LiFePO4 bataryasını araç aküsü olarak kullanma


11

Seri olarak bulunanların 4'ü standart 12 V voltajına çok yakın nominal 12.8V olduğundan, LiFePO4 bataryasını araba aküsü yerine kullanma fikri buldum. Ve hücreye bağlı olarak gerekli başlangıç ​​akımını elde etmek için bazılarına paralel olabiliriz. LiFePO4'ün Kurşun Asit'ten çok daha uzun ömrü olduğundan, bu pilin çok daha uzun süre dayanması gerekir.

Ancak birkaç sorun var:

  1. Şarj gerilimi. Çoğu alternatör şarj sırasında yaklaşık 14V volt ürettiğinden, LiFePO4 pil ile iyi olmalıdır, çünkü bunlar için maksimum voltaj 3.6V olduğundan bize 14.4V (4 * 3.6V = 14.4V) kadar küçük bir alan sağlar. Bireysel hücre dengelemesi, aşırı yükü dirence boşaltan basit dağıtıcı BMS ile yapılabilir. Ancak akü şarj edildiğinde alternatörün bağlantısını kesme olanağımız yok, bu yüzden ilk önce Soru: LiFePO4 aküyü maksimum akü voltajına yakın voltajla yüzer şarjda tutmak uygun mudur? Yoksa bu pil ömrünü önemli ölçüde azaltır mı?

  2. Şarj akımı. Bazı LiFePO4 hücreleri, alternatör tarafından üretilen tüm şarj akımını kolayca alabilecekleri şekilde yapılandırılabilir. (70A çıkış ve 3 paralel 40152S hücresi varsayarak) İkinci soru: Aşırı yük alternatörü veya modern alternatörler aşırı yüklenmeyi önlemek için voltajı düşürecek kadar akıllı olabilir mi?

  3. Aşırı deşarj koruması yok. Şu anda tamamen deşarj olmasına izin vermemenin yanı sıra bununla nasıl başa çıkacağına dair hiçbir fikrim yok.


Bazı detaylar burada: barnson.org/node/1154 , en önemlisi, bir LiPo'nun arabanızı doğrudan güneş ışığına park etmiş halde kalırken sıcaklıklara karşı dayanacağından şüpheliyim. Ayrıca (yorumlardan): "LiPos'u çok soğuk havalarda tamamen şarj etmeyin. Ortam sıcaklığı 40-50 derecenin altındaysa ve 4.2v / hücreye şarj ederseniz, LiPo ve ömrünü fazla şarj edersiniz yüzlerce değil onlarca döngüde numaralandırılmalıdır. "
RJR

1
@RJR LiPo <> LiFePO4. LiFePO4 'daha yüksek' sıcaklıklara toleranslıdır.
Russell McMahon

@RussellMcMahon ah, üzgünüm.
RJR

@RJR Kolayca yapılır. Onlarla denemeler yaparken şu anda iyi bir LiFePO4 odağım var. Uzaktan izlenen deepish deşarj uygulamasının kısa bir süre (veya başka) çalışmasını sağlamak üzere
Russell McMahon

Kendi araç akünüzü yapma yolunda iniyorsam, motoru çalıştırmak için bazı ultrakapasitörleri paralel olarak koyardım ve sadece araba kapalıyken radyo ve diğer şeyleri çalıştırmak için hücreleri kullanın.
tokamak

Yanıtlar:


11

LiFePO4 ve LiIon vs LiPo

Bazı insanlar LiIon pilleri hakkında yorum yaptı, ancak soru ve bu cevap LFP4 olarak yerlerde kısaltacağım Lityum Ferro Fosfat piller / LiFePO4 hakkında. .
Bunlar LiIon ve LiPo pillerle ilgilidir, ancak büyük farkları vardır.
Kayda değer, LiIon ve LiPo'ya (kimyasal olarak benzer olan) kıyasla LFP4, Lityum'un içinde bulunduğu dahili bir inaktif matrise sahiptir. Bu, kütle ve hacim enerji yoğunluklarını azaltır, ancak onları yıkıcı erime modlarından arındırır, daha uzun bir çevrim ömrü ve daha uzun bir takvim ömrü, daha düşük kapasite, daha düşük maksimum voltaj, daha iyi sıcaklık işletme ve depolama aralığı, daha iyi toplam enerji sağlar verimlilik - ve tüm yaşam maliyeti herhangi bir kurşun asit akününkinden çok daha düşüktür.


