collapse

Для создания НОВОГО ПОСТА, необходимо выбрать нужный раздел ФОРУМА и создать в нем НОВУЮ ТЕМУ. Если вы новый пользователь, то вам нужно ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ на форуме


Автор Тема: Литиевые LFP-батареи — тонкости работы  (Прочитано 843 раз)

Оффлайн grebenshch

  • Ветеран
  • *****
  • Карма: +11/-0
    • Просмотр профиля


LFP-батареи набирают популярность. Разбираемся в преимуществах и недостатках такого типа аккумуляторов и почему стоит перейти на них!

Что нельзя устанавливать

Прежде чем перейти к обсуждению литиевых батарей, поговорим о том, что точно нельзя устанавливать на свою лодку. Автомобильные литий-ионные аккумуляторы — то, что категорически нельзя устанавливать. Особенно это касается аккумуляторов с никелевыми, кобальтовыми и марганцевыми элементами. Из-за особенностей своей работы, они более склонны к выходу из строя из-за повышенных температур и износу при использовании на лодке.

Данный момент практически полностью исключает использование старых батарей от электрокаров. В условиях использования на море нет возможности обеспечить для них должный уровень защиты. Ведь вряд ли они изначально разрабатывались даже для работы на компактном Dufour 37.

Если у вас яхта с электроприводом, то вы скорее всего знаете, что она имеет более высоковольтную систему, чем электроавто. Такая система требует хорошо продуманную и исправно работающую систему управления. Зачастую на таких яхтах можно встретить системы под 48, 72 или даже 96 В.

Для питания лодки гораздо привлекательнее выглядят литий-ионные батареи с более высокой плотностью энергии. Среди таких – литий-кобальтовые (LiCoO2). Недостатком такой батареи станет общая дороговизна и сложность установки. И под дороговизной мы имеем в виду ДЕЙСТВИТЕЛЬНО много денег. С другой стороны, такой вариант более долговечный.

ДЛЯ ТЕХ, КТО НЕ ЗНАЛ, ПЛОТНОСТЬ ЭНЕРГИИ — СКАЛЯРНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ НА ЕДИНИЦУ ОБЪЕМА.

А может стоит выбрать батареи LFP?

LFP-батарея это литий-железо-фосфатный аккумулятор — тип электрического аккумулятора, являющийся видом литий-ионного аккумулятора, в котором используется LiFePO4 в качестве катода. Главное преимущество такой батареи в том, что они поддерживают быструю подзарядку, а также подзарядку с помощью токов высокой частоты.

Благодаря этому они могут быть разряжены практически до нуля, но необходимость в регулярной подзарядки отсутствует. Свинцово-кислотные батареи (LA), к примеру, имеют вышеописанную потребность в регулярной перезарядке, особенно если не они используются.

ТОКИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ — ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, ДЛЯ КОТОРОГО СТАНОВЯТСЯ ЗНАЧИМЫМИ ТАКИЕ ЯВЛЕНИЯ, КАК ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН, И СКИН-ЭФФЕКТ.

Большую часть времени LFP-батареи лучше всего себя чувствуют в диапазоне от 20% до 80%. При этом разрядка “в ноль” не нанесет им особого вреда. Современные системы управления уровнем заряда аккумуляторов все отключают батареи при напряжении в 12 В. Это эквивалентно 10% заряда LFP-батареи. Аналогичный процесс происходит и при зарядке. Система управления обычно автоматически отключает источник питания при напряжении около 14,2 В. Это нужно для предотвращения перезаряда батареи.

LFP имеют гораздо больше циклов перезарядки, чем эквивалентные им LA. Плюс — LFP также гораздо легче LA (при чем любого типа). Так что литий-железо-фосфатный аккумулятор гораздо лучше подходит для современных яхт.

Массово переходим LFP-батареи?

Вопрос хороший. Для такого перехода стоит помнить, что любая сопутствующая проводка на вашей лодке, а также защита всей цепи должны быть адаптированы к литий-железо-фосфатному аккумулятору.

