не испортить аккумуляторы обязательно нужно установить плату защиты BMS, или хотя-бы поставить балансировочные платы. Дело в том что во время эксплуатации напряжение ячеек может разбегаться, и со временем наступит тот момент когда общее напряжение будет вроде-бы в норме 14.6V, а напряжение ячеек разное. К примеру 1яч(3.35V), 2яч(3.57V), 3яч(3.44V) 4(4.24V). В итоге четвёртая ячейка перезаряжается и значит просто умрет, хотя общее напряжение мы не превышали.

Дисбаланс ячеек происходит из-за разности сопротивлений ячеек, или из-за плохого соединения ячеек между собой. Если ячейки отличаются по внутреннему сопротивлению, то они по разному заряжаются и разряжаются. Для устранения дисбаланса применяют балансировочные платы (балансиры), которые подключаются к каждой ячейке, и при достижении 3.60-3.75V подключается балластный резистор, который разряжает ячейку если её напряжение превысило порог срабатывания. Таким образом балансиры держат уже зарядившиеся ячейки пока не зарядятся остальные. Но просто балансиры не уберегут ячейки от перезаряда если дисбаланс будет очень сильный, а так-же балансиры никак не помогут если аккумулятор разрядится слишком глубоко ( ниже положенного).

На литий-ионные аккумуляторы нужно устанавливать полноценные BMS (Battery monagement system), которые отслеживают напряжение каждой ячейки, и если напряжение превысит критические отметки заряда или разряда, то BMS полностью отключит аккумулятор. Так-же BMS отключает аккумулятор при превышении допустимого тока и при КЗ, и так-же при заряде выполняет балансировку ячеек. В общем это полноценная защита аккумулятора, которая не даст аккумулятору перезарядится, разрядится, тем самым обеспечит ему долгую жизнь.

Перед вводом в эксплуатацию нужно предварительно отбалансировать ячейки аккумулятора, так-как они могут быть разной степени заряженности и естественно с разным напряжением. Для этого нужно все ячейки соединить параллельно, то-есть плюс с плюсом всех ячеек и минус с минусом. И так соединённые параллельно ячейки нужно полностью зарядить до 3,60V. Ниже на фото пример параллельного соединения ячеек lifepo4 для балансировки.

Если посмотреть на график Lfepo4 (ниже рисунок), то можно увидеть что основная ёмкость ячейки лежит в пределах 3.0-3.35 V, это 90% ёмкости. После 3.0V, а разряд происходит очень быстро, а основное время разряда лежит в пределах напряжения 3.3-3.0V. Так-же и заряд после напряжения 3.35V происходит очень быстро так-как аккумулятор уже практически заряжен.

Исходя из этого понятно что lifepo4 вообще не нужно заряжать до 3.60V и более, так-как аккумулятор и так заряжен почти на 100% при напряжении 3.35V. При использовании 80% ёмкости количество циклов lifepo4 3000 и более, а при 100% использования ёмкости количество циклов всего 1500-2000. При циклировании на 20-25% количество циклов до 5000-7000. Точные данные можно узнать в описании конкретных аккумуляторов.

Lifepo4 хорошо работает со стандартными зарядными устройствами и контроллерами, предназначенными для заряда свинцово-кислотных аккумуляторов, так-как напряжение для систем на 12 V 13.8-14.7V. Особенно хорошо подходят для лифера контроллеры и зарядные ус., которые осуществляют «Умный» заряд АКБ., то-есть многостадийный заряд.

Алгоритм обычно такой:
заряд аккумулятора длится пока напряжение не поднимется до 14.2-14.7 V,
далее под этим напряжением аккумулятор держится 10-20 минут,
и далее напряжение понижается до 13.6-13.8V.

Так-как Lifepo4 должен быть защищен платой защиты (BMS), его нужно заряжать до 14.4-14.7V лишь для того чтобы работала балансировка ячеек. Обычно балансировка включается при 3.60-3.75V, по-этому чтобы она работала нужно кратковременно поднимать общее напряжение аккумулятора до 14.4 V и выше ( зависит от конкретных настроек BMS). Это как-раз и делают «Умные» контроллеры и зарядные ус. — поднимают напряжение до 14.2-14.7V кратковременно, а потом опускают до 13.6-13.8V. Только нужно подбирать BMS или просто балансиры, и зарядное устройство так чтобы балансировка включалась, то-есть BMS нужна с порогом балансировки 3.60V, а зарядное ус. с напряжением заряда 14.4 V. Думаю этот важный момент понятен, смысл в том чтобы и балансировка ячеек работала, и потом напряжение немного опускалось чтобы не «Кипятить» lifepo4.

Но все сложности эксплуатации Lifepo4 заключающиеся в установке платы BMS и соблюдении режимов заряда и разряда с лихвой перекрываются преимуществами перед свинцово-кислотными аккумуляторами. Во-первых это большое число циклов заряда/разряда, и длительный срок службы, 15-20 лет. Lifepo4 не нужно заряжать на 100%, он не теряет ёмкости от недозарядов. А так-же Lifepo4 аккумуляторы имеют очень низкое внутреннее сопротивление, которое напрямую влияет на КПД заряда/разряда. Такие аккумуляторы можно заряжать большими токами, и аккумулятор можно зарядить всего за 1 час током 1С, а вот свинцово-кислотные АКБ так зарядить не получится, их надо заряжать током 0.1С в течении 10 часов, можно чуть быстрее, но КПД от этого сильно уменьшится и закипит электролит.

Lifepo4 аккумуляторы очень стабильно держат напряжение даже под большими нагрузками, и в отличие от свинцово-кислотных АКБ напряжение Lifepo4 лишь немного просаживается под нагрузкой. Из-за этого КПД аккумулятора 95-98%, а свинцово-кислотных 60-80% (в зависимости от нагрузки). Вот к примеру если заряжать свинцово-кислотный АКБ, то его напряжение быстро поднимается до 13V и далее до 14V, в итоге в АКБ ёмкостью 240Ач мы за 8 часов зарядки вливаем примерно 13.5*240=3240ватт. А к примеру при разряде током 25А напряжение АКБ почти сразу упадет до 12,4-12.0V и мы сможем взять с АКБ при разряде до 10.0V 12.2*240=2928ватт. Получается мы просто потеряли 3240-2928=312ватт, а если разряжать АКБ к примеру инвертором и нагрузкой через него в 1кВт, то потери будут просто огромные, до 50% . А у Lifepo4 просадка напряжения минимальная даже при разряде токами в 1С и по этому КПД очень высокий.

Таким образом только на КПД мы получаем больше энергии на 20-30%, а это не мало, особенно когда ёмкость аккумуляторов киловатт десять, тогда на обычных АКБ будет теряется 2-3кВт за каждые 10кВт пришедшей в АКБ энергии, а при использовании Lifepo4 потери почти незаметны.

Если есть вопросы, то оставляйте комментарии ниже в форме «в контакте».

Как зарядить LiFePO4 аккумуляторы

Литий железо фосфатный аккумулятор (LiFePO4) – это фактически тот же популярный Li-ion, которым комплектуются современные мобильные устройства. Основное его отличие от более распространенного аналога, созданного по схожей технологии, состоит в способности выдерживать гораздо большее количество циклов разрядки/зарядки, что немаловажно в случае установки такой батареи на электротранспорт.

Достоинства литий-железофосфатных аккумуляторов

Литиевые феррофосфатные аккумуляторы не требуют полного разряда и могут быть заряжены заблаговременно, поскольку они отличаются минимальным самозарядом и хранятся практически без потерь.

Многие пользователи задаются вопросом, как зарядить LiFePO4 аккумуляторы, чтобы продлить их эксплуатацию. Существует несколько правил, о которых вы узнаете из материалов этой статьи. Для начала скажем, что литий-железо-фосфатный аккумулятор хоть и считается несколько капризным, все же обладает рядом неоспоримых достоинств перед теми же Ni MH образцами, и в первую очередь это:

длительный эксплуатационный период;
отсутствие чувствительности к частым разрядам и зарядам;
бесперебойная работа при различных температурах;
функционирование в жестких эксплуатационных условиях;
достойная емкость и отдача больших токов даже при максимальной разрядке;
быстрая зарядка.

Разумеется, чтобы такая АКБ смогла продемонстрировать свои лучшие качества, ей необходимо обеспечить грамотное использование, причем корректная зарядка LiFePO4 является едва ли не основным залогом успеха.

Как правильно зарядить литий-железо-фосфатный аккумулятор

Как говорилось ранее, литий-железо-фосфатный аккумулятор не должен разряжаться полностью, поэтому первая зарядка ячейки LiFePO4 осуществляется по мере необходимости в обычном режиме.

На вопрос, чем заряжать LiFePO4 аккумуляторы, ответ будет однозначным – только оригинальными ЗУ, специально предназначенными для данного типа батарей, на которых указано конечное напряжение зарядки. Не пытайтесь зарядить литий-железофосфатный аккумулятор устройствами для других типов накопителей, так как у LiFePo4 рабочее напряжение ниже, и при нарушении данного параметра батарея будет повреждена.

Заряд LiFePo4 батарей протекает в два этапа – вначале стабилизированным током до положенного напряжения, а затем при неизменном напряжении до минимального тока зарядки. Нельзя хранить такие аккумуляторы в разряженном состоянии, ведь падение напряжения в одной ячейке неизбежно приведет к снижению емкости АКБ в целом. Оптимальным значением номинального напряжения для литий-железофосфатных батарей является 3,2 Вольта на каждую ячейку.

При полном цикле разрядки/зарядки ресурс службы накопителя снижается, поэтому лучше не высаживать его полностью, а подзаряжать максимум в течение суток после использования, если нет возможности выполнить данную процедуру ранее.

Перед зарядкой батарею выдерживают несколько часов в помещении после эксплуатации при отрицательных температурах. Процесс зарядки LiFePo4 аккумуляторов выглядит так:

подсоединение батареи к зарядному устройству;
подключение зарядного устройства к электросети 220 В;
отключение ЗУ от сети, а затем от батареи после того, как индикатор заряда сменит красный цвет на зеленый.

Простые советы о том, каким током заряжать LiFePO4 и в какой последовательности выполнять данный процесс уберегут накопитель от поломок и продлят срок его службы, что, в свою очередь, избавит пользователей от дополнительных финансовых расходов.

Перейти в раздел аккумулятора LifePo4

Зарядка LiFePO4. Как правильно заряжать LiFePO4?

Литий-железо-фосфатные аккумуляторные батареи – это АКБ нового поколения, имеющие отличные эксплуатационные характеристики. Они выдерживают большое число циклов заряд-разряд, не требуют частых балансировок, терпимо относятся к несильным перезарядам и разрядам. К

тому же, LiFePO4 батареи отдают значительные токи и работают в широком диапазоне температур.

Зарядить LiFePO4 аккумулятор несложно, но нужно помнить о некоторых нюансах. Аккумуляторные батареи имеют плату защиты (БМС), защищающую их от перезарядов и глубоких разрядов, и осуществляющую балансировку ячеек между собой. Но отдельные аккумуляторы, не объединенные в батарею и не снабженные платой защиты, нельзя разряжать и перезаряжать, выходя за пределы допустимых значений.

При глубоком разряде аккумуляторы значительно теряют емкость и в итоге могут потерять способность заряжаться и окончательно выйти из строя. Если же аккумулятор перезарядить, он вздуется и также начнет терять свою емкость и эксплуатационный ресурс. Поэтому очень важно не допускать критических значений – разряда ниже 2 В и заряда выше 3,75 или 3,39 В, а у некоторых моделей – выше 3,9 В.

Правила зарядки литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Чтобы полноценно использовать возможности АКБ, нужно знать и соблюдать требования к ее эксплуатации и зарядке. Батареи типа LiFePO4 не нужно полностью разряжать перед дальнейшей зарядкой, поэтому восполнять их заряд рекомендуется после каждого применения. Рассмотрим, как правильно заряжать LiFePo4 батареи.

Для сохранения их эксплуатационного ресурса важно:

Использовать специальные зарядные устройства, предназначенные для батарей типа LiFePO4, с обозначением конечного напряжения. Зарядники, предназначенные для литиевых батарей других типов, для литий-железо-фосфатных АКБ не подходят, т. к. у LiFePo4 меньшее рабочее напряжение.
Не оставлять АКБ разряженной. Если дальнейший саморазряд приведет к критическому падению напряжения хотя бы на одном аккумуляторе из батареи, это негативно скажется на емкости всей АКБ. Поэтому, если литий-железо-фосфатная батарея почти разрядилась, ее нужно в ближайшее время подзарядить до номинального напряжения 3,2 В на аккумулятор.
По возможности – не допускать разряда АКБ до ее отключения через плату защиты БМС и заряжать ее после каждого применения. Накопители этого типа не имеют эффекта памяти, а полные циклы разряда только сокращают их эксплуатационный ресурс. Приблизительно один полный цикл соответствует 10 неполным.
Осуществлять зарядку при температуре корпуса, близкой к комнатной. Если батарея была на холоде, нужно вначале выдержать ее 4–5 часов в помещении.
Для защиты от перегрева – не накрывать АКБ и зарядник в процессе подзарядки.

Каким напряжением и током лучше заряжать LiFePO4

Чтобы зарядить литий-железо-фосфатную аккумуляторную батарею, нужно подсоединить к ней подходящее зарядное устройство и подключить его к электросети 220 В. Индикатор на заряднике загорится красным светом. Когда батарея восполнит свой заряд (через 2–6 часов, в зависимости от модели), индикатор сменит цвет на зеленый. Для балансировки аккумуляторов после основного процесса зарядки желательно оставить батарею подсоединенной к заряднику еще на 5–8 часов. В конце зарядное устройство отключается от электросети, а затем – и от АКБ. Балансировку на новой АКБ лучше проводить не чаще чем раз в 1-2 месяца.

Литий-железо-фосфатные батареи заряжаются в 2 этапа – вначале стабилизированным током до требуемого напряжения, а затем при стабильном напряжении до наименьшего значения тока зарядки, по алгоритму CC/CV. В вопросе, каким напряжением лучше заряжать LiFePO4, оптимальным напряжением заряда для каждого аккумулятора в батарее является 3,6–3,65 В.

Желательно применять умные заурядные устройства или контроллеры. Они заряжают системы напряжением 12 В до 14,6 В, а спустя 10–20 минут понижают напряжение до 13,6–13,8 В, т.е. до 3,4–3,45 В на каждый отдельный аккумулятор. Чтобы защитить их от избыточного напряжения, нужно использовать плату защиты БМС или поставить платы-балансиры.

О том, можно ли восстановить емкость Li-Ion аккумулятора, и какие способы опасны при выполнении данной задачи, читайте здесь.

Перейти в раздел зарядные устройства для АКБ

До какого напряжения заряжать LiFePO4 аккумуляторы

Чтобы литий-феррофосфатные аккумуляторы дольше служили и по максимуму проявляли свои преимущества, их нужно правильно заряжать. Зарядка осуществляется постоянным током, постоянным напряжением или с поэтапным сочетанием этих способов. При использовании 2-ступенчатого метода вначале под действием постоянного тока увеличивается напряжение, после чего оно остается неизменным, и происходит насыщение аккумулятора.

На 1-м этапе элементы питания набирают около 90–95% заряда, а на 2-м этапе – оставшийся заряд. Алгоритм CC/CV обеспечивает быструю подзарядку элементов питания без риска их перезаряда, причем значительный рост напряжения наблюдается в конце зарядного цикла. Потребляемый ток стремительно уменьшается, и зарядник отключается.

Особенности зарядки LiFePO4

Заряжать LFP элементы и АКБ рекомендуется после каждого использования, если уровень заряда значительно снизился. Эффекта памяти такие аккумуляторы не имеют, поэтому заряжать их можно при любом уровне заряда – хоть 20%, хоть 50%. Критическое напряжение разряда LiFePO4 аккумуляторов составляет 2 В. При таком значении элементы питания требуют немедленной подзарядки, иначе они деградируют и теряют работоспособность.

Хотя в сравнении с остальными типами литиевых источников питания LFP ячейки более устойчивы к высокому напряжению, испытывая его в течение длительного времени, они деградируют. Это связано с появлением на аноде металлического лития, окислением материала катода и снижением его стабильности. К тому же, образующийся диоксид углерода увеличивает давление в элементах.

Напряжение литий-железо-фосфатных аккумуляторов

LFP элементы имеют:

номинальное напряжение 3,2 В;
напряжение полного заряда LiFePO4 3,65 В;
минимально допустимое рабочее напряжение (под нагрузкой) – 2,8 В;
минимально допустимое напряжение в разряженном состоянии – 2 В;
напряжение средней точки 3,3 В;
безопасное напряжение зарядки – от 3,4 до 3,65 В;
диапазон рабочих напряжений – от 2 до 3,2 В.

При напряжении ЗУ ниже 3,3 В реакции протекают слабо или вообще не протекают. При напряжении 3,4–3,65 В ионы лития отправляются от катода к аноду и внедряются в его кристаллическую структуру. Чем выше напряжение зарядки, тем больше ионов лития встраивается внутрь кристалла анода.