LFP4 (LiFePO4) 4 hücreli piller, normal 12V kurşun asitli araç aküleri için mükemmel yedekler yaparlar.Ama yapabildikleri çok uzun döngü ve takvim ömürlerini elde etmek için arabaya ve beslemeye doğru dikkat gösterilmelidir. Bunlar, uygun bir şekilde kullanıldığında (muhtemelen) herhangi bir uygulamadaki kurşun asit hücrelerinden çok daha uzun ömürlüdür ". Yanlış kullanıldıklarında erken ve pahalı bir ölümle ölürler.

Bu kullanıma uygun birkaç hücre veya pil üreticisi

Fırtına, Winston ve SinoPoly

Listeleyebileceğim başkaları da var, ancak bu isimlerdeki bir serach sizi doğru alana götürecek. Tüm bu markalar Thundersky olarak başladı, ancak yolun bölümleri vardı ve pahalı davalar oluşuyor.

Winston, aküler arası bağlantılara erişimi olmayan 12V 4 hücreli piller yapar. 40 Ah ve 60 Ah ebatlarının otomotiv kullanımına çok uygun olduğu iddia ediliyor. Simopoly ve Winston, hem 10 Ah 'dan büyük' ​​e_Ah 'e kadar tek hücreli pil üretiyor ve bunları gerektiği gibi birbirine bağlayabilirsiniz. Şu anda her biri fiziksel bir paket üretmek için çemberli 4 x 40 Ah tek hücre içeren 2 x SinoPoly 12v, 40Ah pil ile deney yapıyorum. Bir 12V, 40Ah 4 hücreli pil, yaklaşık bir Ford-Prefect pilinin boyutuna ve daha az ağırlığa sahiptir, ancak 4 silindirli bir otomobilde göreceğiniz en büyük LA piline eşittir.

ANCAK

Çeşitli pil üreticilerinden gelen talepler çakışıyor, ancak aynı değil, şarj özellikleri şüpheli, talep edilen ömürler satış yoluna bağlı olarak değişiyor ve hatta saygın satıcılar katılmıyor. Winston pil şarj özellikleri şüphesiz yüksek uç nokta voltajları kullanır - LFP4 için beklediğimden daha yüksek ama LiIon'un altında - neredeyse LiIon'un iyi çevrim ömrü elde etmek için süper muhafazakar olarak çalıştırılması gibi. Satıcılar, 10 Ah + hücreli çoğu markanın 5 yıl veya 10 yıl boyunca çeşitli koşullara tabi olduğunu ve muhtemelen şarj / deşarj yönetimi elektroniği kullanımına tabi olduğunu garanti eder. Yeterli madencilik için kriterler değişiklik gösterir - birçok kişi, Cma ve deşarj oranlarının spesifikasyonlar dahilinde olduğu sürece Vma ve Vmin'in yeterli olduğunu iddia eder, ancak yerel bir tedarikçi bir gaz göstergesi tipi monitör ve düşük voltajlı bir kesme talep eder. (BEN'

Agh - akşam yemeği çağrısı - buraya 1 dakika yorum ekleyeceğim ve daha sonra güncelleyeceğim (umarım)

Şarj gerilimi. Çoğu alternatör şarj sırasında yaklaşık 14V volt ürettiğinden, LiFePO4 pil ile iyi olmalıdır, çünkü bunlar için maksimum voltaj 3.6V olduğundan bize 14.4V (4 * 3.6V = 14.4V) kadar küçük bir alan sağlar.

Bazıları Winston LFP4'ün araba sistemlerinden daha yüksek V'ye ihtiyaç duyduğunu iddia ediyor. Diğerleri ne olursa olsun onları kullanır.

Araba voltajlarında SinoPoly TAMAM ...

Bireysel hücre dengelemesi, aşırı yükü dirence boşaltan basit dağıtıcı BMS ile yapılabilir.

Winstin mühürlü olarak dengelenemez, ancak süper dengeli hücrelerin iyi olduğunu iddia eder. Çok sayıda satıcı bunları satıyor ve söylüyor ama en az bir büyük alan bu yetersizlik nedeniyle derin deşarj için kullanılmamasını söylüyor. Çok dikkatli olurdum. Bu ve garip Winston voltajlarına dayanarak deneyim kazanma için Winston / SinoPoly ilk tercihini yaptım ve görünüşte üstün Winston özelliklerine rağmen SinoPoly aldım.

