Den Lifepo4-spændingsdiagram 12V 24V 48V og LiFePO4-spændingsopladningstabel giver et omfattende overblik over spændingsniveauer, der svarer til forskellige opladningstilstande for LiFePO4-batteri. At forstå disse spændingsniveauer er afgørende for overvågning og styring af batteriets ydeevne. Ved at henvise til denne tabel kan brugerne nøjagtigt vurdere opladningstilstanden for deres LiFePO4-batterier og optimere deres brug i overensstemmelse hermed.
Hvad er LiFePO4?
LiFePO4-batterier, eller litiumjernfosfatbatterier, er en type litiumionbatteri, der består af litiumioner kombineret med FePO4. De ligner blybatterier i udseende, størrelse og vægt, men adskiller sig markant i elektrisk ydeevne og sikkerhed. Sammenlignet med andre typer litium-ion-batterier tilbyder LiFePO4-batterier højere afladningseffekt, lavere energitæthed, langtidsstabilitet og højere opladningshastigheder. Disse fordele gør dem til den foretrukne batteritype til elektriske køretøjer, både, droner og elværktøj. Derudover bruges de i solenergilagringssystemer og backup-strømkilder på grund af deres lange opladningscyklus og overlegne stabilitet ved høje temperaturer.
Lifepo4-spændingsopladningstabel
Lifepo4-spændingsopladningstabel
Opladningstilstand (SOC) | 3,2V Batterispænding (V) | 12V Batterispænding (V) | 36V Batterispænding (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 |
Lifepo4 Spændingsopladningstabel 24V
Opladningstilstand (SOC) | 24V Batterispænding (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 |
Lifepo4 Spændingsopladningstabel 48V
Opladningstilstand (SOC) | 48V Batterispænding (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 |
Lifepo4 Spændingsopladningstabel 72V
Opladningstilstand (SOC) | Batterispænding (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 |
LiFePO4-spændingsdiagram (3,2V, 12V, 24V, 48V)
3,2V Lifepo4-spændingsdiagram
12V Lifepo4 spændingsdiagram
24V Lifepo4 spændingsdiagram
36V Lifepo4 spændingsdiagram
48V Lifepo4 spændingsdiagram
Opladning og afladning af LiFePO4-batterier
Diagrammet over opladningstilstand (SoC) og LiFePO4-batterispænding giver en omfattende forståelse af, hvordan spændingen i et LiFePO4-batteri varierer med dets opladningstilstand. SoC repræsenterer den procentdel af den tilgængelige energi, der er lagret i batteriet, i forhold til dets maksimale kapacitet. At forstå dette forhold er afgørende for at overvåge batteriets ydeevne og sikre optimal drift i forskellige anvendelser.
Ladetilstand (SoC) | LiFePO4-batterispænding (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 |
Bestemmelse af et batteris ladetilstand (SoC) kan opnås ved hjælp af forskellige metoder, herunder spændingsvurdering, coulomb-tælling og analyse af specifik tyngdekraft.
Vurdering af spænding: Højere batterispænding indikerer typisk et mere fuldt batteri. For at få præcise målinger er det vigtigt at lade batteriet hvile i mindst fire timer før måling. Nogle producenter anbefaler endnu længere hvileperioder, op til 24 timer, for at sikre præcise resultater.
At tælle Coulombs: Denne metode måler strømmen ind og ud af batteriet, kvantificeret i ampere-sekunder (As). Ved at spore batteriets opladnings- og afladningshastigheder giver coulomb-tælling en præcis vurdering af SoC.
Analyse af specifik tyngdekraft: SoC-måling ved hjælp af specifik tyngdekraft kræver et hydrometer. Denne enhed overvåger væsketætheden baseret på opdrift og giver indsigt i batteriets tilstand.
For at forlænge LiFePO4-batteriets levetid er det vigtigt at oplade det korrekt. Hver batteritype har en specifik spændingstærskel for at opnå maksimal ydeevne og forbedre batteriets sundhed. Ved at henvise til SoC-diagrammet kan man styre opladningen. For eksempel svarer et 24 V-batteris 90%-opladningsniveau til ca. 26,8 V.
