Ładowanie i rozładowywanie baterii to reakcja chemiczna, ale twierdzi się, że litowo-jonowe są wyjątkiem. Baterie litowo-jonowe podlegają wielu czynnikom, takim jak przepięcie, niedonapięcie, prądy przeładowania i rozładowania, ucieczka cieplna oraz nierównowaga napięcia ogniw. Jednym z najważniejszych czynników jest nierównowaga ogniw, która z czasem zmienia napięcie każdego ogniwa w pakiecie, co szybko zmniejsza pojemność baterii.
Możesz ładować baterię litowo-żelazowo-fosforanową w dowolnym momencie, tak jak telefon komórkowy. W przeciwieństwie do akumulatorów kwasowo-ołowiowych, baterie litowo-żelazowo-fosforanowe nie ulegają uszkodzeniu w stanie częściowego naładowania, więc nie musisz się martwić o natychmiastowe ładowanie po użyciu. Nie mają też efektu pamięci, więc nie musisz ich całkowicie rozładowywać przed ładowaniem.
Idealnym sposobem ładowania baterii LiFePO4 jest użycie ładowarki do litowo-żelazowo-fosforanowych, ponieważ będzie ona zaprogramowana z odpowiednimi limitami napięcia. Większość ładowarek do akumulatorów kwasowo-ołowiowych wykonuje tę pracę bardzo dobrze.
Krzywe ładowania AGM i GEL zwykle mieszczą się w granicach napięć baterii LiFePO4. Ładowarki do akumulatorów kwasowo-ołowiowych typu mokrego mają tendencję do wyższych limitów napięcia, co może spowodować przejście systemu zarządzania baterią (BMS) w tryb ochrony. Nie uszkodzi to baterii, jednak może spowodować pojawienie się kodu błędu na wyświetlaczu ładowarki.
Dla bezpiecznej pracy zmienne kontrolne na poziomie ogniw i pakietu baterii muszą być dokładnie utrzymywane. Zmienne te są monitorowane i chronione przez System Zarządzania Baterią (BMS).
BMS to urządzenie elektroniczne, które działa jak mózg pakietu baterii, monitorując wyjście i chroniąc baterię przed poważnymi uszkodzeniami. Obejmuje to monitorowanie temperatury, napięcia i prądu, przewidywanie lub zapobieganie awariom oraz zbieranie danych za pomocą protokołów komunikacyjnych do analizy parametrów baterii. Stan naładowania baterii (SOC) to procent energii aktualnie zgromadzonej w baterii w stosunku do nominalnej pojemności baterii. Jedną z ważnych funkcji BMS jest balansowanie baterii.
Oczywiście możesz także używać paneli słonecznych do ładowania baterii LiFePO4, ale upewnij się, że wybierzesz odpowiedni kontroler, zarówno PWM, jak i kontrolery MPPT będą działać.
Panel SLA Target 12V generuje około 18V przy pełnym nasłonecznieniu, więc taki panel 12V zapewni wystarczające napięcie w każdych rzeczywistych warunkach oświetleniowych.
Jeśli nie masz kontrolera, możesz także podłączyć baterię bezpośrednio do panelu słonecznego. Wewnętrzny BMS w większości przypadków ochroni baterię.
Jak wybrać ładowarkę do baterii litowej?
Baterie litowe nie są takie jak kwasowo-ołowiowe i nie wszystkie ładowarki są takie same. Bateria litowa 12V naładowana do 100% utrzymuje napięcie około 13,3-13,4V. Jej odpowiednik kwasowo-ołowiowy ma około 12,6-12,7V.
Bateria LiPo o pojemności 20% utrzyma około 13V, a jej odpowiednik kwasowo-ołowiowy około 11,8V przy tej samej pojemności.
Jeśli więc ładujesz baterię Li-ion ładowarką do akumulatorów kwasowo-ołowiowych, może nie być w pełni naładowana.
Możesz użyć ładowarki AC do DC do akumulatorów kwasowo-ołowiowych zasilanej z sieci, ponieważ efektywność i czas ładowania są mniej istotne, a taka ładowarka nie ma automatycznego trybu odsiarczania ani wyrównywania. Jeśli tak jest, nie używaj jej, ponieważ istnieje wysokie ryzyko uszkodzenia baterii lub ogniw. To znacznie skróci żywotność baterii. Jeśli ma prosty tryb wysokiej pojemności/absorpcji/podtrzymania, można jej używać do ładowania baterii, ale musi być odłączona po naładowaniu i nie może pracować w trybie podtrzymania. Musi też mieć maksymalne napięcie wyjściowe 13V-14,5V. W przypadku ładowarek DC-DC i kontrolerów solarnych należy zmienić je na modele dedykowane LiFePO4.
