كيف تشحن بطارية ليثيوم؟

شحن وتفريغ البطارية هو تفاعل كيميائي، لكن يُزعم أن بطاريات الليثيوم أيون هي استثناء. تخضع بطاريات الليثيوم أيون للعديد من الخصائص مثل زيادة الجهد، انخفاض الجهد، الشحن الزائد وتيارات التفريغ، الانفجار الحراري وعدم توازن جهد الخلايا. واحدة من أهم العوامل هي عدم توازن الخلايا، الذي يغير جهد كل خلية في الحزمة مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى تقليل سعة البطارية بسرعة.

يمكنك شحن بطارية فوسفات الحديد الليثيوم في أي وقت، تمامًا مثل الهاتف المحمول. على عكس بطاريات الرصاص الحمضية، فإن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم لا تتفكك في حالة الشحن الجزئي، لذا لا داعي للقلق بشأن شحنها فورًا بعد الاستخدام. كما أنها لا تعاني من تأثير الذاكرة، لذا لا تحتاج إلى تفريغها بالكامل قبل الشحن.

الطريقة المثالية لشحن بطاريات LiFePO4 هي استخدام شاحن فوسفات الحديد الليثيوم، حيث سيتم برمجته باستخدام حدود الجهد المناسبة. تقوم معظم شواحن بطاريات الرصاص الحمضية بأداء هذه المهمة بشكل جيد جداً.

عادةً ما تكون منحنيات شحن AGM و GEL ضمن حدود جهد بطاريات LiFePO4. تميل شواحن بطاريات الرصاص الحمضية الرطبة إلى أن تكون لها حدود جهد أعلى، مما قد يتسبب في دخول نظام إدارة البطارية (BMS) في وضع الحماية. لن يتسبب ذلك في تلف البطارية؛ ومع ذلك، قد يؤدي إلى ظهور رمز خطأ على شاشة الشاحن.

لضمان التشغيل الآمن، يجب الحفاظ بدقة على متغيرات التحكم على مستوى خلايا بطارية الليثيوم أيون ومستوى الحزمة. يتم مراقبة هذه المتغيرات وحمايتها بواسطة نظام إدارة البطارية (BMS).

جهاز إدارة البطارية (BMS) هو جهاز إلكتروني يعمل كعقل حزمة البطارية، حيث يقوم بمراقبة المخرجات وحماية البطارية من الأضرار الجسيمة. يشمل ذلك مراقبة درجة الحرارة، والجهد، والتيار، وتوقع أو منع الأعطال، وجمع البيانات عبر بروتوكولات الاتصال لتحليل معلمات البطارية. حالة شحن البطارية (SOC) هي النسبة المئوية للطاقة المخزنة حاليًا في البطارية مقابل السعة الاسمية للبطارية. واحدة من الوظائف الرئيسية المهمة لجهاز إدارة البطارية (BMS) هي توازن البطارية.

بالطبع، يمكنك أيضًا استخدام الألواح الشمسية لشحن بطارية LiFePO4 الخاصة بك، ولكن تأكد من اختيار وحدة التحكم المناسبة، فكل من وحدات التحكم PWM و وحدات التحكم MPPT ستعمل.

"نظرًا لأن لوحة SLA Target 12V تنتج حوالي 18V عند الحمل الشمسي الكامل، فإن مثل هذه اللوحة 12V ستوفر جهدًا كافيًا تحت جميع ظروف الإضاءة الفعلية."

إذا لم يكن لديك وحدة تحكم، يمكنك أيضًا توصيل البطارية باللوحة الشمسية. ستقوم وحدة إدارة البطارية الداخلية بحماية البطارية في معظم الحالات.

كيف تختار شاحن بطارية ليثيوم؟

بطاريات الليثيوم ليست مثل بطاريات الرصاص الحمضية، وليست جميع شواحن البطاريات متشابهة. بطارية ليثيوم بجهد 12 فولت مشحونة بالكامل إلى 100% ستحافظ على جهد يبلغ حوالي 13.3-13.4 فولت. بينما نظيرتها من الرصاص الحمضي تكون حوالي 12.6-12.7 فولت.

ستحتفظ بطارية ليثيوم بوليمر بسعة 20% بحوالي 13 فولت، بينما ستحتفظ بطارية الرصاص الحمضية المقابلة بحوالي 11.8 فولت بنفس السعة.

لذا إذا قمت بشحن بطارية الليثيوم أيون الخاصة بك بشاحن الرصاص الحمضي، فقد لا تكون مشحونة بالكامل.

يمكنك استخدام شاحن حمض الرصاص AC إلى DC يعمل بالطاقة من الشبكة لأن كفاءة الشحن ومدة الشحن أقل أهمية ولا يمكن أن يحتوي على وضع إزالة الكبريت التلقائي أو وضع المساواة. إذا كان الأمر كذلك، فلا تستخدمه حيث يوجد خطر كبير من تلف البطارية أو الخلايا. سيؤدي ذلك إلى تقصير عمر البطارية بشكل كبير. إذا كان يحتوي على وضع بسيط عالي السعة/الامتصاص/العائم، فيمكن استخدامه لشحن البطارية، ولكن يجب فصله بعد الشحن وعدم تركه في وضع الشحن الخفيف/صيانة. يجب أن يكون له أيضًا جهد خرج أقصى يتراوح بين 13 فولت - 14.5 فولت. عندما يتعلق الأمر بشواحن DC-DC ووحدات التحكم الشمسية، يجب عليك تغييرها إلى نماذج محددة لـ LiFePO4.