Ladetilstandskurven illustrerer, hvordan et 1-cellet batteris spænding varierer over opladningstiden. Denne kurve giver værdifuld indsigt i batteriets opladningsadfærd og hjælper med at optimere opladningsstrategier for at forlænge batteriets levetid.
Lifepo4-batteriets opladningskurve ved 1C 25C
Spænding: En højere nominel spænding indikerer en mere opladet batteritilstand. Hvis f.eks. et LiFePO4-batteri med en nominel spænding på 3,2 V når en spænding på 3,65 V, indikerer det et højt opladet batteri.
Coulomb-tæller: Denne enhed måler strømmen ind og ud af batteriet, kvantificeret i ampere-sekunder (As), for at måle batteriets opladnings- og afladningshastighed.
Specifik tyngdekraft: Et hydrometer er nødvendigt for at bestemme ladetilstanden (SoC). Det vurderer væskens massefylde baseret på opdrift.
Parametre for opladning af LiFePO4-batterier
Opladning af LiFePO4-batterier involverer forskellige spændingsparametre, herunder opladning, float, maksimum/minimum og nominel spænding. Nedenfor er en tabel, der beskriver disse opladningsparametre på tværs af forskellige spændingsniveauer: 3,2V, 12V, 24V,48V,72V
Spænding (V) | Opladningsspændingsområde | Flydespændingsområde | Maksimal spænding | Minimumsspænding | Nominel spænding |
---|---|---|---|---|---|
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 | 15.0V | 10.0V | 12V |
24V | 28,8V - 29,2V | 27,2V - 27,6V | 30.0V | 20.0V | 24V |
48V | 57,6V - 58,4V | 54,4V - 55,2V | 60.0V | 40.0V | 48V |
72V | 86,4V - 87,6V | 81,6V - 82,8V | 90.0V | 60.0V | 72V |
Lifepo4 Batteri Bulk Float udligner spænding
De tre primære spændingstyper, som man ofte støder på, er bulk, float og equalize.
Bulkspænding: Dette spændingsniveau gør det muligt at oplade batteriet hurtigt, hvilket typisk ses i den indledende opladningsfase, når batteriet er helt afladet. For et 12-volts LiFePO4-batteri er bulkspændingen 14,6 V.
Flydespænding: Denne spænding ligger på et lavere niveau end bulkspændingen og opretholdes, når batteriet er fuldt opladet. For et 12-volts LiFePO4-batteri er float-spændingen 13,5 V.
Udlign spændingen: Udligning er en afgørende proces for at opretholde batterikapaciteten, og den skal udføres med jævne mellemrum. Udligningsspændingen for et 12-volts LiFePO4-batteri er 14,6V.
Spænding (V) | 3.2V | 12V | 24V | 48V | 72V |
---|---|---|---|---|---|
Bulk | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
Flyder | 3.375 | 13.5 | 27.0 | 54.0 | 81.0 |
Udligne | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
12 V Lifepo4-batteriets afladningsstrømkurve 0,2 C 0,3 C 0,5 C 1 C 2 C
Batteriet aflades, når der trækkes strøm fra batteriet til at oplade apparater. Afladningskurven illustrerer grafisk sammenhængen mellem spænding og afladningstid. Nedenfor finder du afladningskurven for et 12 V LiFePO4-batteri ved forskellige afladningshastigheder.
