- Li-Ion, Li-Poly (LiPo)
- LiFePo 4
- Заряд літій-іонних (Li - ion), літій-полімерних (Li - Poly) і літій-залізо-фосфатних батарей (LiFePo...
- Заряд літій-іонних (Li - ion), літій-полімерних (Li - Poly) і літій-залізо-фосфатних батарей (LiFePo...
- BMS (Battery Management System) система батарей і зарядка від зовнішнього зарядного пристрою
Літій-іонні (Li-ion), літій-полімерні (Li-Poly, Li-Po) і літій-залізо-фосфатні батареї (LiFePo4, LFP) сучасні легкі і потужні батареї для всіх видів техніки, але що потрібно про них знати?
Перші два типи батарей більшою мірою отримали своє застосування в акумуляторах для телефонів, фотоапаратів, радіокерованих ігрушкек, в носяться джерелах живлення, таких як power banks. Часто їх застосовують в пускових пристроях для стартерних акумуляторних батарей на увазі їх дешевизну. Батареї даного типу не здатні віддавати великий струм. Літій-залізо-фосфатні або літій-ферум-фосфатні (LiFePo4) батареї знайшли своє застосування в джерелах безперебійного живлення, так само їх використовують в мото та авто сегменті в якості заміни штатної стартерной свинцево-кислотної акумуляторної батареї. Таке застосування в першу чергу пов'язано з більш високою термічною і хімічною стабільністю, можливість приймати і віддавати вищий струм в порівнянні з Li-Ion, Li-Po і свинцево-кислотними батареями. Робоча напруга LiFePo4 батарей має дуже маленький діапазон, що призводить до практично постійній напрузі розряду. Сукупність цих факторів робить LiFePo4 перспективною заміною звичайних свинцево-кислотних батарей практично у всіх можливих галузях. Але поки ціна є головним відштовхуючим чинником.
Типове застосування LiFePo4 батарей - тягові батареї для електричних автомобілів, гольф-карів, електричних самокатів і велосипедів, стартерні акумуляторні батареї для мотоциклів і автомобілів, а також застосування в джерелах безперебійного живлення / обладнанні вимогливого до стабільності напруги.
Li-Ion, Li-Poly (LiPo)
Робоча напруга Li-Ion, Li-Po - 3В-4,2В. Можливий розряд аж до 2,8В, але подальше зниження напруги веде до незворотного пошкодження батареї.
Номінальна напруга Li-Ion, Li-Po - 3,6-3,7В.
Повністю заряджена Li-Ion, Li-Po батарея - 4,2В, повністю розряджена - 3В.
Група з 3-ох осередків в сумі матиме напруга - 10,8 - 11,1В, група з 4ех осередків - 14,4-14,8В
Термін придатності таких батарей, як правило складає - 1000 циклів згідно IEC стандарту або 3 роки з дня виготовлення.
LiFePo 4
Робоча напруга LiFePo4 -3В-3,6. Можливий розряд аж до 2,8В, але подальше зниження напруги веде до незворотного пошкодження батареї.
Номінальна напруга LiFePo4 - 3,2-3,3В.
Повністю заряджена LiFePo4 батарея - 3,6, повністю розряджена - 3В.
Група з 4ех осередків в сумі матиме напруга - 12,8В - 13,2В
Термін придатності таких батарей, як правило складає - 2000 циклів згідно IEC стандарту або 5-7 років від дня виготовлення.
Заряд літій-іонних (Li - ion), літій-полімерних (Li - Poly) і літій-залізо-фосфатних батарей (LiFePo 4) від генератора автомобіля
Як видно з характеристик, батареї мають різні номінальні напруги, тому кількість батарей в групі і сумарна напруга групи батарей буде так само відрізнятися.
Так, збірка з чотирьох LiFePo4 батарей буде мати номінальну напругу 12,8 - 13,2В. Якщо взяти ті ж 4 батареї, але LiIon або LiPo, то ми вже отримаємо номінально 14,4 і зарядна напруга буде 16,8В. У збірки з трьох батарей напруга зарядки буде 12,8В.
