Використання акумулятора LiFePO4 як акумулятора автомобіля


11

У мене виникла ідея використовувати акумулятор LiFePO4 в якості заміни для автомобільних акумуляторів, оскільки 4 з цих серій роблять номінальний 12,8 В, що дуже близький до стандартної напруги 12 В. І залежно від комірки ми можемо паралельно деяким отримати необхідний пусковий струм. Оскільки LiFePO4 мають набагато довший термін експлуатації, ніж Lead-Acid, така батарея повинна прослужити набагато довше.

Але проблем виникає мало:

  1. Зарядка напруги. Оскільки більшість генераторів генератора виробляють близько 14 В вольт під час зарядки, то це слід добре з акумулятором LiFePO4, оскільки максимальна напруга для них становить 3,6 В, що дає нам невеликий простір до 14,4 В (4 * 3,6 В = 14,4 В). Індивідуальне балансування комірок може бути виконано за допомогою простого дисипативного BMS, який скидає надмірний заряд до резистора. Але у нас немає можливості відключити генератор, коли заряджається акумулятор, тому ось перше питання: чи гарно тримати акумулятор LiFePO4 при плаваючому заряді напругою, близькою до максимальної напруги акумулятора? Або це значно скоротить час роботи акумулятора?

  2. Зарядний струм. Деякі комірки LiFePO4 можна налаштувати, щоб вони могли легко приймати весь струм заряду, що виробляється генератором. (за умови виходу 70А та 3 паралельних 40152S комірок) Отже, друге питання: Чи може він перевантажувати генератор або сучасні генератори досить розумні, щоб знизити напругу, щоб не перевантажуватися?

  3. Ніякого захисту від розряду. В даний час поняття не маю, як з цим боротися, крім того, щоб не дати йому повністю розрядитися.


Деякі деталі тут: barnson.org/node/1154 , найголовніше, я сумніваюсь, LiPo витримає температуру, залишаючи автомобіль, припаркований під прямими сонячними променями. Також (з коментарів): "Не заряджайте LiPos повністю в дуже холодну погоду. Якщо температура навколишнього середовища нижче 40-50 градусів і ви заряджаєте до 4,2 В / клітинку, ви переплатили LiPo та його тривалість життя. нумеруються в десятках циклів, а не в сотнях ".
RJR

1
@RJR LiPo <> LiFePO4. LiFePO4 мають толерантність до «вищих» температур.
Рассел Макмахон

@RussellMcMahon ах, вибачте.
RJR

@RJR Легко робиться. У мене зараз хороший фокус LiFePO4, коли я експериментую з ними. Незабаром буде запущена програма віддаленого моніторингу глибокого розряду (або ще)
Рассел Макмахон

Якщо ви спускаєтесь по маршруту виготовлення власного автомобільного акумулятора, я б поставив паралельно кілька ультраконденсаторів для запуску двигуна і просто використав бити для керування радіо та іншими речами, поки машина вимкнута.
tokamak

Відповіді:


11

LiFePO4 проти LiIon проти LiPo

Деякі peolpe прокоментували батареї LiIon, але питання і ця відповідь стосуються літій-ферофосфатних батарей / LiFePO4, які я скорочу місцями як LFP4. .
Вони пов'язані з батареями LiIon та LiPo, але мають великі відмінності.
Помітно, порівняно з LiIon та LiPo (які хімічно схожі) LFP4 має додану внутрішню неактивну матрицю, в якій знаходиться літій. Це зменшує щільність енергії в масі та об'ємі, але також позбавляє їх від руйнівних режимів плавлення, дає їм набагато довший термін експлуатації та набагато довший календарний термін служби, меншу ємність, нижчу максимальну напругу, кращу температуру роботи та діапазон зберігання, кращу загальну енергію ефективність - і цілий термін експлуатації нижче, ніж набагато нижче, ніж у будь-якого свинцево-кислотного акумулятора.