При низком пороговом напряжении элементы заряжаются не полностью, из-за чего сокращается время их автономной работы. При высоком напряжении заряда (свыше 3,8 В) разрушается органический электролит. Поэтому при максимальном напряжении LiFePO4 аккумуляторы нужно отключать от зарядки. В вопросе, до какого напряжения заряжать LiFePO4 аккумуляторы, рекомендуется придерживаться значения в 3,65 В на ячейку.

Температура при зарядке

Заряжать LFP аккумуляторы допустимо при температурном режиме от 0 до +40 °С, оптимально – от +5 до +25 °С. Некоторые виды LiFePo4 элементов допускают зарядку при минусовых температурах, но тогда зарядный ток снижают до 0,05–0,1 С ( до 5–10% емкости). От критического нагрева ячейки и АКБ оберегает система управления.

Но контроль температуры способно осуществлять и ЗУ с температурным датчиком. Такие зарядники уменьшают напряжение при нагреве ячеек выше 20 °С и отключаются при нагреве до 55 °С. По сути такие ЗУ перестраховывают BMS плату и обеспечивают дополнительную защиту.

Напряжение аккумуляторных батарей LiFePO4

Для получения нужных рабочих характеристик LFP ячейки соединяются в аккумуляторные батареи. Для использования в одной сборке берут элементы с одинаковыми значениями емкости и напряжения, в идеале – из одной партии, чтобы минимизировать риск появления дисбаланса в процессе эксплуатации АКБ.

Схема соединения ячеек зависит от необходимых значений емкости и напряжения. При последовательном соединении суммируется напряжение элементов при неизменной емкости, а при параллельном соединении наоборот – напряжение остается константой, а емкость суммируется. Так, чтобы получить АКБ напряжением 24 В, нужно последовательно соединить 8 ячеек (в схеме обозначается 8S), а для сборки АКБ напряжением 36 В – 12 ячеек (12S). Для соединения элементов используется точечная сварка и специальные перемычки.

Возникает закономерный вопрос – до какого напряжения заряжать АКБ LiFePO4 на 36 вольт или другого напряжения? У моделей напряжением 36 В верхний порог отсечки составляет 43,8 В, а нижний – 24 В. У батарей напряжением 24 В верхний порог отсечки равен 29,2 В, нижний – 16 В. У АКБ на 48 В верхний порог отсечки – 54,6 В, нижний – 32 В. У моделей на 60 В верхний предел соответствует 73 В, нижний – 40 В, а у аккумуляторных батарей на 72 В – 87,6 В и 48 В.

Управление зарядкой LFP аккумуляторов

BMS плата ограничивает предельное напряжение каждой ячейки и аккумуляторной сборки, не допускает их чрезмерного заряда, глубокого разряда и КЗ. Зарядник по сигналу BMS платы останавливает работу, когда напряжение достигает предельного значения. Защита срабатывает при напряжении элемента выше 3,8 В. Но в вопросах защиты и безопасной работы аккумуляторов не стоит полагаться только на работу BMS платы. Первостепенным уровнем защиты выступает зарядное устройство и подключаемое к АКБ оборудование.

Читайте в предыдущей статье нашего блога об устройстве, особенностях производства и характеристиках литий-титанатных аккумуляторов.

Что такое Lifepo4 аккумуляторы и как ими пользоваться

Чтобы обеспечить технику электроэнергией, производители использовали свинцово-кислотные аккумуляторы. С развитием технологий появились литий-ионные аккумуляторы с более высокой энергетической плотностью, что позволяло дольше пользоваться техникой без подзарядки. Такие аккумуляторы используются до сих пор. Производители устанавливают их в мобильные телефоны, цифровые камеры, ноутбуки и даже электромобили. Главный недостаток литий-ионных аккумуляторов — они быстро изнашиваются.

Чтобы продлить жизнь литий-ионным аккумуляторам, американский профессор придумал новую технологию. Он разработал LiFePO4 аккумулятор и стал использовать его как катод к литий-ионному аккумулятору. Однако новый тип аккумулятора обладал меньшей емкостью и все еще не мог выйти на широкий рынок. Чтобы решить проблему, американский профессор привлек инвесторов. Среди них была небезызвестная компания Motorola. Деньги инвесторов позволили довести технологию до ума и вывести LiFePO4 аккумуляторы на широкий рынок.

Сейчас LiFePO4 аккумуляторы набирают все большую популярность, активно вытесняя своих конкурентов.

Не превышайте допустимых значений.

Любые литий-ионные аккумуляторы, в том числе новые LiFePO4, быстро изнашиваются, если их разряжать до минимума или долго держать на зарядке. Если часто разряжать батарею ниже допустимых значений, она начнет терять емкость и со временем будет быстрее разряжаться. Если перезарядить батарею, она вздуется из-за скопления газа внутри ячеек и быстро выйдет из строя.

Чтобы продлить срок службы литий-железо-фосфатного аккумулятора, заряжать аккумулятор рекомендуется до 3,65V (пик 3,7V), разряжать не ниже 2,5V (пик 2V)

Используйте защитную плату BMS

В мобильных телефонах и электромобилях аккумуляторы обычно заряжаются до максимума и после этого сразу используются. Но если не отключить зарядное устройство после полной зарядки, аккумулятор разбухнет и выйдет из строя. Однако необязательно пристально следить за напряжением аккумулятора, чтобы он не разряжался до минимума и не перезаряжался. Производители придумали как решить эту проблему. Они устанавливают на каждый аккумулятор защитную плату BMS. Плата контролирует параметры источника питания, от которого заряжается аккумулятор, и полностью управляет процессом разрядки и зарядки.

Если LiFePO4 аккумулятор начнет перезаряжаться, плата BMS обеспечит равномерную нагрузку на ячейки. Если аккумулятор сильно разрядится, плата BMS отключит его от потребителя энергии.

Если вы покупаете не целый аккумулятор, а только ячейки и не устанавливаете BMS плату, то напряжение при зарядке аккумулятора будет распределяться неравномерно. Например, вы пользуетесь аккумулятором из четырех ячеек LiFePO4. Со временем три ячейки становятся примерно одинаково заряженными, где-то на 3,5V. А заряд четвертой ячейки оказывается гораздо выше — 4, 25 V. В таком случае четвертая ячейка начнет перезаряжаться и выйдет из строя. Даже несмотря на то, что общее напряжение при зарядке остается в пределах допустимых значений.

Если нет возможности поставить защитную плату BMS, постарайтесь поставить хотя бы балансировочные платы. Они помогают сбалансировать напряжение.

Однако балансировочные платы никак не помогут спасти аккумулятор, если все ячейки слишком сильно разрядятся или начнут перезаряжаться. К тому же, если разница в заряде ячеек будет слишком высокой, балансировочная плата не поможет выравнивать напряжение.

Самый надежный способ защитить литий-железо-фосфатный LiFePO4 аккумулятор — поставить защитную плату BMS.

Учитывайте режим работы

Любой аккумулятор можно использовать в двух режимах работы: циклическом и буферном. Циклический режим проще всего объяснить на примере бытовой техники. Вы пользуетесь телефоном целый день, потом ставите его на зарядку, а когда батарея полностью заряжена — продолжаете пользоваться. Буферный режим — это когда аккумулятор постоянно находится на подзарядке. Такой способ работы можно встретить в бесперебойных источниках питания. При буферном режиме работы напряжение аккумулятора редко падает до критических значений, поэтому он служит дольше, чем при циклическом режиме работы.

Чтобы дополнительно продлить жизнь аккумулятору, рекомендуется понизить напряжение заряда. Обычно для LiFePO4 это 3.40-3.45V. Но лучше всего сверится с рекомендуемыми значениями от производителя. Их можно узнать у продавца во время покупки.

Отбалансируйте ячейки

Если Вы решили самостоятельно собирать аккумулятор, то перед сборкой обязательно отбалансируйте ячейки (аккумуляторы 3,2V). Ячейки не всегда бывают одной степени заряженности. Поэтому перед использованием нужно предварительно провести балансировку. Для этого нужно параллельно соединить каждую ячейку — плюс каждой ячейки соединить между собой, и то же самое сделать с минусом. Заряжать соединенные таким образом ячейки нужно до 3,65V.

Если одна или несколько ячеек покажут разность сопротивлений, во время балансировки произойдет выравнивание напряжений.

Преимущества LiFePO4 аккумулятора перед свинцовыми аккумуляторами

Может показаться, что правильно пользоваться литий-железо-фосфатным аккумулятором сложно. Гораздо легче пользоваться привычными свинцово-кислотными аккумуляторами. Но у LiFePO4 есть весомые преимущества:

От 2000 до 3000 циклов заряда-разряда.
Срок службы от 10 до 20 лет, в зависимости от интенсивности эксплуатации.
Благодаря низкому сопротивлению ячеек, аккумулятор можно зарядить за один час током 1С.
Аккумулятор не просаживается под нагрузкой. Благодаря этому его КПД составляет 95-98%.

Что нужно запомнить

Чтобы легче усвоить всю информацию в статье, пользуйтесь шпаргалкой.

Следите, чтобы напряжение аккумулятора не опускалось ниже 2.00 V и не повышалось выше 3,70 V, идеальный диапазон не ниже 2,5V и не выше 3,65V.
Если покупаете ячейки LiFePO4, не забудьте про защитную плату BMS.
Понизьте напряжение аккумулятора, если пользуетесь им в буферном режиме. Рекомендуемые параметры от 3,4V до 3,45V.
Заряжайте аккумулятор специальным зарядным устройством.
Перед сборкой аккумулятора, отбалансируйте ячейки, чтобы выровнять напряжение.

LiFePO4 аккумуляторы на яхте

Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4, LFP, лифер) — вид литий-ионного аккумулятора, в котором катодная масса состоит из литий-железо-фосфата LiFePO₄).

Дайджест статей:

[1] LiFePO4 Batteries On Boats Автор Род Коллинз (Rod Collins) — сертифицированный ABYC специалист по морским электрическим системам.

[2] http://nordkyndesign.com/electrical-design-for-a-marine-lithium-battery-bank/ Electrical Design For a Marine Lithium Battery Bank Автор Эрик Бретшер (Eric Bretscher), Nordkyn Design.

Составитель Г.Шмерлинг

Включено дополнение с элементарными сведениями об электрических цепях.

Авторы предупреждают, что правильное проектирование, установка и эксплуатация судовой системы с LFP аккумуляторами требует хорошего понимания их особенностей и вообще электротехники. При слепом следовании каким-либо рекомендациям весьма вероятным результатом будет выход из строя дорогих аккумуляторов, а возможно, и другого оборудования.

Решив установить LFP аккумуляторы и провести необходимую модификацию электрической системы, вы действуете на свой страх и риск.

Это тем более справедливо для вторичного материала — данной статьи. Ее задача — не рекомендации, а пояснение особенностей LFP аккумуляторов, что поможет осознанно подойти к выбору конкретных технических решений.

Предварительные пояснения. Кто помнит закон Ома, может пропустить.

Варианты приобретения

Коллинз выделяет три возможности:

Приобрести у надежного поставщика всю электросистему, включая устройство (устройства) зарядки и управления. Наиболее близки к этому продукты компаний Victron и Mastervolt, выпускающих и батареи, и зарядное оборудование. Это наиболее дорогой вариант.
Приобрести батареи, рассчитанные на интеграцию в систему (System Integrated Lithium Battery), т.е. имеющие выводы сигнальных цепей для взаимодействия с зарядными и контрольными устройствами. Выпускаются, например, компанией Lithionics.
Приобрести отдельные LFP ячейки (Drop-In Lithium) и самостоятельно выбрать и настроить другие необходимые устройства. Такие ячейки обычно снабжены встроенными устройствами отключения (BMS, см. ниже), но не имеют сигнальных цепей связи c внешними устройствами. Это самый экономный вариант, но в случае недостаточной квалификации при самостоятельной установке и эксплуатации он чреват быстрым выходом дорогой батареи из строя.

LFP аккумулятор как он есть

Безопасность

Любой аккумулятор потенциально опасен, так как неуправляемый выброс его запаса энергии (например, при механическом разрушении и замыкании пластин) способен привести к пожару, взрыву, разбрызгиванию кислоты или других едких и токсичных веществ.

Известна склонность литий-ионных аккумуляторов (полимерных, кобальтовых) к перегреву и воспламенению. Подобные инциденты происходили в авиации, а также с аккумуляторами телефонов и других гаджетов, что вынуждало производителей проводить массовый отзыв устройств. Погасить загоревшийся литиевый аккумулятор невозможно до полного выгорания, поскольку вода вызывает выделение водорода и усиление горения. Тушение должно быть направлено на изоляцию горящей батареи и предотвращение распространения огня.

LFP является не самым энергоемким, но зато наиболее безопасным типом литий-ионных аккумуляторов, даже более безопасным, чем традиционные свинцово-кислотные. По данным [1], ни один из многочисленных известных случаев выхода LFP из строя не сопровождался взрывом, воспламенением или опасным газовыделением.

Напряжение

Напряжение четырех соединенных последовательно LFP элементов составляет 13,2В, что соответствует полностью заряженной обычной свинцовой аккумуляторной батарее из 6 элементов. Поэтому LFP батареи можно использовать вместо свинцовых с любыми системами и потребителями на номинальное напряжение 12В.

Последовательное соединение 4 LFP элементов обозначают 4S. При необходимости увеличения емкости батареи элементы на каждом уровне последовательного соединения ставят параллельно, например по 2 штуки: 2P4S. Не стоит соединять параллельно полные батарейные сборки, например так: 4S2P. В таком случае полный контроль состояния батареи потребует контроля каждой из 8 ячеек, тогда как при соединении 2P4S надо контролировать только четыре блока 2P.

Стабильность

Характеристика заряда-разряда LFP аккумулятора по сравнению со свинцовым более плоская, с ярко выраженным спадом в начале (глубокий разряд) и ростом при перезаряде. Это означает стабильность рабочего напряжения сети 13,2В независимо от уровня заряда.

* Здесь приведены примеры графиков разряда нескольких LFP элементов при их зарядке до различного напряжения.

Емкость и срок службы

В рабочем цикле LFP батареи можно использовать 80% ее номинальной емкости, при этом срок службы составляет порядка 2000 циклов. Лучшие AGM свинцовые батареи в лабораторных условиях способны выдержать до 400 циклов такого глубокого разряда, но при реальной эксплуатации на судне дело обстоит гораздо хуже.

Обычно свинцовые батареи позволяют эффективно использовать не 80, а всего 30-35% своей номинальной емкости. При зарядке от генератора уровень заряда часто ограничен сверху 80-85%, так как далее заряд становится медленным и продолжение работы двигателя ради дозарядки батарей слишком невыгодно. С другой стороны, разряжать свинцовые батареи более чем на 50% нельзя, так как без немедленной подзарядки это приводит к их быстрому выходу из строя из-за сульфатации пластин. Реальное число циклов до выхода из строя свинцового аккумулятора может не достичь и 150.

Аккумуляторный банк LFP на 400Ач даст в ваше распоряжение рабочую емкость 320Ач. Чтобы получить столько же от свинцовых батарей, банк должен иметь номинальную емкость 900Ач. Весить такой аккумуляторный банк будет примерно в 4 раза больше литиевого.

КПД LFP аккумулятора близок к 100%, т.е. он способен отдать практически всю энергию, полученную при зарядке. Для свинцовых аккумуляторов этот показатель составляет от 70 до 90% (остальная энергия тратится на нагрев и на электролиз воды).

Еще о номинальной емкости

Прямое сравнение этого показателя свинцовых и LFP аккумуляторов не вполне корректно, так как они измеряются по-разному.

Для свинцовых аккумуляторов обычно используется 20-часовой тест 0,05С. Например, номинальная емкость 100Ач означает, что если аккумулятор разряжать током 5А, за 20 часов он отдаст 100Ач, разрядившись до 10,5В. Чем выше нагрузка (разрядный ток), тем меньше энергии способен отдать аккумулятор; при больших токах разница может быть в разы.

LFP батареи испытывают гораздо большим разрядным током, 0,5С или 0,3С, т.е. батарея емкостью 100Ач способна 2 часа отдавать ток 50А. Чтобы узнать реальную емкость вашего аккумуляторного банка, определите ее самостоятельно под нагрузкой, несколько большей, чем средняя для вашей яхты.

Хранение

Если свинцовые аккумуляторы во избежание сульфатации желательно заряжать полностью как можно чаще и хранить в полностью заряженном состоянии, LFP аккумуляторы не нуждаются в полной зарядке, напротив, для увеличения срока службы не следует добиваться 100% заряда; хранить батарею лучше при средних уровнях заряда.

Скорость зарядки

Имеющая низкое внутреннее сопротивление LFP батарея способна не только отдавать большой ток, но и принимать такой же зарядный ток: 0,3-0,5С. В результате LFP аккумулятор можно зарядить гораздо быстрее, чем свинцовый, имеющий в конце процесса зарядки медленную абсорбционную стадию. При относительно маломощном источнике тока (солнечные панели или ветрогенератор) LFP батарея будет заряжена полностью без проявления ограничения тока зарядки. Способность принимать большой зарядный ток имеет и отрицательную сторону: батарея легко может быть перезаряжена и выведена из строя.

