O Gráfico de tensão Lifepo4 12V 24V 48V e Tabela de estado de carga da tensão LiFePO4 fornece uma visão global dos níveis de tensão correspondentes a vários estados de carga para Bateria LiFePO4. A compreensão destes níveis de tensão é crucial para monitorizar e gerir o desempenho da bateria. Ao consultar esta tabela, os utilizadores podem avaliar com precisão o estado de carga das suas baterias LiFePO4 e otimizar a sua utilização em conformidade.
O que é LiFePO4?
As baterias LiFePO4, ou baterias de fosfato de ferro e lítio, são um tipo de bateria de iões de lítio composta por iões de lítio combinados com FePO4. São semelhantes em termos de aspeto, tamanho e peso às baterias de chumbo-ácido, mas diferem significativamente em termos de desempenho elétrico e segurança. Em comparação com outros tipos de baterias de iões de lítio, as baterias LiFePO4 oferecem maior potência de descarga, menor densidade de energia, estabilidade a longo prazo e taxas de carregamento mais elevadas. Estas vantagens fazem delas o tipo de bateria preferido para veículos eléctricos, barcos, drones e ferramentas eléctricas. Além disso, são utilizadas em sistemas de armazenamento de energia solar e fontes de energia de reserva devido ao seu longo ciclo de vida de carregamento e estabilidade superior a altas temperaturas.
Tabela do estado de carga da tensão Lifepo4
Tabela do estado de carga da tensão Lifepo4
Estado de carga (SOC) | 3,2V Tensão da bateria (V) | 12V Tensão da bateria (V) | 36V Tensão da bateria (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 |
Tabela de estado de carga da tensão Lifepo4 24V
Estado de carga (SOC) | 24V Tensão da bateria (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 |
Quadro do estado de carga da tensão Lifepo4 48V
Estado de carga (SOC) | 48V Tensão da bateria (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 |
Tabela de estado de carga da tensão Lifepo4 72V
Estado de carga (SOC) | Tensão da bateria (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 |
Gráfico de tensão LiFePO4 (3,2V, 12V, 24V, 48V)
Gráfico de tensão de 3,2V Lifepo4
Gráfico de tensão 12V Lifepo4
Gráfico de tensão 24V Lifepo4
Gráfico de tensão 36V Lifepo4
Gráfico de tensão 48V Lifepo4
Carregamento e descarregamento da bateria LiFePO4
O gráfico do estado de carga (SoC) e da tensão da bateria LiFePO4 fornece uma compreensão abrangente de como a tensão de uma bateria LiFePO4 varia com o seu estado de carga. O SoC representa a percentagem de energia disponível armazenada na bateria relativamente à sua capacidade máxima. Compreender esta relação é crucial para monitorizar o desempenho da bateria e garantir um funcionamento ótimo em várias aplicações.
Estado de carga (SoC) | Tensão da bateria LiFePO4 (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 |
A determinação do estado de carga (SoC) de uma bateria pode ser conseguida através de vários métodos, incluindo a avaliação da tensão, a contagem de coulomb e a análise da gravidade específica.
Avaliação da tensão: Uma tensão de bateria mais elevada indica normalmente uma bateria mais cheia. Para obter leituras exactas, é crucial deixar a bateria repousar durante pelo menos quatro horas antes da medição. Alguns fabricantes recomendam períodos de repouso ainda mais longos, até 24 horas, para garantir resultados exactos.
Contagem de Coulombs: Este método mede o fluxo de corrente que entra e sai da bateria, quantificado em amperes-segundos (As). Ao monitorizar as taxas de carga e descarga da bateria, a contagem de coulomb fornece uma avaliação precisa do SoC.
Análise da gravidade específica: A medição do SoC utilizando a gravidade específica requer um hidrómetro. Este dispositivo monitoriza a densidade do líquido com base na flutuabilidade, oferecendo informações sobre o estado da bateria.