Таким чином, застосування Li-Po, Li-Ion батарей для заміни стартерних батарей виключено, тому що напруга генератора автомобіля 14,4.
LiFePo4 батареї в свою чергу при номінальному напруга 12,8В- 13,2В мають напругу зарядки 14,4, що повністю відповідає вихідному напруги генератора автомобіля.
Заряд літій-іонних (Li - ion), літій-полімерних (Li - Poly) і літій-залізо-фосфатних батарей (LiFePo 4) від зовнішнього зарядного пристрою
За аналогією з генератором автомобіля не важко здогадатися, що застосування звичайного зарядного пристрою для Li-Po і Li-Ion батарей небезпечно, тому що для збірки з трьох батарей, напруга зарядки (14,4) перевищить допустиму напругу групи батарей 12,6В. При зарядці збірки з чотирьох батарей - зарядка не буде повною, тому що таку групу необхідно зарядити до 16,8В.
LiFePo4 акумуляторну батарею, на відміну від Li-Po і Li-Ion батарей, можна заряджати від зовнішнього зарядного пристрою , Тому що її характеристики практично повністю дублюють характеристики свинцево-кислотних батарей (в частині напруги зарядки і номінальної напруги).
Правда, є пара нюансів:
- На багатьох LiFePo4 батареях пишуть Lithium Ion, без вказівки LiFePo4, що вводить людей в оману. Якщо Ви сумніваєтеся в тому, до якого типу належить Ваша батарея, подивіться повну специфікацію АКБ на сайті виробника.
- У LiFePo4 АКБ зарядка йде через спеціальну систему контролю стану осередків батареї, яка вбудована в акумулятор. Дана система називається - BMS (Battery Management System)
BMS (Battery Management System) система батарей і зарядка від зовнішнього зарядного пристрою
BMS - це електронний пристрій, що контролює струм заряду і розряду батареї. Цей пристрій вже вмонтовано в батарею і може бути з простої логіки роботи або більш складною. Проста логіка роботи - відключення зарядки по досягненню заданої напруги (повного заряду), більш складна логіка полягає в безперервному контролі стану батареї, напруги в кожному осередку, температури, в тому числі може записувати лог роботи батареї. Складна BMS система може відключати батарею від перегріву, перезарядження і подібних подій. BMS система може мати захист від глибокого розряду батареї, яка блокує заряд, при зниженні напруги нижче порогового (2,8В-3В на осередок) - UVP (under voltage protection).
Таким чином, в разі, якщо BMS система спрацювала щодо захисту від глибокого розряду, звичайний зарядний пристрій не зможе розблокувати BMS і зарядити батарею. Для цих цілей застосовуються спеціалізовані зарядні пристрій для LiFePo4 батарей, здатні розблокувати BMS.
Крім цього, профіль зарядного пристрою повинен бути CC / CV (Constant Current / Constant Voltage): заряд постійним струмом, а потім при постійній напрузі, струм знижується. Імпульси струму, підвищення напруги до 16В і вище для LiFePo4 батарей не припустимі. Застосування десульфатірующім зарядних пристроїв заборонено.
Генератор транспортного засобу має класичний профіль CV тому зарядка від генератора можлива до тих пір, поки батарея нічого очікувати глибоко розряджена і не спрацює захист.
При зарядці LiFePo4 батареї з спрацювала захистом необхідно бути вкрай обережним і контролювати напругу і температуру батареї протягом усього процесу зарядки, адже по суті йде процес відновлення глибоко розрядженою і можливо вже несправної LiFePo4 батареї.
Сучасні зарядні пристрої для LiFePo4 батарей мають функції розблокування BMS системи (BMS reset), можуть автоматично контролювати температуру батареї, знижувати силу струму в міру необхідності і припиняти заряд, якщо батарея в процесі зарядки почнуть акредитувати ознак життя, що робить процес відновлення і зарядки абсолютно безпечним .
Кулігін П.А.
Беттері Сервіс