Основные причины выхода LFP из строя

Перезаряд, при котором происходит необратимый переход катодной массы в оксид лития. Типичные ситуации, когда батарея может быть перезаряжена:
- Использование зарядного устройства (регулятора, контроллера), выдающего на абсорбционной стадии напряжение выше 14,2В более 30 мин.
- Поддерживающая зарядка напряжением 13,8В, обычно от солнечных панелей. Мнение, что такое напряжение безопасно для LFP — серьезная ошибка.
- Разбалансировка последовательно соединенных ячеек. Обычно измеряют только общее напряжение заряжаемой батареи, при этом в случае неправильного подбора или разбалансировки отдельных элементов те из них, которые сохранили больший остаточный заряд, подвергаются перезаряду и выходит из строя.
- Неправильная настройка BMS (см. ниже).
Глубокий разряд, обычно при отсутствии ли неисправности BMS, обеспечивающей отключение при низком напряжении.

BMS — последняя линия обороны

BMS (Battery Management System, система управления батареей) разрывает цепь как в случае глубокого разряда (слишком низкое напряжение), так и в случае перезаряда (превышение HVC, high voltage cut — напряжения отсечки).

В зависимости от конкретной марки и вида батареи HVС составляет 14,2-14,4В. Хорошие системы позволяют настроить напряжение отключения.

При самостоятельном выборе BMS будьте внимательны: такая же аббревиатура используется для систем мониторинга, которые сигнализируют о необходимости вмешательства в работу батареи, но не отключают ее автоматически.

BMS может совмещать эти функции, выдавая перед отключением дополнительный сигнал. Именно такая система с двумя сигналами необходима для построения двухшинной электросистемы только на LFP батареях, при этом оба сигнала используются как управляющие (см. ниже).

BMS должна контролировать напряжение на каждой из ячеек батареи, а не суммарное, только при этом будет обеспечена защита всех ячеек в случае разбалансировки.

Само отключение мощной батареи осуществляет реле, которым управляет BMS. При установке реле на генератор следует отключать цепь питания регулятора напряжения, а не разрывать цепь нагрузки.

Важно отметить, что BMS является страховочной системой и не предназначена для использования в качестве регулятора заряда! Зарядное устройство всегда должно обеспечивать правильный режим работы с напряжением ниже HVC. BMS должна сработать только в аварийном случае, например, при обрыве цепи контроля напряжения или сбое программы управления зарядного устройства.

Иногда BMS снабжают функцией автоматической балансировки: при достижении одной из ячеек батареи повышенного напряжения часть тока отводится от нее или рассеивается в тепло на резисторе. Такая система может быть эффективна лишь при небольших зарядных токах, полагаться на нее не следует. Если возможна настройка BMS, лучше установить такой уровень HVC, чтобы автоматическое шунтирование выпадающей ячейки вообще не происходило. Подобно десульфатации свинцовых батарей, балансировка LFP — операция, требующая внимания и контроля.

Подбор и балансировка ячеек

При последовательном соединении ячеек уровень их заряда должен быть одинаковым, в противном случае отличающаяся от своих соседей ячейка окажется или полностью разряжена, или перезаряжена, несмотря на то, что общее напряжение батареи при этом еще не достигло критического уровня. По этой причине важно иметь возможность контролировать напряжение отдельных ячеек, что особенно важно при больших токах, когда буквально одна лишняя минута зарядки может привести к перезаряду и порче ячейки, имевшей в начале повышенный остаточный заряд.

Для последовательного соединения должны быть подобраны ячейки с как можно более близкой емкостью. В противном случае во избежание разбалансировки остается только обеспечить работу батареи на плоском участке разрядной характеристики любой из ячеек, до начала перегибов, т.е. понизить рабочую емкость батареи.

Подбор ячеек может быть сделан, или, увы, не сделан предприятием-изготовителем. Коллинз отмечает, что в 2009 г. подбор ячеек делался качественно, но с тех пор стал заметно хуже. Если при тестировании ячеек обнаруживается существенное различие, настоятельно рекомендуется потребовать обмена ячейки, выпадающей по емкости.

Начальная балансировка

Эта процедура очень важна для обеспечения долгой работы LFP батареи. Теоретически, работа BMS должна предохранить от выхода из строя и разбалансированную батарею, однако до этого лучше не доводить. Балансировка может быть сделана двумя методами:

— по полному разряду (низкому напряжению, bottom balance): все ячейки батареи полностью разрядятся одновременно.

— по полному заряду (высокому напряжению, top balance): все ячейки батареи зарядятся до 100% одновременно.

Можно использовать любой метод.

Балансировка по разряду

Этот метод обычно применяют для батарей электротранспорта, поскольку он соответствует режиму их эксплуатации: часто возможна сильная разрядка батареи, а зарядка производится только от сети определенным зарядным устройством.

Рис. 1 (Nordkyn Design). Ячейки с отличающейся емкостью, сбалансированные по разряду: при глубоком разряде все будут разряжены одинаково. В процессе зарядки имеющая наименьшую емкость ячейка 2 может быть повреждена перезарядом.

Методика:

Разрядить ячейки током 20-30А до напряжения 2,50В.
Выдержать 24 часа при комнатной температуре, при этом напряжение восстановится до 2,75-2,85В.
Разрядить ячейки до напряжения 2,65В.
Выдержать 6 часов. Если напряжение выше 2,75В, снова разрядить ячейку до 2,65В и повторить выдержку. По мере приближения к заданному напряжению 2,75В уменьшайте нагрузку при разрядке (можно использовать резистор).
При стабилизации напряжения всех ячеек на уровне 2,75В балансировка завершена.

Балансировка по заряду

Этот метод ближе к условиям эксплуатации сервисной батареи на лодке: ее стараются поддерживать в более или менее заряженном состоянии, причем используя для этого различные источники тока со своими регуляторами и контроллерами: береговую сеть, генератор на двигателе, солнечные панели и пр. Поэтому здесь более высок риск перезарядки батареи.

Рис. 2 (Nordkyn Design). Ячейки с отличающейся емкостью, сбалансированные по заряду: при зарядке все ячейки одновременно достигают полного заряда. При разрядке имеющая наименьшую емкость ячейка 2 окажется разряжена первой и может быть повреждена полным разрядом. Более темным синим цветом справа показана эффективная емкость ячеек, которую можно использовать без риска повредить батарею.

Если вы будете использовать этот способ, предусмотрите в своей батарее перемычки, позволяющие поменять последовательное соединение ячеек на параллельное. При измерениях напряжения никогда не руководствуйтесь показаниями вольтметра зарядного устройства, измеряйте напряжение цифровым мультиметром непосредственно на клеммах ячейки. Методика:

Разъедините ячейки и зарядите каждую из них до напряжения 3,65В. Если в инструкции к вашим аккумуляторам указано более низкое напряжение, например, 3,55В — не превышайте его. Если указано более высокое, например, для Winston 3,80В, тем не менее надежнее ограничиться зарядкой до 3,65В. Этого вполне достаточно для балансировки.
Соедините предварительно заряженные ячейки параллельно и проверьте их температуру: не наблюдается ли разогрев какой-либо ячейки. Если все в порядке, оставьте ячейки соединенными на длительное время — несколько дней, а лучше 2-3 недели. Емкость LFP ячеек велика, а разница напряжений и ток между ними будут очень малы, поэтому для выравнивания нужно большое время. При этом ячейки должны находиться при одинаковой комнатной температуре.

Подробнее о зарядке LFP

Внимание, опасность!

С точки зрения системы в целом серьезный недостаток LFP батарей по сравнению со свинцовыми заключается в том, что при перезаряде BMC отключает батарею. Во время зарядки результатом будет авария генератора (сгорят диоды выпрямительного моста), возможна порча и другого зарядного оборудования, не рассчитанного на работу на холостом ходу без нагрузки.

Кроме этого, если к системе подключена и солнечная панель, без нагрузки она может выдать в сеть напряжение 21-22В, способное вывести из строя какие-то электроприборы.

Чтобы устранить эту опасность, схема зарядки должна быть устроена специальным образом, либо с дополнтельной свинцовой батареей, либо с двухсигнальной BMC и отдельными шинами зарядки и распределения. Эти схемы мы рассмотрим ниже.

Только в тепле

LFP аккумуляторы способны принимать заряд только при температуре выше нуля. Зарядка при отрицательных температурах выводит их из строя. Kомпания Winston заявила, что аккумуляторы ее производства с добавкой иттрия можно заряжать при отрицательных температурах, но подтверждений при независимых испытаниях или от научных организаций пока не имеется.

Наследие свинца

Типичные зарядные устройства при повышении напряжения до некоторого уровня переходят из режима постоянного зарядного тока (основная стадия) в режим постоянного напряжения (абсорбционная стадия) с уменьшающимся током.

Для зарядки LFP это напряжение перехода не должно превышать 14,2В (3,55В на ячейку), еще безопаснее ограничиться напряжением 14В (3,5В на ячейку). В судовой системе нет никакой необходимости использовать быстрый заряд большим током при напряжении выше 14В.

Без нагрузки через несколько часов после прекращения зарядки напряжение полностью заряженной батареи установится на уровне 13,2В (3,40В на ячейку).

В режиме заряда гелевых свинцовых батарей, когда на абсорбционную стадию заряда отводится 4 часа при постоянном напряжении 14,1В быстро принимающая заряд LFP батарея будет перезаряжена и выведена из строя еще до того, как напряжение достигнет 14,1В.

По привычке работы со свинцовыми батареями многие считают пониженное напряжение зарядки 13,6В совершенно безопасным, но и это не так. За достаточное время полный заряд LFP достигается уже при этом напряжении (3,4В на ячейку). Устройство для зарядки свинцовых батарей, настроенное на такое напряжение поддерживающего заряда, может вывести из строя LFP батарею.

Не верьте инструкции!

Большинство выпускаемых разными компаниями зарядных устройств, контроллеров солнечных панелей и регуляторов для генераторов имеют довольно простую логику управления и непригодны для зарядки LFP батарей. Тем не менее производители, не имеющие ни научной базы, ни практического опыта работы с LFP, заявляют о наличии в своих изделиях режима зарядки «для лития».

Подобные зарядные устройства способны сразу вывести из строя дорогостоящие LFP батареи. Например, режим зарядки «литий» устройств ProMariner и Sterling Power подходит только для свинцовых батарей: они выдают 14,6В на абсорбционной стадии и затем неограниченно длительно 14,4В поддерживающего заряда.

В типичных зарядных устройствах для свинцовых батарей длительность абсорбционной стадии зарядки с постоянным напряжением прямо пропорциональна длительности основной стадии. Чем больше емкость батареи и время основного заряда, тем дольше идет и абсорбционный.

Не верьте на слово руководствам к зарядным устройствам китайского производства! Если китайская компания утверждает, что ее зарядное устройство безопасно зарядит LFP при напряжении 14,4-14,6В, вы можете подумать, что после достижения полного заряда ток автоматически тут же будет отключен.

На самом деле батарея будет оставлена под напряжением 14,6В еще на ЧЕТЫРЕ ЧАСА, как свинцовая, требующая абсорбционной дозарядки.

В [1] упомянут случай, когда зарядкой при таком напряжении была испорчена система Mastervolt стоимостью 10000$ c ячейками Winston/Thundersky отнюдь не китайского происхождения.

Рекомендуется провести самостоятельное исследование работы своего зарядного устройства, чтобы быть уверенным в его характеристиках и логике работы. Если вы не имеете квалификации инженера-электрика, во всяком случае безопаснее будет ограничить напряжение зарядки на уровне 13,8-14В, что несколько замедлит ее скорость.

Не специализированные зарядные устройства также пригодны для зарядки LFP, но только не в режиме Lithium, а в настраиваемом режиме Custom с установкой пониженного напряжения и при условии отключения зарядки вручную. Для программируемых зарядных устройств следует отключить как абсорбционную стадию зарядки (установив для нее нулевую длительность), так и поддерживающий заряд.

Поддерживающий заряд не нужен

LFP аккумуляторы не нуждаются в поддерживающем заряде малым током, который проводят зарядные устройства для свинцовых аккумуляторов. После достижения полного заряда ток должен быть отключен. Бытует мнение, что поддерживающий заряд при напряжении 13,4В (3,35В на ячейку) не вредит LFP аккумуляторам.

Если это и так, смысла в нем нет: в отличие от свинцовых батарей, оптимальный для долгой службы уровень заряда LFP (в т.ч. при хранении) составляет 40-60%. Постоянное поддержание заряда на уровне 95-100% приводит к потере емкости аккумуляторов примерно на 10% за год.

Зарядка от генератора

При выборе генератора учтите, что LFP батарея создает значительно большую нагрузку на генератор, чем свинцовая. Все время заряда генератор должен будет отдавать максимальный рабочий ток, поскольку LFP батарея с ее малым внутренним сопротивлением и плоской зарядной характеристикой не вызовет ограничение тока и переход к режиму зарядки при постоянном напряжении. Проработав больше трех часов с полной нагрузкой в жаре моторного отсека, большинство генераторов выйдет из строя — как минимум, тут нужно принудительное охлаждение диодов отдельным вентилятором.

Рекомендуется использовать генераторы, имеющие запас мощности и рассчитанные на длительную работу при большой нагрузе. Выдерживать такой режим должна вся система, в частности, и ременная передача.

Некоторые генераторы имеют термокомпенсацию, автоматически понижающую ток и напряжение при перегреве генератора. Звучит неплохо, но при срабатывании термокомпнсации напряжение может упасть ниже уровня, необходимого для зарядки батареи.

Настройка регулятора напряжения

Установите напряжения основного (BULK), абсорбцонного (ABSORB) и поддерживающего (FLOAT) заряда так, чтобы заряжать LFP батарею. Для поддерживающего заряда выберите минимальное значение. чтобы зарядка была фактически вообще отключена.

Совет.

Для регуляторов Balmer войдите в меню настройки custom programming и установите напряжения сначала FLOAT, затем ABSORB и последним BULK. Напряжение ABSORB должно быть больше BULK хотя бы на 0,1В, задать равные напряжения этих стадий регулятор не даст. Коллинз использует следующие значения: BULK = 13.8В, ABSORB = 13.9В, FLOAT/OFF = 13.2В

Используте выделенную цепь контроля напряжения непосрдственно на клеммах батареи, это очень важно.

Ограничение тока. Ни один малогабаритный генератор не выдержит долгой работы с полной нагрузкой при зарядке LFP батареи. В регуляторах Balmer соответствующая настройка раньше так и называлась — AMP MANAGER, но затем ее почему-то переименовали в BELT LOAD MANAGER. Регулировка осуществляется изменением тока в обмотке возбуждения, настройка доступна через меню. Обычно можно установить Belt Manager level 3 или 4.

Наконец, если генератор имеет термокомпесацию, она будет дополнительной страховкой, не позволяющй ему сгореть.

Обороты, жара и ограничение тока

Запуская двигатель на стоянке для зарядки батарей, многие предпочитают не давать ему нормальные обороты. Современные генераторы позволяют и на малых оборотах снимать достаточную мощность, а ваш экипаж и соседи по якорной стоянке будут рады уменьшению шума.

Беда в том, что на малых оборотах медленно вращаются и лопасти вентилятора, охлаждающего генератор! Многие новые малогабаритные генераторы работают на повышенных оборотах (17-19 тыс. об/мин), и для них угроза перегрева не возникнет, но такие генераторы стоят далеко не у всех.

Испытание системы зарядки

Правильно настроить регулятор еще недостаточно для того, чтобы система зарядки не подвела в плавании. Генераторы имеют разные характеристики работы в зависимости от тока возбуждения, поэтому для обеспечения надежной работы система требует общего испытания. Для него потребуется следующее оборудование:

Инвертор мощностью не мене 2 кВт.
Мощный электроприбор на 220В, дающий резистивную нагрузку (электроплитка, фен, нагреватель и т.п.). Потребление энергии нагрузкой должно быть больше, чем отдает генератор при малых оборотах двигателя.
Дистанционный датчик температуры.

Испытание проводится так:

Плотно закрепите датчик на корпусе генератора и закройте моторный отсек.
Заведите двигатель, подключите инвертор и нагрузку и по меньшей мере на полчаса отправляйтесь в плавание под мотором со своей обычной крейсерской скоростью.
Вернувшись к своему причалу или бую, оставьте двигатель работать на малых оборотах (нагрузка по-прежнему подключена!).
Во время этих маневров следите за температурой генератора: она не должна подниматься выше 105°С.
Если это произошло, установите в настройках регулятора Belt Manager на уровень 1 и повторите нагрузочные испытания.
Если генератор все еще сильно греется, увеличьте уровень Belt Manager еще на 1. Повторяя процедуру, определите уровень, при котором генератор не будет перегреваться, несмотря на высокую нагрузку. Для большинства генераторов это будет уровень 3 или 4.

