Πίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης Lifepo4 12V 24V 48V και Lifepo4

 

ΟΔιάγραμμα τάσης Lifepo4 12V 24V 48VκαιΠίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης LiFePO4παρέχει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των επιπέδων τάσης που αντιστοιχούν σε διάφορες καταστάσεις φόρτισης γιαΜπαταρία LiFePO4. Η κατανόηση αυτών των επιπέδων τάσης είναι ζωτικής σημασίας για την παρακολούθηση και τη διαχείριση της απόδοσης της μπαταρίας. Ανατρέχοντας σε αυτόν τον πίνακα, οι χρήστες μπορούν να αξιολογήσουν με ακρίβεια την κατάσταση φόρτισης των μπαταριών LiFePO4 τους και να βελτιστοποιήσουν τη χρήση τους ανάλογα.

Τι είναι το LiFePO4;

 

Οι μπαταρίες LiFePO4, ή οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, είναι ένας τύπος μπαταρίας ιόντων λιθίου που αποτελείται από ιόντα λιθίου σε συνδυασμό με FePO4. Είναι παρόμοια σε εμφάνιση, μέγεθος και βάρος με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος, αλλά διαφέρουν σημαντικά ως προς την ηλεκτρική απόδοση και την ασφάλεια. Σε σύγκριση με άλλους τύπους μπαταριών ιόντων λιθίου, οι μπαταρίες LiFePO4 προσφέρουν υψηλότερη ισχύ εκφόρτισης, χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, μακροπρόθεσμη σταθερότητα και υψηλότερους ρυθμούς φόρτισης. Αυτά τα πλεονεκτήματα τα καθιστούν τον προτιμώμενο τύπο μπαταρίας για ηλεκτρικά οχήματα, σκάφη, drones και ηλεκτρικά εργαλεία. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται σε συστήματα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας και εφεδρικές πηγές ενέργειας λόγω της μεγάλης διάρκειας κύκλου φόρτισης και της εξαιρετικής σταθερότητας σε υψηλές θερμοκρασίες.

 

Πίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης Lifepo4

 

Πίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης Lifepo4

 

Κατάσταση φόρτισης (SOC)	3,2V Τάση μπαταρίας (V)	12V Τάση μπαταρίας (V)	36V Τάση μπαταρίας (V)
100% Aufladung	3,65 V	14,6 V	43,8 V
100% Ruhe	3,4V	13,6 V	40,8 V
90%	3,35 V	13,4V	40.2
80%	3,32V	13,28 V	39,84 V
70%	3,3V	13,2 V	39,6 V
60%	3,27V	13,08 V	39,24 V
50%	3,26V	13,04 V	39,12 V
40%	3,25V	13V	39V
30%	3,22V	12,88 V	38,64 V
20%	3,2V	12,8 V	38.4
10%	3V	12V	36V
0%	2,5V	10V	30V

 

Πίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης Lifepo4 24V

 

Κατάσταση φόρτισης (SOC)	24V Τάση μπαταρίας (V)
100% Aufladung	29,2 V
100% Ruhe	27,2 V
90%	26,8 V
80%	26,56 V
70%	26,4V
60%	26,16 V
50%	26,08 V
40%	26V
30%	25,76 V
20%	25,6 V
10%	24V
0%	20V

 

Πίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης Lifepo4 48V

 

Κατάσταση φόρτισης (SOC)	48V Τάση μπαταρίας (V)
100% Aufladung	58,4 V
100% Ruhe	58,4 V
90%	53.6
80%	53,12 V
70%	52,8 V
60%	52,32 V
50%	52,16
40%	52V
30%	51,52 V
20%	51,2 V
10%	48V
0%	40V

 

Πίνακας κατάστασης φόρτισης τάσης Lifepo4 72V

 

Κατάσταση φόρτισης (SOC)	Τάση μπαταρίας (V)
0%	60V - 63V
10%	63V - 65V
20%	65V - 67V
30%	67V - 69V
40%	69V - 71V
50%	71V - 73V
60%	73V - 75V
70%	75V - 77V
80%	77V - 79V
90%	79V - 81V
100%	81V - 83V

 

Διάγραμμα τάσης LiFePO4 (3,2V, 12V, 24V, 48V)

Διάγραμμα τάσης 3,2V Lifepo4

Διάγραμμα τάσης 12V Lifepo4

Διάγραμμα τάσης 24V Lifepo4

Διάγραμμα τάσης 36 V Lifepo4

Διάγραμμα τάσης 48V Lifepo4

Φόρτιση & αποφόρτιση μπαταρίας LiFePO4

Το διάγραμμα κατάστασης φόρτισης (SoC) και τάσης μπαταρίας LiFePO4 παρέχει μια ολοκληρωμένη κατανόηση του πώς η τάση μιας μπαταρίας LiFePO4 ποικίλλει ανάλογα με την κατάσταση φόρτισής της. Το SoC αντιπροσωπεύει το ποσοστό της διαθέσιμης ενέργειας που αποθηκεύεται στην μπαταρία σε σχέση με τη μέγιστη χωρητικότητά της. Η κατανόηση αυτής της σχέσης είναι ζωτικής σημασίας για την παρακολούθηση της απόδοσης της μπαταρίας και τη διασφάλιση της βέλτιστης λειτουργίας σε διάφορες εφαρμογές.

