LiFePO4 & Litio-ioia

2020-08-03 06:45

LiFePO4

Bakarka LiFePO4 zelulek 3,2V edo 3,3V inguruko tentsio nominala dute. Serieko zelula anitz erabiltzen ditugu (normalean 4) litiozko burdin fosfato bateria bat osatzeko.

• Serieko lau litro burdin fosfato zelula erabiliz, gutxi gorabehera ~ 12,8-14,2 volt volt pakete ematen dizkigu. Hau da berun-azido edo AGM bateria tradizionaletara aurkituko dugun gauzarik itxiena.
• Litioko burdin fosfato zelulek zelulen dentsitate handiagoa dute berun azidoak baino, pisuaren zati batean.
• Litiozko burdin fosfato zelulek litio ioiek baino zelula dentsitate txikiagoa dute. Horrek ez du hain hegazkorra eta erabiltzeko modu seguruagoa bihurtzen du. AGM paketetarako ia banan-banan eskaintzen du.
• Litio-ioizko zelulen dentsitate berdina lortzeko, litiozko burdin fosfato zelulak paraleloan pilatu behar ditugu, beren ahalmena handitzeko. Beraz, litio ioi-zelula baten ahalmen berdina duten litiozko burdin fosfatoko bateriak handiagoak izango dira, paraleloan zelula gehiago behar baitira gaitasun bera lortzeko.
• Litiozko burdin fosfato zelulak tenperatura altuko inguruneetan erabil daitezke, non litio ioi zelulak ez diren inoiz erabili behar +60 ºC baino gehiago.
• Litiozko burdinaren fosfato bateriaren ohiko bizimodua 1500-2000 karga ziklokoa da, 10 urtez.
• Normalean litiozko burdin fosfato pakete batek kargatuko du 350 egunez.
• litioko burdin fosfato zelulek lau aldiz (4x) dute berun azido bateriek duten ahalmena.

Litio-ioi

Bakarka Litio-ioi gelaxkek 3,6 V edo 3,7 volt-eko tentsio nominala izan ohi dute. Serieko zelula anitz erabiltzen ditugu (normalean 3) ~ 12 volteko litio ioi bateria bateria osatzeko.

• Litio ioizko zelulak 12v-eko potentzia banku bat erabiltzeko, 3 multzoan jartzen ditugu 12,6 volt pakete lortzeko. Hau da berun azido estalitako bateria baten tentsio nominala lor dezakegun gertuenena, litio ioizko zelulak erabiliz
• Litio ioi zelulek goian aipatu dugun litio burdin fosfatoak baino zelula dentsitate handiagoa dute. Horrek esan nahi du horietako gutxiago erabiltzen ditugula nahi dugun ahalmenerako. Zelulen dentsitate handiagoa aldakortasun handiagoa izatearen garestia da.
• Litozko burdinaren fosfatoarekin gertatzen den bezala, litio-ioizko zelulak ere pilatu ditzakegu paraleloan, gure paketeen ahalmena handitzeko.
• Litio ioizko bateriaren ohiko bizimodua bi edo hiru urte edo 300 eta 500 karga ziklokoa da.
• Normalean Litio-Ion pakete batek 300 egunez kargatuko du.

Pakete-tentsioak

Atal hau gehituko dut gure Facebooken jarraitzaileetako baten iritzia oinarritzat hartuta.
Litio-ioizko bateria-paketetan serieko 3 gelaxka erabiltzearen arrazoia tentsioa da. 4S litio ioizko pakete batek tentsio handiegia du (~ 16,8v) beteta dagoenean. Aitzitik, 3s litio-ioizko pakete batek bere tentsio-kurbaren amaieran eman dezakeena baino tentsio handiagoa behar duten irrati batzuk daude. 4S litio ioi pakete bat erabili nahi badugu, DC DC erregulatzaile bat integratu behar dugu, tentsio irteera kudeatzeko. Edo, bigarren paragrafoan aipatu dudan moduan, litio burdin fosfato zelulak ere erabil ditzakegu, 14,2-14,4v guztiz kargatuta dauzkatenak. Hau oso ondo dago irrati gehienetan, baina irakurri zure irratiaren tentsio eskakizunak.

kargatzea

burdin fosfato litio + litio ioi zelulak kargatzea oso antzekoa da. Biek korronte konstantea eta ondoren tentsio konstantea erabiltzen dituzte. Kanaleko DIY bateria-paketeetako bati buruz ari bagara, eguzki edo mahaigaineko karga bi engranajeren bidez egiten da.

• Lehenik eta behin tentsioa eta korronte iturria ditugu. Erregulagarria den buck bat izan daiteke, edo eguzki panel bat adibidez.
• Ondoren karga-kontroladorea dugu. Honek gure tentsio / korronte iturritik irteten den tentsioa eta korrontea erregulatzen ditu, BMSak elikatuz.
• Azkenean, BMSak erregulatutako tentsioa bidaltzen du paketera. Gainera, tentsioa kanporatzen du besteek baino tentsio handiagoa duten zeluletatik. Horrek besteei aukera emateko aukera ematen die. Bioenno-k dioena gorabehera, inoiz ez konektatu arautu gabeko iturri bat bateriara (BMS edo ez!).