كيف تستخدم الشاحن بشكل صحيح؟

تحتوي معظم شواحن LiFePO4 على أوضاع شحن مختلفة، قم بضبطها على النحو التالي:
نوع البطارية: LiFePO4
خلايا البطارية: 4S 
C (تيار): 10A (على سبيل المثال 0.3C لبطارية 30ah)

"قم بضبط تيار خرج الشاحن ليكون أقل من أو يساوي تصنيف '0.7C' للبطارية. سيساعد تيار الشحن الموصى به والذي لا يتجاوز 0.5C في زيادة عمر بطارية LifePO4 إلى أقصى حد."

شحن بنك البطاريات / الشحن المنفصل

تحتوي بطارياتنا على حد جهد لوحدات إدارة بطارية BMS، مما يسمح بترتيب يصل إلى 4 بطاريات على التوالي. ولا يوجد حد للتوازي.

قد يؤدي شحن الخلايا المتصلة معًا إلى امتلاء خلية واحدة وعدم امتلاء الأخرى، حيث سيقوم نظام إدارة البطارية بقطع التيار عندما يكتشف جهدًا عاليًا عندما تكون واحدة ممتلئة.

مثال. تصل بطاريتان سعة 30 أمبير في الساعة إلى عميل واحد غير مملوءتين، بسعات وجهود فعلية مختلفة عند دخولهما التخزين، واحدة عند 13.2 فولت (70%) والأخرى عند 12.9 فولت (20%).

قام العميل بتوصيلها على التوالي وشحنها مع شاحن مناسب. بعد فترة، اكتشف المراقب أن إحدى البطاريات كانت تحتوي على 13.6 فولت عندما أظهرت حالة السعة الكاملة، وتمت عملية الشحن وقطع الشاحن التيار عن مجموعة البطاريات لتجنب الشحن الزائد.

ومع ذلك، في الواقع، لم تكن البطارية الأخرى بجهد 12.9 فولت مشحونة بالكامل بعد قطع التيار، لذا وجد العميل أن السعة لم تصل إلى توقعاته عند استخدام حزمة البطارية لأن إجمالي الطاقة الناتجة كان محدودًا بواسطة البطارية ذات الجهد المنخفض.

لذلك، نوصي بشراء موازن شحن. أو فقط قم بشحنه بشكل منفصل.

إذا وجدت أن السعة الإجمالية لحزمة البطارية ليست عالية كما ينبغي عندما تكون الحزمة مشحونة بالكامل، يمكنك فصل البطاريات واختبار جهد كل بطارية للتحقق من أن بعض البطاريات ليست مشحونة بالكامل. العملية.

هل يمكنني شحن بطاريات الليثيوم في البرد؟

تعتمد بطاريات الليثيوم على التفاعلات الكيميائية للعمل، ويمكن أن تؤدي البرودة إلى إبطاء أو حتى منع حدوث هذه التفاعلات. للأسف، فإن شحنها في درجات حرارة منخفضة ليس فعالًا كما هو الحال في الظروف الجوية العادية، لأن الأيونات التي توفر الشحنة لا تتحرك بشكل صحيح في الطقس البارد. هناك قاعدة صارمة: لتجنب تلف لا يمكن إصلاحه للبطارية، لا تشحنها في درجات حرارة أقل من درجة التجمد (0°C أو 32°F) دون تقليل تيار الشحن. وذلك لأن بطاريات الليثيوم يمكن أن تتكون عليها طبقة من الليثيوم على الأنود عند شحنها بسرعة عالية في درجات حرارة منخفضة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى دائرة قصيرة داخلية وفشل البطارية.

هل يمكنني ترك بطارية الليثيوم مشحونة طوال الوقت؟

بالنسبة لبطاريات الليثيوم التي تحتوي على برامج شحن منخفضة الصيانة وأنظمة إدارة البطارية، فإن هذا أفضل بكثير من تركها تتفريغ لفترات طويلة من الزمن. سواء كان شاحنًا مخصصًا أو شاحنًا عاديًا، فإنه في الظروف العادية يحتوي على جهد قطع الشحن، مما يعني أنه يتوقف عن الشحن عندما يصل إلى عدد معين من الفولتات. نفس الشيء ينطبق على وحدات تحكم الألواح الشمسية، التي يمكن أيضًا تكوينها بهذه الطريقة. يتم توصيل اللوح الشمسي مباشرة بالشحن. إذا كانت هناك مشكلة في نظام إدارة البطارية، فقد يكون ذلك بسبب الشحن الزائد.

هل يمكنني استخدام مولد السيارة لشحن بطارية ليثيوم؟

نعم، ولكن ليس بالضرورة مشحونة بالكامل، حيث يتم ضبط معظم مولدات التيار المتردد لتلبية متطلبات الجهد المنخفض لبطاريات الرصاص/حمض (حوالي 13.9 فولت). تتطلب بطاريات الليثيوم من 14.4 إلى 14.6 فولت لتكون مشحونة بالكامل. ومع ذلك، يمكنك الحصول على حوالي 70% من الشحن، اعتمادًا على عمق التفريغ والمسافة المقطوعة عند الشحن من مولد السيارة.

من الأفضل استخدام شاحن DC إلى DC للمساعدة في حماية وإطالة عمر بطارية RV وعدم تحميل مولد السيارة بشكل زائد. تحتوي معظم نماذج شاحن DC إلى DC على نفس وضع الشحن ثلاثي المراحل الذي سيشحن البطارية بأمان ويمنع تلف المولد.