Любой подвид LFP требует внимания и ухода, а также комплексную систему управления (BMS) аккумулятором. Она должна обеспечить защиту от обратной полярности, помочь в балансировке отдельных элементов и ограничивать напряжение тока для заряда, контролировать управление и аварийное отключение. Не менее важный аспект такой систему — определение температуры батареи, ограничение и управление при разрядке, а также визуальные и/или звуковые сигналы тревоги.



Один из важных моментов — многие модели LFP-батарей уже комплектуются встроенной BMS. Но, увы, такие батареи не всегда можно подсоединить последовательно или параллельно в количестве более двух штук. Если вы нуждаетесь в больших емкостях и мощностях, то лучший вариант — купить необходимое количество LFP-батарей на 3,2 В без системы управления. Затем подключите одну систему управления для всех батарей.

LFP-батареи также не рекомендуют использовать для запуска двигателя, работы брашпиля или подруливающего устройства. Эти устройства вообще вряд ли сработают из-за того, что мгновенный разряд тока высокой частоты может превысить порог срабатывания системы управления.

Литий-железо-фосфатный аккумулятор, как и любая другая вещь на борту, зависит от личных предпочтений каждого. При особенностях работы с ним все же у этого аккумулятора много поклонников.

Увеличение срока службы элементов

LFP-аккумуляторы имеют очень низкое сопротивление по сравнению со свинцово-кислотными (LA). Это позволяет заряжать и разряжать их с гораздо большей скоростью.

Опять же, если LiFePO4 аккумулятор разряжен не полностью, заряжать его после каждого использования не обязательно. Сульфатации, из-за которой уменьшается емкость частично заряженного свинцово-кислотного аккумулятора, у литий-железо-фосфатных батарей не бывает. Однако если система управления отсоединяет аккумулятор от нагрузки из-за низкого напряжения, лучше зарядить его немедленно.

СУЛЬФАТАЦИЯ — ПРОЦЕСС ПОСТЕПЕННОГО ПОКРЫТИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ СЕРНОКИСЛЫМ СВИНЦОМ, КОТОРЫЙ ИМЕЕТ ФОРМУ КРУПНЫХ КРИСТАЛЛОВ.

LiFePO4 аккумуляторы заряжают при температуре от 0 до 40 С. Некоторые, но не все, безопасно заряжать при температурах ниже 0 С. При отрицательной температуре  зарядный ток уменьшают до 0,05-0,1 С (5-10% от емкости аккумулятора).

От перегрева аккумулятор защищает система управления. Но температуру может контролировать и зарядное устройство у которого есть температурный датчик. Такое зарядное снижает напряжение, если аккумулятор нагревается свыше 20 С и отключается если его температура достигает 55 С.



Зарядное устройство дублирует функции BMS и создает дополнительный уровень защиты, который первым сработает в случае возникновения аварийной ситуации.

Особенности зарядки

В отличие от батарей LA, заряд на LFP нельзя определить только по напряжению батареи. Проблема в том, что напряжение может достичь своего пика, когда LFP заряжена лишь наполовину. То есть вольтметр не даст точного представления о состоянии батареи. Для определения его заряженности лучше использовать счетчик амперчасов или батарейный монитор.

Более того, полностью заряженная батарея LFP с напряжением 12,8 В имеет напряжение в покое в пределах 13,4-13,6 В, что намного выше 12,7 В обычной свинцово-кислотной батареи. При 20% заряда она все еще будет показывать 13 В, в то время как батарея LA будет иметь напряжение 11,8 В.



Самый простой и популярный способ зарядки LFP — зарядные устройства DC-DC (рисунок выше). Однако заряд, поступающий в батарею, может быть ограничен максимальной мощностью DC-DC зарядного устройства. Но и это можно преодолеть! Достаточно установить несколько DC-DC зарядных устройств параллельно. Это следует делать в случае, если требуется больший общий ток заряда.

Не забудьте про ремни!