Κατάσταση χρέωσης (SoC)	Τάση μπαταρίας LiFePO4 (V)
0%	2,5V - 3,0V
10%	3,0V - 3,2V
20%	3,2V - 3,4V
30%	3,4V - 3,6V
40%	3,6V - 3,8V
50%	3,8V - 4,0V
60%	4,0V - 4,2V
70%	4,2V - 4,4V
80%	4,4V - 4,6V
90%	4,6V - 4,8V
100%	4,8V - 5,0V

 

Ο προσδιορισμός της κατάστασης φόρτισης μιας μπαταρίας (SoC) μπορεί να επιτευχθεί μέσω διαφόρων μεθόδων, συμπεριλαμβανομένης της αξιολόγησης τάσης, της καταμέτρησης κουλόμπ και της ανάλυσης ειδικού βάρους.

Εκτίμηση τάσης:Η υψηλότερη τάση μπαταρίας συνήθως υποδηλώνει πληρέστερη μπαταρία. Για ακριβείς μετρήσεις, είναι σημαντικό να αφήσετε την μπαταρία να ξεκουραστεί για τουλάχιστον τέσσερις ώρες πριν από τη μέτρηση. Ορισμένοι κατασκευαστές συνιστούν ακόμη μεγαλύτερες περιόδους ανάπαυσης, έως και 24 ώρες, για να εξασφαλίσουν ακριβή αποτελέσματα.

Μετρώντας Κουλόμπ:Αυτή η μέθοδος μετρά τη ροή του ρεύματος μέσα και έξω από την μπαταρία, ποσοτικοποιημένη σε αμπέρ-δευτερόλεπτα (As). Παρακολουθώντας τους ρυθμούς φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, η καταμέτρηση coulomb παρέχει μια ακριβή αξιολόγηση του SoC.

Ανάλυση ειδικού βάρους:Η μέτρηση SoC με χρήση ειδικού βάρους απαιτεί υδρόμετρο. Αυτή η συσκευή παρακολουθεί την πυκνότητα του υγρού με βάση την άνωση, προσφέροντας πληροφορίες για την κατάσταση της μπαταρίας.

Για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας LiFePO4, είναι απαραίτητο να τη φορτίζετε σωστά. Κάθε τύπος μπαταρίας έχει ένα συγκεκριμένο όριο τάσης για την επίτευξη της μέγιστης απόδοσης και τη βελτίωση της υγείας της μπαταρίας. Η αναφορά στο διάγραμμα SoC μπορεί να καθοδηγήσει τις προσπάθειες επαναφόρτισης. Για παράδειγμα, το επίπεδο φόρτισης 90% μιας μπαταρίας 24 V αντιστοιχεί περίπου σε 26,8 V.

Η καμπύλη κατάστασης φόρτισης δείχνει πώς η τάση μιας μπαταρίας 1 κυψέλης ποικίλλει κατά τη διάρκεια του χρόνου φόρτισης. Αυτή η καμπύλη παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τη συμπεριφορά φόρτισης της μπαταρίας, βοηθώντας στη βελτιστοποίηση των στρατηγικών φόρτισης για παρατεταμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

 

Lifepo4 Καμπύλη κατάστασης φόρτισης μπαταρίας @ 1C 25C

 

Τάση: Μια υψηλότερη ονομαστική τάση υποδεικνύει μια πιο φορτισμένη κατάσταση της μπαταρίας. Για παράδειγμα, εάν μια μπαταρία LiFePO4 με ονομαστική τάση 3,2 V φτάσει σε τάση 3,65 V, σημαίνει ότι η μπαταρία είναι πολύ φορτισμένη.
Coulomb Counter: Αυτή η συσκευή μετρά τη ροή του ρεύματος μέσα και έξω από την μπαταρία, ποσοτικοποιημένη σε αμπέρ-δευτερόλεπτα (As), για να μετρήσει τον ρυθμό φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας.
Ειδικό Βάρος: Για τον προσδιορισμό της Κατάστασης Φόρτισης (SoC), απαιτείται υδρόμετρο. Εκτιμά την πυκνότητα του υγρού με βάση την άνωση.

