The Lifepo4-jännitetaulukko 12V 24V 48V 48V ja LiFePO4 Jännitteen varaustilataulukko tarjoaa kattavan yleiskatsauksen eri varaustiloja vastaavista jännitetasoista, jotka vastaavat LiFePO4-akku. Näiden jännitetasojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää akun suorituskyvyn seurannassa ja hallinnassa. Viitaten tähän taulukkoon käyttäjät voivat arvioida tarkasti LiFePO4-akkujensa varaustilan ja optimoida niiden käytön sen mukaisesti.
Mikä on LiFePO4?
LiFePO4-akut eli litium-rautafosfaattiakut ovat eräänlainen litiumioniakku, joka koostuu FePO4:n kanssa yhdistetyistä litiumioneista. Ne muistuttavat ulkonäöltään, kooltaan ja painoltaan lyijyakkuja, mutta eroavat merkittävästi toisistaan sähköisen suorituskyvyn ja turvallisuuden osalta. Muihin litiumioniakkutyyppeihin verrattuna LiFePO4-akut tarjoavat suuremman purkaustehon, pienemmän energiatiheyden, pitkäaikaiskestävyyden ja suuremmat latausnopeudet. Näiden etujen ansiosta ne ovat suositeltavin akkutyyppi sähköajoneuvoissa, veneissä, droneissa ja sähkötyökaluissa. Lisäksi niitä käytetään aurinkoenergian varastointijärjestelmissä ja varavirtalähteissä niiden pitkän lataussyklin keston ja erinomaisen vakauden ansiosta korkeissa lämpötiloissa.
Lifepo4 Jännitteen varaustilataulukko
Lifepo4 Jännitteen varaustilataulukko
| Lataustila (SOC) | 3.2V Akun jännite (V) | 12V Akun jännite (V) | 36V Akun jännite (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 Jännite Lataustilataulukko 24V
| Lataustila (SOC) | 24V Akun jännite (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 Jännite Lataustilataulukko 48V
| Lataustila (SOC) | 48V Akun jännite (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 Jännite Lataustilataulukko 72V
| Lataustila (SOC) | Akun jännite (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-jännitetaulukko (3.2V, 12V, 24V, 48V)
3.2V Lifepo4-jännitetaulukko
12V Lifepo4-jännitetaulukko
24V Lifepo4-jännitetaulukko
36V Lifepo4-jännitetaulukko
48V Lifepo4-jännitetaulukko
LiFePO4-akun lataus ja purku
Lataustilaa (SoC) ja LiFePO4-akun jännitettä kuvaava kaavio antaa kattavan käsityksen siitä, miten LiFePO4-akun jännite vaihtelee sen lataustilan mukaan. SoC edustaa akkuun varastoidun käytettävissä olevan energian prosenttiosuutta suhteessa akun maksimikapasiteettiin. Tämän suhteen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää, kun seurataan akun suorituskykyä ja varmistetaan optimaalinen toiminta eri sovelluksissa.
| Lataustila (SoC) | LiFePO4 Akun jännite (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 |
Akun varaustila (SoC) voidaan määrittää eri menetelmillä, kuten jännitteen arvioinnilla, coulombilaskennalla ja ominaispainoanalyysillä.
Jännitteen arviointi: Korkeampi akun jännite osoittaa yleensä täyteen ladattua akkua. Tarkkojen lukemien saamiseksi on tärkeää antaa akun levätä vähintään neljä tuntia ennen mittausta. Jotkin valmistajat suosittelevat vielä pidempää lepoaikaa, jopa 24 tuntia, tarkkojen tulosten varmistamiseksi.
Coulombien laskeminen: Tällä menetelmällä mitataan akkuun ja akusta tulevan ja sieltä lähtevän virran kulkua ampeerisekunteina (As). Seuraamalla akun lataus- ja purkautumisnopeuksia coulombilaskennalla saadaan tarkka arvio SoC:stä.
Ominaispainoanalyysi: SoC:n mittaaminen ominaispainon avulla edellyttää hydrometriä. Tämä laite tarkkailee nesteen tiheyttä kelluvuuden perusteella, mikä antaa tietoa akun tilasta.
LiFePO4-akun käyttöiän pidentämiseksi on tärkeää ladata se oikein. Kullakin akkutyypillä on tietty jännitekynnys, jolla saavutetaan maksimaalinen suorituskyky ja parannetaan akun terveyttä. SoC-taulukkoon viittaaminen voi ohjata lataustoimia. Esimerkiksi 24 V:n akun 90%-lataustaso vastaa noin 26,8 V:n jännitettä.