Faktorer, der påvirker batteriets opladningstilstand
Faktor | Beskrivelse | Kilde |
---|---|---|
Batteriets temperatur | Batteriets temperatur er en af de vigtigste faktorer, der påvirker SOC. Høje temperaturer fremskynder interne kemiske reaktioner i batteriet, hvilket fører til øget tab af batterikapacitet og reduceret opladningseffektivitet. | Det amerikanske energiministerium |
Batteri Materiale | Forskellige batterimaterialer har forskellige kemiske egenskaber og interne strukturer, som påvirker opladnings- og afladningsegenskaberne og dermed SOC. | Batteri-universitetet |
Anvendelse af batteri | Batterier gennemgår forskellige opladnings- og afladningstilstande i forskellige applikationsscenarier og anvendelser, hvilket direkte påvirker deres SOC-niveauer. For eksempel har elbiler og energilagringssystemer forskellige batteriforbrugsmønstre, hvilket fører til forskellige SOC-niveauer. | Batteri-universitetet |
Vedligeholdelse af batterier | Forkert vedligeholdelse fører til nedsat batterikapacitet og ustabil SOC. Typisk forkert vedligeholdelse omfatter forkert opladning, lange perioder med inaktivitet og uregelmæssige vedligeholdelsestjek. | Det amerikanske energiministerium |
Kapacitetsområde for litium-jernfosfat (Lifepo4)-batterier
Batterikapacitet (Ah) | Typiske anvendelser | Yderligere detaljer |
---|---|---|
10ah | Bærbar elektronik, små enheder | Velegnet til enheder som bærbare opladere, LED-lommelygter og små elektroniske gadgets. |
20ah | Elektriske cykler, sikkerhedsudstyr | Ideel til at drive elektriske cykler, sikkerhedskameraer og små vedvarende energisystemer. |
50ah | Lagringssystemer til solenergi, små apparater | Bruges ofte i off-grid solsystemer, backup-strøm til husholdningsapparater som køleskabe og små vedvarende energiprojekter. |
100ah | Batteribanker til autocampere, skibsbatterier, nødstrøm til husholdningsapparater | Velegnet til at forsyne fritidskøretøjer og både med strøm og som backup til vigtige husholdningsapparater under strømafbrydelser eller på steder uden for nettet. |
150ah | Energilagringssystemer til små hjem eller hytter, mellemstore nødstrømsanlæg | Designet til brug i små off-grid-hjem eller -hytter samt mellemstore nødstrømsanlæg til fjerntliggende steder eller som en sekundær strømkilde til beboelsesejendomme. |
200ah | Store energilagringssystemer, elektriske køretøjer, backup-strøm til kommercielle bygninger eller anlæg | Ideel til store energilagringsprojekter, til at drive elbiler og til at levere backup-strøm til kommercielle bygninger, datacentre eller kritiske faciliteter. |
De fem vigtigste faktorer, der påvirker LiFePO4-batteriers levetid.
Faktor | Beskrivelse | Datakilde |
---|---|---|
Overopladning/overafladning | Overopladning eller overafladning kan beskadige LiFePO4-batterier og føre til kapacitetsnedbrydning og reduceret levetid. Overopladning kan medføre ændringer i elektrolytens sammensætning, hvilket resulterer i gas- og varmeudvikling, som kan få batteriet til at svulme op og forårsage indre skader. | Batteri-universitetet |
Optælling af opladnings-/afladningscyklusser | Hyppige op- og afladningscyklusser fremskynder batteriets ældning og reducerer dets levetid. | Det amerikanske energiministerium |
Temperatur | Høje temperaturer fremskynder batteriets ældning og reducerer dets levetid. Ved lave temperaturer påvirkes batteriets ydeevne også, hvilket resulterer i nedsat batterikapacitet. | Battery University; USA's energiministerium |
Opladningshastighed | For høje opladningshastigheder kan få batteriet til at overophede, beskadige elektrolytten og reducere batteriets levetid. | Battery University; USA's energiministerium |
Dybde af udledning | Overdreven afladningsdybde har en skadelig effekt på LiFePO4-batterier og reducerer deres cykluslevetid. | Batteri-universitetet |
Afsluttende tanker
Selvom LiFePO4-batterier måske ikke er den billigste løsning til at begynde med, giver de den bedste værdi på lang sigt. Ved at bruge LiFePO4-spændingsdiagrammet kan man nemt overvåge batteriets opladningstilstand (SoC).