Eguraldi hotza

Bateria guztiekin gertatzen den bezala, hotzak litio ioi edo burdin fosfato zelulek kargatzeko duten gaitasunean eragina du. Beraz, zerbait egin behar dugu bateria izoztearen azpitik erortzen ez dela ziurtatzeko. Bateria kargatzea eguraldi hotzean aterpe bat zabaltzeko arrazoietako bat da. Nahiko erraza da aterpearen barruan tenperatura izoztearen gainetik mantentzea, zure eguzki energia edo sorgailua karpan kanpo geratzen den bitartean. Zelula horiek izoztearen gainetik mantentzeko trikimailu bat, haiek eta irrati ekipoa edukitzea da itxitura baten barruan. Irrati guztiek beroa egiten dute, beraz, aireztapena (nolabait) murrizteko, irratiaren beroak bateriaren inguruko espazioa nabarmen berotuko du. Beste trikimailu bat da eskuko berogailuak erabiltzea bateriaren konpartsotik gertu edo barruan. Kontua da zentzu komuna erabiltzea. Badakigu izoztearen azpian pilak ez liratekeela kargatu behar, funtzionamendu-praktika aldaketa erraz batek hori erraz dezake.

Oreka

Multzoan gelaxka bat baino gehiago dituzten paketeak eraikitzen ari bazara, paketearen edo kargagailuaren zelulak orekatu beharko dituzu.
Garrantzitsua da norberak pakete bat nola eraiki erakusten duen YouTube bideo edo bloga egin dezakeelako, ez du zertan esan nahi zertan ari diren jakiten.
Beheko lerroa, zure zelulak eskuz orekatu behar dituzu, edo zure zelulak aktiboki orekatu. nire bateria-proiektuetako bat eraikitzen ari bazara, ETA gainera pakete hori erabiliko duzu aldi berean kargatu eta deskargatzen duzun bitartean, oreka aktiboa da bidea. Bestalde, pakete hori deskargatzeko soilik erabiltzen ari bazara, deskargatzeko eremura eraman eta gero etxera itzultzen zarenean kargatzen baduzu, teknikoki ez duzu orekatzeko beharrik paketea deskargatzen duzun bitartean. Zelulak 4s edo 3s pakete gisa kargatuko badituzu, oreka-karga beharko duzu, edo banaka kobratu. Jakina, 18650 bateriak erabiltzen badituzu, eta zure kargagailuak aldi berean gelaxka bat baino gehiago kargatzen ditu.

BMS bat aukeratzea

Hurrengo paragrafoan bateria-pakete osoa eraiki nahi luketen guztiei buruzkoa da. Aurreko paragrafoak irakurri dituzunean, litio ioiaren eta litio burdinaren fosfatoaren arteko tentsioak bakarrak direla ulertzen duzu. Horrek esan nahi du bateriarako erabiltzen dituzun BMSak litiozko ioi edo litio burdinaren fosfatoari dagozkienak direla. Kanaletako proiektuetan oreka-taula desberdinak aurki ditzakezu. Oreka-taulak haietatik eskatzen ditugun gaitasunen arabera aukeratzen ditugu Mahaia aukeratu aurretik jakin behar dugu:

• Zenbat anplifikatu nahi ditugu taula gainean
• Zenbat zelula seriean daude
• Litio ioia edo litio burdinaren fosfato zelulak erabiliko diren ala ez
• Taulak zelula orekatzeko aukera eskaintzen du (BMS bat erabiltzen baduzu beti lortu zelula orekatzearekin)

Zenbaki hauek dituzunean, hornitzailearen BMS egokia aukeratzeko erabil ditzakezu. Ez zenuke prezioari begira egon behar zure eskakizunak ulertu arte. EBay eta Alibaba saltzaileek ere zaindu beharko lukete. Askotan gaizki etiketatzen dituzte BMS batzordeak benetan eskaintzen dituzten baino gaitasun handiagoak dituztenak. Erabil ezazu beraz zentzu komuna Badakit BMS 15 ampotik tiraka ariko naizela, normalean eBay bat erosten dut, 30 amp balioztatuta.
Zergatik gehiago nahi duzu BMS bat txertatu zure proiektuan? BMS on batek ere ezaugarri hauek eskaintzen ditu:

• Tentsioen gaineko babesa
• Tentsio azpiko babesa
• Zirkuitu laburren babesa
• Oreka

Jendeak BMS bat ez erabiltzeko esaten duzunean edo orekatzea ez da beharrezkoa, BMSak ematen duen babes osagarria ulertu gabe egiten dute. Janaria pentsatzeko!

