Заряджання та розряджання акумулятора — це хімічна реакція, але літій-іонні батареї вважаються винятком. Літій-іонні акумулятори мають багато характеристик, таких як перенапруга, зниження напруги, струми перезаряджання та розряду, тепловий розгін і дисбаланс напруги елементів. Одним із найважливіших факторів є дисбаланс елементів, який з часом змінює напругу кожного елемента в пакеті, що швидко знижує ємність акумулятора.
Ви можете заряджати літій-залізо-фосфатний акумулятор у будь-який час, так само, як мобільний телефон. На відміну від свинцево-кислотних акумуляторів, літій-залізо-фосфатні не виходять з ладу у частково зарядженому стані, тому не потрібно турбуватися про негайне заряджання після використання. Вони також не мають ефекту пам’яті, тому не потрібно повністю розряджати їх перед заряджанням.
Ідеальний спосіб заряджання LiFePO4 акумуляторів — використовувати зарядний пристрій для літій-залізо-фосфатних батарей, оскільки він буде запрограмований із правильними межами напруги. Більшість зарядних пристроїв для свинцево-кислотних акумуляторів добре справляються з цим завданням.
Криві заряджання AGM і GEL зазвичай знаходяться в межах напруги LiFePO4 акумуляторів. Зарядні пристрої для свинцево-кислотних акумуляторів із рідким електролітом зазвичай мають вищі межі напруги, що може спричинити перехід системи керування батареєю (BMS) у захисний режим. Це не пошкодить акумулятор, але може викликати появу коду помилки на дисплеї зарядного пристрою.
Для безпечної роботи необхідно точно підтримувати контрольні змінні на рівні елементів літій-іонного акумулятора та на рівні пакета. Ці контрольні змінні контролюються та захищаються системою керування батареєю (BMS).
BMS — це електронний пристрій, який виконує роль мозку акумуляторного пакета, контролюючи вихід і захищаючи акумулятор від серйозних пошкоджень. Це включає моніторинг температури, напруги та струму, прогнозування або запобігання несправностям, а також збір даних через протоколи зв’язку для аналізу параметрів акумулятора. Стан заряду акумулятора (SOC) — це відсоток енергії, що наразі зберігається в акумуляторі, порівняно з номінальною ємністю. Однією з важливих функцій BMS є балансування акумулятора.
Звичайно, ви також можете використовувати сонячні панелі для заряджання вашого LiFePO4 акумулятора, але обов’язково вибирайте правильний контролер, як PWM, так і MPPT контролери підійдуть.
Оскільки панель SLA Target 12V виробляє близько 18 В при повному сонячному навантаженні, така 12-вольтна панель забезпечить достатню напругу за будь-яких реальних умов освітлення.
Якщо у вас немає контролера, ви також можете підключити акумулятор безпосередньо до сонячної панелі. Внутрішня BMS у більшості випадків захистить акумулятор.
Як обрати зарядний пристрій для літій-акумулятора?
Літій-акумулятори відрізняються від свинцево-кислотних, і не всі зарядні пристрої однакові. 12-вольтний літій-акумулятор, повністю заряджений до 100%, підтримує напругу близько 13,3-13,4 В. Його свинцево-кислотний аналог — близько 12,6-12,7 В.
Акумулятор LiPo з 20% ємності триматиме близько 13 В, а свинцево-кислотний — близько 11,8 В при тій самій ємності.
Отже, якщо ви заряджаєте свій літій-іонний акумулятор зарядним пристроєм для свинцево-кислотних, він може не зарядитися повністю.
Ви можете використовувати зарядний пристрій змінного струму в постійний для свинцево-кислотних акумуляторів, живлений від мережі, оскільки ефективність і тривалість заряджання менш важливі, і він не має автоматичного режиму десульфатації або вирівнювання. Якщо так, не використовуйте його, оскільки існує високий ризик пошкодження акумулятора або елементів. Це значно скоротить термін служби акумулятора. Якщо він має простий режим високої ємності/поглинання/підтримки, його можна використовувати для заряджання, але після заряджання його потрібно відключати і не залишати в режимі підтримки. Максимальна вихідна напруга має бути 13-14,5 В. Щодо DC-DC зарядних пристроїв і сонячних контролерів, їх потрібно замінити на моделі, спеціально призначені для LiFePO4.