Ancak akü şarj edildiğinde alternatörün bağlantısını kesme imkanımız yok,

Başlama. Enerji kaynağınızı yönetebilmeniz gerekir - VE bunu yapmak yeterince kolaydır - ancak sisteminiz pil özelliklerini ihlal etmekte ısrar ediyorsa (bu durumda olmayabilir) LFP4 kullanmayın.

öyleyse ilk soru: LiFePO4 bataryasını maksimum batarya voltajına yakın voltajla değişken şarjda tutmak uygun mudur? Yoksa bu pil ömrünü önemli ölçüde azaltır mı?

Görüşler
Küçük LFP4 ile uğraşır - <1 Ah ila az Ah yüzer ZORUNLU DEĞİLDİR ya da erken ölürler.
Bazı LFP4 lrge pil üreticileri yüzmenin iyi olduğunu iddia ediyor.
Bunlar LiIon veya LiPo ya da başkalarını yüzmeyecek ... ve LFP4 hs farklılıkları olsa da huzursuzum. Bu sorunun cevabını şu andan itibaren bir yıl "uluslararası uzman" düzeyinde bileceğim :-) (Hala yaşıyorsa, gökyüzü düşmedi ve çok daha ilginç şeyler gelmedi).

Şarj akımı. Bazı LiFePO4 hücreleri, alternatör tarafından üretilen tüm şarj akımını kolayca alabilecekleri şekilde yapılandırılabilir. (70A çıkış ve 3 paralel 40152S hücresi varsayarak) İkinci soru: Aşırı yük alternatörü veya modern alternatörler aşırı yüklenmeyi önlemek için voltajı düşürecek kadar akıllı olabilir mi?

Bu derinlemesine tamamen akü ve alternatör özellikleri. Piller net özelliklere sahiptir. Onları aşmayın. Pilinizde iyi özellikler yoksa, satın almayın.

Aşırı deşarj koruması yok. Şu anda tamamen deşarj olmasına izin vermemenin yanı sıra bununla nasıl başa çıkacağına dair hiçbir fikrim yok.

Bu çok önemli. Bunu yapmanın çeşitli yolları vardır, ancak bir LFP4 büyük Ah hücresi yaklaşık 2.75V altına alınmamalıdır. Bundan emin olamıyorsanız, bunları kullanmayın. Çok fazla maliyetlidirler ve iyi tekne çapaları yapmak için hacim başına çok hafiftirler.

Anon ...


Modern bir araba alternatörünün aşırı yük için kendinden regüle edildiğini hatırladığımdan, yani çok fazla akım çekmeye çalışırsanız, sadece voltajı düşürür, eğer soğutma çalışıyorsa, aşırı yüklendiğinde biraz daha sıcak hava yapar, ancak acı çekmez Genellikle herhangi bir hasar. Voltaj daha fazla sıkıştırıldıkça atık ısı azalacaktır.
KalleMP

@KalleMP Evet - bir alternatör regülatörü maksimum voltajı sınırlar - ve ideal olarak bunu akıllıca yapar ve aşırı voltaj artırma şarjına izin verir, ardından bir şamandıra voltajına geri döner. Alternatörün kendisi çekirdek doygunluğu ile sınırlıdır ve kısa devre süresiz olarak dayanacak şekilde tasarlanabilir. Birkaç potansiyel (pun farkedilir :-)) sorunları vardır. Kurşun asit bekleme modunda 13.7V'de yüzer ve bu voltaj süresiz olarak uygulanabilir. Bu, Winston'ın söylediği şey için yeterli olmayabilir, SinoPoly'nin söylediklerinden daha fazlası olabilir, daha uzman olduğumda doğru olduğuna karar verdiğim şey olmayabilir ve ....
Russell McMahon

... CC chg'den şamandıra noktasına geçiş, aküye en iyi şekilde sahip olmayacağı zaman önemli miktarda şarj olacak şekilde değişebilir || Muhtemelen daha da kötüsü ve tavsiyeler çok değişkendir, LiFePO4 güvenli bir şekilde yüzebilir ancak bu şekilde yok edilebilir. AA (14500 hücre = 14mm çap x 50mm uzunluğunda) ila 18650 boyutunda (A123 ve birçok LiIon dizüstü bilgisayar pilinde olduğu gibi 18mm x 65mm) hücre aralığındaki küçük LiFePO4 şarj edilirken SÜRMELİ DEĞİLDİR. Bu yapılırsa ömür boyu önemli ölçüde kısalır. Büyük pilleri (örneğin 10Ah kadar hücreleri) düzleştirmenin neden TAMAM olmadığı, ancak küçük silindiriklerin değil. ....
Russell McMahon