Jak prawidłowo używać ładowarki?
Większość ładowarek LiFePO4 ma różne tryby ładowania, ustaw je tak:
typ baterii: LiFePO4
ogniwa baterii: 4S
C (prąd): 10A (np. 0,3C dla baterii 30Ah)
Ustaw prąd wyjściowy ładowarki na nie większy niż „0,7C” pojemności baterii. Zalecany prąd ładowania nie większy niż 0,5C pomoże maksymalnie wydłużyć żywotność baterii LiFePO4.
Ładowanie banku baterii / ładowanie osobne
Nasze baterie mają limit napięcia dla modułów BMS, pozwalający na połączenie do 4 baterii szeregowo. Nie ma limitu połączeń równoległych.
Ładowanie połączonych ogniw razem może spowodować, że jedno ogniwo będzie pełne, a inne nie, ponieważ BMS odetnie prąd, gdy wykryje wysokie napięcie na pełnym ogniwie.
Przykład. 2*30Ah baterie dotarły do klienta niepełne, o różnych pojemnościach i rzeczywistych napięciach przy wejściu do magazynu, jedna na 13,2V (70%), druga na 12,9V (20%).
Klient połączył je szeregowo i ładował razem odpowiednią ładowarką. Po pewnym czasie monitor wykrył, że jedna z baterii miała 13,6V i pokazała status pełnej pojemności, proces ładowania został zakończony, a ładowarka odcięła prąd do pakietu, aby uniknąć przeładowania.
W rzeczywistości jednak druga bateria 12,9V nie była w pełni naładowana po odcięciu, więc klient zauważył, że pojemność nie spełnia jego oczekiwań podczas użytkowania pakietu, ponieważ całkowita moc wyjściowa była ograniczona przez baterię o niskim napięciu.
Dlatego zalecamy zakup balancera ładowania lub po prostu ładowanie baterii osobno.
Jeśli zauważysz, że całkowita pojemność pakietu baterii nie jest tak wysoka, jak powinna być po pełnym naładowaniu, możesz rozłączyć baterie i zmierzyć napięcie każdej z nich, aby zweryfikować, czy niektóre baterie nie są w pełni naładowane.
Czy mogę ładować baterie litowe na zimno?
Baterie litowe działają dzięki reakcjom chemicznym, a zimno może spowolnić lub nawet uniemożliwić ich zachodzenie. Niestety, ładowanie ich w niskich temperaturach nie jest tak skuteczne jak w normalnych warunkach pogodowych, ponieważ jony przenoszące ładunek nie poruszają się prawidłowo w zimnie. Istnieje jedna twarda zasada: aby zapobiec nieodwracalnym uszkodzeniom baterii, nie ładuj jej w temperaturach poniżej zera (0°C lub 32°F) bez zmniejszenia prądu ładowania. Dzieje się tak, ponieważ baterie litowe mogą ulec powlekaniu litem na anodzie podczas szybkiego ładowania w niskich temperaturach. Może to prowadzić do wewnętrznego zwarcia i awarii baterii.
Czy mogę zostawić baterię litową podłączoną do ładowania przez cały czas?
W przypadku baterii litowych z programami ładowania o niskim poziomie konserwacji i systemami zarządzania baterią jest to znacznie lepsze niż pozwalanie im na długie rozładowanie. Niezależnie od tego, czy jest to dedykowana ładowarka, czy zwykła, w normalnych warunkach ma ona napięcie odcięcia ładowania, co oznacza, że przestaje ładować po osiągnięciu określonego napięcia. To samo dotyczy kontrolerów paneli słonecznych, które również mogą być tak skonfigurowane. Panel słoneczny jest podłączony bezpośrednio do ładowania. Jeśli wystąpi problem z BMS, może dojść do przeładowania.
Czy mogę użyć alternatora pojazdu do ładowania baterii litowej?
Tak, ale niekoniecznie do pełnego naładowania, ponieważ większość alternatorów jest dostrojona do niższych wymagań napięciowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych pojazdu (około 13,9V). Baterie litowe wymagają 14,4 do 14,6 V, aby być w pełni naładowane. Mimo to można uzyskać do około 70% naładowania, w zależności od głębokości rozładowania i przejechanej odległości podczas ładowania z alternatora pojazdu.
Najlepiej używać ładowarki DC do DC, aby chronić i wydłużyć żywotność baterii w kamperze oraz nie przeciążać alternatora pojazdu. Większość modeli ładowarek DC do DC ma ten sam trzyetapowy tryb ładowania, który bezpiecznie naładuje baterię i zapobiegnie uszkodzeniu alternatora.