Зарядка от сети

Все соображения те же, что для генераторов. Наибольшую мощность зарядки можно получить от комбинированных инверторов/зарядных устройств (combi/s) отдельные зарядные устройства обычно менее мощные.

Как правило, у зарядных устройств предусмотрено снижение тока в случае перегрева, который может произойти заметно раньше, чем будет достигнута номинальная мощность устройства.

Пробему представляет отсутствие у большинства зарядных устройств (в т.ч. таких известных фирм как Mastervolt, Magnum и Xantrex) возможности использовать выделенную цепь контроля напряжения на батарее. Эту функцию имеют только зарядки Victron (а также Outback, но последние требуют оснащения блоком FLEXNET DC & MATE Remote Control).

Когда выделенной цепи контроля напряжения нет, на процесс начинает сильно влиять существенное при больших токах падение напряжения в цепи зарядки. При правиьно установленных напряжениях стадий ограничение тока произойдет слишком рано и зарядка станет медленной.

Судовая электросистема в целом

Мы рассмотрели свойства LFP батарей и особенности процесса их зарядки. С точки зрения потребителей электроэнергии никакой разницы между свинцовыми и LFP батареями нет и никаких переделок не требуется, так как их рабочий диапазон напряжния находится внутри диапазона напряений свинцовых батарей от 11,5В (батарея почти совсем разряжена) до 14,4В (при завершении процесса зарядки).

(Отметим, что при десульфатации свинцовых батарей напряжение поднимается до 16В, и при этом лучше уже не пользоваться многими устройствами — например, не включать лампы накаливания любых видов.)

Проблема с LFP в том, что при чрезмерной зарядке (в результате неисправности регулятора, разбалансироки и по любой другой причине), а также глубоком разряде батарея будет во избежание выхода из строя отключена системой ВМS.

Отключение при зарядке повлечет за собой выход из строя генератора (пробой диодов выпрямительного моста) а также многих видов контроллеров солнечных панелей и ветрогенераторов, не рассчитанных на работу без нагрузки. Кроме того, навигационные приборы, огни и прочее оборудование окажутся при этом обесточены, что может привести к аварийной ситуации.

Во избежание столь серьезных неприятностей электрическую систему следует построена по одному из следующих вариантов.

Литий плюс свинец

Поставьте параллельно LFP батарее небольшую свинцовую. Не нужно использовать дорогие гелевые или AGM аккумуляторы, подойдет герметичный жидкостный небольшой емкости.

Рис. 3. (Nordkyn Design)

Эта батарея должна быть в нормальном рабочем состоянии и не иметь значительного саморазряда и тока утечки, которые будут уменьшать заряд основной LFP батареи.

Если ВМS прервет цепь заряда LFP батареи при превышении допустимого напряжения, нагрузкой работающего зарядого устройства послужит свинцовая. При отключении полностью разряженной LFP батареи свинцовая будет иметь практически полный заряд и на некоторое время обеспечит питание хотя бы критически важных приборов.

В этой схеме можно использовать простое устройство ВМS, сразу отключающее батарею; такие ВМS обычно используют для электротранспорта.

Важно подключить провод контроля напряжения (управления работой зарядного устройства) после реле, размыкающего цепь по сигналу BMS т.е. к клеммам не LFP, а свинцовой батареи. В противном случае при отключении зарядное устройство обнаружит отсутствие напряжения и будет интенсивно заряжать «пропавшую» LFP батарею, на самом деле перезаряжая и выводя и строя заодно и свинцовую.

Разумеется, все используемые для зарядки устройства должны быть настроены для зарядки LFP!

Литий плюс свинцовая стартерная батарея

Очень часто в судовой системе используют две батареи: стартерную для запуска двигателя и сервисную с аккумуляторами глубокого разряда большой емкости для всех остальных нужд. Это хорошая практика.

Заменяя сервисную батарею на LFP, стартерную можно оставить прежнюю, свинцовую — а заодно использовать ее для шунтирования литиевой во время зарядки последней. Схема соединений при этом будет следующей:

Рис. 4. (Nordkyn Design)

По сравнению с первым вариантом здесь есть две особенности.

Две плюсовые шины: одна для зарядных устройств, другая для подключения потребителей.
Разделитель зарядного тока на диодах (Charge isolator. В [2] рекомендованы устройства компаний Sure Power Industries, Hehr, Cole Hersee. Менее качественные разделители довольно сильно греются. Еще лучше, но дороже разделители на полевых транзисторах.)

Недостатки этой схемы:

При подключении через разделитель не будут работать некоторые зарядные устройства (требующие для начала работы присутствия напряжения заряжаемой батареи; диод не позволит зарядному устройству «увидеть» батарею).
При срабатывании BMS все потребители окажутся обесточены.

Cтартерная батарея продолжит заряжаться, что предохранит генератор от выхода из строя, и будет готова к запуску двигателя.

Коммутация плюсовых шин

Рис. 5. (Nordkyn Design) Схема с раздельными шинами.

В отличие от предыдущих вариантов, эта схема позволяет обойтись без свинцовых батарей, но требует установки двух плюсовых шин, разделительных реле и продвинутой системы BMS. BMS должна, во-первых, давать разные сигналы отключения при критически низком и критически высоком напряжении и, во вторых, перед отключением при высоком напряении выдавать предупреджающий сигнал, который будет использоваться для выключения генератора и других зарядных устройств.

Сигналы BMS используются для управления реле, подключающими к батарее две плюсовые шины: шину зарядных устройств и шину потребителей.

По сигналу отключения при низком напряжении от батареи отключается шина потребителей; шина зарядки остается подключенной. Таким образом, запустив зарядное устройство (или подождав, пока солнечные панели или ветрогенератор немного подзарядят батарею), можно восстановить нормальную работу системы.

Сигнал предупреждения об отключении при высоком напряжении должен использоваться для отключения источника зарядки (обесточивание обмотки возбуждения генератора, отключение зарядных устройств и контоллеров, для которых опасна работа без нагрузки). Следующий за ним с задержкой хотя бы в долю секунды сигнал отключения подается на реле, отключающее от батареи шину зарядки; шина потребителей остается подключенной к батарее, судно не будет обесточено. Подключив ту или иную нагрузку, можно израсходовать избыточный заряд.

Skat i-Battery 12-40 LiFePO4: фото, характеристики, сертификаты

1	Номинальное напряжение, В		12,8
2	Номинальная ёмкость, Ач		40±0,5
3	Разряд	Максимальный ток разряда, А	30
		Рекомендуемое напряжение отключения по разряду, В	10*
4	Заряд	Напряжение (Standby use), В	13,4…13,85
		Напряжение (Cycle use), В	14,55…14,65
		Максимальный ток заряда, А	20
		Метод заряда	CC/CV
5	Жизненный цикл заряд/разряд, циклов		свыше 5000
6	Саморазряд, % ёмкости в мес., не более		3
7	Структура аккумулятора		4S7P
8	Кол-во элементов питания, шт.		28
9	Тип элементов питания		IFR32650
10	Тип клемм		T7 М6
11	Рабочая температура/ влажность	Заряд, °С	от 0 до +55
		Разряд, °С	от -20 до +60
		Влажность, %, не более	85
12	Температура хранения/ влажность	Рекомендуемая, °С	от +10 до +25
		Влажность, %, не более	85
13	Габариты (ШхГхВ), мм	без упаковки	196х166х176
		в упаковке	201х176х181
14	Масса, нетто (брутто) кг, не более		10,6 (10,7)

Как запрограммировать контроллеры заряда BSE для батарей LiFePO4

В этой статье мы объясним, как запрограммировать солнечный контроллер заряда Blue Sky Energy для использования с литий-железо-фосфатными батареями (LiFePO ₄). Прежде всего, мы настоятельно рекомендуем запросить технические характеристики и / или рекомендуемый профиль заряда у производителя. Если спецификации производителя недоступны, приведенный ниже профиль заряда совместим с большинством имеющихся на рынке батарей 4S или 8S LiFePO ₄.

LiFePO ₄ элементам нужно заряжать от 3,55 В до 3,65 В на элемент (VPC). После достижения зарядного напряжения аккумулятор почти полностью заряжен. Оставшееся время зарядки используется аккумулятором для выравнивания напряжений элементов.

Для батареи 4S LiFePO ₄ мы рекомендуем многоступенчатый профиль заряда с зарядным напряжением 14,4 В (3,6 В на пиксель), время поглощения 30 минут для уравновешивания литиевых ячеек, а затем падение до плавающего напряжения. 13,6 В.Поскольку напряжение покоя полностью заряженного литиевого элемента обычно изначально превышает 3,4 В на ПК, контроллер будет обеспечивать небольшой ток или его отсутствие для поддержания полностью заряженной батареи. Как только батарея разряжается на ~ 2%, напряжение упадет до напряжения холостого хода (или ниже), и контроллер заряда возобновит работу. Поскольку напряжение покоя полностью заряженной литиевой батареи со временем немного стабилизируется, может быть полезно снизить напряжение холостого хода до 13,4 В, если батарея не будет активно циклически повторяться / использоваться.Ниже приведены конкретные настройки для общего использования с батареями 4S LiFePO ₄.

Посетите канал SunForge на YouTube , где вы найдете видеоуроки, охватывающие множество тем, связанных с оптимизацией вашей системы. Для программирования SB1524iX, SB2512iX-HV, SB2512i-HV, SB3000i, SB3024iL, и SB3024DiL с вашим IPN ProRemote просмотрите это видео и следуйте приведенным ниже инструкциям.

Ниже приведены инструкции по программированию контроллера заряда BSE с IPN ProRemote для 4S LiFePO ₄ аккумулятора:

Из ВВЕДИТЕ МЕНЮ НАСТРОЙКИ дисплея IPN ProRemote:

Установить (или изменить ) емкость аккумулятора УСТАНОВИТЕ BAT AMP-HRS, чтобы отразить банк аккумуляторов на основе его номинальной емкости (при 20-часовом режиме работы)
Установите эффективность заряда на 99%
Установите режим эффективности заряда на ФИКСИРОВАННЫЙ
Установите ежемесячный САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ( саморазряд) до 1% / месяц

Из МЕНЮ УСТАНОВКИ ПАРАМЕТРОВ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ на дисплее IPN ProRemote :

Установить напряжение абсорбции (приема) заряда 14.4В. Вы можете снизить до 14,2 В, чтобы быть менее агрессивным, но 14. 6 В — это абсолютный максимум
Установите напряжение плавающего заряда 13,6 В. Вы можете установить 13,4 В, чтобы быть немного менее агрессивным, или до 13,8 В, чтобы быть более агрессивным. 0,5 часа (30 минут)
Установите частоту выравнивания на ВРУЧНУЮ (на один шаг меньше 10 дней)
Установите коэффициент температурной компенсации -0.00 мВ / C / C * (литиевые батареи не требуют температурной компенсации ) или снимите датчик температуры батареи (P / N 930-0022-20)
Отключите переходный ток плавающего режима, установив FLOAT CURRENT на 0,0A / 100AH 
Установите время абсорбции (приемки) на 0,5 часа (30 минут)

ПРИМЕЧАНИЕ: Blue Sky Energy SB1524iX и SB3024iL / SB3024DiL можно запрограммировать также для батарей 8S LiFePO4 (номинальное напряжение 24 В) путем удвоения значения абсорбционного (приемлемого) и плавающего напряжений, указанные выше.

ПРИМЕЧАНИЕ : Если вы заменяете свинцово-кислотную батарею на новую литиевую батарею и ранее установили для ваших батарей «Уравнение», вам следует отключить эту возможность на контроллере заряда, выбрав «EqE» (Master Equalize enable / отключить) ВЫКЛ. через дисплей SB3000i и SC30 или выбрав ВЫКЛ. DIP-переключатели других контроллеров BSE, как описано ниже:

SB1524iX, SB2512i (X) и SB2512i (X) -HV, DIP # 4 ВЫКЛ.
SB3024 (D) i, SB3024 (D) iL и SB3024 (D) iL-DUO, DIP # 5 ВЫКЛ.

SB3000i и SC30 могут быть запрограммированы непосредственно с их встроенных дисплеев. просмотрите это видео для получения более подробной информации и обратитесь к инструкциям ниже:

Из меню НАСТРОЙКА УПРАВЛЕНИЯ (нажав кнопку Setup в течение 5 секунд):

