Wykres napięcia ogniwa LiFePO4: kompleksowy przewodnik (3,2 V 12 V 24 V 36 V 48 V 72 V)

679 Opublikowane przez BSLBATT 09 sierpnia 2024 r

Bateria litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4) (w skrócie LFP) wykorzystuje fosforan litowo-żelazowy jako materiał elektrody dodatniej, grafitową elektrodę węglową i metal jako elektrodę ujemną. Ze względu na niski koszt, wysoką gęstość energii, długą żywotność, bezpieczeństwo i stabilność, jest szeroko stosowany w pojazdach elektrycznych, wózkach golfowych, wózkach widłowych, pojazdach kempingowych, maszynach podłogowych, podnośnikach nożycowych, podnośnikach koszowych, transporcie morskim, obsłudze lotnisk, magazynowaniu w domu oraz przemysłowe i komercyjne magazynowanie energii.

Podstawy napięcia akumulatora LiFePO4

Aby lepiej zrozumieć napięcie akumulatora LiFepo4, ona to kilka podstawowych definicji.

Napięcie nominalne – 3,25 V to napięcie znamionowe akumulatora. Do monitorowania ładowania i rozładowywania akumulatora wykorzystywane jest napięcie standardowe.

Napięcie przechowywania – 3,2 V-3,4 V Jeżeli akumulator nie będzie używany przez dłuższy czas, należy go przechowywać przy tym idealnym napięciu. Napięcie przechowywania zmniejsza utratę pojemności akumulatora, zapewniając w ten sposób jego prawidłowe działanie.

W pełni naładowane napięcie – Naładowany do 3,65 V, czyli napięcia maksymalnego. Jeśli akumulator zostanie naładowany powyżej tego poziomu, może to spowodować nieodwracalne uszkodzenie.

Napięcie rozładowania – 2,5 V to minimalne napięcie rozładowania. Nie zaleca się użytkownikom rozładowywania poniżej tego napięcia. Jeśli akumulator zostanie rozładowany powyżej limitu, może ulec uszkodzeniu.

Głębokie rozładowanie – W tym przypadku napięcie jest poniżej zalecanego poziomu. Po głębokim rozładowaniu akumulator LiFePO4 może ulec całkowitej awarii.

Woltomierz LiFePO4: 12 V 24 V 36 V 48 V 72 V

SOC	1 ogniwo (3,2 V)	12 woltów	24 wolty	36 woltów	48 woltów	72 wolty
100% ładowania	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V
100% odpoczynku	3,4 V	13,6 V	27,2 V	40,8 V	54,4 V	81,6 V
90%	3,35 V	13,4 V	26,8 V	40,2 V	53,6 V	80,2 V
80%	3,32 V	13,28 V	26,56 V	39,84 V	53,12 V	79,68 V
70%	3,3 V	13,2 V	26,4 V	39,6 V	52,8 V	79,2 V
60%	3,27 V	13,08 V	26,16 V	39,24 V	52,32 V	78,48 V
50%	3,26 V	13,04 V	26,08 V	39,12 V	52,16 V	78,24 V
40%	3,25 V	13 V	26 V	39 V	52 V	78 V
30%	3,22 V	12,88 V	25,76 V	38,64 V	51,52 V	77,28 V
20%	3,2 V	12,8 V	25,6 V	38,4 V	51,2 V	76,8 V
10%	3 V	12 V	24 V	36 V	48 V	72 V
0	2,5 V	10 V	20 V	30 V	40 V	60 V

Miernik napięcia akumulatora LiFePO4 3,2V

• Napięcie nominalne: 3,2 V
• Napięcie ładowania: 3,65 V
• Napięcie odcięcia rozładowania: 2,5 V

lithium iron phosphate cells

SOC	1 ogniwo (3,2 V)
100% ładowania	3,65 V
100% odpoczynku	3,4 V
90%	3,35 V
80%	3,32 V
70%	3,3 V
60%	3,27 V
50%	3,26 V
40%	3,25 V
30%	3,22 V
20%	3,2 V
10%	3 V
0	2,5 V

3.2V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Miernik napięcia akumulatora LiFePO4 12V

• Napięcie nominalne: 12,8 V
• Napięcie ładowania: 14,6 V
• Napięcie odcięcia rozładowania: 10 V

12 V to idealne napięcie dla rowerów elektrycznych, silniki trollingowe , morski baterie i platforma robocza sprzęt i domowa energia słoneczna