4-елементні батареї LFP4 (LiFePO4) роблять чудові заміни для звичайних автомобільних акумуляторних батарей 12В, але НЕ належна увага до автомобіля та годування необхідна для досягнення дуже довгого циклу та календарного життя, на яке вони здатні. Вони набагато рентабельніші за життя ", ніж будь-які клітини свинцевої кислоти у (ймовірно) будь-якому застосуванні при правильному використанні. Неправильно використані вони загинуть ранньою та дорогою смертю.

Кілька виробників осередків або батарей, що підходять для цього використання, є

Thundersky, Winston & SinoPoly

Є й інші, які я можу перерахувати, але серач з цими іменами приведе вас у потрібну область. Усі ці бренди стартували як Thundersky, але там були розлуки і дорогі судові процеси відбуваються.

Вінстон виготовляє 12В 4-елементний акумулятор без доступу до між батарейних з'єднань. Їх розміри 40 Ah і 60 Ah, як стверджується, добре підходять для використання в автомобілях. Simopoly Winston обидва виготовляють одноклітинні батареї розмірами від приблизно 10 Ач до величезних величезних_Ах, і ви можете обв’язати їх разом, як потрібно. В даний час я експериментую з 2-х батареями SinoPoly 12v, 40Ah, кожна з яких містить 4х40 Ач одиничних осередків з обв'язкою для отримання фізичної упаковки. 4-елементний акумулятор на 12 В, 40 Ач - приблизно за розміром батареї Ford-Prefect і меншою вагою, але дорівнює приблизно найбільшому акумулятору LA, який ви побачите у скажімо, 4-циліндровій машині.

ЗАРАЗ

Претензії різних виробників акумуляторів перекриваються, але не є однаковими, специфікації зарядки підозрювані, стверджується, що тривалість життя варіюється залежно від шляху продажу і навіть не погоджуються авторитетні продавці. Характеристики зарядки батареї Вінстона використовують підозріло високі кінцеві напруги - вище, ніж я очікував для LFP4, але нижче LiIon - майже як LiIon працює надмірно консервативно, щоб отримати хороший термін експлуатації. Продавці гарантують, що більшість марок з 10 клітинками Ah + протягом 5 років або 10 років використовують різні умови і, ймовірно, підлягають використанню електроніки управління зарядом / розрядом. Критерії адекватного монтування різняться - багато хто стверджує, що Vma та Vmin достатньо до тих пір, поки показники швидкості перевантаження та розряду C знаходяться в межах специфіки, АЛЕ місцевий постачальник вимагає монітора газового датчика та відключення низької напруги. (Я '

Ага - дзвінок на вечерю, так що - я додаю тут 1хвилинних коментарів, а потім оновлю пізніше (сподіваюся)

Зарядка напруги. Оскільки більшість генераторів генератора виробляють близько 14 В вольт під час зарядки, то це слід добре з акумулятором LiFePO4, оскільки максимальна напруга для них становить 3,6 В, що дає нам невеликий простір до 14,4 В (4 * 3,6 В = 14,4 В).

Деякі стверджують, що Winston LFP4 потребує вищого V, ніж автомобільні системи. Інші користуються ними незалежно.

SinoPoly ОК на напругу автомобіля, АЛЕ ...

Індивідуальне балансування комірок може бути виконано за допомогою простого дисипативного BMS, який скидає надмірний заряд до резистора.

Вінстин не може балансувати як запечатаний, але стверджують, що чудово збалансовані клітини в порядку. Численні торговці продають їх і говорять про це, але принаймні один великий сайт говорить про те, що не використовувати для глибокого зливу через цю нездатність. Я був би дуже обережний. Я зробив початковий вибір Winston / SinoPoly для отримання досконалості, виходячи з цього і дивного напруги Вінстона, і купив SinoPoly - незважаючи на, мабуть, найкращі характеристики Winston.