.... Ya da bu uygulamalardan biri ya da diğeri yanlış ya da gereksizse | Ayrıca birçok Çin kaynağı, eklenen Y'nin Yttrium olduğu iddia edilen LiFeYPO4'ü satıyor. Bilinmiyorsa bunun ne gibi bir fark yarattığı. Winston, aynı kimyaya sahip sistemlerde nasıl daha yüksek voltajlar kullanabilir? Neden Winston Deepish deşarj ev güneş garantileri "5000 döngü" den "10 yıl" için son zamanlarda bilinmemektedir.Winston neden bir pili dengelenemez böylece güvenli bir şekilde mühürleyebileceğini düşündüğü bilinmemektedir. Bana bir yıl ver ve bilmeliyim
Russell McMahon

1
@ neverMind9 Otomobil üreticileri, tüm araba ömrü boyunca SİZİN size ne kadara mal olduğunu umursamıyor - fabrika kapısından onlara maliyeti önemsiyorlar. Kötü çalıştırılabilir "yerden tasarruf" lastikleri düşünün. Araba üreticisine para kazandırırlar ve aynı iç hacme ulaşırken bir aracı BÜYÜK boyutta küçültmelerini sağlarlar. Ayrıca SLIGHTLY daha hafif, SLIGHTLY daha iyi performans ve SLIGHTLY daha ucuz. Bunun için SİZİN güvenliğinizi, uzun vadeli rahatlığınızı ve kullanışlılığınızı ve ... Aynı başlangıç ​​performansı için LiFePO4'ün maliyeti daha yüksektir ve ömür onlar için önemsizdir, bu nedenle marş değildir (punta fark edilir).
Russell McMahon

1

Değeri için, kendimi düz 3.2V hücrelerden oluşturduğum 4 hücreli, 10 Ah LiFePO4 pil takımını iki yıldan fazla bir süredir sorunsuz bir şekilde yüzdüm. Bunu pico-PSU güç kaynağı olan bir Mini-ITX bilgisayar için yedek güç olarak kullandım. Giriş voltajı 75W DC güç kaynağından 14,5V'tur ve pil, bilgisayarın bundan daha fazlasını çektiği kısa sürelerde ek oomph sağlar. Pil hala iyi durumda.

Anladığım kadarıyla: Pili tamamen şarj etmek ve ardından voltajı korumak harika değil. Bunun nedeni, dahili şarj direncinin termal olarak dağılmasının, bataryadaki gerekli oksit tabakasında hala yıpranmasıdır. LiFePO4 buna LiPo'dan daha az duyarlıdır ve daha düşük voltaj seviyelerinde yüzmek, bu seviyede maksimum seviyede yüzmeye göre daha az soruna neden olur.


0

Lityum motosiklet aküleri caddenin altındaki yerde kolayca bulunabilir. Standart bir pil kutusunda, aynı terminallerde bulunurlar ve kutunun içinde gerekli tüm devrelere sahiptirler. Ayrıca o kadar hafif ki, boş bir mağaza teşhir ünitesi gibi hissediyorlar. Fiyat bir kurşun-asit bataryadan yaklaşık% 50 daha fazladır.

Lityum pillerin arıza modunun genellikle şiddetli bir yangın içerdiği göz önüne alındığında, kendi tasarımlarınızdan birini pahalı bir makinenin içine benzin tedarikinin ve birkaç litre yağın hemen yanına koymak istiyor musunuz?

Yüksek enerjili pil mühendisliği en iyi mühendislere bırakılmıştır. Gerekli deneyler için deneyim ve bütçeye sahipler ve test ünitesinin patlayıp gitmediğini umursamıyorlar - neredeyse birkaç kez yapılması bekleniyor.


6
LiIon LiFePO4. Bir LiFePO4 hücresinin kalbine çelik sürülebilir ve size suçlayıcı bir görünüm kazandırabilir ve çalışmaya devam edebilir. LiFePO4 mükemmel araba aküleri yapar, ancak yine de uygun bakım ve beslemeye ihtiyaç duyar.
Russell McMahon

Bunu okuyanlar için: LiFePO4 pil ile çelik hissesini süremez ve çalışmasını bekleyemezsiniz. Bunu yaptığınızda duman ve ısıya neden olabilir ve muhtemelen çalışmayı bırakabilir. Bununla birlikte, LiPo ve LiIon pillere göre çok daha sağlamdır.
Jon Watte
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.