Lithium vs SLA Deskarga grafikoa

Batzuetan gogor saiatuz gero, operadoreek oraindik ere ilusioarekin jarraitzen dute gaitasun bereko berun azido estalitako bateria bat ez dela, ezta litio ioi edo burdin lito fosfato paketea baino hobea ere. Normalean prezioan oinarritzen da. Hori zentzugabekeria da!
Hona hemen zenbait datu.

• Berun azido bateria ez erabiltzeko arrazoi bakarra pisua da. Litio eta litio burdin fosfato paketeak pisuaren zati bat dira zelula dentsitate handiagoa eskaintzen duten bitartean. Horrek funtzionamendu denbora handiagoa izatera edo gure engranajea askoz denbora gehiagoz elikatzeko gaitasuna dakar, tamaina / pisua handitu gabe.
• Berun zigilu azidoko bateria txikiek karga handiaren muturreko tentsio jaitsiera dute. Ez ziren inoiz amperaje handiko aplikazioetarako diseinatu. Izan ere, berun azido estalitako bateria txikiak denbora luzean haien gainean karga txikia izateko diseinatuta zeuden. 100 watt-eko irrati moderno batetik 15 eta 20 ampa tipikoekin aplikatuta, tentsio jaitsiera handia sumatzen dugu. Behar bezala eraikitako litio ioi edo litio burdinaren fosfato paketeak ez du berun azido bateriaren tentsio jaitsiera bera erakusten. Izan ere, kargapean, tentsioa nahiko laua da litio ioia eta litio burdina fosfato paketeak deskargatzen diren bitartean.
• Litio-ioiaren edo litio burdin fosfatoen baterien inguruko ilusioetako bat “kargatzeko zaila da” da. Izan ere, litio ioia eta litio burdina fosfato paketeak errazago kargatzen dira berun azido zigilatu bateria bat baino. Jakin behar dugun guztia da seriean zenbat zelula ditugun eta paketean dauden zelula indibiduoen tentsioa. Ondoren, erabili zenbaki hori etengabeko tentsio-korronte paketean aplikatzeko. Hau oinarrizko matematika da! Ez dago karroza tentsiorik edo inolako faserik litio edo litio burdin fosfato paketeak kargatzean. Etengabeko tentsio konstantea. Bateria bere tentsio kurbaren gailurrera iristen denean, beteta dago. Ez da flotagarria, ez xurgapena, .. beteta dago bere tentsio kurbaren gailurrera iristen denean.

Beraz, desinformazio asko dago interneten. YouTubers-ek bultzatuta, ikerketa ezagutzen ez duten edo gehiago egin ez dutenak ere badira. Ez haiek zapuztea, baina garrantzitsua da gutako bakoitzak gure ikerketa egitea. Ados nago gainazalean berunezko azido bateria erostea merkeagoa dela dirudi, litio-ioia edo litio burdin fosfato paketea baino. Prezioaz harago begiratzeko beste hainbat gauza daude, galdera horri benetako erantzuna ematen diotenak. Ez dut uste proiektu berritan berunezko azido bateriak erabiltzea. Beraz, litio ioia eta litio burdinaren fosfatoa uzten ditu. Zein erabili beharko zenuke proiektu batean? Horra hor nola aukeratzen dudan.

• Ultralight oinez nahiko distantziara joaten saiatzen ari banaiz, litio ioia da ziurrenik modurik onena. Zelula dentsitate handiagoak iraupen luzeagoa ematen du litio burdin fosfatoa baino pakete txikiagoan,
• Lantzeko erraza den zerbait bilatzen ari banaiz, 3S Li-Ion baino gehiago ordu watt ordu gehiago, tradizionalki SLA baterian erabiltzen nuen tokian, LiFePO4 aukera hobea da.
• Eguzki sorgailu kanpoko baterietan biltegiratzeko inbertsiorik onena bilatzen ari naiz, 1500-2000 ziklo, mantenimendu zero eta 10 urte edo gehiago nahiko harrigarriak dirudite.

Munduko edozein gauza bezala, gure proiektuen emaitzak egiten ditugun ikerketetan oinarrituta daude. Askotan kritikak izaten ditut hainbeste bideo ez argitaratzeagatik, baina ikerketa eta atzeko lana egiten duzunean, ezinezkoa da eguneroko marruskari bideo zaharrik botatzea. Ikerketa mutilak ere. Azkenean oso aberasgarria izango da.

Bidaia Litioko bateriekin

Arauak jurisdikzio batetik bestera aldatzen dira, egunak gauean bezain erraz. Badirudi une honetan Ipar Amerikan sartu edo kanpoan hegan doazen baterien murrizketarik gogorrenak aurkitzen direla. FAA eta TSA webguneen arabera, 100 watt ordu baino gehiagoko litiozko bateriak aireko linearen onespena duten poltsetan baimendu daitezke, baina bidaiari bakoitzeko ordezko bi bateriara mugatuta daude. Litiozko bateri solteak debekatuta daude poltsak egiaztatuta. Ez FAAk eta ez TSAk ez dute inolako alderik litio ioiaren edo litio burdinaren fosfatoaren artean.