Akumulators un elektriskais lādētājs

Akumulatori un elektriskie lādētāji: pirms pasūtīšanas noskaidrojiet, ko tieši pērkat

Nepareizi izvēlēta baterija vai lādētājs, kas nav saderīgs ar jūsu elementu ķīmisko sastāvu, var samazināt jūsu bateriju kopuma kalpošanas laiku līdz pat trešdaļai no tā, kādam tam vajadzētu būt. Tas nav jautājums par zīmolu vai cenu, tas ir jautājums par tehnisko saderību. LiFePO4 akumulatoru, kas tiek uzlādēts ar standarta AGM lādētāju, vienmēr pārlādēs virs 3,65 V uz vienu elementu, kas katrā ciklā bojā elektrodus. Šeit ir viss, kas jums jāzina, lai izdarītu pareizo pirkumu.

Četri elektrisko bateriju ķīmiskie sastāvi un to reālie cikli

Akumulatoru tirgus balstās uz četrām galvenajām ģimenēm, un to kalpošanas ilgums atšķiras radikāli atkarībā no lietošanas apstākļiem.

LiFePO4 (litija-dzelzs-fosfāts) ir termiski visstabilākā tehnoloģija. Tā iztur uzlādes temperatūras līdz 55 °C bez paātrinātas degradācijas, nodrošina no 2 000 līdz 6 000 cikliem atkarībā no izlādes ātruma un nerada termiskās nekontrolējamības risku, kā tas ir NMC ķīmiskajiem sastāviem. Tās enerģijas blīvums ir zemāks, aptuveni 90–130 Wh/kg, bet stacionārām iekārtām (kempinga autobusi, laivas, saules enerģijas uzkrājēji) tas gandrīz vienmēr ir labākais izvēles variants desmit gadu periodā.

NMC (niklija-mangāna-kobalta) piedāvā augstāku enerģijas blīvumu, no 150 līdz 220 Wh/kg, kas izskaidro tā izmantošanu elektriskajos transportlīdzekļos, kur svarīgs ir katrs kilograms. Tomēr tās 500–1500 reālie cikli ar 80 % izlādes dziļumu padara to mazāk piemērotu lietojumiem ar ikdienas uzlādi un izlādi.

AGM un gēla (absorbētā svina-skābes) baterijas joprojām ir piemērotas ierobežotiem budžetiem vai vidēm, kurās ir ārkārtīgi auksts laiks. Tās iztur temperatūras līdz -20 °C, nezaudējot savu startēšanas spēju, turpretim litija baterija zaudē 20–40 % no savas pieejamās jaudas zem 0 °C.

NiMH joprojām tiek izmantots pārnēsājamos instrumentos un dažos vecākos hibrīdautomobiļos, taču jaunās iekārtās tā izmantošana ir niecīga.

Akumulatora lādētāja izvēle: spriegums, strāvas stiprums un ķīmiskā saderība

Lādētāju izvēlas, ņemot vērā trīs obligātus parametrus: akumulatora ķīmisko sastāvu, akumulatoru kopuma nominālo spriegumu un pieņemamo uzlādes ātrumu.

Lādēšanas ātrums, kas izteikts ar C, nosaka uzlādes ātrumu. 20 A lādētājs ar 100 Ah akumulatoru darbojas ar 0,2C, kas ideālos apstākļos nozīmē pilnu uzlādi aptuveni piecās stundās. Uzlādēšana ar 1C (100 A uz 100 Ah) ir tehniski iespējama dažām augstas veiktspējas LiFePO4 baterijām, taču ilgtermiņā samazina to kalpošanas ilgumu par 30–40 %. Ikdienas lietošanai saprātīgs diapazons ir no 0,2C līdz 0,5C.

CCCV (pastāvīga strāva, pēc tam pastāvīgs spriegums) lādētāji ir standarts visām litija baterijām. CC fāze nodrošina galveno enerģijas daļu, bet CV fāze ļauj elementiem pareizi izlīdzināties uzlādes beigās. Lādētājs, kas šo pāreju neapstrādā pareizi, uztur pārāk augstu spriegumu un bojā iekšējo BMS.

• 12 V LiFePO4 baterijas: uzlādes beigu spriegums 14,4–14,6 V atkarībā no ražotāja, nekad nepārsniedzot šo vērtību
• 12 V Li-ion NMC akumulatori: uzlādes beigu spriegums 16,8 V 4S komplektam
• 12 V AGM akumulatori: lādēšanas spriegums 14,4–14,7 V, uzturēšanas spriegums 13,5–13,8 V
• 12 V gēla akumulatori: uzlādes spriegums ierobežots līdz 14,1 V, jutīgi pret pārlādi

MPPT (Maximum Power Point Tracking) lādētāji ir paredzēti saules enerģijas iekārtām. Atšķirībā no vienkārša PWM regulatora, MPPT iegūst līdz pat 30 % papildu enerģijas no paneļa, modulējot ieejas spriegumu atbilstoši pieejamajam saules starojumam. 200 Wc iekārtā ar 100 Ah akumulatoru atšķirība starp 20 A PWM regulētāju un līdzvērtīgu MPPT ir 15 līdz 25 Ah papildu uzlādes dienā daļēji apmākušos apstākļos.

Aprēķiniet, kāda akumulatora jauda jums patiesībā ir nepieciešama

Kapacitāte tiek izteikta Wh (vatu stundās), nevis tikai Ah. 100 Ah akumulatoru komplekts ar 12 V = 1200 Wh. 100 Ah akumulatoru komplekts ar 48 V = 4800 Wh, t.i., četras reizes vairāk uzkrātās enerģijas par to pašu vērtību, kas norādīta ampēros-stundās. Tā ir visbiežāk sastopamā kļūda, salīdzinot zemsprieguma un augstsprieguma sistēmas.

Lai aprēķinātu nepieciešamo enerģijas rezervi, uzskaitiet savu patēriņu vatos un to ikdienas lietošanas laiku. Autokempinga ledusskapis vidēji patērē 30 līdz 50 W nepārtraukti, kas ir 720 līdz 1 200 Wh 24 stundu laikā. Pievienojiet apgaismojumu, ūdens sūkni, USB lādētājus. Reiziniet ar divi, lai nepārsniegtu 50 % izlādes dziļumu AGM baterijai, vai ar 1,25 LiFePO4 baterijai (kas var samazināties līdz 20 % SOC bez bojājumiem).

Ko jūsu lādētāja stāvoklis atklāj par jūsu akumulatora stāvokli

Vieds lādētājs ar reālā sprieguma un strāvas rādījumu ir diagnostikas instruments, nevis tikai uzlādes ierīce. Ja LiFePO4 akumulators, kuru uzlādējat ar 20 A, sasniedz atslēgšanās spriegumu mazāk nekā divās stundās, lai gan tam vajadzētu izturēt četras līdz piecas stundas, jūs esat zaudējis 50 % no faktiskās jaudas. Bez šiem datiem jūs iegādājaties jaunu akumulatoru, nezinot, vai problēma ir lādētājā, BMS vai šūnās.

AGM un atvērtā tipa svina akumulatoru atjaunošanas lādētāji (ar desulfatācijas režīmu, izmantojot augstsprieguma impulsus, parasti 15,8–16,3 V, kas atkārtojas dažas sekundes) var atgūt 20–40 % jaudas no sulfātētiem akumulatoriem, kuru jauda ir mazāka par 30 % no nominālās jaudas. Tas nav brīnumlīdzeklis, bet bieži vien ir izdevīgi, pirms nomainīt sliktā stāvoklī esošo akumulatoru parku.