Як правильно користуватися зарядним пристроєм?
Більшість зарядних пристроїв LiFePO4 мають різні режими заряджання, налаштуйте так:
тип акумулятора: LiFePO4
елементи акумулятора: 4S
C (струм): 10A (наприклад, 0,3C для акумулятора 30 А·год)
Встановіть вихідний струм зарядного пристрою не більше ніж 0,7C від номіналу акумулятора. Рекомендований зарядний струм не більше 0,5C допоможе максимально продовжити термін служби LiFePO4 акумулятора.
Заряджання батарейного блоку / окреме заряджання
Наші акумулятори мають обмеження напруги для модулів BMS, що дозволяє підключати до 4 акумуляторів послідовно. Обмежень на паралельне підключення немає.
Заряджання підключених елементів разом може призвести до того, що один елемент буде повністю заряджений, а інший — ні, оскільки BMS припинить струм при виявленні високої напруги на повністю зарядженому елементі.
Приклад. 2 акумулятори по 30 А·год надійшли до клієнта незарядженими, з різною ємністю та фактичною напругою при зберіганні: один 13,2 В (70%), інший 12,9 В (20%).
Клієнт з’єднав їх послідовно і заряджав разом відповідним зарядним пристроєм. Через деякий час монітор виявив, що один акумулятор має 13,6 В і показує повний заряд, заряджання завершено, і зарядний пристрій припинив струм, щоб уникнути перезаряджання.
Однак насправді інший акумулятор із 12,9 В не був повністю заряджений після припинення струму, тому клієнт виявив, що ємність не відповідає очікуванням при використанні пакета, оскільки загальна вихідна потужність обмежена акумулятором із низькою напругою.
Тому ми рекомендуємо придбати балансир заряду або заряджати акумулятори окремо.
Якщо ви помітили, що загальна ємність пакета акумуляторів менша, ніж має бути при повному заряджанні, ви можете від’єднати акумулятори і перевірити напругу кожного, щоб переконатися, що деякі з них не повністю заряджені.
Чи можна заряджати літій-акумулятори на холоді?
Літій-акумулятори працюють завдяки хімічним реакціям, а холод може уповільнити або навіть зупинити ці реакції. На жаль, заряджання при низьких температурах менш ефективне, ніж у нормальних погодних умовах, оскільки іони, що забезпечують заряд, погано рухаються в холоді. Існує одне суворе правило: щоб уникнути незворотних пошкоджень акумулятора, не заряджайте його при температурах нижче нуля (0°C або 32°F) без зниження зарядного струму. Це пов’язано з тим, що при швидкому заряджанні на низьких температурах на аноді може утворюватися литієве покриття. Це може призвести до внутрішнього короткого замикання і виходу акумулятора з ладу.
Чи можна залишати літій-акумулятор на зарядці постійно?
Для літій-акумуляторів із програмами низького обслуговування та системами керування батареєю це набагато краще, ніж довго розряджати їх. Незалежно від того, чи це спеціальний зарядний пристрій, чи звичайний, за нормальних умов він має напругу відключення заряджання, тобто припиняє заряджання при досягненні певної напруги. Те саме стосується контролерів сонячних панелей, які також можна налаштувати таким чином. Сонячна панель підключена безпосередньо до зарядного пристрою. Якщо виникне проблема з BMS, можливе перезаряджання.
Чи можна використовувати генератор автомобіля для заряджання літій-акумулятора?
Так, але не обов’язково для повного заряджання, оскільки більшість генераторів налаштовані на нижчі напруги, необхідні для свинцево-кислотних акумуляторів автомобіля (близько 13,9 В). Літій-акумулятори потребують 14,4–14,6 В для повного заряджання. Втім, ви можете отримати до 70% заряду залежно від глибини розряду та пройденої відстані при заряджанні від генератора автомобіля.
Найкраще використовувати DC-DC зарядний пристрій, щоб захистити і продовжити термін служби акумулятора автодому і не перевантажувати генератор автомобіля. Більшість моделей DC-DC зарядних пристроїв мають триступеневий режим заряджання, який безпечно заряджає акумулятор і запобігає пошкодженню генератора.
