Na stránkách Napěťový diagram Lifepo4 12V 24V 48V a Tabulka stavu nabití napětí LiFePO4 poskytuje ucelený přehled napěťových úrovní odpovídajících různým stavům nabití pro Baterie LiFePO4. Pochopení těchto úrovní napětí je zásadní pro sledování a řízení výkonu baterie. Na základě této tabulky mohou uživatelé přesně vyhodnotit stav nabití svých baterií LiFePO4 a podle toho optimalizovat jejich používání.
Co je LiFePO4?
Baterie LiFePO4 neboli lithium-železo-fosfátové baterie jsou typem lithium-iontové baterie složené z iontů lithia v kombinaci s FePO4. Svým vzhledem, velikostí a hmotností jsou podobné olověným akumulátorům, ale výrazně se liší elektrickým výkonem a bezpečností. Ve srovnání s jinými typy lithium-iontových baterií nabízejí baterie LiFePO4 vyšší vybíjecí výkon, nižší hustotu energie, dlouhodobou stabilitu a vyšší rychlost nabíjení. Díky těmto výhodám jsou preferovaným typem baterií pro elektromobily, lodě, drony a elektrické nářadí. Kromě toho se používají v systémech skladování solární energie a záložních zdrojích energie díky dlouhé životnosti nabíjecího cyklu a vynikající stabilitě při vysokých teplotách.
Tabulka stavu nabití zařízení Lifepo4
Tabulka stavu nabití zařízení Lifepo4
| Stav nabití (SOC) | 3,2 V Napětí baterie (V) | 12V Napětí baterie (V) | 36V Napětí baterie (V) |
|---|---|---|---|
| 100 % Aufladung | 3.65V | 14.6V | 43.8V |
| 100 % Ruhe | 3.4V | 13.6V | 40.8V |
| 90% | 3.35V | 13.4V | 40.2 |
| 80% | 3.32V | 13.28V | 39.84V |
| 70% | 3.3V | 13.2V | 39.6V |
| 60% | 3.27V | 13.08V | 39.24V |
| 50% | 3.26V | 13.04V | 39.12V |
| 40% | 3.25V | 13V | 39V |
| 30% | 3.22V | 12.88V | 38.64V |
| 20% | 3.2V | 12.8V | 38.4 |
| 10% | 3V | 12V | 36V |
| 0% | 2.5V | 10V | 30V |
Napětí Lifepo4 Tabulka stavu nabití 24V
| Stav nabití (SOC) | 24V Napětí baterie (V) |
|---|---|
| 100 % Aufladung | 29.2V |
| 100 % Ruhe | 27.2V |
| 90% | 26.8V |
| 80% | 26.56V |
| 70% | 26.4V |
| 60% | 26.16V |
| 50% | 26.08V |
| 40% | 26V |
| 30% | 25.76V |
| 20% | 25.6V |
| 10% | 24V |
| 0% | 20V |
Napětí Lifepo4 Tabulka stavu nabití 48V
| Stav nabití (SOC) | 48V Napětí baterie (V) |
|---|---|
| 100 % Aufladung | 58.4V |
| 100 % Ruhe | 58.4V |
| 90% | 53.6 |
| 80% | 53.12V |
| 70% | 52.8V |
| 60% | 52.32V |
| 50% | 52.16 |
| 40% | 52V |
| 30% | 51.52V |
| 20% | 51.2V |
| 10% | 48V |
| 0% | 40V |
Tabulka stavu nabití Lifepo4 72V
| Stav nabití (SOC) | Napětí baterie (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 |
Napěťový graf LiFePO4 (3,2 V, 12 V, 24 V, 48 V)
3,2V Lifepo4 napěťový graf
Napěťový graf Lifepo4 12V
24V napěťový diagram Lifepo4
36V Lifepo4 napěťový graf
48V napěťový diagram Lifepo4
Nabíjení a vybíjení baterií LiFePO4
Tabulka stavu nabití (SoC) a napětí baterie LiFePO4 poskytuje ucelený přehled o tom, jak se mění napětí baterie LiFePO4 v závislosti na jejím stavu nabití. SoC představuje procento dostupné energie uložené v baterii vzhledem k její maximální kapacitě. Pochopení tohoto vztahu je klíčové pro sledování výkonu baterie a zajištění optimálního provozu v různých aplikacích.
| Stav nabití (SoC) | Napětí baterie LiFePO4 (V) |
|---|---|
| 0% | 2,5 V - 3,0 V |
| 10% | 3,0 V - 3,2 V |
| 20% | 3,2 V - 3,4 V |
| 30% | 3,4 V - 3,6 V |
| 40% | 3,6 V - 3,8 V |
| 50% | 3,8 V - 4,0 V |
| 60% | 4,0 V - 4,2 V |
| 70% | 4,2 V - 4,4 V |
| 80% | 4,4 V - 4,6 V |
| 90% | 4,6 V - 4,8 V |
| 100% | 4,8 V - 5,0 V |
Určení stavu nabití baterie (SoC) lze provést různými metodami, včetně vyhodnocení napětí, počítání coulombů a analýzy specifické hmotnosti.