Але у нас немає можливості відключити генератор, коли акумулятор заряджений,

Не починай. Ви повинні мати можливість керувати джерелом енергії - І це досить просто, але якщо ваша система наполягає на порушенні специфікацій акумулятора (що може бути не в іншому випадку), не використовуйте LFP4.

тому ось перше питання: чи гарно тримати акумулятор LiFePO4 при плаваючому заряді напругою, близькою до максимальної напруги акумулятора? Або це значно скоротить час роботи акумулятора?

Думки vry
Малий LFP4 - скажіть <1 Ах до кількох АТ НЕ МОЖЕ НЕ ПЛАТИВАТИ, або вони Вмирають рано.
Деякі виробники акумуляторних батарей LFP4 стверджують, що плаваючий все в порядку.
Тос не пропливе LiIon або LiPo або ще ... і хоча LFP4 hs відмінності, мені непросто. Я буду знати відповідь на це питання на рівні "міжнародного експерта" через рік :-) (Якщо все-таки живий, небо не впало і набагато цікавіше не зійшло).

Зарядний струм. Деякі комірки LiFePO4 можна налаштувати, щоб вони могли легко приймати весь струм заряду, що виробляється генератором. (за умови виходу 70А та 3 паралельних 40152S комірок) Отже, друге питання: Чи може він перевантажувати генератор або сучасні генератори досить розумні, щоб знизити напругу, щоб не перевантажуватися?

Цей глибокий вигляд повністю на характеристиках акумулятора та генератора генератора. Акумулятори мають чіткі характеристики. Не перевищуйте їх. Якщо ваш акумулятор НЕ має хороших специфікацій, не купуйте його.

Ніякого захисту від розряду. В даний час поняття не маю, як з цим боротися, крім того, щоб не дати йому повністю розрядитися.

Це важливо. Існують різні способи зробити це, але LFP4-велика А-комірка НЕ ​​ПОВИННА брати під 2,75 В. Якщо ви не можете бути впевнені в цьому, не використовуйте їх. Вони коштують занадто багато і занадто легкі за об'єм, щоб зробити хороші якоря на човні.

Анон ...


З того, що я пам’ятаю, сучасний автомобільний генератор саморегулюється для перевантаження, тобто якщо ви спробуєте подати занадто багато струму, він просто знизить напругу, якщо охолодження працює, вони просто зроблять трохи більше гарячого повітря при перевантаженні, але не постраждають будь-яка шкода, як правило. Витрата тепла зменшуватиметься, як напруга затискається більше.
KalleMP

@KalleMP Так - регулятор генератора обмежує максимальну напругу - і в ідеалі це робити розумно, дозволяючи підвищити заряд напруги, а потім повернутися до напруги поплавця. Сам генератор струму обмежений насиченням сердечника і може бути спроектований таким чином, щоб витримати коротке замикання на невизначений час. Є декілька потенційних (каламбур помітив :-)) проблем. Свинцева кислота в режимі очікування плаває при 13,7 В, і ця напруга може застосовуватися нескінченно. Цього може бути недостатньо для того, що скаже Вінстон, МОЖЕ бути більше, ніж кажуть SinoPoly, можливо, не те, що я вважаю правильним, коли я стану більш експертом і ....
Рассел Макмахон

... зміна точки переходу від CC chg на плаваючу може бути такою, що акумулятору дається істотний заряд, коли найкраще його не матиме || Можливо, і гірше, і поради дуже різняться, LiFePO4 МОЖЕ бути в безпеці плавати, але МОЖЕ бути знищений цим. Невеликий діапазон LiFePO4 в діапазоні AA (14500 клітинок = 14 мм діаметром х 50 мм) до розміру 18650 (18 мм х 65 мм, як у A123 та багатьох акумуляторних батареях LiIon) НЕ МОЖЕТ бути плаваючим при заряді. Якщо це зробити, термін експлуатації різко скорочується. Не очевидно, чому це нормально, щоб розряджати великі батареї (скажімо, клітини на 10 Ач вгору), але не малі циліндричні форми. ....
Рассел Макмахон