Установите напряжение абсорбции (AbS) на 14.4В. Вы можете снизить до 14,2 В, чтобы быть менее агрессивным, но 14. 6 В — это абсолютный максимум
Установите время поглощения (Abt) на 0,5 часа.
Установите плавающее напряжение (FLt) на 13,6 В. Вы можете установить 13,4 В, чтобы быть менее агрессивным, или до 13,8 В, чтобы быть более агрессивным. дополнительные сведения см. в руководстве по эксплуатации.Руководства для всех продуктов Blue Sky Energy доступны в Учебном центре Sunforge .
В заключение, мы настоятельно рекомендуем следовать рекомендациям производителя по настройкам профиля заряда аккумулятора. Если эти рекомендации недоступны, вы можете запрограммировать свой контроллер заряда с профилем, описанным выше, который подходит для большинства аккумуляторов LiFePO ₄, представленных на рынке.
Как всегда, напишите нам для получения дополнительной информации.
Источник: https://sunforgellc.com/how-to-program-bse-charge-controllers-for-lifepo4-batteries/
Как заряжать батареи LiFePO4?
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Могу ли я заряжать литий с помощью солнечных батарей?
Да, литиевые батареи Canbat можно заряжать с помощью солнечных батарей. Фактически, вы можете заряжать их с помощью любого типа зарядного оборудования, если напряжение зарядки для наших аккумуляторов LiFePO4 12 В находится в пределах от 14 В до 14,6 В.
Могу ли я заряжать литий от генератора?
Да, но рекомендуется приобрести зарядное устройство постоянного тока, чтобы защитить аккумулятор LiFePO4 и генератор переменного тока.
Можно ли заряжать литий свинцово-кислотным зарядным устройством?
Большинство зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов можно использовать с аккумуляторами LiFePO4, если они соответствуют требованиям по напряжению. Алгоритмы AGM и Gel обычно соответствуют требованиям к напряжению LiFePO4.Напряжение для алгоритмов зарядки влажных элементов или залитых аккумуляторов часто превышает требования LiFePO4, что приведет к отключению BMS аккумулятора в конце цикла зарядки и может привести к отображению на зарядном устройстве кода ошибки. В этом случае рекомендуется заменить зарядное устройство. Поскольку BMS защищает аккумулятор, использование свинцово-кислотных зарядных устройств не повредит аккумулятор.
Как зарядить LiFePO4 аккумулятор на морозе?
Аккумуляторы LiFePO4 могут безопасно заряжаться при температуре от 0 ° C до 45 ° C (от 32 ° F до 113 ° F).Если ваше приложение требует подзарядки при отрицательных температурах, серия Canbat Low Temperature (LT) может заряжаться от -20 ° C до 45 ° C (от -4 ° F до 113 ° F). Серия LT имеет встроенную систему обогрева с запатентованной технологией, которая потребляет энергию от самого зарядного устройства. Никаких дополнительных компонентов не требуется. Весь процесс нагрева и зарядки полностью незаметен. Система обогрева автоматически активируется при попытке зарядки ниже 0 ° C и автоматически отключается, когда она больше не нужна.Система обогрева потребляет энергию не от аккумулятора, а от зарядного устройства, гарантируя, что аккумулятор не разряжается сам. Просто подключите аккумулятор к литиевому зарядному устройству, а внутренняя система обогрева и контроля позаботится обо всем остальном.
Требуется ли специальное зарядное устройство для лития?
Короткий ответ — нет. Для полной зарядки аккумулятора LiFePO4 12 В требуется зарядное устройство с напряжением от 14 В до 14,6 В. Большинство зарядных устройств AGM находятся в пределах этого диапазона, и они будут совместимы с литиевыми батареями Canbat.Если у вас есть зарядное устройство с более низким напряжением, оно может заряжать аккумулятор, но не до 100%. Зарядное устройство с более высоким напряжением не будет заряжать аккумулятор, и BMS перейдет в режим защиты из-за функции отключения высокого напряжения. Хотя многие зарядные устройства AGM совместимы с LiFePO4, зарядные устройства для аккумуляторов с жидкостным или затопленным аккумулятором несовместимы, поскольку обычно заряжаются при более высоком напряжении.
Могу ли я полностью разрядить литиевую батарею?
Батареи Canbat LiFePO4 могут быть разряжены до 100% своей емкости.Однако, чтобы оптимизировать производительность вашей LiFePO4 батареи, увеличить срок службы и избежать отключения батареи системой BMS, мы рекомендуем ограничить разряд до 80%. Если BMS отключает аккумулятор из-за низкого напряжения, при 100% глубине разряда, снимите нагрузку и перезарядите с помощью зарядного устройства LiFePO4, чтобы повторно активировать BMS.
Может ли литий разряжаться при низких температурах?
Аккумуляторы LiFePO4 могут безопасно разряжаться при температуре от -4 ° F до 140 ° F (от -20 ° C до 60 ° C).Все батареи Canbat LiFePO4 поставляются со встроенной BMS, которая защищает батарею от низких и высоких температур. Если BMS отключается из-за низкой или высокой температуры, подождите, пока температура не станет более подходящей, и BMS снова подключится автоматически.
Как хранить литиевые батареи?
Аккумуляторы LiFePO4 рекомендуется хранить при уровне заряда примерно 50% (SOC). Если батареи хранятся в течение длительного времени, циклически заменяйте батареи не реже одного раза в 6 месяцев.Не храните разряженные батареи. Они не требуют постоянного зарядного устройства. · Рекомендуемая температура хранения: от -5 до + 35 ° C (от 23 до 95 ° F) · Хранение до 1 месяца: от -20 до + 60 ° C (от 4 до 140 ° F) · Хранение до 3 месяцев: от -10 до + 35 ° C (от 14 до 95 ° F) · Увеличенное время хранения: от +15 до + 35 ° C (от 59 до 95 ° F) В межсезонье настоятельно рекомендуется хранить литиевые батареи в помещении.
Могу ли я подключить последовательно литиевые 12 В?
Да, вы можете последовательно подключить до четырех аккумуляторов 12 В одной и той же модели для получения более высокого напряжения.Не подключайте литиевые батареи одновременно и параллельно, и последовательно. Обратите внимание, что литиевые батареи 24 В предназначены для приложений 24 В и не поддерживают последовательные соединения. То же самое с литиевыми батареями на 36 В и 48 В. При последовательной зарядке аккумуляторов LiFePO4 рекомендуется использовать зарядное устройство с несколькими банками, которое может заряжать каждую батарею по отдельности. Если это не вариант, вы также можете использовать зарядное устройство для аккумулятора LiFePO4 на 24 В или зарядное устройство для аккумулятора LiFePO4 на 48 В, если вы хотите зарядить систему в целом.Литиевые батареи Canbat поддерживают последовательную зарядку.
Могу ли я параллельно подключить литиевые 12 В?
Да, вы можете подключить до четырех аккумуляторов 12 В одной и той же модели параллельно для получения большей емкости. Не подключайте литиевые батареи одновременно и параллельно, и последовательно. Литиевые батареи Canbat 24 В и 36 В также поддерживают до 4 параллельно подключенных устройств. Батареи Canbat 48V LiFePO4 поддерживают до 14 устройств параллельно, поскольку они предназначены для более крупных проектов.Литиевые батареи Canbat поддерживают параллельную зарядку.
Можно ли установить литиевый аккумулятор на бок?
Да, батареи Canbat LiFePO4 можно устанавливать вертикально или сбоку. Пожалуйста, закрепите аккумулятор, если он установлен в движущемся транспортном средстве, например, в доме на колесах или лодке. Также не кладите что-либо на батарею, и рекомендуется закрывать клеммы пластиковым колпачком, чтобы предотвратить внешнее короткое замыкание.
Безопасны ли LiFePO4 батареи?
Да, LiFePO4 — это безопасный химический состав и самый стабильный литиевый аккумулятор на рынке.Литий Canbat сертифицирован по UL 1642, что означает, что они были протестированы на короткое замыкание, аномальную зарядку, раздавливание, удары, сотрясения, вибрацию, нагрев, циклическое изменение температуры и давление. Все батареи Canbat LiFePO4 поставляются с внутренней системой управления батареями. BMS защищает от
пониженного напряжения — во время разряда
перенапряжения — во время заряда или восстановления
сверхтока — во время разряда
низкотемпературного — во время заряда и разряда
высокотемпературного — во время заряда и разрядка
Защита от короткого замыкания — защищает элементы батареи от повреждений
Выравнивание и балансировка одного элемента
Если у вас уже есть свинцово-кислотное зарядное устройство или зарядное устройство LiFePO4, и вы хотите убедиться, что оно совместимо, поговорите с ним наших экспертов по аккумуляторным батареям.Мы можем проверить руководство пользователя вашего зарядного устройства и подтвердить параметры напряжения. Canbat предлагает всем своим клиентам круглосуточную поддержку в чате в Канаде.
Влияние размера и морфологии графена
3.1. Физические характеристики
Микроструктуры композитов LFP / графен были исследованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM) при различных увеличениях, и результаты представлены на b – g. На b – g он показывает квазисферическую морфологию с размером примерно 200–800 нм в диаметре для всех исходных образцов LFP.Между тем, явление случайной агрегации первичных наночастиц LFP можно наблюдать в b. Для образцов LFP / графена можно ясно видеть, что частицы LFP находятся в контакте с графеном, образуя проводящую сетевую структуру, которая может способствовать электронному и ионному переносу для улучшения скорости и циклических характеристик LFP оливинового типа [23] . Однако разный размер и морфология графенов с LFP демонстрируют разные конструкции. В c, самодельные нанолисты графена встроены в частицы LFP, что будет способствовать созданию высокопроизводительных батарей.Из d, e можно ясно видеть, что размер G V20 больше, чем размер G V4, так что частицы LFP могут равномерно диспергироваться на / в нанолистах G V20 с меньшей агрегацией частиц LFP.
ПЭМ-изображение высокого разрешения (HRTEM, на f), полученное на отдельной наночастице квазисферического LFP, показывает четкие кристаллические плоскости с d-расстояниями 0,42 и 0,3 нм, соответствующими плоскостям (101) и (211) орторомбическая ЛФП [31]. Кроме того, из f, g отчетливо виден слой аморфного углерода толщиной 3–4 нм, покрывающий поверхность частиц LFP.Помимо этого, графен также можно ясно увидеть при осаждении LFP. На вставке в g показан индексированный шаблон быстрого преобразования Фурье (БПФ) для f, который также указывает на характеристики монокристалла наночастиц LFP. Картирование изображений с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX) и EDX-изображение LFP / графена в a – f еще раз подтверждают успешное включение LFP и графена.
( a — e ) картографические изображения EDX и ( f ) спектр EDX LFP / графена.( г ) Рентгенограммы образцов LFP, LFP / G, LFP / G V20 и LFP / G V4.
Фазовый состав и структура полученных образцов идентифицированы методом порошковой рентгеновской дифракции (XRD). g сравнивает рентгенограммы композитов LFP, LFP / G, LFP / G V20 и LFP / G V4. Для всех образцов все пики Брэгга образцов могут быть хорошо проиндексированы как фаза оливина с упорядоченной орторомбической структурой, принадлежащей пространственной группе Pnma (PDF № 83-2092), что указывает на высокую кристалличность синтезированных образцов.Кроме того, на дифракционной картине не появляется никаких признаков дифракционных пиков для графена и / или углерода, и их присутствие не влияет на структуру LFP, что можно приписать низкому содержанию графена и / или углерода в композитах.
3.2. Электрохимические характеристики
Чтобы оценить электрохимические характеристики подготовленных образцов, показаны профили заряда / разряда всех образцов при 1 ° C (1 ° C = 170 мА г ^-1). Естественно, они демонстрируют незначительную потерю емкости после 150 циклов, что свидетельствует об отличной устойчивости к циклическим нагрузкам.Помимо этого, разности потенциалов между плато напряжений профилей заряда и разряда всех образцов можно описать как: LFP / G ˂ LFP / G V20 ˂ LFP / G V4 ˂ LFP. Больший зазор между плато заряда и разряда, вероятно, вызван плохой проводимостью материала электрода. По сравнению с неизолированными электродами LFP, поляризации электродов LFP / графен при циклировании меньше, благодаря превосходной электропроводности за счет добавления графена к LFP.
Профили заряда / разряда ( a ) LFP, ( b ) LFP / G, ( c ) LFP / G V20 и ( d ) LFP / G V4 образцы при 1 C.
a сравнивает циклические характеристики всех образцов при 1 ° C. Емкости стабилизируются при определенных значениях, что указывает на хорошую стабильность. Из-за добавления графена удельная емкость электродов LFP / G, LFP / G V20 и LFP / G V4 после 150 циклов составляет примерно 142, 139 и 136 мАч г ⁻¹ соответственно, что выше, чем 130 мАч / г ^-1 первичного LFP и представляют увеличение примерно до 4.6–9,2%. Начальная кулоновская эффективность (CE) LFP / G, LFP / G V20 и LFP / G V4 составляет 70,9%, 68,6% и 63,2% соответственно, что выше 62,1% LFP. После первых циклов КЭ стабильны и приближаются к 100% после цикла. Циклические характеристики образцов при 5 ° C также показаны в b, и их соответствующие начальные CE составляют 60,2%, 52,1%, 48,5% и 39,6% для LFP / G, LFP / G V20, LFP / G V4 и LFP, соответственно. Благодаря высокой электропроводности и большой площади поверхности графена удельная емкость электродов LFP / G, LFP / G V20 и LFP / G V4 выше, чем у оригинального LFP, что указывает на важность и значимость добавления графена к LFP. .Среди этих образцов LFP / G показывает самую высокую емкость из всех образцов.
Циклическая производительность выборок LFP, LFP / G, LFP / G V20 и LFP / G V4 при ( a ) 1 C и ( b ) 5 C. LFP / G V20 и LFP / G V4 сэмплы при различных скоростях. ( c ) Режим 1: скорость разряда ≥ 0,5 C, скорость заряда: 0,5 C и ( d ) Режим 2: скорость заряда ≥ 0,5 C, скорость разряда: 0,5 C.
Рабочие характеристики скорости были протестированы в различных режимах , а именно Mode 1 и Mode 2.Режим 1 означает, что элементы заряжаются при 0,5 C, когда скорость разряда увеличивается с 0,5 C до 10 C, то есть медленная зарядка; в то время как Режим 2 означает, что элементы разряжаются при 0,5 C, когда скорость зарядки увеличивается с 0,5 C до 10 C, то есть быстрая зарядка, что также является важным показателем производительности батареи для практических приложений. c показывает быстродействие образцов при различных скоростях разряда: 0,2 ° C, 0,5 ° C, 1 ° C, 2 ° C, 5 ° C и 10 ° C в режиме 1. Эти кривые представляют типичные градиенты и после довольно высокой скорости тока 10 ° C. , они по-прежнему могут вернуться к исходной мощности со скоростью 0.2 C. CE первого цикла на каждой скорости различны для электродов, то есть LFP с добавками графена показывает более высокие CE, чем LFP. Кроме того, КЭ первого цикла с 0,2 до 10 ° С снижаются с увеличением скорости цикла. Двумерный графен демонстрирует удивительно высокую электронную подвижность, так что носители заряда в этом материале толщиной в один атом могут баллистически перемещаться на субмикронные расстояния [22,23,32]. Следовательно, электроды LFP / графен демонстрируют более высокую пропускную способность, чем электрод LFP, что указывает на то, что графен является отличным агентом / добавкой для улучшения электропроводности электрода.Соответствующие профили разряда образцов при различных скоростях показаны на. По-видимому, с увеличением силы тока разряда образцы LFP с графеном демонстрируют меньшее снижение емкости, особенно LFP / G, что объясняется улучшенной электропроводностью графена. В целом разработанные композиты LFP / графен демонстрируют превосходные характеристики (хорошая стабильность и высокая емкость) по сравнению с LFP, что указывает на то, что встроенный графен может значительно улучшить поверхностную электрическую проводимость наночастиц LFP и снизить поляризационное сопротивление катода.Помимо этого, различные размеры и морфология графена могут повлиять на электрохимические характеристики электродов.
Профили разряда ( a ) LFP, ( b ) LFP / G, ( c ) LFP / G V20 и ( d ) LFP / G V4 выборки с различной скоростью (режим 1: скорость разряда ≥ 0,5 C, скорость заряда: 0,5 C).
В связи с быстро растущим спросом на сокращение времени зарядки практических приложений в нашей повседневной жизни, таких как портативная электроника и электромобили, достижение быстрой зарядки в системах накопления энергии, особенно широко используемых LIB, было решительно признано наиболее важным. критерий практического применения [33,34].Что касается функции быстрой зарядки, то производительность при различных скоростях зарядки является очень важным показателем аккумуляторов. Таким образом, влияние скорости заряда на характеристики образцов также было проверено при различных скоростях разряда: 0,2 ° C, 0,5 ° C, 1 ° C, 2 ° C, 5 ° C и 10 ° C в режиме 2. В отличие от режима 1, когда скорость заряда составляет 1 ° C или даже больше, эти кривые не отображают типичных градиентов, а показывают постепенное уменьшение мощности с очень малой скоростью замирания, как показано на графике d. Кроме того, в отличие от режима 1, CE первого цикла для электродов после 0.5 ° C при зарядке не показывают очевидного снижения с увеличением скорости цикла, что указывает на потенциальную быструю зарядку для практических приложений.
В целом, исходя из продемонстрированных выше электрохимических характеристик, LFP с разными размерами и морфологией графена демонстрируют разные характеристики в LIB, что показывает, что форма графена также играет важную роль в выходе емкости. Чтобы выяснить влияние различных типов графена на электрохимические характеристики LFP, были получены ПЭМ-изображения этих трех графенов на a – f.Из рисунка видно, что фирменный графен (G V4 и G V20) плоский, а самодельный G — морщинистый. В любом случае размер графена заказывается: G V4
ТЕМ-изображения ( a , b ) G V4, ( c , d ) G V20, ( e , f ) самодельного G. ( g ) Иллюстрация особенности G V4, G V20 и самодельного G.
Кроме того, было проведено измерение XANES для сравнения разницы между этими образцами. а показаны XANES-спектры Li K-края для литийсодержащих соединений, включая образцы LFP в этой работе, LiCl и LiOH. Резкий краевой скачок после 60 эВ отчетливо наблюдается для LiCl и LiOH [35].Поскольку энергия фотонов M-краев Fe очень близка к K-краю Li, особенности Li в образцах LFP и LFP / G не так заметны, как в контрольных образцах. Электронные переходы можно отнести к ребрам Fe M _3,2 (ниже 60 эВ) и K-краю Li (выше 60 эВ) соответственно. b показывает XANES-спектры P L-края для фосфорсодержащих соединений, включая образцы LFP в этой работе, NH ₄ H ₂ PO ₄ и P ₂ O ₅.Особенности краевого спектра P L _2,3 обычно описываются дублетным резонансом. Эти два пика обусловлены переходами со спин-орбитального расщепления 2p-электронов (уровни 2p _3/2 и 2p _1/2) в первые незанятые 3s, как в антисвязывающем состоянии. Интенсивность пика B и пика A (I _B / I _A) в этих фосфатах лития возникает из-за искажения фосфатного тетраэдра [36]. Разница между LFP и NH ₄ H ₂ PO ₄ указывает на большее перераспределение заряда между фосфатным ионом и Fe в LFP.Путем тщательного сравнения мы обнаружили, что I _B / I _A LFP был немного ниже, чем другой LFP, модифицированный графеном, что демонстрирует, что графен немного повышает степень беспорядка фосфатного тетраэдра в LFP. Спектры XANES с K-краем Fe (c) состоят из двух основных краевых скачков, предкраевой и основной краевой областей. Предкраевой пик сосредоточен на нижней энергетической стороне резко возрастающего края поглощения (белая линия), соответствующего электронному переходу Fe из 1s в 3d.Все композиты LFP демонстрируют отчетливую увеличенную белую линию, расположенную примерно при 7126 эВ, а валентность Fe во всех образцах LFP показывает состояние типичного II [37]. Из увеличенного изображения площади пика в d мы можем обнаружить, что площадь пика соответствует порядку: LFP> LFP / G V4> LFP / G V20> LFP / G, что означает, что перенос заряда между этими образцами происходит в том же порядке. порядок, в соответствии с производительностью батареи. Этот результат показывает, что чем меньше перенос заряда Fe в образце, тем лучше характеристики образца.
Полный электронный выход (TEY) ( a ) Li K-края и ( b ) P L-края соединений. ( c ) Спектры рентгеновского поглощения вблизи края K-края Fe (XANES) образцов и ( d ) увеличенный вид круга на ( c ).
С точки зрения высокой плотности энергии и нежелательной поляризации напряжения углеродные добавки к LFP должны быть как можно меньше [23]. В данной работе для исследования влияния содержания графена на электрохимические характеристики композитов LFP / графен были подготовлены и испытаны электроды с различным содержанием самодельного графена (от 0% до 4%).Циклические характеристики LFP с различным содержанием графена показаны на рисунке. Среди этих образцов LFP / G-1% показывает лучшую производительность при циклировании, что указывает на оптимизированное содержание графена в композитах LFP. Приведенные выше результаты были рассчитаны на основе общего веса композитов LFP / G. Для емкости, рассчитанной на основе чистого LFP, соответствующие результаты показаны на b. В отличие от результатов в a, разрядная емкость LFP / G с 1%, 2% и 4% почти стабилизируется на одном и том же значении во время цикла, что демонстрирует, что увеличение содержания графена не приведет к значительному увеличению емкости LFP.c показывает соответствующую тенденцию влияния содержания графена на разрядную емкость электродов LFP. При низком содержании графена увеличение количества графена может улучшить разрядную емкость, в то время как большее содержание (> 1%) не окажет значительного влияния на электрохимические характеристики LFP, хотя и снижает емкость всего электрода. Более того, что касается экономических и электрохимических характеристик, оптимизировано содержание 1% графена, независимо от емкости, рассчитанной на основе композита LFP / графен или чистого LFP в этой работе.
Циклическая производительность LFP с различным содержанием графена в диапазоне от 0% до 4%: ( a ) емкость рассчитана на основе композита LFP / G и емкость ( b ) рассчитана на основе исходного LFP. ( c ) График процентного содержания графена и разрядной емкости.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
OptiMate Lithium 4s 0.8A — OptiMate
OptiMate Lithium 4s 0.8A, незаменимое зарядное устройство для LiFeP04 / LFP 12,8 В / 13,2 В в вашем внедорожном, мотокроссовом или гоночном мотоцикле —
Максимальная защита для вашей высокопроизводительной литиевой батареи.
Литий OptiMate рекомендован Honda, Yamaha, Kawasaki, KTM и Husqvarna, а также мировыми производителями литиевых батарей Anti-Gravity, Super-B и Earth-X.
Автоматическая зарядка, тестирование и техническое обслуживание стартерных аккумуляторов LiFePO4 / LFP 12,8 В / 13,2 В или аккумуляторов глубокого разряда — Эффективность аккумуляторов гарантирована!
Если вы забыли, спасает литиевую батарею от нуля.5 В с помощью уникального и безопасного метода OptiMate Lithium — Продолжает зарядку, если исправен, останавливается и предупреждает, если неисправен!
Режим пробуждения BMS безопасно выводит аккумулятор из спящего режима со встроенной защитой BMS.
Интеллектуальное интерактивное обслуживание OptiMate Lithium 24-7 предотвращает разряд подключенных цепей и гарантирует больший заряд батареи, более длительный срок ее службы!