Para prolongar a vida útil da bateria LiFePO4, é essencial carregá-la corretamente. Cada tipo de bateria tem um limite de tensão específico para atingir o máximo desempenho e melhorar a saúde da bateria. A consulta da tabela SoC pode orientar os esforços de recarga. Por exemplo, o nível de carga 90% de uma bateria de 24V corresponde a aproximadamente 26,8V.
A curva do estado de carga ilustra a forma como a tensão de uma bateria de 1 célula varia ao longo do tempo de carga. Esta curva fornece informações valiosas sobre o comportamento de carga da bateria, ajudando a otimizar as estratégias de carga para prolongar a vida útil da bateria.
Curva do estado de carga da bateria Lifepo4 a 1C 25C
Tensão: Uma tensão nominal mais elevada indica um estado de bateria mais carregado. Por exemplo, se uma bateria LiFePO4 com uma tensão nominal de 3,2 V atingir uma tensão de 3,65 V, isso indica uma bateria altamente carregada.
Contador de Coulomb: Este dispositivo mede o fluxo de corrente para dentro e para fora da bateria, quantificado em amperes-segundos (As), para avaliar a taxa de carga e descarga da bateria.
Gravidade específica: Para determinar o estado de carga (SoC), é necessário um hidrómetro. Este avalia a densidade do líquido com base na flutuabilidade.
Parâmetros de carregamento da bateria LiFePO4
O carregamento da bateria LiFePO4 envolve vários parâmetros de tensão, incluindo as tensões de carga, flutuante, máxima/mínima e nominal. Abaixo encontra-se uma tabela que detalha estes parâmetros de carregamento em diferentes níveis de tensão: 3,2V, 12V, 24V, 48V, 72V
Tensão (V) | Gama de tensão de carregamento | Gama de tensão de flutuação | Tensão máxima | Tensão mínima | Tensão nominal |
---|---|---|---|---|---|
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 | 57,6 V - 58,4 V | 54,4V - 55,2V | 60.0V | 40.0V | 48V |
72V | 86,4V - 87,6V | 81,6 V - 82,8 V | 90.0V | 60.0V | 72V |
Lifepo4 Bateria Bulk Float Equalizar a tensão
Os três tipos de tensão primários normalmente encontrados são a massa, a flutuação e a equalização.
Tensão de massa: Este nível de tensão facilita o carregamento rápido da bateria, normalmente observado durante a fase inicial de carregamento quando a bateria está completamente descarregada. Para uma bateria LiFePO4 de 12 volts, a tensão de massa é de 14,6V.
Tensão de flutuação: Funcionando a um nível inferior ao da tensão de massa, esta tensão é mantida quando a bateria atinge a carga total. Para uma bateria LiFePO4 de 12 volts, a tensão de flutuação é de 13,5V.
Equalizar a tensão: A equalização é um processo crucial para manter a capacidade da bateria, exigindo execução periódica. A tensão de equalização para uma bateria LiFePO4 de 12 volts é 14,6V.、
Tensão (V) | 3.2V | 12V | 24V | 48V | 72V |
---|---|---|---|---|---|
A granel | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
Flutuador | 3.375 | 13.5 | 27.0 | 54.0 | 81.0 |
Equalizar | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
Curva de corrente de descarga da bateria Lifepo4 de 12V 0,2C 0,3C 0,5C 1C 2C
A descarga da bateria ocorre quando a energia é retirada da bateria para carregar aparelhos. A curva de descarga ilustra graficamente a correlação entre a tensão e o tempo de descarga. Abaixo, encontrará a curva de descarga para uma bateria LiFePO4 de 12V a várias taxas de descarga.