.... АЛЕ якщо одна чи інша з цих практик є неправильною чи непотрібною | Плюс багато китайських джерел зараз продають заявлений LiFeYPO4, де доданий Y - ітрій. Яка різниця в цьому, якщо така є, невідомо. Як Вінстон може використовувати більш високі напруги в системах з умовно однаковою хімією, невідомо. Чому останнім часом сонячні гарантії Winston з глибоким розрядом змінилися з "5000 циклів) на" 10 років "- невідомо. Чому Вінстон думає, що вони можуть безпечно запечати акумулятор, щоб його не можна було збалансувати, невідомо. Чому хтось, крім герметичних батарей Winston, невідомо: - Дайте мені рік, і я повинен знати.
Рассел Макмахон

1
@ neverMind9 Виробників автомобілів не байдуже, що це коштує ВАМ протягом усього життя автомобіля - вони дбають про вартість, яку вони вийдуть із заводських дверей. Розгляньте злі виконуючі шини "космос". Вони економлять гроші виробника автомобілів і дозволяють зробити автомобіль ВІДМОВНО менше, досягаючи того ж внутрішнього обсягу. Крім того, легкіше легші, настільки легкі, якісніші та легкіші. За це вони жертвують своєю безпекою, ВАШОЮ довгостроковою зручністю та корисністю та ... LiFePO4 коштує дорожче за однакові початкові показники, а термін експлуатації для них не має значення, тому вони є нестандартними (каламбур помітив).
Рассел Макмахон

1

Для того, що це варто, я плавав 4-елементний акумулятор, 10 Ач LiFePO4, який я створив із плоских осередків 3,2 В протягом двох років без проблем. Я використовував це як резервне живлення для комп'ютера Mini-ITX з джерелом живлення pico-PSU. Вхідна напруга становить 14,5 В від джерела живлення постійного струму потужністю 75 Вт, і акумулятор забезпечує додаткову омфу за короткий час, коли комп'ютер притягує більше. Акумулятор все ще працює чудово.

З того, що я розумію: не чудово повністю заряджати акумулятор, а потім тримати напругу на ньому. Це пояснюється тим, що термічне розсіювання внутрішнього опору заряду все одно буде зношуватися при необхідному оксидному шарі в акумуляторі. LiFePO4 до цього менш чутливий, ніж LiPo, і плаваючий при більш низьких рівнях напруги спричиняє менше цієї проблеми, ніж плаває на максимальному рівні.


0

Літієві батареї для мотоциклів доступні в місці на вулиці. Вони знаходяться в стандартному корпусі акумулятора, однакових клем і мають всю необхідну схему всередині коробки. Вони також настільки легкі, що відчувають себе порожнім вітриною магазину. Ціна приблизно на 50% більше, ніж свинцево-кислотна батарея.

Зважаючи на те, що режим виходу з ладу літієвих акумуляторів часто передбачає енергійний вогонь, чи дійсно ви хочете поставити одну із власних конструкцій всередині дорогої машини прямо поруч із подачею бензину та кількох літрів масла?

Високоенергетичну техніку акумуляторів краще залишити інженерам. У них є досвід і бюджет на необхідні експерименти, і їм байдуже, чи буде тестовий блок бум - майже очікується, що це зробить пару разів.


6
ЛіІон <> LiFePO4. Ви можете проїхати сталевий прохід через серце клітини LiFePO4, і це додасть вам звинувачуючого вигляду і може продовжувати працювати. LiFePO4 є чудовими автомобільними акумуляторами, але DO все ще потребує належного догляду та годування.
Рассел Макмахон

Для тих, хто читає це: Ви не можете проїхати сталевим колом через акумулятор LiFePO4 і очікуєте, що він спрацює. Це навіть може викликати дим і тепло, коли ви це зробите, і, ймовірно, перестанете працювати. Однак він набагато надійніший за батареї LiPo і LiIon.
Джон Ватте
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.