Доступные модели: Все зарядные устройства OptiMate, перечисленные ниже, допускают глобальное входное напряжение 100–240 В переменного тока, 50–60 Гц, только ТИП вилки питания отличается в соответствии с национальными / региональными законами по электробезопасности.
КУПИТЬ
Рекомендуемая производителем розничная цена = рекомендованная производителем розничная цена. Цена в евро и фунтах стерлингов включает НДС 20%. НДС в вашем регионе может отличаться. Цена в долларах США и канадских долларах не включает налог с продаж.
OptiMATE Lithium
4s 0.8A
SKU TM-471
MSRP USD 65,89 OptiMATE Lithium
4s 0,8A
SKU TM-471
MSRP CAD $ 91,99 OPTIMATE Lithium
4s 0,8A
SKU TM-470
MSRPMATE 4s Lithium 0.8A
SKU TM-472
Рекомендуемая розничная цена 64 фунта стерлингов.99
Технические характеристики
ИДЕАЛЬНО ДЛЯ : Литиевые (LiFePO4) батареи 12,8 / 13,2 В от 2 до 30 Ач
УСИЛИТЕЛЬ ЗАРЯДКИ: 0,8 А (постоянный ток)
НАПРЯЖЕНИЕ ЗАРЯДКИ: номинальное: 12,8 В диапазон: 0,5 В — 14,4 В
ОПЕРАЦИЯ: Полностью автоматический
ШАГОВ: 8
ОСОБЕННОСТИ: Сохраняет низковольтные батареи LiFePO4. Специализированный цикл зарядки LiFePO4.Поддерживает и защищает батареи LiFePO4
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: В помещении / на улице (самая низкая температура: -4 ° F / -20 ° C).
ВХОД: Global (100–240 В, 50–60 Гц), высокая эффективность (внесена в список CEC).
ТИП: Погодостойкий кейс с настенным креплением, с кабелем питания переменного тока длиной 180 см и кабелем для зарядки длиной 180 см, оканчивающимся разъемом SAE.
SAVE: Low Volt Start 0.5V + 3-х ступенчатое сохранение и тестирование низкого напряжения.
БЕЗОПАСНЫЙ : нет риска перезарядки.Абсолютно безопасен для автомобильной электроники. Искры погашены. Безопасен для длительного обслуживания аккумуляторной батареи. Автоматическое отключение при коротком замыкании или отключении аккумулятора.
ВКЛЮЧЕНО: всепогодный аккумуляторный провод и набор зажимов для аккумулятора.
ГАРАНТИЯ: 3-летняя ограниченная гарантия на замену.
% PDF-1.7 % 618 0 объект > эндобдж xref 618 68 0000000016 00000 н. 0000003879 00000 п. 0000004069 00000 н. 0000004105 00000 н. 0000004714 00000 н. 0000004741 00000 н. 0000004880 00000 н. 0000005226 00000 п. 0000005446 00000 н. 0000005483 00000 н. 0000005750 00000 н. 0000005864 00000 н. 0000005976 00000 п. 0000007359 00000 н. 0000007696 00000 п. 0000008128 00000 н. 0000008869 00000 н. 0000009003 00000 н. 0000009410 00000 п. 0000009733 00000 н. 0000010115 00000 п. 0000010828 00000 п. 0000012249 00000 п. 0000012893 00000 п. 0000012920 00000 п. 0000013267 00000 п. 0000013549 00000 п. 0000013863 00000 п. 0000014454 00000 п. 0000014546 00000 п. 0000014677 00000 п. 0000015305 00000 п. 0000015649 00000 п. 0000017388 00000 п. 0000018615 00000 п. 0000018704 00000 п. 0000019001 00000 п. 0000019528 00000 п. 0000019715 00000 п. 0000021080 00000 п. 0000021436 00000 п. 0000022175 00000 п. 0000023149 00000 п. 0000024459 00000 п. 0000024872 00000 п. 0000026670 00000 п. 0000027731 00000 н. 0000033550 00000 п. 0000039768 00000 п. 0000040165 00000 п. 0000040462 00000 п. 0000040794 00000 п. 0000041057 00000 п. 0000041393 00000 п. 0000042990 00000 п. 0000043843 00000 п. 0000048605 00000 п. 0000051254 00000 п. 0000051463 00000 п. 0000051724 00000 п. 0000055818 00000 п. 0000055910 00000 п. 0000055980 00000 п. 0000058713 00000 п. 0000059184 00000 п. 0000059206 00000 п. 0000059228 00000 п. 0000001656 00000 н. трейлер ] / Назад 530547 >> startxref 0 %% EOF 685 0 объект > поток h ޼ WTSKX + $ ‘XTD6Pn4D m j۹Ӯ] ? nmnmv; s; ｐ? 9 QnE # {: D? v! 4 t = * 8t-p G; @ 8o :: 0oq: nIoVQql: V1 {~ 7r + Ӧg9._cй} n? S \ Y7 ~ lkr Lo9q | 6 Z0Z9 \: pT 쾥 ::. (6g ט E_ ۬ ik \ h˳5 / dX¹Ew bej
LiFePO4 аккумуляторы на лодках — судоходство Как сделать
Фото: Элементы были очень хорошо упакованы и доставлены сюда в отличной форме.
Литий-ионный химический состав, выбранный для этого банка, называется литий (Li), ферро / железо (Fe) фосфат (PO4), LiFePO4 или сокращенно LFP. Есть несколько вариаций этого химического состава, таких как LiFeMnPO4 и LiFeYPO4, но конечным результатом по-прежнему является банк LFP, который имеет те же самые безопасные характеристики.Для этой сборки я выбрал четыре призматических элемента Winston LFP 400 Ач, и банк настроен на конфигурацию 4S или 4 ячейки серии .
Что это за 4S?
4S означает всего лишь четыре последовательно соединенных элемента по 3,2 В для создания блока 12 В с номинальным напряжением . Блок / банк действительно ближе к блоку 13,3 В, так как крейсерское напряжение покоя и номинальной нагрузки этих ячеек составляет около 13,2–13,35 В.
Если вы хотите использовать конфигурацию, отличную от 4S, ячейки обычно подключаются параллельно сначала , а затем серии .Сначала выполняется параллельное подключение, так что вам нужно контролировать только напряжения 4 ячеек для номинального блока питания 12 В. Параллельные ячейки остаются естественно сбалансированными, что означает, что часто можно использовать менее дорогую BMS. Если бы вы выбрали серию сначала, вам потребовалось бы больше мониторинга на уровне ячеек. Система номенклатуры, которую вы чаще всего увидите для номинального домашнего банка на 12 В, выглядит следующим образом:
4S = четырехсерийные ячейки

2P4S = две параллельные ячейки / четыре последовательных ячейки

3P4S = три параллельных элемента / четыре последовательных элемента

4P4S = четыре параллельных элемента / четыре последовательных элемента
и др.пр.
Есть много способов настроить элементы LiFePO4 последовательно или параллельно / последовательно. Когда это возможно, я предпочитаю простоту конфигурации 4S, , если этот размер ячейки подходит для желаемой емкости Ач. 4S требует меньше общих соединений и меньше работы при балансировке ячеек. Некоторые утверждают, что если ячейка разрушена из-за банка 2P4S, вы можете повторно подключить ее и использовать оставшиеся ячейки. В море? Хотя все возможно, я лично предпочитаю простоту резервного или пускового / резервного свинцово-кислотного банка, а не полную реконфигурацию LFP в море.Свинцово-кислотный резервный банк или пуск / резерв позволяет отключить банк LFP при решении любой потенциальной проблемы. Переналадка и ребалансировка банка LFP в море — это не та задача, которую вы в идеале хотели бы выполнять.
LiFePo4 батареи Определения типов батарей:
Заводская интегрированная литий-ионная батарея — Литиевая батарея, предназначенная для работы в качестве заводской интегрированной системы, включая источники заряда
Системная интегрированная литий-ионная батарея — Система литиевых батарей с возможностью взаимодействия / связи системы с внешними источниками заряда, судовыми грузами, системами сигнализации или безопасности.
Встраиваемая литий-ионная батарея — Автономная литиевая батарея со встроенной системой управления зданием (BMS) и контакторами или без них, у которой отсутствует внешняя системная связь. с источниками заряда, судовыми грузами, системами сигнализации или безопасности.
Примеры:
Заводские интегрированные литий-ионные системы — Victron и Mastervolt почти настолько близки, насколько это возможно, потому что они продают как источники заряда, так и батареи LFP как заводскую интегрированную систему.
Система Интегрированная литий-ионная система — Lithionics, например: Genasun и хорошо выполненный DIY — разработан для работы с продуктами сторонних производителей, и может связываться с ними .
Drop-In Lithium-Ion — Если внутренняя BMS запечатана , и батарея не может сказать внешнему источнику заряда, когда следует прекратить зарядку или нагрузку, чтобы прекратить разряжаться, то это считается drop-in аккумулятор . Подходят ли вставные батареи для вашего использования , зависит от многих факторов.
Есть три основных варианта установки LFP на вашу лодку, из которых сделай сам — самый дешевый и самый технический. Категории:
Строит своими руками:
Это реальная экономия средств, но не для слабонервных или ограниченных в навыках домашних мастеров. При самостоятельной сборке вы получаете ячейки, подтверждаете, что ячейки хорошо подходят для емкости Ач, выбираете все компоненты, выбираете BMS, разрабатываете схему системы, выбираете реле отключения высокого и низкого напряжения, главный контактор, провод и сборку все, сбалансируйте комплект и выберите зарядные устройства, солнечные батареи или регуляторы генератора, которые можно запрограммировать в соответствии с LFP.Хорошо выполненная самодельная сборка, а их много, — это трудоемкий проект. Если у вас есть смекалка, то это метод, который может сэкономить более 50% стоимости банка заводского изготовления.
Морские системы LFP заводского изготовления:
Lithionics / OPE-Li3, Victron и Mastervolt создают аккумуляторы LiFePO4 для конкретных морских применений. Эти системы хорошо спроектированы, хорошо выполнены, но также находятся на верхнем или почти верхнем уровне ценового диапазона.Однако вы склонны « получить то, что вы платите за ». Если вам нужен LFP, но у вас нет возможности заниматься своими руками, из этих трех компаний я определенно могу порекомендовать систему Lithioncs / OPE Li3. Аккумуляторная система Lithionics / OPE Li3 находится в верхней части списка для нас и проверяет все флажки для конкретного морского применения. У меня лично больше всего опыта работы с системами LFP Lithionics, Genasun (ныне несуществующими) и Mastervolt.
Как насчет вставных батарей LiFePO4?
Site Plug: Меня постоянно спрашивали, какие «вставные» аккумуляторы Compass Marine Inc.предпочтения, лайки или, по нашему мнению, хорошо продуманные, я дам вам краткий список и ссылки для их покупки. Ссылка на KiloVault приведет вас прямо к одному из наших партнеров. Если вы совершаете покупку по этим партнерским ссылкам, мы получаем небольшую комиссию, и вы помогаете поддерживать MarineHowTo.com. Если вы вообще заинтересованы в батареях KiloVault LiFePO4, пожалуйста, приобретите их по ссылкам ниже.
Lithioncs GV125 — (по этой ссылке вы попадете в магазин MHT) Это высококачественная «вставляемая» батарея емкостью 125 Ач с внутренней BMS североамериканского производства.Мы являемся прямым дилером Lithionics и выбрали его, потому что считаем, что их дизайн, проектирование, сборка, соответствие элементов питания и производительность не имеют себе равных.
KiloVault HLX Series — (эта ссылка ведет к AltE) Когда наш партнер AltE решил заняться производством LiFePO4 для внесетевого хранения энергии, они искали одного из лучших производителей LiFePO4 в Азии. Эти аккумуляторы на 100 Ач, 150 Ач и 300 Ач при 12 В очень, очень хорошо построены для своей ценовой категории и включают в себя одну из самых надежных BMS среди всех известных нам устройств прямого подключения.Они также используют высококачественные алюминиевые призматические элементы, и каждая батарея имеет встроенный Bluetooth для внешней связи и соответствия ABYC. Даже шины внутри этих батарей сделаны из никелированной меди. Разорвав груды аккумуляторов LiFePO4, я могу без сомнения сказать, что они представляют собой одно из лучших значений для 12-вольтовой аккумуляторной батареи.
Давайте посмотрим на особенности вставляемой батареи:
За последние 2 года популярность LFP со съемным подключением резко возросла.Это хорошо для аккумуляторов LFP в целом, но также потенциально может быть плохо, если не выбраны правильные вставки. Есть вещи, которые нужно учитывать, помимо «, бросив их в ». Термин «, замена » — это очень вводящее в заблуждение прозвище, поскольку эти батареи далеки от «прямой замены» свинцово-кислотных.
Вставные батареи
чаще всего продаются в стандартных свинцово-кислотных корпусах, например: Группа 27, 31, 4D, 8D и т.д. между внутренней герметичной BMS и сосудом.В настоящее время Lithionics GTX12V315A емкостью 315 Ач является единственной проданной батареей , которая обеспечивает внешнюю связь между источниками заряда и батареей.

