Las baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4) son cada vez más populares debido a su alta densidad energética, su largo ciclo de vida y sus características de seguridad.
Esta guía proporciona una descripción general del voltaje de la batería LiFePO4 , el concepto de estado de carga de la batería (SOC) y gráficos de voltaje correspondientes a las especificaciones comunes de la batería LiFePO4, junto con tablas de referencia para el voltaje de la batería y el SOC .
Debido a que el método de carga difiere de otros tipos de baterías, consulte nuestro artículo separado para obtener detalles sobre los parámetros de voltaje de carga de la batería LiFePO4, que cubre cómo cargar baterías LiFePO4 y configurar los parámetros de carga de manera integral.
- ¿Cuál es el voltaje nominal de la batería LiFePO4?
- ¿Qué es la etapa de carga de la batería (SOC)?
- Tabla de voltaje de la batería LiFePO4
- Tabla de voltaje de batería LiFePO4 de 12 V
- Tabla de voltaje de batería LiFePO4 de 24 V
- Tabla de voltaje de batería LiFePO4 de 48 V
- Cómo comprobar el voltaje de la batería y el SoC LiFePO4
¿Cuál es el voltaje nominal de la batería LiFePO4?
El voltaje nominal se utiliza comúnmente para describir las características de la batería, probada en condiciones estándar: temperatura de 25 °C , carga del 50 % y carga moderada, aunque el voltaje real puede fluctuar dependiendo del nivel de carga.
Una celda de batería LiFePO4 normalmente tiene un voltaje nominal de 3,2 voltios, lo que ayuda a comparar y diseñar sistemas. Sin embargo, una celda de LiFePO4 completamente cargada puede tener un voltaje de alrededor de 3,6 a 3,65 voltios , mientras que una celda completamente descargada puede caer a alrededor de 2,5 a 2,8 voltios. Estas celdas son los componentes básicos fundamentales de cualquier paquete de baterías LiFePO4 .
Para un mayor voltaje o capacidad, estas celdas se conectan en serie (denotadas como "s") , sus voltajes se suman y forman el voltaje total del paquete de baterías.
Por ejemplo, una batería LiFePO4 de 12 V se compone de 4 celdas en serie (4s), lo que da como resultado un voltaje nominal de 12,8 V (4 × 3,2 V). Cuando está completamente cargada, cada celda alcanza alrededor de 3,65 V, lo que hace que el voltaje completamente cargado de una batería de 12 V sea aproximadamente 14,6 V. De manera similar, un paquete de baterías de 24 V generalmente consta de 8 celdas en serie (8s), lo que produce un voltaje nominal de 25,6 V, y cuando está completamente cargado, el voltaje alcanza alrededor de 29,2 V. Un paquete de baterías de 48 V generalmente utiliza 16 celdas en serie (16s), lo que da un voltaje nominal de 51,2 V, y cuando está completamente cargado, alcanza alrededor de 58,4 V.
Es importante tener en cuenta la diferencia entre una configuración de 15 s y una de 16 s para un sistema de 48 V. Un paquete de 15 s, aunque se utiliza a veces, tiene un voltaje nominal ligeramente inferior de 48 V (3,2 V × 15), con un voltaje con carga completa de alrededor de 54,75 V, lo que puede causar problemas de compatibilidad con algunos dispositivos. La configuración de 16 s, más común, ofrece un voltaje nominal de 51,2 V y un voltaje con carga completa de alrededor de 58,4 V, lo que se alinea mejor con el equipo estándar de 48 V.
Al combinar el paquete de baterías en conexión en paralelo o en serie en un grupo de baterías, el usuario puede crear un sistema de respaldo de batería para lograr una capacidad aún mayor o la densidad de energía deseada.
¿Qué es la etapa de carga de la batería (SOC)?
A diferencia de la profundidad de descarga (DoD) de la batería, la etapa de carga (SoC) muestra el nivel de carga restante como un porcentaje de la capacidad total de la batería. En esencia, "SoC = 100 % - DoD". Por ejemplo, si una batería tiene una DoD recomendada del 80 % para una vida útil de 6000 ciclos, significa que debe cargar la batería cuando su SoC baje al 20 % o menos.
Tabla de voltaje de la batería LiFePO4
Un gráfico de voltaje se utiliza comúnmente para monitorear el estado de carga (SOC) de una batería LiFePO4.
En las distintas etapas de carga de la batería LiFePO4 , el voltaje varía desde un aumento rápido durante la etapa inicial hasta un aumento más lento durante la etapa de absorción. A medida que la batería se acerca a la carga completa, el voltaje se estabiliza en torno a los 3,6 a 3,7 voltios por celda, como se ilustra en la curva de voltaje de la batería que aparece a continuación.
Al comparar el voltaje de la batería con el gráfico estandarizado, los usuarios pueden estimar la capacidad restante . A continuación, proporcionamos gráficos de voltaje para baterías LiFePO4 de 12 V, 24 V y 48 V.