Lataustilakäyrä kuvaa, miten 1-kennoisen akun jännite vaihtelee latausaikana. Tämä käyrä antaa arvokasta tietoa akun latauskäyttäytymisestä ja auttaa optimoimaan latausstrategioita akun käyttöiän pidentämiseksi.
Lifepo4 akun varaustilakäyrä @ 1C 25C
Jännite: Suurempi nimellisjännite osoittaa, että akku on ladattu. Jos esimerkiksi LiFePO4-akku, jonka nimellisjännite on 3,2 V, saavuttaa 3,65 V:n jännitteen, se osoittaa, että akku on hyvin ladattu.
Coulombin laskuri: Tämä laite mittaa virran kulkua akkuun ja akusta ulos ampeerisekunteina (As) akun lataus- ja purkautumisnopeuden mittaamiseksi.
Ominaispaino: Lataustilan (SoC) määrittämiseksi tarvitaan hydrometri. Se arvioi nesteen tiheyden kelluvuuden perusteella.
LiFePO4-akun latausparametrit
LiFePO4-akkujen lataukseen liittyy erilaisia jänniteparametreja, kuten lataus-, kelluva-, maksimi-/minimi- ja nimellisjännite. Alla on taulukko, jossa esitetään yksityiskohtaisesti nämä latausparametrit eri jännitetasoilla: 3,2V, 12V, 24V, 48V, 72V.
| Jännite (V) | Latausjännitealue | Float-jännitealue | Maksimijännite | Vähimmäisjännite | Nimellisjännite |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 akun irtotavarana Float tasoittaa jännitettä
Yleisesti esiintyvät kolme ensisijaista jännitetyyppiä ovat irtojännite, kelluva jännite ja tasajännite.
Bulk-jännite: Tämä jännitetaso helpottaa akun nopeaa latausta, joka on tyypillisesti havaittavissa latauksen alkuvaiheessa, kun akku on täysin purkautunut. 12 voltin LiFePO4-akun irtojännite on 14,6 V.
Kelluntajännite: Tämä jännite toimii alhaisemmalla tasolla kuin irtojännite, ja se säilyy, kun akku on ladattu täyteen. 12 voltin LiFePO4-akussa float-jännite on 13,5 V.
Tasaa jännite: Tasaus on akun kapasiteetin säilyttämisen kannalta ratkaiseva prosessi, joka vaatii ajoittaista suorittamista. Tasausjännite 12 voltin LiFePO4-akulle on 14,6 V.、.
| Jännite (V) | 3.2V | 12V | 24V | 48V | 72V |
|---|---|---|---|---|---|
| Bulk | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
| Float | 3.375 | 13.5 | 27.0 | 54.0 | 81.0 |
| Tasapainota | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
12V Lifepo4 akun purkausvirran käyrä 0.2C 0.3C 0.5C 1C 2C
Akku purkautuu, kun akusta otetaan virtaa laitteiden lataamiseksi. Purkautumiskäyrä havainnollistaa graafisesti jännitteen ja purkautumisajan välistä korrelaatiota.Alla on 12 V:n LiFePO4-akun purkautumiskäyrä eri purkautumisnopeuksilla.
