【Najnowszy przewodnik 2019】 Czy mogę ładować baterię litową za pomocą ładowarki kwasowo-ołowiowej?

Czy mogę ładować baterię litową za pomocą ładowarki kwasowo-ołowiowej?

To pytanie, które codziennie słyszymy od ogółu społeczeństwa. Baterie litowe nie są podobne do akumulatorów kwasowo-ołowiowych i nie wszystkie ładowarki akumulatorów są takie same.

A Bateria litowa LiFePO4 12V w pełni naładowany do 100% będzie utrzymywał napięcie około 13,3-13,4 V. Jego kuzyn kwasowo-ołowiowy będzie miał napięcie około 12,6-12,7 V. Bateria litowa o pojemności 20% będzie utrzymywać napięcie około 13 V, jej kuzyn kwasowo-ołowiowy będzie miał około 11,8 V przy tej samej pojemności. Jak widać bawimy się bardzo wąskim oknem napięcia w przypadku litu, poniżej 0,5 V przy 80% pojemności.

A Ładowarka litowa LiFePO4 to urządzenie ograniczające napięcie, które ma podobieństwo do układu kwasowo-ołowiowego. Różnice w porównaniu z akumulatorem litowo-jonowym polegają na wyższym napięciu na ogniwo, węższych tolerancjach napięcia i braku ładowania podtrzymującego lub płynnego przy pełnym naładowaniu. Podczas gdy kwas ołowiowy zapewnia pewną elastyczność w zakresie odcięcia napięcia, producenci ogniw LiFePO4 bardzo rygorystycznie podchodzą do prawidłowego ustawienia, ponieważ akumulatory litowo-jonowe nie tolerują przeładowania. Tak zwana cudowna ładowarka, która obiecuje przedłużyć żywotność baterii i zyskać dodatkową pojemność dzięki impulsom i innym sztuczkom, nie istnieje. LiFePO4 jest „czystym” systemem i pobiera tylko tyle, ile jest w stanie wchłonąć.

Ładowarki litowe działają w oparciu o algorytm ładowania CV/CC (stałe napięcie/stały prąd). Ładowarka ogranicza ilość prądu do zadanego poziomu, aż akumulator osiągnie zadany poziom napięcia. Następnie prąd zmniejsza się, gdy akumulator jest w pełni naładowany. System ten umożliwia szybkie ładowanie bez ryzyka przeładowania i jest odpowiedni dla akumulatorów litowo-jonowych i innych typów akumulatorów.

Algorytm ładowarki litowej ePOWER firmy Enerdrive

Jak widać na powyższym wykresie ładowania, napięcie w akumulatorze litowym gwałtownie wzrasta na samym końcu cyklu ładowania. Na tym etapie prąd ładowania spada niezwykle szybko i ładowarka przechodzi wówczas w tryb zasilania.

Większość inteligentnych ładowarek kwasowo-ołowiowych ma obecnie specjalne algorytmy ładowania dostosowane do akumulatorów zalewanych/AGM/żelowych, które zazwyczaj wymagają 3-stopniowego procesu ładowania: masowego/absorpcyjnego/pływającego. Gdy ładowarka przejdzie w stan zbiorczy, zwykle ładuje akumulator kwasowo-ołowiowy pełnym prądem do około 80% pojemności. W tym momencie ładowarka przejdzie do etapu absorpcji.

Typowy algorytm ładowarki kwasu ołowiowego

W tej fazie ładowania ładowarka będzie utrzymywać maksymalne napięcie dla wybranego akumulatora i ładuje akumulator zmniejszonym prądem, ponieważ wewnętrzna rezystancja akumulatora nie jest w stanie przyjąć prądu ładowania przy maksymalnej mocy wyjściowej. Gdy prąd spadnie do około ≤10% całkowitej mocy wyjściowej ładowarek, przejdzie on do stanu pływającego. Etap absorpcji jest również oparty na czasie. Jeśli po 4 godzinach ładowarka nadal będzie w fazie absorpcji, automatycznie przejdzie do etapu pływania. Zwykle dzieje się tak, jeśli ładowarka jest za mała dla zestawu akumulatorów lub w systemie działają obciążenia, które nie pozwalają ładowarce na zmniejszenie prądu poniżej punktu przejścia.

Większość, jeśli nie wszystkie, ładowarki kwasowo-ołowiowe mają tryb wyrównawczy. W niektórych ładowarkach ten tryb może być automatyczny i nie można go wyłączyć. Baterie litowe nie wymagają żadnej formy wyrównania. Zastosowanie ładunku wyrównawczego o napięciu 15 V+ do akumulatora litowego spowoduje nieodwracalne uszkodzenie ogniw.

Inną funkcją ładowarki kwasowo-ołowiowej jest napięcie „powrotu do masy”. Napięcie akumulatorów w 100% kwasowo-ołowiowych wynosi około 12,7 V. Gdy ładowarka znajdzie się w trybie pływającym, będzie utrzymywać ustawione napięcie akumulatora (zwykle pomiędzy 13,3-13,8 V w zależności od typu akumulatora), a także obsługiwać wszelkie obciążenia pracujące w tym czasie. Jeżeli obciążenie wzrośnie powyżej maksymalnej mocy wyjściowej ładowarki w trybie pływającym, wówczas napięcie akumulatora zacznie się zmniejszać. Gdy napięcie osiągnie napięcie „powrotu do stanu masowego”, ładowarka rozpocznie nowy cykl ładowania i rozpocznie ponowne ładowanie akumulatora.

Ustawienie napięcia „powrotu do masy” w ładowarce kwasowo-ołowiowej wynosi zwykle 12,5–12,7 V. To napięcie dla baterii litowej jest zdecydowanie za niskie. Przy tym napięciu bateria litowa zostanie rozładowana do około 10-15% stanu naładowania. Algorytmy ładowania litu zwykle ustawiają powrót do napięcia masowego na 13,1–13,2 V. To kolejny powód, dla którego jest to standard ładowarka kwasowo-ołowiowa nie pasuje do baterii litowych.

Niektóre ładowarki kwasowo-ołowiowe „pinguj” baterię podczas uruchamiania, aby określić napięcie/rezystancję baterii. Na podstawie informacji zwrotnych ładowarka określa następnie, w której fazie ładowania należy rozpocząć. Ponieważ lit będzie utrzymywał napięcie powyżej 13+V, niektóre ładowarka kwasowo-ołowiowa uzna to za prawie pełną baterię i przejdzie w stan pływakowy, całkowicie omijając etap ładowania.

Jeśli chcesz użyć ładowarka kwasowo-ołowiowa na akumulatorze litowym można, JEDNAK NIE wolno używać ładowarki kwasowo-ołowiowej, jeżeli posiada ona automatyczny „tryb wyrównywania”, którego nie można wyłączyć na stałe. Do regularnego ładowania można używać ładowarki kwasowo-ołowiowej, którą można ustawić na napięcie nie wyższe niż 14,6 V, a następnie MUSI zostać odłączona po całkowitym naładowaniu akumulatora. NIE zostawiaj ładowarki kwasowo-ołowiowej podłączonej w celu konserwacji lub przechowywania akumulatora, ponieważ większość z nich NIE będzie utrzymywać prawidłowego algorytmu ładowania akumulatorów litowych, co spowoduje uszkodzenie akumulatora, co nie jest objęte gwarancją na akumulator.

Ostatecznie najlepszym rozwiązaniem zapewniającym maksymalną wydajność i żywotność dowolnej baterii litowej jest użycie ładowarki z określonym algorytmem ładowania litu.

źródło artykułu:enerdrive