Один из самых важных аспектов, кроме описанных выше — физический износ ремней. Речь о приводных ремнях. LFP используют более высокую скорость зарядки, что повысит нагрузку на ваш генератор. Поэтому стоит (настоятельно рекомендуется) убедиться, что приводной ремень выдерживает нагрузку.



Ремень должен быть правильного типа, нормально выглядеть (без следов сильного износа). Сразу оговоримся, что стандартного клинового ремня достаточно только для генераторов мощностью до 75 А. Если это значение выше или вовсе “улетело в космос”, то необходимо купить ремень повышенной прочности.

Почему LFP?

На сегодняшний момент только батареи LFP на яхте могут обеспечить современный уровень энергопотребления. Другие литий-ионные батареи с трудом уживаются на яхтах.

При следующем апгрейде вашей яхты следует присмотреться к установке таких батарей. Быстрая зарядка, большой объем заряда, более длительный срок службы и эксплуатации, возможность держать батареи долгое время без подзарядки — это неполный перечень преимуществ LFP. Хорошо такие батареи будут работать в комплекте с солнечными батареями. Даже если они небольшие.

Естественно, каждая лодка уникальна, равно как и ее владелец. Подобные манипуляции следует проводить только получив достаточное количество теоретической информации. Лучше всего — проконсультируйтесь с профессионалом, который направит вас на верный путь.

Источник
« Последнее редактирование: 19.12.2022, 21:45:10 от bigbird »

 


* Интересно почитать

* Поиск по сайту


* Последние сообщения

topic Яхтсмен Виталий Елагин вышел на связь спустя восемь дней после исчезновения
[Машинный телеграф]
grebenshch
27.03.2024, 18:07:12
topic Механика движения комет
[Погода]
Fermer
24.03.2024, 10:35:22
topic Грустная история косатки, которая помогала китобоям: верования народа тауа
[Машинный телеграф]
grebenshch
23.03.2024, 00:02:36
topic В Колумбии поднимут затонувший корабль XVIII века с сокровищами на $17 млрд
[География]
grebenshch
20.03.2024, 00:29:46
topic Вакансия дня: счетовод пингвинов в Антарктиде
[Машинный телеграф]
grebenshch
20.03.2024, 00:21:11
topic «Секс-плот» — антрополог хотел доказать жестокость людей, но не смог
[Машинный телеграф]
grebenshch
20.03.2024, 00:16:04
topic Редакционная статья яхтенного дизайнера Chuck Paine (США)
[Машинный телеграф]
grebenshch
16.03.2024, 21:48:13
topic Грузовой корабль улавливает и перерабатывает свои выбросы углекислого газа
[Техника]
grebenshch
16.03.2024, 19:26:43
topic Самый дорогой подводный отель в мире с рыбами, плавающими вокруг вашей кровати
[Машинный телеграф]
grebenshch
16.03.2024, 16:17:18
topic Морские подковы
[Машинный телеграф]
grebenshch
16.03.2024, 15:42:08
topic Как поделили океан
[История]
grebenshch
16.03.2024, 15:36:47
topic Dufour 44: новое решение
[Новинки]
grebenshch
14.03.2024, 16:31:06

* Двигатель торговли

* Активные авторы

Craus Craus
4006 Сообщений
bigbird bigbird
2971 Сообщений
grebenshch
541 Сообщений
Grumete Grumete
392 Сообщений
root root
269 Сообщений

* Кто онлайн

  • Точка Гостей: 297
  • Точка Скрытых: 0
  • Точка Пользователей: 0

Нет пользователей онлайн.

* Календарь

Март 2024
Вс. Пн. Вт. Ср. Чт. Пт. Сб.
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 [28] 29 30
31

Нет ближайших событий.

* Ваша Реклама

Здесь может быть Ваша реклама!

* Мы на Pinterest

SMF spam blocked by CleanTalk
Защита SMF от спама от CleanTalk
SimplePortal 2.3.6 © 2008-2014, SimplePortal