Παράμετροι φόρτισης μπαταρίας LiFePO4

Η φόρτιση της μπαταρίας LiFePO4 περιλαμβάνει διάφορες παραμέτρους τάσης, συμπεριλαμβανομένων των τάσεων φόρτισης, πλωτήρα, μέγιστης/ελάχιστης και ονομαστικής τάσης. Παρακάτω είναι ένας πίνακας που περιγράφει αυτές τις παραμέτρους φόρτισης σε διαφορετικά επίπεδα τάσης: 3,2V, 12V, 24V,48V,72V

Τάση (V)	Εύρος τάσης φόρτισης	Εύρος τάσης πλωτήρα	Μέγιστη Τάση	Ελάχιστη τάση	Ονομαστική τάση
3,2V	3,6V - 3,8V	3,4V - 3,6V	4,0V	2,5V	3,2V
12V	14,4V - 14,6V	13,6V - 13,8V	15,0 V	10,0V	12V
24V	28,8V - 29,2V	27,2V - 27,6V	30,0 V	20,0 V	24V
48V	57,6V - 58,4V	54,4V - 55,2V	60,0V	40,0V	48V
72V	86,4V - 87,6V	81,6V - 82,8V	90,0 V	60,0V	72V

Lifepo4 Battery Bulk Float Equalize Voltage

Οι τρεις κύριοι τύποι τάσης που συναντώνται συνήθως είναι ο όγκος, ο πλωτός και ο ισοσταθμιστής.

Μαζική τάση:Αυτό το επίπεδο τάσης διευκολύνει την ταχεία φόρτιση της μπαταρίας, που συνήθως παρατηρείται κατά την αρχική φάση φόρτισης όταν η μπαταρία είναι πλήρως αποφορτισμένη. Για μια μπαταρία LiFePO4 12 volt, η μαζική τάση είναι 14,6 V.

Τάση επίπλευσης:Λειτουργώντας σε χαμηλότερο επίπεδο από τη μαζική τάση, αυτή η τάση διατηρείται μόλις η μπαταρία φτάσει σε πλήρη φόρτιση. Για μια μπαταρία LiFePO4 12 volt, η τάση πλωτήρα είναι 13,5 V.

Εξισορρόπηση τάσης:Η εξισορρόπηση είναι μια κρίσιμη διαδικασία για τη διατήρηση της χωρητικότητας της μπαταρίας, η οποία απαιτεί περιοδική εκτέλεση. Η τάση εξισορρόπησης για μια μπαταρία LiFePO4 12 volt είναι 14,6 V.,

 

Τάση (V)	3,2V	12V	24V	48V	72V
Ογκος	3,65	14.6	29.2	58.4	87.6
Φλοτέρ	3.375	13.5	27.0	54.0	81,0
Ισοπαλία	3,65	14.6	29.2	58.4	87.6

 

Καμπύλη ρεύματος εκφόρτισης μπαταρίας 12V Lifepo4 0,2C 0,3C 0,5C 1C 2C

Η αποφόρτιση της μπαταρίας συμβαίνει όταν αντλείται ρεύμα από την μπαταρία για τη φόρτιση συσκευών. Η καμπύλη εκφόρτισης απεικονίζει γραφικά τη συσχέτιση μεταξύ τάσης και χρόνου εκφόρτισης.

Παρακάτω, θα βρείτε την καμπύλη εκφόρτισης για μια μπαταρία LiFePO4 12 V σε διάφορους ρυθμούς εκφόρτισης.

 

Παράγοντες που επηρεάζουν την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας

 

Παράγοντας	Περιγραφή	Πηγή
Θερμοκρασία μπαταρίας	Η θερμοκρασία της μπαταρίας είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν το SOC. Οι υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνουν τις εσωτερικές χημικές αντιδράσεις στην μπαταρία, οδηγώντας σε αυξημένη απώλεια χωρητικότητας της μπαταρίας και μειωμένη απόδοση φόρτισης.	Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ
Υλικό μπαταρίας	Διαφορετικά υλικά μπαταριών έχουν διαφορετικές χημικές ιδιότητες και εσωτερικές δομές, οι οποίες επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά φόρτισης και εκφόρτισης, και συνεπώς το SOC.	Battery University
Εφαρμογή μπαταρίας	Οι μπαταρίες υπόκεινται σε διαφορετικούς τρόπους φόρτισης και εκφόρτισης σε διαφορετικά σενάρια εφαρμογής και χρήσεις, επηρεάζοντας άμεσα τα επίπεδα SOC τους. Για παράδειγμα, τα ηλεκτρικά οχήματα και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας έχουν διαφορετικά μοτίβα χρήσης μπαταριών, που οδηγούν σε διαφορετικά επίπεδα SOC.	Battery University
Συντήρηση μπαταρίας	Η ακατάλληλη συντήρηση οδηγεί σε μειωμένη χωρητικότητα της μπαταρίας και ασταθές SOC. Η τυπική λανθασμένη συντήρηση περιλαμβάνει ακατάλληλη φόρτιση, παρατεταμένες περιόδους αδράνειας και ακανόνιστους ελέγχους συντήρησης.	Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ

 

Εύρος χωρητικότητας μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου (Lifepo4).