Tabla de voltaje de batería LiFePO4 de 12 V
| % de estado de conservación | Voltio por celda | 12 V (4 s) |
|---|---|---|
| 100,00% | 3.65 | 14.6 |
| 99,50% | 3.45 | 13.8 |
| 99,00% | 3.38 | 13.52 |
| 90,00% | 3.35 | 13.4 |
| 80,00% | 3.33 | 13.32 |
| 70,00% | 3.30 | 13.2 |
| 60,00% | 3.28 | 13.12 |
| 50,00% | 3.26 | 13.04 |
| 40,00% | 3.25 | 13.00 |
| 30,00% | 3.23 | 12,92 |
| 20,00% | 3.20 | 12.8 |
| 15,00% | 3.05 | 12.2 |
| 9,50% | 3.00 | 12.0 |
| 5,00% | 2.80 | 11.2 |
| 0,50% | 2.54 | 10.16 |
| 0,00% | 2,50 | 10.0 |
Tabla de voltaje de batería LiFePO4 de 24 V
| % de estado de conservación | Voltio por celda | 24 V (8 s) |
|---|---|---|
| 100,00% | 3.65 | 29.2 |
| 99,50% | 3.45 | 27.6 |
| 99,00% | 3.38 | 27.04 |
| 90,00% | 3.35 | 26.8 |
| 80,00% | 3.33 | 26.64 |
| 70,00% | 3.30 | 26.4 |
| 60,00% | 3.28 | 26.24 |
| 50,00% | 3.26 | 26.08 |
| 40,00% | 3.25 | 26 |
| 30,00% | 3.23 | 25,84 |
| 20,00% | 3.20 | 25.6 |
| 15,00% | 3.05 | 24.4 |
| 9,50% | 3.00 | 24 |
| 5,00% | 2.80 | 22.4 |
| 0,50% | 2.54 | 20.32 |
| 0,00% | 2,50 | 20 |
Tabla de voltaje de batería LiFePO4 de 48 V
| % de estado de conservación | Voltio por celda | 48 V (15 s) | 51,2 V (16 s) |
|---|---|---|---|
| 100,00% | 3.65 | 54,75 | 58.4 |
| 99,50% | 3.45 | 51,75 | 55.2 |
| 99,00% | 3.38 | 50.7 | 54.08 |
| 90,00% | 3.35 | 50,25 | 53.6 |
| 80,00% | 3.33 | 49,95 | 53.28 |
| 70,00% | 3.3 | 49,5 | 52.8 |
| 60,00% | 3.28 | 49.2 | 52,48 |
| 50,00% | 3.26 | 48.9 | 52,16 |
| 40,00% | 3.25 | 48,75 | 52 |
| 30,00% | 3.23 | 48,45 | 51,68 |
| 20,00% | 3.2 | 48 | 51.2 |
| 15,00% | 3.05 | 45,75 | 48.8 |
| 9,50% | 3 | 45 | 48 |
| 5,00% | 2.8 | 42 | 44.8 |
| 0,50% | 2.54 | 38.1 | 40,64 |
| 0,00% | 2.5 | 37.5 | 40 |
Cómo comprobar el voltaje de la batería y el SoC LiFePO4
Uso de la batería con el monitor
Algunas baterías LiFePO4, como la batería PowMr 51.2v , suelen venir equipadas con un monitor e indicador integrados que muestran tanto el voltaje como el estado de carga (SoC). Esta función le permite verificar de manera rápida y sencilla el estado de la batería sin herramientas adicionales. Simplemente vea la información en la pantalla, que brinda datos en tiempo real sobre el rendimiento de su batería.
Usando un multímetro
Para medir el voltaje de circuito abierto de una batería LiFePO4 con un multímetro, siga estos pasos para obtener un resultado moderadamente preciso. Tenga en cuenta que deberá desconectar todas las cargas y cargadores y dejar que la batería descanse.
Comience por desconectar todas las cargas y cargadores conectados a la batería. Después, espere entre 15 y 30 minutos para permitir que la batería se estabilice. Luego, use un multímetro para medir el voltaje de circuito abierto. Puede comparar esta lectura con un gráfico de voltaje de LiFePO4 para estimar el estado de carga (SoC) de la batería.
Uso de un monitor de batería
Un monitor de batería dedicado puede ofrecer lecturas más precisas midiendo continuamente el voltaje y la corriente. Calcula el estado del sistema de carga haciendo un seguimiento de la energía que fluye dentro y fuera de la batería. La instalación de un monitor de batería proporciona información detallada sobre el estado y el rendimiento de la batería, lo que es crucial para el mantenimiento a largo plazo.
Uso de un controlador de carga solar
Cuando su batería LiFePO4 está integrada en un sistema de energía solar , el controlador de carga solar generalmente muestra el voltaje de la batería y, en algunos casos, el estado de carga (SoC).
Por ejemplo, los controladores de carga solar PowMr MPPT , que cuentan con una pantalla LCD, indican claramente el voltaje de la batería y el nivel de carga de la misma. Este método integrado simplifica el monitoreo al integrarse perfectamente con su instalación solar, lo que garantiza que tenga actualizaciones consistentes y confiables sobre el rendimiento de su sistema.
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