SOC	12 woltów
100% ładowania	14,6 V
100% odpoczynku	13,6 V
90%	13,4 V
80%	13,28 V
70%	13,2 V
60%	13,08 V
50%	13,04 V
40%	13 V
30%	12,88 V
20%	12,8 V
10%	12 V
0	10 V

12V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Miernik napięcia akumulatora LiFePO4 24V

• Napięcie nominalne: 25,6 V
• Napięcie ładowania: 29,2 V
• Napięcie odcięcia rozładowania: 20 V

Akumulatory LiFePO4 24 V doskonale nadają się do stosowania z silnikami do trolingu łodzi oraz podnośnikami nożycowymi i wysięgnikami. Zamiatarki, maszyny do czyszczenia podłóg i pojazdy kempingowe energia.
Możesz kupić A Akumulator LiFePO4 24V lub możesz kupić dwa identyczne akumulatory 12V LiFePO4 połączone szeregowo.

SOC	24 wolty
100% ładowania	29,2 V
100% odpoczynku	27,2 V
90%	26,8 V
80%	26,56 V
70%	26,4 V
60%	26,16 V
50%	26,08 V
40%	26 V
30%	25,76 V
20%	25,6 V
10%	24 V
0	20 V

24V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Miernik napięcia akumulatora LiFePO4 36V

• Napięcie nominalne: 38,4 V
• Napięcie ładowania: 43,8 V
• Napięcie odcięcia rozładowania: 30 V

Wózki golfowe, samochody elektryczne, UTV, ATV doskonale nadają się do akumulatorów 36 V LiFePO4

SOC	36 woltów
100% ładowania	43,8 V
100% odpoczynku	40,8 V
90%	40,2 V
80%	39,84 V
70%	39,6 V
60%	39,24 V
50%	39,12 V
40%	39 V
30%	38,64 V
20%	38,4 V
10%	36 V
0	30 V

36V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Miernik napięcia akumulatora LiFePO4 48V

• Napięcie nominalne: 51,2 V
• Napięcie ładowania: 58,4 V
• Napięcie odcięcia rozładowania: 40 V

48 V to najlepszy wybór dla domowej energii słonecznej Zasilacz 5 kWh , Zasilacz 10 kWh , elektryczny wózki golfowe , platforma robocza sprzęt

SOC	48 woltów
100% ładowania	58,4 V
100% odpoczynku	54,4 V
90%	53,6 V
80%	53,12 V
70%	52,8 V
60%	52,32 V
50%	52,16 V
40%	52 V
30%	51,52 V
20%	51,2 V
10%	48 V
0	40 V

48V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Miernik napięcia akumulatora LiFePO4 72V

• Napięcie nominalne: 76,8 V
• Napięcie ładowania: 87,6 V
• Napięcie odcięcia rozładowania: 60 V

Zaprojektowany dla Wózki golfowe 72 V , samochody elektryczne, samochody turystyczne powyżej 6 miejsc i silniki zaburtowe .

SOC	72 wolty
100% ładowania	87,6 V
100% odpoczynku	81,6 V
90%	80,2 V
80%	79,68 V
70%	79,2 V
60%	78,48 V
50%	78,24 V
40%	78 V
30%	77,28 V
20%	76,8 V
10%	72 V
0	60 V

LiFePO4 cell Voltage Chart

Jaki jest związek między stanem naładowania (SOC) a napięciem akumulatora LiFePO4?

Stan naładowania (SOC) akumulatora wskazuje poziom jego naładowania w stosunku do jego pojemności. Jeśli chodzi o SOC, 0% jest wyczerpane lub rozładowane, a 100% jest w pełni naładowane.

DOD to kolejny pomiar związany z SOC, obliczany jako 100 – SOC (100% przy pełnym naładowaniu, 0% przy wyczerpaniu). Podczas gdy SOC ogólnie wskazuje aktualny stan akumulatora podczas użytkowania, DOD ogólnie wskazuje żywotność akumulatora po wielokrotnych cyklach ładowania i rozładowywania.

Kiedy akumulator osiągnie niski stan naładowania (zbliżony do 0%), system zarządzania akumulatorem (BMS) interweniuje, aby zapobiec nadmiernemu rozładowaniu. Podobnie, gdy akumulator zbliża się do wysokiego stanu naładowania (zbliżającego się do 100%), ładowanie jest spowalniane lub zatrzymywane w celu ochrony akumulatora.