 

Χωρητικότητα μπαταρίας (Ah)	Τυπικές Εφαρμογές	Πρόσθετες λεπτομέρειες
10 αχ	Φορητές ηλεκτρονικές συσκευές, μικρής κλίμακας συσκευές	Κατάλληλο για συσκευές όπως φορητούς φορτιστές, φακούς LED και μικρά ηλεκτρονικά gadget.
20ω	Ηλεκτρικά ποδήλατα, συσκευές ασφαλείας	Ιδανικό για τροφοδοσία ηλεκτρικών ποδηλάτων, καμερών ασφαλείας και συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μικρής κλίμακας.
50 αχ	Συστήματα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας, μικροσυσκευές	Χρησιμοποιείται συνήθως σε ηλιακά συστήματα εκτός δικτύου, εφεδρική ισχύς για οικιακές συσκευές όπως ψυγεία και έργα ανανεώσιμης ενέργειας μικρής κλίμακας.
100 αχ	Τράπεζες μπαταριών RV, μπαταρίες θαλάσσης, εφεδρική ισχύς για οικιακές συσκευές	Κατάλληλο για τροφοδοσία οχημάτων αναψυχής (RV), σκαφών και παροχή εφεδρικής ισχύος για βασικές οικιακές συσκευές κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος ή σε τοποθεσίες εκτός δικτύου.
150 αχ	Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για μικρά σπίτια ή καμπίνες, εφεδρικά συστήματα μεσαίου μεγέθους	Σχεδιασμένο για χρήση σε μικρά σπίτια ή καμπίνες εκτός δικτύου, καθώς και μεσαίου μεγέθους εφεδρικά συστήματα ισχύος για απομακρυσμένες τοποθεσίες ή ως δευτερεύουσα πηγή ενέργειας για κατοικίες.
200 αχ	Συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας, ηλεκτρικά οχήματα, εφεδρική ισχύς για εμπορικά κτίρια ή εγκαταστάσεις	Ιδανικό για έργα αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας, τροφοδοσία ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και παροχή εφεδρικής ισχύος για εμπορικά κτίρια, κέντρα δεδομένων ή κρίσιμες εγκαταστάσεις.

 

Οι πέντε βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής των μπαταριών LiFePO4.

 

Παράγοντας	Περιγραφή	Πηγή δεδομένων
Υπερφόρτιση/Υπερφόρτιση	Η υπερφόρτιση ή η υπερφόρτιση μπορεί να βλάψει τις μπαταρίες LiFePO4, οδηγώντας σε υποβάθμιση της χωρητικότητας και μειωμένη διάρκεια ζωής. Η υπερφόρτιση μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στη σύνθεση του διαλύματος στον ηλεκτρολύτη, με αποτέλεσμα την παραγωγή αερίου και θερμότητας, που οδηγεί σε διόγκωση της μπαταρίας και εσωτερική βλάβη.	Battery University
Πλήθος κύκλου φόρτισης/εκφόρτισης	Οι συχνοί κύκλοι φόρτισης/εκφόρτισης επιταχύνουν τη γήρανση της μπαταρίας, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της.	Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ
Θερμοκρασία	Οι υψηλές θερμοκρασίες επιταχύνουν τη γήρανση της μπαταρίας, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η απόδοση της μπαταρίας επηρεάζεται επίσης, με αποτέλεσμα τη μείωση της χωρητικότητας της μπαταρίας.	Battery University; Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ
Ποσοστό χρέωσης	Οι υπερβολικοί ρυθμοί φόρτισης μπορεί να προκαλέσουν υπερθέρμανση της μπαταρίας, καταστρέφοντας τον ηλεκτρολύτη και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.	Battery University; Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ
Βάθος εκκένωσης	Το υπερβολικό βάθος εκφόρτισης έχει επιζήμια επίδραση στις μπαταρίες LiFePO4, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής τους.	Battery University

 

Τελικές Σκέψεις

Ενώ οι μπαταρίες LiFePO4 μπορεί να μην είναι αρχικά η πιο προσιτή επιλογή, προσφέρουν την καλύτερη μακροπρόθεσμη αξία. Η χρήση του διαγράμματος τάσης LiFePO4 επιτρέπει την εύκολη παρακολούθηση της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας (SoC).