LiFePo4 - nabíjení a vybíjení

Transkript

1 Podoba LiFePo4 LiFePo4 - nabíjení a vybíjení pytlíkové články prizmatické články monolitické baterie cylindrické články Rozdíly mezi LiFePo4 články Výhody LiFePo4 článků Existují, jsou zde a skladem! Nominální napětí 3.2V velmi vyhovující Vysoký počet cyklů Nízká teplotní závislost Nízké samovybíjení Bezpečné při neštěstí nehoří, neexplodují při proražení nebo zkratu Barva označuje výrobce, technologie je stejná. Velmi malé odlišnosti mezi výrobci. LiFeYPo4 dopování anody (Winston / Thundersky) Velmi vysoká poptávka LiFePo4 X Li-Ion Napětí jako měřítko úrovně nabití Dobíjení LiFePo4 fáze dobíjení - 2.5V minimum - 3.2/3.3V - nominální napětí - 3.6V doporučené maximum - 4.0V - inicializační nabíjení - SOC jde měřit proudovou sondou nebo bočníkem 1

2 Dobíjení LiFePo4 přebíjení Dobíjení LiFePo4 přebíjení Udržování na max napětí = rychlá smrt Nabíjení LiFePo4 balancování - Balancování = vyrovnání jednotlivých článků na stejnou úroveň SOC. - Nejčastěji ztrátové balancování na principu zatížení silnějších článků ve finální fázi dobíjení Nabíjení LiFePo4 balancování - Různé algoritmy záleží na výrobci balanceru / BMS - Alternativně Low level balancing, Toplevel balancing LiFePo4 baterie pracuje optimálně pouze s velmi dobře vybalancovanými články Všechny články ze stejné výrobní série jsou identické, žádné dva články nejsou stejné. Nabíjení defektní LiFePo4 baterie Vybíjení defektní LiFePo4 baterie Řešením je oprava či výměna článku, poslední záchrana přidáním externí balancovací zátěže, CBU U rozbalancované baterie dochází k nerovnoměrnému opotřebení článků, což má za následek nižší výkon a následnou destrukci článku/ů 2

3 Vybíjení LiFePo4 C-rating Vybíjení LiFePo4 degradace 16,4 Ah cell, 3C charge / discharge test 2 3,6V Vybíjení LiFePo4 DOD Winston: cyklů při 100% DOD cyklů při 70% DOD Přímý vliv počtu cyklů na životnost baterie 3

4 Vybíjení LiFePo4 teplota Vybíjení LiFePo4 teplota Winston 90Ah cells 0.5C low temperature discharge test LiFePo4 vnitřní odpor Poškození LiFePo4 - Mění se s úrovní nabití (SOC) - Se vzrůstající teplotou klesá - Různý se stářím článku - Různý napříč výrobci Pravidelné přebíjení Dlouhodobé podbití Udržování na max napětí Winston 300, 400, 700, 1000Ah cell internal resistance < 0.4 mohm Překračování C ratingu Pravidelné používání v rámci 100% DOD Občasné přebití / podbití Poškození LiFePo4 Přebití = nafouknutí, ztráta použitelné kapacity, výrazné změknutí Podbití 0V = smrt, podbití > 1V = výrazná ztráta kapacity, změknutí Podbití a následná záchrana rychlým nabitím = nafouknutí, měknutí Moc proudu (CHG i DCHG) = pomalé měknutí Špatný spoj / zkrat = fyzické poškození teplem, žádný oheň Každopádně KONEC ZÁRUKY, NEREKLAMOVATELNÉ Ochrana LiFePo4 BMS - Modulární (RT-BMS, BMS123, EMUS, ) / integrované (Emsiso, GTBMS) - Hlídá přebití / podbití - Poskytuje logy a real-time monitoring, USB, Bluetooth, Wifi - Sleduje SOC - Monitoruje teplotu - Balancuje aktivně nebo pasivně - Komunikuje s nabíječem, regulátorem, atd. nejčastěji CAN, sériová komunikace 4

5 Ochrana LiFePo4 CBU, SBM, atd. Jak tedy chránit LiFePo4? - Nutné dvě úrovně ochrany, BMS a poslední záchrana - Pro jednoduché aplikace SBM, Akumon, malá BMS stovky až tisíce Kč - Pro komplexní a nákladné aplikace dospělá BMS tisíce až desetitísíce Kč - SBM, PCM, CBM omezuje vybíjecí proud, velmi limitované balancovací schopnosti - CBM / CBU balancuje jednotlivé články, rozšíření balancování jiného systému - Akumon chrání 12V blokové baterie, balancuje, umožňuje rozšíření balancovací zátěže - Cellog /PowerLog umožňuje vlastní omezenou logiku odpojení zátěže / nabíječe Doporučené (a většinou nutné) kombinovat s relé / kontaktorem Miroslav Vejman LiFePo4 nabíjení a vybíjení Dotazy a děkuji za pozornost 5