Przykład: Pojemność rozładowania akumulatora 100Ah wynosi 30Ah. W rezultacie SOC wynosi 30%. Po naładowaniu akumulatora do 100Ah i rozładowaniu do 70Ah pozostaje 30Ah.

Poniższy wykres pokazuje korelację pomiędzy napięciem SOC i LiFePO4 dla baterii litowej:

SOC	1 ogniwo (3,2 V)
100% ładowania	3,60 V-3,65 V
100% odpoczynku	3,50 V-3,55 V
90%	3,45 V -3,50 V
80%	3,40 V -3,45 V
70%	3,35 V -3,40 V
60%	3,30 V -3,35 V
50%	3,25 V -3,30 V
40%	3,20 V-3,25 V
30%	3,10 V -3,20 V
20%	2,90 V – 3,00 V
10%	2,90 V-2,50 V
0	2,5 V

Krzywa ładowania

Napięcie: Powszechnie uważa się, że im wyższe napięcie nominalne akumulatora, tym jest on w pełni naładowany. Akumulator LiFePO4 3,2 V jest w pełni naładowany, gdy osiągnie napięcie 3,65 V.

Kulombometr: To urządzenie mierzy prąd wpływający do i wypływający z akumulatora oraz określa ilościowo szybkość ładowania i rozładowywania akumulatora w amperosekundach (As).

Ciężar właściwy: Do pomiaru SOC wymagany jest areometr. Wypór cieczy można wykorzystać do pomiaru jej gęstości.

State of charge Curve

Krzywa rozładowania akumulatora LiFePO4

Rozładowanie odnosi się do procesu pozyskiwania energii elektrycznej z akumulatora w celu zasilania urządzenia elektronicznego. Krzywa rozładowania akumulatora zwykle przedstawia zależność pomiędzy napięciem i czasem rozładowania. Poniższy rysunek przedstawia krzywą rozładowania akumulatora LiFePO4 12 V przy różnych szybkościach rozładowania.

12V LiFeP04 Discharge Current Curve

Parametry ładowania akumulatora LiFePO4

Wydajność, zdrowie i trwałość akumulatora zapewniają zalecane parametry ładowania. Podczas ładowania każdy użytkownik ma obowiązek przestrzegać tych parametrów. Upewnij się, że akumulator nie jest przeładowany lub niedoładowany, aby zapewnić efektywne magazynowanie energii i dłuższą żywotność. Tabela parametrów ładowania akumulatora LiFePO4 znajduje się poniżej.

Dane techniczne	3,2 V	12 V	24 V	36 V	48 V	72 V
Napięcie ładowania	3,5-3,65 V	14,2-14,6 V	28,4–29,2 V	42,6-43,8 V	56,8–58,4 V	83,6-87,6 V
Napięcie pływakowe	3,2 V	13,6 V	27,2 V	40,8 V	54,2 V	81,6 V
Maksymalne napięcie	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V
Minimalne napięcie	2,5 V	10 V	20 V	30 V	40 V	60 V
Napięcie nominalne	3,2 V	12/12,8 V	24/25,6 V	36/38,4 V	48 V/51,2 V	72/76,8 V

Stałe napięcie akumulatora LiFePO4, ładowanie pływające i napięcie wyrównawcze

Akumulatory LiFePO4 mają trzy stopnie napięcia: masowy, pływakowy i wyrównawczy. Na etapie masowym do akumulatora doprowadzany jest prąd stały, aby szybko naładować go do określonego napięcia. Napięcie podtrzymujące jest przykładane do akumulatora w stanie pływającym. Dzięki temu wydajność i żywotność baterii ulegają wydłużeniu. Zapewniając równomierne ładowanie, etap wyrównywania równoważy ogniwa.

Stopnie napięcia	3,2 V	12 V	24 V	36 V	48 V	72 V
Cielsko	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V
Platforma	3,375 V	13,5 V	27.V	40,5 V	54 V	81V
Wyrównać	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V

Jak sprawdzić pojemność akumulatora LiFePO4

Najlepszym sposobem zapewnienia długotrwałej wydajności akumulatora LiFePO4 jest jego regularne sprawdzanie i monitorowanie. Akumulatory LiFePO4 można dokładnie zmierzyć za pomocą następujących metod.

· Korzystanie z Multimetr-

Multimetry zapewniają dokładne odczyty napięcia i pomiary pojemności baterii.