Akun varaustilaan vaikuttavat tekijät
| Tekijä | Kuvaus | Lähde |
|---|---|---|
| Akun lämpötila | Akun lämpötila on yksi tärkeimmistä SOC-arvoon vaikuttavista tekijöistä. Korkeat lämpötilat kiihdyttävät akun sisäisiä kemiallisia reaktioita, mikä lisää akun kapasiteetin menetystä ja heikentää lataustehokkuutta. | Yhdysvaltain energiaministeriö |
| Akun materiaali | Eri akkumateriaaleilla on erilaiset kemialliset ominaisuudet ja sisäiset rakenteet, jotka vaikuttavat lataus- ja purkuominaisuuksiin ja siten akun varaustilavuuteen. | Battery University |
| Akun käyttö | Akut latautuvat ja purkautuvat eri tavoin eri sovelluksissa ja käyttötarkoituksissa, mikä vaikuttaa suoraan niiden varaustilavuuteen. Esimerkiksi sähköajoneuvojen ja energiavarastojärjestelmien akkujen käyttötavat ovat erilaisia, mikä johtaa erilaisiin SOC-tasoihin. | Battery University |
| Akun huolto | Epäasianmukainen huolto johtaa akun kapasiteetin vähenemiseen ja epävakaaseen varaustilavuuteen. Tyypillisiä virheellisiä huoltotoimenpiteitä ovat esimerkiksi virheellinen lataus, pitkät käyttämättömyysjaksot ja epäsäännölliset huoltotarkastukset. | Yhdysvaltain energiaministeriö |
Litium-rautafosfaattiakkujen (Lifepo4) kapasiteettivalikoima
| Akun kapasiteetti (Ah) | Tyypilliset sovellukset | Lisätietoja |
|---|---|---|
| 10ah | Kannettava elektroniikka, pienlaitteet | Sopii kannettavien latureiden, LED-taskulamppujen ja pienten elektronisten vempaimien kaltaisiin laitteisiin. |
| 20ah | Sähköpyörät, turvalaitteet | Ihanteellinen sähköpolkupyörien, turvakameroiden ja pienimuotoisten uusiutuvan energian järjestelmien käyttämiseen. |
| 50ah | Aurinkoenergian varastointijärjestelmät, pienet laitteet | Käytetään yleisesti erillisissä aurinkoenergiajärjestelmissä, kodinkoneiden, kuten jääkaappien, varavoimanlähteenä ja pienimuotoisissa uusiutuvan energian hankkeissa. |
| 100ah | Asuntoautojen akkupankit, merenkulun akut, varavoima kodinkoneille | Soveltuu matkailuajoneuvojen ja veneiden virransyöttöön sekä tärkeiden kodinkoneiden varavirtalähteeksi sähkökatkosten aikana tai verkon ulkopuolisissa paikoissa. |
| 150ah | Energian varastointijärjestelmät pieniin koteihin tai mökkeihin, keskikokoiset varavoimajärjestelmät | Suunniteltu käytettäväksi pienissä erillisissä kodeissa tai mökissä sekä keskisuurissa varavoimajärjestelmissä syrjäisissä kohteissa tai asuinkiinteistöjen toissijaisena virtalähteenä. |
| 200ah | Suuren mittakaavan energiavarastointijärjestelmät, sähköajoneuvot, varavoima kaupallisissa rakennuksissa tai laitoksissa. | Sopii erinomaisesti laajamittaisiin energiavarastointihankkeisiin, sähköajoneuvojen (EV) syöttämiseen ja varavoiman tuottamiseen kaupallisiin rakennuksiin, datakeskuksiin tai kriittisiin laitoksiin. |
Viisi keskeistä tekijää, jotka vaikuttavat LiFePO4-akkujen käyttöikään.
| Tekijä | Kuvaus | Tietolähde |
|---|---|---|
| Ylilataus/ylipurkaus | Ylilataus tai liiallinen purku voi vahingoittaa LiFePO4-akkuja, mikä johtaa kapasiteetin heikkenemiseen ja käyttöiän lyhenemiseen. Ylilataus voi aiheuttaa muutoksia elektrolyytin liuoksen koostumuksessa, mikä johtaa kaasun ja lämmön muodostumiseen, mikä johtaa akun turpoamiseen ja sisäisiin vaurioihin. | Battery University |
| Lataus-/purkaussyklien lukumäärä | Useat lataus-/purkaussyklit nopeuttavat akun vanhenemista ja lyhentävät sen käyttöikää. | Yhdysvaltain energiaministeriö |
| Lämpötila | Korkeat lämpötilat nopeuttavat akun vanhenemista ja lyhentävät sen käyttöikää. Alhaisissa lämpötiloissa myös akun suorituskyky heikkenee, mikä johtaa akun kapasiteetin vähenemiseen. | Battery University; Yhdysvaltain energiaministeriö. |
| Latausnopeus | Liian suuri latausnopeus voi aiheuttaa akun ylikuumenemisen, jolloin elektrolyytti vahingoittuu ja akun käyttöikä lyhenee. | Battery University; Yhdysvaltain energiaministeriö. |
| Purkautumissyvyys | Liian suuri purkaussyvyys vaikuttaa haitallisesti LiFePO4-akkuihin ja lyhentää niiden käyttöikää. | Battery University |
Lopulliset ajatukset
Vaikka LiFePO4-akut eivät ehkä ole aluksi edullisin vaihtoehto, ne tarjoavat parhaan pitkän aikavälin arvon. LiFePO4-jännitekaavion avulla voit helposti seurata akun varaustilaa (SoC).