Posouzení napětí: Vyšší napětí baterie obvykle znamená, že je baterie nabitější. Pro přesné měření je nezbytné nechat baterii před měřením alespoň čtyři hodiny odpočívat. Někteří výrobci doporučují ještě delší dobu klidu, až 24 hodin, aby byly zajištěny přesné výsledky.
Počítání Coulombů: Touto metodou se měří tok proudu do baterie a z baterie, vyjádřený v ampérsekundách (As). Sledováním rychlosti nabíjení a vybíjení baterie umožňuje coulomb counting přesné vyhodnocení SoC.
Analýza specifické hmotnosti: Měření SoC pomocí specifické hmotnosti vyžaduje hydrometr. Tento přístroj sleduje hustotu kapaliny na základě vztlaku a poskytuje informace o stavu baterie.
Pro prodloužení životnosti baterie LiFePO4 je nezbytné ji správně nabíjet. Každý typ baterie má specifickou prahovou hodnotu napětí pro dosažení maximálního výkonu a zlepšení stavu baterie. Odkaz na tabulku SoC může být vodítkem při dobíjení. Například úroveň nabití 24V baterie 90% odpovídá přibližně 26,8V.
Křivka stavu nabití znázorňuje, jak se mění napětí 1článkové baterie v průběhu nabíjení. Tato křivka poskytuje cenné informace o chování baterie při nabíjení a pomáhá optimalizovat nabíjecí strategie pro prodloužení životnosti baterie.
Křivka stavu nabití baterie Lifepo4 @ 1C 25C
Napětí: Vyšší jmenovité napětí znamená, že baterie je více nabitá. Pokud například baterie LiFePO4 s nominálním napětím 3,2 V dosáhne napětí 3,65 V, znamená to, že je baterie vysoce nabitá.
Coulombův čítač: Tento přístroj měří tok proudu do baterie a z baterie, vyjádřený v ampérsekundách (As), a měří tak rychlost nabíjení a vybíjení baterie.
Specifická hmotnost: Ke stanovení stavu nabití (SoC) je zapotřebí hydrometr. Hustotu kapaliny určuje na základě vztlaku.
Parametry nabíjení baterie LiFePO4
Nabíjení baterií LiFePO4 zahrnuje různé parametry napětí, včetně nabíjecího, plovoucího, maximálního/minimálního a jmenovitého napětí. Níže je uvedena tabulka s podrobným popisem těchto parametrů nabíjení v různých napěťových úrovních: 3,2 V, 12 V, 24 V, 48 V, 72 V.
| Napětí (V) | Rozsah nabíjecího napětí | Rozsah plovákového napětí | Maximální napětí | Minimální napětí | Jmenovité napětí |
|---|---|---|---|---|---|
| 3.2V | 3,6 V - 3,8 V | 3,4 V - 3,6 V | 4.0V | 2.5V | 3.2V |
| 12V | 14,4 V - 14,6 V | 13,6 V - 13,8 V | 15.0V | 10.0V | 12V |
| 24V | 28,8 V - 29,2 V | 27,2 V - 27,6 V | 30.0V | 20.0V | 24V |
| 48V | 57,6 V - 58,4 V | 54,4 V - 55,2 V | 60.0V | 40.0V | 48V |
| 72V | 86,4 V - 87,6 V | 81,6 V - 82,8 V | 90.0V | 60.0V | 72V |
Lifepo4 Battery Bulk Float Vyrovnání napětí
Běžně se vyskytují tři základní typy napětí: hromadné, plovoucí a vyrovnávací.
Hromadné napětí: Tato úroveň napětí usnadňuje rychlé nabíjení baterie, které se obvykle projevuje v počáteční fázi nabíjení, kdy je baterie zcela vybitá. U 12voltové baterie LiFePO4 je objemové napětí 14,6 V.
Napětí plováku: Toto napětí, které pracuje na nižší úrovni než objemové napětí, se udržuje, jakmile baterie dosáhne plného nabití. U 12voltové baterie LiFePO4 je plovoucí napětí 13,5 V.
Vyrovnání napětí: Vyrovnávání je klíčový proces pro udržení kapacity baterie, který vyžaduje pravidelné provádění. Vyrovnávací napětí pro 12voltovou baterii LiFePO4 je 14,6 V.、.
| Napětí (V) | 3.2V | 12V | 24V | 48V | 72V |
|---|---|---|---|---|---|
| Hromadné | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
| Float | 3.375 | 13.5 | 27.0 | 54.0 | 81.0 |
| Vyrovnat | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
Křivka vybíjecího proudu 12V baterie Lifepo4 0,2C 0,3C 0,5C 1C 2C
K vybíjení baterie dochází, když se z baterie odebírá energie pro nabíjení spotřebičů. Vybíjecí křivka graficky znázorňuje závislost mezi napětím a dobou vybíjení.Níže najdete vybíjecí křivku pro 12V baterii LiFePO4 při různých rychlostech vybíjení.