· Bateria Monitor-

Za pomocą tej niezawodnej metody testowania baterii można określić pojemność baterii. Oprócz oceny stanu akumulatora, jego pojemności, napięcia i energii rozładowania monitor akumulatora przewiduje jego żywotność.

· Ładowanie słoneczne Kontroler-

Pojemność akumulatora LiFePO4 sprawdzana jest przez kontrolery ładowania słonecznego. Z tej metody mogą skorzystać systemy energii słonecznej.

· Aplikacja Monitorowanie-

Niektóre akumulatory LiFePO4 można monitorować i zdalnie sterować. Aplikacje na smartfony umożliwiają monitorowanie wydajności, napięcia i innych funkcji.

Wzór na obliczenie pojemności akumulatora jest następujący: Pojemność = Prąd rozładowania (A) x Czas rozładowania (godziny).

Wizualizacja budowy i zasady działania akumulatora LiFePO4

Struktura

Po lewej stronie LiFePO4 to elektroda dodatnia, połączona z elektrodą dodatnią akumulatora folią aluminiową. Pośrodku znajduje się separator polimerowy, który umożliwia przejście jonów litu (Li+), blokując jednocześnie elektrony (e-). Miedź łączy elektrodę ujemną akumulatora z elektrodą ujemną węgla (grafit) po prawej stronie.

Visualization of energy structure and working principle of lithium iron phosphate battery-BSLBATT

Jak to działa LiFePO4

Proces ładowania:

Podczas utleniania LiFePO4 uwalniane są jony litu (Li+) i elektrony (e-).

Elektroda ujemna przyjmuje jony litu (Li+) przechodzące przez elektrolit i separator.

Elektroda ujemna elektrody przechowuje jony litu (Li+) w węglu (graficie).

Proces rozładowania:

Poprzez elektrolit i separator jony litu (Li+) przemieszczają się z elektrody ujemnej do elektrody dodatniej.

Pomiędzy jonami litu (Li+) i LiFePO4 na elektrodzie dodatniej zachodzi reakcja redukcji, uwalniając elektrony (e-).

Urządzenie zasilające zasilane jest przez uwolnione elektrony (e-) przepływające przez obwód zewnętrzny.

Jony litu (Li+) i elektrony (e-) w akumulatorze kontynuują cykl podczas ładowania i rozładowywania.

Czynniki wpływające na żywotność akumulatorów LiFePO4

Relationship Between Temperature and Battery Cycle Numbers LiFePO4 cell Voltage Chart

· Ładowanie i rozładowywanie

Ważne jest, aby nie przeładować ani nie rozładować akumulatora. Podłączanie i odłączanie ładowarki w odpowiednim momencie jest istotne. Przeładowanie i nadmierne rozładowanie ma wpływ na żywotność akumulatora.

· Głębokość Wypisać

Aby naukowo przedłużyć żywotność akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych, należy w miarę możliwości unikać głębokich rozładowań.

· Środowisko pracy

Aby uniknąć wpływu na działanie akumulatora LiFePO4, nie używaj akumulatora w środowisku o wysokiej lub niskiej temperaturze. Podgrzewany akumulator LiFePO4 jest najlepszym wyborem, jeśli akumulator będzie używany w niższej temperaturze.

Wniosek

Te wykresy napięcia LiFePO4 zapewniają kompleksowy przegląd charakterystyki napięcia akumulatorów LiFePO4, a także ich pojemności, cyklu ładowania i oczekiwanej długości życia. Aby zoptymalizować wydajność i żywotność akumulatorów LiFePO4, użytkownicy mogą zapoznać się z tą tabelą.

Korzystając z tych wykresów napięcia, użytkownicy mogą podejmować świadome decyzje dotyczące poziomów napięcia, cykli ładowania i oczekiwanej długości życia, zapewniając optymalną wydajność i trwałość akumulatorów LiFePO4.

Często zadawane pytania

Jak sprawdzić, czy moja bateria LiFePO4 ulega awarii

Oczywiście bateria nie będzie działać wiecznie. Powinno wystarczyć na ponad dekadę. Jeśli zauważysz którykolwiek z poniższych objawów, może to oznaczać awarię baterii.

· Ładowanie trwa niezwykle długo

· Bateria nie ładuje się

· Puchnięcie baterii

· Gdy bateria jest w pełni naładowana, ale urządzenie wyłącza się

< >