11. 3. 2014
Podoba LiFePo4
LiFePo4 - nabíjení a vybíjení pytlíkové články
2014, Miroslav Vejman ml.
prizmatické články
monolitické baterie
cylindrické články 2014, Miroslav Vejman ml.
Rozdíly mezi LiFePo4 články
Výhody LiFePo4 článků Existují, jsou zde a skladem! Nominální napětí 3.2V velmi vyhovující Vysoký počet cyklů 2000+ Nízká teplotní závislost Nízké samovybíjení Bezpečné při neštěstí – nehoří, neexplodují při proražení nebo zkratu
LiFePo4 X Li-Ion
Barva označuje výrobce, technologie je stejná. Velmi malé odlišnosti mezi výrobci. LiFeYPo4 – dopování anody (Winston / Thundersky) Velmi vysoká poptávka 2014, Miroslav Vejman ml.
Napětí jako měřítko úrovně nabití -
2014, Miroslav Vejman ml.
Dobíjení LiFePo4 – fáze dobíjení
2.5V – minimum 3.2/3.3V - nominální napětí 3.6V – doporučené maximum 4.0V - inicializační nabíjení
- SOC jde měřit proudovou sondou nebo bočníkem
2014, Miroslav Vejman ml.
2014, Miroslav Vejman ml.
1
11. 3. 2014
Dobíjení LiFePo4 – přebíjení
Dobíjení LiFePo4 – přebíjení
Udržování na max napětí = rychlá smrt
2014, Miroslav Vejman ml.
Nabíjení LiFePo4 – balancování -
2014, Miroslav Vejman ml.
Nabíjení LiFePo4 – balancování
- Balancování = vyrovnání jednotlivých článků na stejnou úroveň SOC. Nejčastěji ztrátové balancování na principu zatížení silnějších článků ve finální fázi dobíjení
LiFePo4 baterie pracuje optimálně pouze s velmi dobře vybalancovanými články 2014, Miroslav Vejman ml.
Nabíjení defektní LiFePo4 baterie
-
Různé algoritmy – záleží na výrobci balanceru / BMS Alternativně Low level balancing, Top level balancing
Všechny články ze stejné výrobní série jsou identické, žádné dva články nejsou stejné. 2014, Miroslav Vejman ml.
Vybíjení defektní LiFePo4 baterie
U rozbalancované baterie dochází k nerovnoměrnému opotřebení článků, což má za následek nižší výkon a následnou destrukci článku/ů Řešením je oprava či výměna článku, poslední záchrana přidáním externí balancovací zátěže, CBU 2014, Miroslav Vejman ml.
2014, Miroslav Vejman ml.
2
11. 3. 2014
Vybíjení LiFePo4 – C-rating
Vybíjení LiFePo4 – degradace
16,4 Ah cell, 3C charge / discharge test 2 – 3,6V 2014, Miroslav Vejman ml.
Vybíjení LiFePo4 – DOD
2014, Miroslav Vejman ml.
Vybíjení LiFePo4 – životnost
Winston: 3.000 cyklů při 100% DOD 8.000 cyklů při 70% DOD
Přímý vliv počtu cyklů na životnost baterie 2014, Miroslav Vejman ml.
Vybíjení LiFePo4 – životnost
2014, Miroslav Vejman ml.
Vybíjení LiFePo4 – životnost
http://gwl-power.tumblr.com/ 2014, Miroslav Vejman ml.
2014, Miroslav Vejman ml.
3
11. 3. 2014
Vybíjení LiFePo4 – teplota
Vybíjení LiFePo4 – teplota
Winston 90Ah cells 0.5C low temperature discharge test 2014, Miroslav Vejman ml.
2014, Miroslav Vejman ml.
LiFePo4 – vnitřní odpor -
Poškození LiFePo4 Pravidelné přebíjení Dlouhodobé podbití Udržování na max napětí
Mění se s úrovní nabití (SOC) Se vzrůstající teplotou klesá Různý se stářím článku Různý napříč výrobci
Překračování C ratingu Pravidelné používání v rámci 100% DOD Občasné přebití / podbití
Winston 300, 400, 700, 1000Ah cell internal resistance < 0.4 mOhm
2014, Miroslav Vejman ml.
2014, Miroslav Vejman ml.
Poškození LiFePo4
Ochrana LiFePo4 – BMS
Přebití = nafouknutí, ztráta použitelné kapacity, výrazné změknutí Podbití 0V = smrt, podbití > 1V = výrazná ztráta kapacity, změknutí Podbití a následná záchrana rychlým nabitím = nafouknutí, měknutí Moc proudu (CHG i DCHG) = pomalé měknutí Špatný spoj / zkrat = fyzické poškození teplem, žádný oheň Každopádně KONEC ZÁRUKY, NEREKLAMOVATELNÉ
2014, Miroslav Vejman ml.
-
Modulární (RT-BMS, BMS123, EMUS,…) / integrované (Emsiso, GTBMS) Hlídá přebití / podbití
-
Poskytuje logy a real-time monitoring, USB, Bluetooth, Wifi -
-
Sleduje SOC
Monitoruje teplotu
Balancuje – aktivně nebo pasivně
Komunikuje s nabíječem, regulátorem, atd. nejčastěji CAN, sériová komunikace
2014, Miroslav Vejman ml.
4
11. 3. 2014
Ochrana LiFePo4 – CBU, SBM, atd.
Jak tedy chránit LiFePo4? - Nutné dvě úrovně ochrany, BMS a poslední záchrana - Pro jednoduché aplikace SBM, Akumon, „malá“ BMS – stovky až tisíce Kč - Pro komplexní a nákladné aplikace „dospělá“BMS – tisíce až desetitísíce Kč
-
SBM, PCM, CBM omezuje vybíjecí proud, velmi limitované balancovací schopnosti CBM / CBU balancuje jednotlivé články, rozšíření balancování jiného systému Akumon chrání 12V blokové baterie, balancuje, umožňuje rozšíření balancovací zátěže Cellog /PowerLog umožňuje vlastní omezenou logiku odpojení zátěže / nabíječe Doporučené (a většinou nutné) kombinovat s relé / kontaktorem 2014, Miroslav Vejman ml.
2014, Miroslav Vejman ml.
Miroslav Vejman – LiFePo4 nabíjení a vybíjení
Dotazy a děkuji za pozornost
5