Большинство из вставных батарей китайского происхождения, и это не обязательно плохо, , если вы покупаете у уважаемого производителя. Большое количество брендов для ребрендинга / наклеек покупают у одних и тех же китайских фабрик. К сожалению, запчасть с хорошей репутацией труднее гарантировать, чем можно представить.
Там, где вставные батареи LFP часто выходят из строя, покупатель находится в , специализирующемся на судостроении . Чтобы понять, почему, нам просто нужно взглянуть на причину, по которой эти батареи были изначально созданы. Аккумуляторы LFP со вставным форм-фактором были изначально разработаны для монтажа на телефонных столбах, где легкий вес и замена свинцово-кислотного типа « drop-in » были критически необходимы для индустрии уличного освещения, работающей на солнечной энергии. Спрос на этот тип аккумуляторов, особенно в странах третьего мира, просто ошеломляет.
Я знаю, что многие владельцы лодок склонны предполагать, что мы являемся крупным рынком, но мы не являемся, и нет, многие из этих производителей, , не производят специально для нас судовые аккумуляторы , хотя они, безусловно, продают для сша . Наклейка наклейки « marine » и, возможно, даже хорошо продаваемая торговая марка на пластиковой коробке не всегда означает продукт, который хорошо спроектирован или специально разработан для использования на круизном судне.
К сожалению, для нашей отрасли многие из ячеек LFP класса «А», используемых во множестве китайских дроп-инов, продаются для индустрии уличного освещения. Для яхтсменов это может означать, что низкосортные элементы « осиротевшие, » или « отклоненные, » попадают в батареи, которые могут выглядеть одинаково, но продаются на Ali-xxxx, eBay или через другие менее авторитетные источники.
К сожалению, Ai-xxxxx буквально стал свалкой для отбракованных элементов LFP и батарей с китайских заводов.Им это сходит с рук, потому что они знают, что подавляющее большинство покупателей не имеют возможности правильно их протестировать. Раздражающий? Вы держите пари, что это так.
Вставные батареи станут огромной частью будущего LFP, и в настоящее время есть несколько хороших производителей, работающих над улучшением морских недостатков , но, на мой взгляд, , многие из них все еще не прайм-тайм готов, поэтому покупайте внимательно. На данный момент я могу лично порекомендовать только две вставные батареи LFP;
# 1 Lithioncs GV125
# 2 Серия KiloVault HLX
Drop-In LiFePo4 — важные вопросы, на которые следует обратить внимание:
# 1 BMS Current Handling — Номинальный ток внутреннего переключателя , который защищает батарею, часто слишком мал для такой задачи на многих круизных лодках.Это часть упомянутого мною « для морской инженерии ». Вставные батареи LFP обычно используют несколько крошечных переключателей MOSFET в качестве включения / выключения защиты BMS. К сожалению, эти полевые транзисторы часто не справляются с типичными нагрузками , создаваемыми многими круизными лодками. Бортовые устройства, такие как носовые подруливающие устройства 400А +, лебедки (от 100А до 300А +, большие инверторы от 150А до 300А +, электрические лебедки от 75А до 300А +, электрические плиты, массивные генераторы переменного тока, зарядные устройства или большие инверторные зарядные устройства очень распространены на- сесть на круизные лодки в наши дни.Это именно те устройства, которые многие владельцы лодок надеются получить при переходе на LiFePO4.
Так обычно выглядит BMS на основе полевых транзисторов с номинальным током 120 А, одна из самых больших доступных в настоящее время плат BMS с внутренними полевыми транзисторами, со снятыми радиаторами. Синие провода подключаются к отрицательному концу цепочки элементов, а черные провода подключаются к внешнему отрицательному полюсу батареи. В нем используются два провода 10GA для постоянного номинала 120 А. Все 120A должны проходить через эти два провода 10AWG, печатную плату и полевые транзисторы.Чем горячее время работы полевого транзистора, тем короче MTBF (среднее время наработки на отказ).
Если у вас есть судно с высоконагруженными устройствами, сделайте себе одолжение и посмотрите номиналы контакторов (защитный выключатель BMS), которые используют / используют такие компании, как Lithionics / OPE-Li3, ex Genasun, и Mastervolt для « для морских судов. ”LFP батареи. Вы часто будете видеть, что в качестве защитных выключателей BMS используются контакторы / реле военного класса 500A с постоянным номиналом 500 А, Gigavac, Blue Sea ML-RBS, Tyco EV-200 или, в случае с Lithionics.
Сравните это со многими продаваемыми там вставными батареями, которые имеют возможность работы с очень низким током из-за использования переключателей на основе полевых транзисторов . Производители, производящие аккумуляторы LFP « для морских судов », знают, что нужно круизному судну с точки зрения управления током , и внедряют это в свой продукт.
Ниже показан «переключатель» BMS, используемый Mastervolt в своих батареях LiFePO4 серии MLI. Он может работать с носовыми подруливающими устройствами, большими лебедочными двигателями, массивными инверторными зарядными устройствами, массивными генераторами переменного тока.и т. д. Blue Sea Systems ML-RBS рассчитан на 500 А в непрерывном режиме, 700 А в течение 5 полных минут и 1450 А в течение 30 секунд. В то время как многие небольшие лодки часто могут обойтись BMS на основе полевых транзисторов, не все лодки смогут, поэтому, пожалуйста, учитывайте максимальную непрерывную разрядку , рекомендуемую и зарядку батареи, которую вы покупаете, . Этот рейтинг не ограничивается ячейками , а скорее текущими возможностями обработки внутренней BMS.
Компании, которые повторно наклеивают , , которые, по сути, являются батареями для столбов уличных фонарей, как « судового класса », не используют сверхмощные контакторы внутри этих батарей.То, что вы часто встретите, — это миниатюрная BMS с непрерывной коммутацией на полевых транзисторах с номинальным током 50 А, установленная внутри батареи LFP емкостью 300 Ач. Для сравнения, KiloVault на 150 Ач может выдерживать 150 А непрерывно или 200 А в течение 30 минут. В то время как BMS с номиналом 50 А может подойти для небольших лодок, если у вас большие бортовые нагрузки или вы хотите быстро зарядить батарею 300 Ач, то такая батарея будет на меньше, чем идеальная батарея для использования на море .
Когда дело доходит до батарей BMS на полевых транзисторах, мы обычно советуем параллельно подключать небольшие отдельные батареи для распределения нагрузки между BMS на полевых транзисторах.Например, три переходных модуля LFP на 100 Ач с номиналом 1С теоретически могут выдерживать разряд на 300 А, если параллельная проводка идеальна и все батареи распределяют нагрузку поровну. Падение формата 300Ah 8D, подобное рассмотренному ниже, действительно может обрабатывать только заряд 50A (0,17C) и разряд 100A (0,33C). В случае сомнений в отношении систем BMS на основе полевых транзисторов, параллельные параллельные батареи обычно являются лучшим решением, чем одна большая батарея с системой BMS с низким номинальным током.
Вы должны внимательно прочитать спецификации!
Изображение ниже является ярким примером того, как владельцы лодок, не обладая достаточными знаниями, могут обжечься, купив батареи LiFePO4.С нами проконсультировался владелец, который приобрел сменную батарею 300A у, по его мнению, « уважаемого производителя ». Во время сделки он не консультировался с производителем, и перепродавец не задавал вопросов. Он просто заказал его на основании формата «8D drop-in», заявления о том, что это точная замена его свинцово-кислотной батарее 8D, и номинальной емкости 300 Ач.
Он чувствовал себя комфортно, потому что, как он считал, это « уважаемый производитель ».Он быстро разрушил три генератора переменного тока, и BMS продолжала отключаться, когда он выполнял инвертирование с помощью своего большого инвертора / зарядного устройства мощностью 3 кВт. Отключение BMS во время инвертирования также повредило его инвертор / зарядное устройство. Когда я обнаружил спецификацию на вставляемую батарею емкостью 300 Ач , которую он купил, проблема стала кристально ясной. Он выделен желтым цветом ниже….
Вы правильно читаете, эта массивная батарея LiFePO4 форм-фактора 8D была способна к разряду только 100 А и максимальной кратковременной зарядке 100 А.Чтобы система BMS оставалась прохладной, а элементы были сбалансированы, производитель установил « рекомендуемый » уровень заряда от 15 до 50 А для аккумулятора на 300 Ач. Опять же, это не ограничение элементов внутри батареи, это ограничение из-за недорогой BMS на основе полевых транзисторов, которая используется для защиты этой батареи.
ПОКУПКА НЕ удалась! Для этого конкретного приложения эта вставная батарея была ужасно подходящей. Неисправность аккумулятора? Нет, совсем нет. Это был общий провал маркетинга, розничной сети и владельца.Я частично виню владельца в том, что он не смог провести исследование и полностью понять характеристики того, что он на самом деле покупал. Конечно, кто может его винить, когда эти батареи шумно маркируются как « для замены ». Как видно из этого примера, это АБСОЛЮТНО НЕ для замены свинцово-кислотной батареи 8D.
# 2 Вибрация — Многие из дешевых дополнительных модулей используют цилиндрические элементы 18650, 26650 или 32650 внутри батарейного отсека.В худшем случае для батареи LFP емкостью 100 Ач, построенной из 18650 ячеек, потребуется в общей сложности 364 ячейки с двумя подключениями на ячейку.
Как работает эта математика?
Ячейка 18650 = 1,1 Ач (типичное значение для ячейки 18650 LFP)
91 элемент составляет каждую ячейку 3,2 В
Четыре ячейки 3,2 В составляют батарею 12,8 В 100 Ач
91 X 4 = 364 18650 ячеек
Положительный и отрицательный Подключения Внутри батареи = 728
Если производитель использует 5Ah 32650 ячеек, а некоторые так и делают, тогда нам понадобится всего 80 ячеек и 160 точечных сварных швов или болтовых соединений, чтобы потенциально выйти из строя или ослабнуть.(32650 ячеек доступны с болтовым соединением или с точечной сваркой)
Соединения с 18650 почти всегда привариваются точечной сваркой к торцевым панелям , составляющим отдельные ячейки. Итак, в одной батарее емкостью 100 Ач, состоящей из 18650, просто для соединения ячеек у нас есть 768 точечных сварных швов, на которые можно положиться. Кроме того, у нас есть вся внутренняя проводка и соединения BMS. Эти сваренные точечной сваркой сборки часто просто бросают в полипропиленовый корпус без какой-либо другой опоры или материала для гашения вибрации.В целях безопасности всегда обращайтесь к поставщику аккумуляторов с просьбой предоставить сторонним организациям результаты испытаний на вибрацию или испытания в соответствии со стандартами вибрации UL или IEC.
Как вы думаете, эта вставная батарея уровня Руба Голдберга Ali-xxxx LiFePO4 производитель , и я использую здесь саркастически термин « производитель », заплатила за проверку этой батареи на вибрацию?

Это реальность того, что вы часто найдете, покупая свои батареи для Ali-xxxx … Черт возьми, парень, собирающий эти элементы, скорее всего, в запасной спальне своей мамы, даже не может хорошо паять или использовать точечную сварку любого уровня качества или точности.Вибрационное испытание? Только если они откровенно лгут об этом. Покупка чего-либо LFP на Ali-xxxx — очень сильный покупатель , остерегайтесь !
Однако не во всех вставных батареях используются цилиндрические элементы, и ярким примером является аккумуляторная батарея Lithionics Group 31 125 Ач. В этой батарее используются призматические элементы высочайшего класса 5C с технологией ячеек Stoba. Добавка Stoba делает эти ячейки пожаробезопасными. Призматические элементы в батарее Lithionics G-31 скреплены болтами с помощью очень толстых никелированных медных шин.В отличие от большинства «вставных» батарей, эту батарею также можно использовать для запуска двигателя, поскольку внутренняя система BMS произведена в США для тяжелых условий эксплуатации.
Сравните приведенный выше блок ячеек от Ali-xxxx с фото вставной батареи Lithionics ниже. В этой батарее используются безупречно согласованные элементы LiFePO4 в алюминиевом корпусе. Ячейки фиксируются на месте с помощью формованного приспособления, которое защищает их от сбоев при движении и вибрации. Шины изготовлены из высококачественной никелированной меди, а самоконтрящиеся фланцевые гайки используются для крепления ячеек к шинам.BMS, используемая в этой батарее, безусловно, основана на полевых транзисторах, но она сделана здесь, в США, из компонентов Mil-Spec и предназначена для запуска двигателей. Качество сменных батарей LiFePO4 сильно различается. Да, эта батарея дороже, чем аккумуляторная батарея 100% китайского производства, и они продаются только после консультации, чтобы убедиться, что они подходят для судна. Минимальная альтернатива Lithionics — серия KiloVault HLX. Многие люди клянутся Battleborn, но батареи Battleborn не соответствуют стандартам ABYC TE-13 для внешних коммуникаций, и страховщики и инспекторы обращают на это внимание.
# 3 Внутренняя проводка — Нередко вскрытие аккумуляторной батареи емкостью 100 Ач, рассчитанной на 1С, и обнаружение одного провода 10GA или 12GA, соединяющего основные положительные и отрицательные клеммы. Если кто-то найдет провод 10GA или 12GA, рассчитанный на 100А, в соответствии с каким-либо стандартом безопасности, сообщите мне об этом?
# 4 Недостатки BMS — Некоторые из вставных батарей , производимых в Китае, могут вообще не иметь BMS, а другие имеют только один переключатель на базе полевого транзистора с низким номиналом, который отключает банк только при низком или высоком напряжении.Вставные батареи также должны иметь защиту от низких и высоких температур для каждой ячейки 3,2 В, но многие из них этого не делают. Защитное переключение BMS (на самом деле просто переключатель MOSFET), как обсуждалось выше, часто рассчитывается на смехотворно низкую постоянную силу тока около 50 А и, возможно, до 100 А, если вам повезет. Производители прямых подключений в основном полагаются на то, что вы подключите параллельно несколько батарей вместе, а распределяете нагрузку между несколькими коммутаторами BMS. В зависимости от вашего конкретного предполагаемого использования это может оказаться недоработанным переключателем BMS .
# 5 Non-Communicable BMS — Это, пожалуй, самый неприятный аспект на борту круизного катера. Кого волнует троллинговый мотор? Он не питает ничего важного. Для домашней батареи на круизном судне, которое отправляется в море и питает важное навигационное оборудование и оборудование для обеспечения безопасности, это может создать опасную ситуацию. не коммуникационная BMS — это система, которая не может связываться извне с системами зарядки и загрузки судна или даже с вами, владельцем.У него нет средств для внешней связи или отправки / звукового сигнала предупредительной сигнализации или активации реле / триггеров для правильного и безопасного отключения источников заряда или подачи достаточного предупреждения о надвигающемся отключении BMS. Некоторые батареи теперь поддерживают Bluetooth-мониторинг, но это по-прежнему требует, чтобы вы наблюдали за ним.
Хотя стандарт ABYC еще не доработан, давайте взглянем на один из самых уважаемых в мире морских стандартов для судоходства и т. Д., Bureau Veritas.

Как видно, в соответствии со стандартами Bureau Veritas требуется внешняя связь между аккумулятором и остальными системами, например зарядка.
Электронная почта от читателя MHT:
“RC,
Генератор для Volvo MD2030 с максимальной мощностью 300 А, lfp 14,6 проработал несколько часов. Я полагаю, что BMS была выключена I, чтобы поддерживать напряжение lfp на безопасном уровне? Лодочный сервис меняет генератор и это происходит во второй раз? Теперь я читаю ваш рассказ на lfp, и он объясняет мне, почему ».
К сожалению, вышеупомянутый читатель усвоил трудный путь. Спросите себя, что происходит, когда ваш генератор переменного тока находится в полной зарядке, выдает весь возможный ток, а внутренняя BMS решает « разомкнуть цепь » или отсоединить аккумулятор от лодки? Я немного помогу здесь.
A) Диоды генератора переменного тока, за исключением лавинного типа (редко во многих существующих морских генераторах переменного тока), но все генераторы переменного тока Balmar теперь используют их, могут перегореть, и генератор переменного тока можно вывести из строя. Два года назад я сделал именно это. На испытательном стенде генератора здесь, в CMI, генератор работал на полную мощность, заряжая аккумулятор LFP. В «системе», которую я установил, была включена фиктивная нагрузка на 0,3А, лампочка, чтобы имитировал эхолот. Когда генератор работал на полную мощность, я отключил аккумулятор, так же, как внутренняя герметичная BMS сделала бы для защиты ячеек LFP. Пуф пошли диоды генератора и лампочка! Что еще хуже, переходное напряжение, которое я записал на «шине нагрузки» (подумайте о вашей навигационной электронике) с помощью Fluke 289, составило 87,2 В. Ой. Даже если в вашем генераторе используются лавинные диоды, такие как у Balmar, напряжение, при котором они начинают защищать генератор, слишком велико для оборудования шины нагрузки судна, поэтому вам все равно нужен способ защиты от сброса нагрузки.
B) Если лодка подключена, как это обычно бывает при падении батарей, переходное напряжение, вызванное разомкнутой цепью генератора переменного тока, теперь будет напрямую питать сеть постоянного тока и потенциально разрушить ваше навигационное оборудование.
СОВЕТ: Как минимум, каждый вставляемый блок батарей LFP, который может заряжаться через генератор переменного тока, должен быть установлен с устройством защиты генератора !
Устройство защиты генератора переменного тока Sterling Power — это недорогой страховой полис от сброса нагрузки BMS, разрушающего ваш генератор. Если вы можете позволить себе приобрести сменные батареи LFP, вы также можете позволить себе защитить свой генератор от сброса нагрузки BMS.
Хорошо спроектированная судовая система BMS откроет реле, которое может обесточить ваши источники заряда на входной стороне, , таким образом, отключит источники заряда правильно и безопасно без риска повреждающего переходного напряжения.Для большого инвертора / зарядного устройства он отключит питание на стороне входа переменного тока, для генератора переменного тока он отключит питание полевого провода или регулятора B +, для солнечной энергии он откроет реле в питании PV и т.д. и т.д. -в аккумуляторе с герметичной BMS у вас нет возможности сделать что-либо из этого. Единственный реальный способ сделать это без устройства защиты генератора переменного тока — это постоянно поддерживать буферную «нагрузку» на шине зарядки (нагрузка = батарея на шине зарядки системы). Обычно эта «нагрузка» представляет собой свинцово-кислотный пусковой или пусковой / резервный аккумулятор, который питается через диод или изолятор на полевых транзисторах, но параллельный соленоид также может быть подключен и настроен на активацию, когда когда-либо работает источник заряда на базе генератора или трансформатора. .
В качестве альтернативы можно использовать зарядное устройство постоянного тока в постоянный, например, Sterling Power Battery для зарядных устройств , для зарядки банка LFP от свинцово-кислотной батареи. Аккумуляторная батарея Sterling Power для зарядных устройств предназначена для работы с разгрузкой BMS .
ОТСУТСТВИЕ ВНЕШНИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЙ BMS ИЛИ ВНЕШНЕЙ СВЯЗИ МОЖЕТ БЫТЬ ОПАСНО