Faktory ovlivňující stav nabití baterie
| Faktor | Popis | Zdroj: |
|---|---|---|
| Teplota baterie | Teplota baterie je jedním z důležitých faktorů ovlivňujících SOC. Vysoké teploty urychlují vnitřní chemické reakce v baterii, což vede ke zvýšené ztrátě kapacity baterie a snížení účinnosti nabíjení. | Ministerstvo energetiky USA |
| Materiál baterie | Různé materiály baterií mají různé chemické vlastnosti a vnitřní strukturu, které ovlivňují nabíjecí a vybíjecí vlastnosti, a tím i SOC. | Battery University |
| Aplikace baterie | Baterie procházejí různými režimy nabíjení a vybíjení v různých aplikačních scénářích a při různých způsobech použití, což přímo ovlivňuje jejich úroveň SOC. Například elektrická vozidla a systémy skladování energie mají různé způsoby používání baterií, což vede k různým úrovním SOC. | Battery University |
| Údržba baterií | Nesprávná údržba vede ke snížení kapacity baterie a nestabilnímu stavu SOC. Typická nesprávná údržba zahrnuje nesprávné nabíjení, delší období nečinnosti a nepravidelné kontroly údržby. | Ministerstvo energetiky USA |
Rozsah kapacity lithium-železo-fosfátových baterií (Lifepo4)
| Kapacita baterie (Ah) | Typické aplikace | Další podrobnosti |
|---|---|---|
| 10ah | Přenosná elektronika, malá zařízení | Vhodné pro zařízení, jako jsou přenosné nabíječky, LED svítilny a malé elektronické přístroje. |
| 20ah | Elektrická kola, bezpečnostní zařízení | Ideální pro napájení elektrických jízdních kol, bezpečnostních kamer a malých systémů obnovitelných zdrojů energie. |
| 50ah | Systémy skladování solární energie, malé spotřebiče | Běžně se používá v off-grid solárních systémech, pro záložní napájení domácích spotřebičů, jako jsou chladničky, a v malých projektech obnovitelných zdrojů energie. |
| 100ah | Baterie pro obytná vozidla, lodní baterie, záložní napájení pro domácí spotřebiče | Vhodné pro napájení obytných vozidel, lodí a pro záložní napájení základních domácích spotřebičů při výpadku proudu nebo v místech mimo elektrickou síť. |
| 150ah | Systémy skladování energie pro malé domy nebo chaty, středně velké systémy záložního napájení | Je navržen pro použití v malých domech nebo chatách mimo síť a jako středně velký záložní napájecí systém pro vzdálené lokality nebo jako sekundární zdroj energie pro obytné nemovitosti. |
| 200ah | Velkokapacitní systémy skladování energie, elektrická vozidla, záložní napájení pro komerční budovy nebo zařízení. | Ideální pro rozsáhlé projekty skladování energie, napájení elektromobilů a záložní napájení komerčních budov, datových center nebo kritických zařízení. |
Pět klíčových faktorů ovlivňujících životnost baterií LiFePO4.
| Faktor | Popis | Zdroj dat |
|---|---|---|
| Přebíjení/přebíjení | Přebíjení nebo nadměrné vybíjení může poškodit baterie LiFePO4, což vede ke snížení kapacity a zkrácení životnosti. Přebíjení může způsobit změny ve složení roztoku v elektrolytu, což vede k tvorbě plynu a tepla, což vede k bobtnání baterie a jejímu vnitřnímu poškození. | Battery University |
| Počet nabíjecích/vybíjecích cyklů | Časté cykly nabíjení a vybíjení urychlují stárnutí baterie a zkracují její životnost. | Ministerstvo energetiky USA |
| Teplota | Vysoké teploty urychlují stárnutí baterie a zkracují její životnost. Při nízkých teplotách je rovněž ovlivněn výkon baterie, což vede ke snížení její kapacity. | Battery University; Ministerstvo energetiky USA |
| Rychlost nabíjení | Nadměrná rychlost nabíjení může způsobit přehřátí baterie, poškození elektrolytu a snížení životnosti baterie. | Battery University; Ministerstvo energetiky USA |
| Hloubka vypouštění | Nadměrná hloubka vybití má na baterie LiFePO4 škodlivý vliv a snižuje jejich životnost. | Battery University |
Závěrečné myšlenky
Akumulátory LiFePO4 sice nejsou zpočátku cenově nejdostupnější variantou, ale z dlouhodobého hlediska nabízejí nejlepší hodnotu. Použití napěťového diagramu LiFePO4 umožňuje snadné sledování stavu nabití baterie (SoC).