Factores que afectam o estado de carga da bateria
Fator | Descrição | Fonte |
---|---|---|
Temperatura da bateria | A temperatura da bateria é um dos factores importantes que afectam o SOC. As temperaturas elevadas aceleram as reacções químicas internas da bateria, conduzindo a uma maior perda de capacidade da bateria e a uma menor eficiência de carregamento. | Departamento de Energia dos EUA |
Material da bateria | Os diferentes materiais das baterias têm propriedades químicas e estruturas internas diferentes, que afectam as caraterísticas de carga e descarga e, consequentemente, o SOC. | Universidade Battery |
Aplicação da bateria | As baterias são submetidas a diferentes modos de carga e descarga em diferentes cenários de aplicação e utilizações, afectando diretamente os seus níveis de SOC. Por exemplo, os veículos eléctricos e os sistemas de armazenamento de energia têm diferentes padrões de utilização das baterias, o que leva a diferentes níveis de SOC. | Universidade Battery |
Manutenção da bateria | Uma manutenção incorrecta conduz a uma diminuição da capacidade da bateria e a um SOC instável. A manutenção incorrecta típica inclui um carregamento inadequado, períodos prolongados de inatividade e verificações de manutenção irregulares. | Departamento de Energia dos EUA |
Gama de capacidades das pilhas de fosfato de ferro e lítio (Lifepo4)
Capacidade da bateria (Ah) | Aplicações típicas | Detalhes adicionais |
---|---|---|
10ah | Eletrónica portátil, dispositivos de pequena escala | Adequado para dispositivos como carregadores portáteis, lanternas LED e pequenos aparelhos electrónicos. |
20ah | Bicicletas eléctricas, dispositivos de segurança | Ideal para alimentar bicicletas eléctricas, câmaras de segurança e sistemas de energia renovável de pequena escala. |
50ah | Sistemas de armazenamento de energia solar, pequenos electrodomésticos | Normalmente utilizado em sistemas solares fora da rede, energia de reserva para electrodomésticos como frigoríficos e projectos de energia renovável em pequena escala. |
100ah | Bancos de baterias para veículos de recreio, baterias marítimas, energia de reserva para electrodomésticos | Adequado para alimentar veículos de recreio (RVs), barcos e fornecer energia de reserva para electrodomésticos essenciais durante falhas de energia ou em locais fora da rede. |
150ah | Sistemas de armazenamento de energia para pequenas casas ou cabanas, sistemas de energia de reserva de média dimensão | Concebido para utilização em pequenas casas ou cabanas fora da rede, bem como em sistemas de energia de reserva de média dimensão para locais remotos ou como fonte de energia secundária para propriedades residenciais. |
200ah | Sistemas de armazenamento de energia em grande escala, veículos eléctricos, energia de reserva para edifícios ou instalações comerciais | Ideal para projectos de armazenamento de energia em grande escala, alimentação de veículos eléctricos (VEs) e fornecimento de energia de reserva para edifícios comerciais, centros de dados ou instalações críticas. |
Os cinco principais factores que influenciam o tempo de vida das baterias LiFePO4.
Fator | Descrição | Fonte de dados |
---|---|---|
Sobrecarga/descarga excessiva | A sobrecarga ou a descarga excessiva podem danificar as baterias LiFePO4, levando à degradação da capacidade e à redução do tempo de vida útil. O carregamento excessivo pode provocar alterações na composição da solução no eletrólito, resultando na produção de gás e calor, o que leva ao inchaço da bateria e a danos internos. | Universidade Battery |
Contagem de ciclos de carga/descarga | Os ciclos frequentes de carga/descarga aceleram o envelhecimento da bateria, reduzindo o seu tempo de vida útil. | Departamento de Energia dos EUA |
Temperatura | As temperaturas elevadas aceleram o envelhecimento da bateria, reduzindo o seu tempo de vida útil. A baixas temperaturas, o desempenho da bateria também é afetado, resultando numa diminuição da sua capacidade. | Battery University; Departamento de Energia dos EUA |
Taxa de carregamento | Taxas de carregamento excessivas podem provocar o sobreaquecimento da bateria, danificando o eletrólito e reduzindo o seu tempo de vida útil. | Battery University; Departamento de Energia dos EUA |
Profundidade de descarga | Uma profundidade de descarga excessiva tem um efeito prejudicial nas baterias LiFePO4, reduzindo o seu ciclo de vida. | Universidade Battery |
Considerações finais
Embora as baterias LiFePO4 possam não ser a opção mais económica inicialmente, oferecem o melhor valor a longo prazo. A utilização do gráfico de tensão LiFePO4 permite uma monitorização fácil do estado de carga da bateria (SoC).