Проводная система серии # 6 — В параллельном проводном блоке одна батарея BMS выпадает только тогда, когда она повторно подключается к другому SOC, отличному от остальной части банка.С последовательным блоком (или одной вставляемой батареей LFP) одна батарея, выход BMS в автономный режим означает катастрофу на море. Я знаю одного покупателя Alixxxxxx, который ударил по опоре моста на своей электрической лодке, используя батарею серии 48V. Он нанес несколько тысяч повреждений лодке и его гордости, но все могло быть намного хуже. У владельца не было никаких предупреждений о том, что батарея вот-вот отключится, прежде чем он потерял тяговую мощность, проходя под мостом.
# 7 Fan Boys / Girls — При просмотре видео на YouTube или чтении блогов, показывающих владельцев круизеров, автономных домов или жилых автофургонов, рекламирующих аккумуляторы LFP только ярким светом, имейте в виду, что это технология, о которой они на самом деле могут очень мало знать. , кроме глянцевых маркетинговых материалов.Недавно я смотрел видео очень популярного ютубера, в котором он рекламировал « очень хорошая сделка » на вставляемой батарее. Печальная реальность? Это был абсолютно не вставной аккумулятор, и он имел НУЛЕВУЮ ЗАЩИТУ BMS !!!! После того, как это видео было опубликовано, в нашей электронной почте начали появляться вопросы об этих батареях, а также о нескольких владельцах, которые уже уничтожили их, потому что у них не было внутреннего отключения от BMS, которое, по утверждению популярного YouTuber, было.
Имейте в виду, что некоторые из этих установок fan-boy , возможно, были сильно субсидированы производителем батарей .Я знаю это, потому что я один из тех, с кем связались компании, которые пытаются добиться роста маркетинга с помощью социальных сетей, пользователей YouTube с высоким рейтингом или блоггеров с большим количеством читателей. Чтобы мы могли использовать сменную батарею, как это происходит с литионными модулями, она должна соответствовать , что мы считаем надежной конструкцией для типичной круизной лодки. Итог здесь? Не полагайтесь на 100% на чужие исследования, , включая эту статью .
# 8 Подключаемая BMS часто имеет только катастрофический уровень защиты — Не думайте, что ваши вставные батареи BMS будут управлять вашей батареей для максимального увеличения срока службы , она может этого не делать.BMS во многих вставных батареях предназначена только для защиты от катастрофического уровня . Это означает, что BMS существует только для защиты элементов от условий теплового разноса и может иметь напряжение отключения BMS, превышающее 16 В для батареи с номиналом 12 В. Вы, как владелец, должны следить за тем, чтобы аккумулятор никогда не превышал допустимый рабочий диапазон и чтобы соблюдались рекомендации по зарядному напряжению * . Параметры отключения BMS для температуры ВН, НН или аккумуляторной батареи.Некоторые вставные батареи используют внутреннюю BMS, которая действительно защищает батарею с точки зрения , максимально увеличивая срок службы . Батареи, предназначенные для максимального увеличения срока службы, будут иметь гораздо более консервативные уровни напряжения HVC и LVC.
# 9 Понимание заявлений о сроке службы — Когда производитель ячейки LFP оценивает ячейку в 2000 циклов, это означает; зарядите до целевого напряжения, немедленно остановитесь, как только вы достигнете этого напряжения, разрядите до порога низкого напряжения, повторите, повторите, повторите. Если это целевое напряжение для испытания жизненного цикла составляет 14.6 В они заряжаются до 14,6 В, немедленно останавливаются и разряжаются. Эти ячейки с этим рейтингом , а не , удерживаются при целевом напряжении для проверки срока службы. Другими словами, вы, , можете не получить заявленные циклы с использованием свинцово-кислотного зарядного устройства, которое содержит таймер цикла абсорбции и заряжает иначе, чем то, как клетки были протестированы.
* ВАЖНО: Падение напряжения зарядки — Следуйте указаниям производителя !
Рекомендации по напряжению заряда, приведенные в этой статье, предназначены только для строителей «сделай сам», где владелец уделил пристальное внимание согласованию ячеек, проверил физическую емкость ячеек, а также протестировал и сопоставил их на внутреннее сопротивление.Такая конструкция позволяет батареям оставаться в равновесии, без необходимости постоянно подталкивать их к верхнему колену, чтобы повторно сбалансировать элементы в каждом цикле. В большинстве сменных батарей не используются безукоризненно согласованные элементы. Литионика будет исключением из этого правила.
К сожалению, с большинством «вставных» батарей вы не знаете, что находится внутри, или насколько хорошо согласованы элементы или блоки элементов. По сути, вы стреляете в дартс с повязкой вслепую. Lithionics и KiloVault — единственные известные нам два производителя устройств прямого подключения, соответствующие требованиям ABYC, которые уделяют очень пристальное внимание внутреннему согласованию ячеек.Lithionics действительно может предоставить лист проверки производительности для каждой ячейки в своих вставных батареях.
«Почему я должен следовать указаниям по снижению напряжения заряда, даже если я считаю, что напряжение слишком высокое?»
1) Герметичные внутренние BMS в большинстве вставных батарей не имеют большого балансового тока для работы, обычно это токи уровня мА для балансировки. Мы даже видели некоторые спецификации BMS, предполагающие, что они могут сбалансировать ячейки только при максимальном значении 0.05A.
2) Пассивная балансировка в этих батареях обычно не начинается до тех пор, пока напряжение в элементах не превысит 14,4 В или 3,6 В на элемент. Некоторые из них немного выше, а некоторые немного ниже, в зависимости от того, что вы купили. Это означает, что для обеспечения сбалансированности ячеек им необходимо достичь уровня баланса при каждом 100% цикле зарядки SoC. Причина, по которой производители промежуточных устройств предлагают такие высокие напряжения, заключается в том, что балансировка обычно выполняется в верхней части заряда с BMS на основе полевых транзисторов.
3) По понятным причинам производители хотят иметь короткую продолжительность напряжения поглощения, в некоторых случаях всего 2 минуты. При токе балансировки уровня мА две минуты — это не так уж много времени для повторной балансировки ячеек, поэтому они зависят от того, что батарея достигает балансного напряжения с каждым переходом к 100% SoC. Если он не достигает балансирующего напряжения, элементы батареи могут выйти из равновесия, и BMS никогда не сможет догнать несбалансированные элементы.
4) Если или когда ячейки действительно выходят из равновесия, чаще всего из-за того, что ячейки не были хорошо согласованы с самого начала, схема балансировки уровня мА может никогда не догнать.Когда это произойдет, все будет вниз по склону.
Что я хотел бы увидеть для поддержки более широкого использования дроп-инов?

# 1 Внешне коммуникационная BMS, как минимум Bluetooth (это, конечно, имеет свои проблемы).
# 2 Внутренние контакторы / переключатели BMS, способные работать с силой тока на круизных лодках. Постоянный ток 50 А на батарее LFP на 300 Ач просто недопустим. Постоянный ток заряда или разряда 1C — это то, с чего начать поиск батареи с герметичной BMS или BMS / батареи, которая способна запускать двигатель (батарея Lithionics 125A LiFePO4 способна запускать двигатель) .
# 3 Отдельные элементы, прошедшие тестирование UL
# 4 Данные сторонних испытаний на вибрацию — испытания на вибрацию UL, IEC или эквивалентные для всей батареи, а не только для голых элементов
# 5 Проверка соответствия внутренних ячеек. В настоящее время Lithionics является единственным известным мне производителем аккумуляторных батарей, который физически может отправить вам данные тестирования соответствия ячеек для каждой ячейки в батарее. Имея только серийный номер батарей, Lithionics может распечатать этот отчет и отправить его вам.Это тип данных, который может предоставить каждый производитель аккумуляторных батарей.
# 6 Элементы, в которых используются внутренние противопожарные добавки, такие как Stoba. (Только литионика)
# 7 Характеристики датчика и температуры внутренней проводки
# 8 Внешние предупреждения BMS, которые могут извне предупреждать о тенденции к отключению.
# 9 BMS защита от низкого, высокого напряжения, а также от перегрева и понижения температуры для каждого из четырех 3.Ячейки 2В в АКБ
Будущее Drop-In?
Мы увидим, что, по крайней мере, несколько производителей активизируют игру по всем этим пунктам. Сегодня встроенная батарея bet — это Lithionics 12V125A-G31-5CND-LRB . Мы рассмотрели все доступные дополнительные продукты, которые смогли найти, прежде чем приступить к разработке продукта Lithionics. Да, Lithionics действительно производит сменную батарею, и это чертовски хороший аккумулятор с полным набором функций Bluetooth-мониторинга.Их новая аккумуляторная батарея емкостью 315 Ач оснащена FCC или схемой полевого управления для безопасного отключения генератора переменного тока до того, как отключится внутренняя BMS. Это единственная аккумуляторная батарея, которая обеспечивает безопасное отключение генератора.
Я обсуждал будущие изменения с несколькими производителями, которые активно работают над тем, чтобы сделать эти батареи более подходящими для использования в морских помещениях. Эти изменения включают усиленное внутреннее переключение BMS и внешнюю связь, чтобы избежать опасных и разрушительных переходных процессов напряжения при отключении BMS, а в некоторых уже используются ячейки, проверенные UL.Если это кажется хорошим, чтобы быть правдой, и это получено с eBay или Ali xxxxx, вероятно, так оно и есть. На данный момент я все еще рекомендую очень, очень мощный Caveat emptor для eBay, класс AliXpess, LFP drop-in’s для использования на круизных лодках. Теперь достаточно безопасно для троллингового мотора на лодке? Во многих случаях да, но еще не совсем идеально для круизной лодки.
А как насчет страхования?
ABYC TE-13 был недавно опубликован в качестве руководства для морских установок LFP.Я укажу только на один критический бит TE-13, поскольку он имеет дело с отключениями BMS:

Если ваши батареи не могут обмениваться данными извне и сообщать вам о предстоящем отключении, вы не можете быть застрахованы! Тщательно выбирайте батареи LFP !!
ПОЖАЛУЙСТА, ИССЛЕДОВАНИЕ

В случае сомнений выбирайте батареи LFP для морских судов Lithionics-OPE-Li3, Mastervolt или Victron. В качестве альтернативы, вы можете воспользоваться услугами компании Lithionics или KiloVault. Хотя Battleborn создает приличную сменную батарею, как видно выше, она не соответствует морским стандартам, так как это не способ предупредить владельца / оператора судна о том, что батарея может готовиться к отключению от судна! В этом отношении батареи KiloVault представляют собой значительно лучшую ценность, поскольку они обеспечивают связь по BT.
Прочтите гарантийный талон мелким шрифтом!
Из дополнительных батарей по цене , Battleborn — это , почти , вкладывая деньги туда, где они есть. Они предоставляют на батарею 10-летнюю гарантию « производственный дефект ». (Срок действия KiloVault составляет 7,5 лет). Пожалуйста, поймите, что это не 10-летняя гарантия, которая покрывает любой цикл жизни, она распространяется только на производственных дефектов . Мы снова и снова видим, что у Battleborn лучшая гарантия в отрасли, но эта гарантия распространяется только на производственный дефект! Производственные дефекты обычно обнаруживаются довольно быстро.Например, Lithionics фактически дает гарантию на срок службы батарей.
Тем не менее, слава Battleborn, KiloVault и другим, которые предоставили приличную гарантию на «производственные дефекты» на свои батареи. Мы видели внутреннее качество сборки Battleborn, но не наше место, чтобы делиться этими изображениями, и это прилично по сравнению с большая часть китайского импорта. Мы также видели / сокращали ряд импортных китайских LFP, и то, что находится внутри, может УЖАСАТЬ! Единственная аккумуляторная батарея, собранная не в США, которую мы находим чрезвычайно хорошо собранной, — это батареи KiloVault.
Как владелец бизнеса в США, я все еще испытываю некоторые сомнения по поводу того, что я считаю нечестностью на уровне , которое Battleborn выдвигает в своем заявлении «Сделано в США». Я действительно не понимаю, как Федеральная торговая комиссия позволяет им уйти от этого? В конце концов, их внутренняя плата BMS говорит прямо на ней: «Сделано в Китае» (да, у нас есть изображения, подтверждающие это), элементы «Сделаны в Китае» (почти все элементы LFP), пластиковый корпус аккумулятора также Сделано в Китае. Сделано в США? Может быть, таблетку «Разработано и собрано в США» было бы намного легче проглотить? Сама батарея действительно говорит; « спроектировано и собрано в США».Тем не менее, на веб-сайте по-прежнему написано и упоминается «Сделано в США». Как совладельца американского бизнеса и производителя продуктов, которые на самом деле производятся здесь, в США, этот уровень вводящего в заблуждение маркетинга немного беспокоит меня. Возникает вопрос, , что еще они могут ввести покупателя в заблуждение относительно ?
Крупный производитель аккумуляторов выходит на рынок прямых продаж:
В конце октября 2018 года троянская батарея официально объявила о выходе на рынок LiFePO4. Первоначальные форматы должны быть форматом Group 24 92Ah 12V и 110Ah Group 27 12V.
Батареи используют 26650 цилиндрических элементов LiFePO4, а батареи, только версия группы 24 изначально, смогут обмениваться данными извне с использованием протокола CAN-bus. Я ценю, что троянец разработал (в партнерстве) «вставляемую» батарею LFP, которая имеет некоторый уровень внешней связи .
26650 ячеек (диаметр 26 мм и длина 65 мм), используемые внутри Trillium, не производятся трояном, но они построены в соответствии с «спецификациями троянца» по контракту в Китае компанией-партнером троянца, которая также находится в США.Хотя я знаю производителя этих аккумуляторов, я не собираюсь их продавать. Мое единственное разочарование — получить хорошую информацию о троянах на этих батареях. Поскольку троянец «строит» их по контракту, их служба поддержки действительно имеет очень небольшой опыт работы с LFP.
Я считаю, что проникновение троянца
в LFP помогает узаконить лежащую в основе химию LiFePo4 . Над этим работают и другие крупные производители свинцово-кислотных аккумуляторов в США. До тех пор, пока Trojan не вышел на арену LFP, рынок « drop-in » был наводнен, за исключением Lithionics и Battle Born, американскими компаниями по нанесению наклеек .
.
No related posts.

Lifepo4 аккумуляторы — эксплуатация

Как зарядить LiFePO4 аккумуляторы

Достоинства литий-железофосфатных аккумуляторов

Как правильно зарядить литий-железо-фосфатный аккумулятор

Зарядка LiFePO4. Как правильно заряжать LiFePO4?

Правила зарядки литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Каким напряжением и током лучше заряжать LiFePO4

До какого напряжения заряжать LiFePO4 аккумуляторы

Особенности зарядки LiFePO4

Напряжение литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Температура при зарядке

Напряжение аккумуляторных батарей LiFePO4

Управление зарядкой LFP аккумуляторов

Что такое Lifepo4 аккумуляторы и как ими пользоваться

LiFePO4 аккумуляторы на яхте

Варианты приобретения

LFP аккумулятор как он есть

Безопасность

Напряжение

Стабильность

Емкость и срок службы

Еще о номинальной емкости

Хранение

Скорость зарядки

Основные причины выхода LFP из строя

BMS — последняя линия обороны

Подбор и балансировка ячеек

Начальная балансировка

Балансировка по разряду

Балансировка по заряду

Подробнее о зарядке LFP

Внимание, опасность!

Только в тепле

Наследие свинца

Не верьте инструкции!

Поддерживающий заряд не нужен

Зарядка от генератора

Настройка регулятора напряжения

Обороты, жара и ограничение тока

Испытание системы зарядки

Зарядка от сети

Судовая электросистема в целом

Литий плюс свинец

Литий плюс свинцовая стартерная батарея

Коммутация плюсовых шин

Skat i-Battery 12-40 LiFePO4: фото, характеристики, сертификаты

Как запрограммировать контроллеры заряда BSE для батарей LiFePO4

Как заряжать батареи LiFePO4?

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Влияние размера и морфологии графена

3.1. Физические характеристики

3.2. Электрохимические характеристики

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

OptiMate Lithium 4s 0.8A — OptiMate

OptiMate Lithium 4s 0.8A, незаменимое зарядное устройство для LiFeP04 / LFP 12,8 В / 13,2 В в вашем внедорожном, мотокроссовом или гоночном мотоцикле —

КУПИТЬ

Технические характеристики

LiFePO4 аккумуляторы на лодках — судоходство Как сделать

Как насчет вставных батарей LiFePO4?

Давайте посмотрим на особенности вставляемой батареи:

Вы должны внимательно прочитать спецификации!

Прочтите гарантийный талон мелким шрифтом!

Крупный производитель аккумуляторов выходит на рынок прямых продаж:

Power bank 20000 mah внешний аккумулятор: купить, цена, описание, характеристики, отзывы

Как заряжать аккумулятор варта блю динамик: Varta Blue Dynamic D47: Обслуживание, Характеристики и Отзывы

Добавить комментарий Отменить ответ