Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Схема

Это простое зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов, а так же и литий-полимерных аккумуляторов построено на широко известном линейном стабилизаторе LM317.

Процесс заряда показан на графике ниже. В первый момент процесса зарядки ток заряда постоянен, при достижении целевого уровня напряжения (Umax) на аккумуляторе, зарядное устройство переходит в режим, когда напряжение остается постоянным, а ток асимптотически стремится к нулю.

Выходное напряжение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, как правило, составляет 4,2В (для некоторых типов 4,1 В). Обычно, выходное напряжение не совпадает с номинальным напряжением которое составляет 3,7В (иногда 3,6В).

Не рекомендуется заряжать данный тип аккумуляторов до полных 4,2В, так как это уменьшает срок службы аккумулятора. Если уменьшить выходное напряжение до 4,1В, емкость падает на 10%, но в тоже время срок службы (количество циклов) увеличится почти в два раза.

При эксплуатации аккумуляторов, нельзя доводить номинальное напряжение ниже 3,4…3,3В.

Описание зарядного устройства

Как уже было сказано, зарядка построена на стабилизаторе LM317. Li-Ion и Li-Pol довольно требовательны к точности зарядного напряжения. Если вы хотите, произвести заряд до полного напряжения (обычно 4,2В), то необходимо выставить это напряжение с точностью плюс/минус 1%. После зарядки до 90% емкости (4,1В), точность может быть немного меньше (около 3%).

Схема с применением LM317 обеспечивает достаточно точную стабилизацию напряжения. Целевое напряжение устанавливается потенциометром R2. Стабилизация тока не столь критична, как стабилизация напряжения, поэтому достаточно, стабилизировать его с помощью шунтирующего резистора Rx и NPN транзистора (VT1).

Если падение напряжения на резисторе Rx достигает примерно 0,95В, то транзистор начинает открываться. Это уменьшает напряжение на контакте «Общий» стабилизатора Lm317 и тем самым стабилизируется ток.

Необходимый ток зарядки для конкретного литий-ионного (Li-Ion) и литий-полимерного (Li-Pol) аккумулятора выбирается путем изменения сопротивления Rx. Сопротивление Rx приблизительно соответствует следующему отношению: 0,95/Imax. Указанное на схеме значение резистора Rx соответствует току в 200мА.

Магнитный держатель печатной платы

Прочная металлическая основа с порошковым покрытием, четыре гибкие руч…

Входное напряжение питания зарядного устройства должно находиться в диапазоне от 9 до 24 вольт. Превышение данного уровня увеличивает потери мощности в цепи LM317, снижение — нарушит правильную работу (нужно пересчитывать падение напряжения на шунте и минимальное напряжения на контакте «Общий»). Транзистор VT1 можно заменить на BC237, KC507, C945 или отечественный КТ3102.

Стабилизатор LM317 необходимо разместить на радиаторе. Зарядное устройство устойчиво к короткому замыканию на выходе. Стабилизатор в худшем случае (короткое замыкание) рассеивает потери мощности: P = U х I макс.

Максимально допустимая потеря LM317 в корпусе TO220 составляет 20 ватт.

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Я сделал себе зарядное устройство для четырех литий-ионных аккумуляторов. Кто-то сейчас подумает: ну сделал и сделал, таких полно в интернете. И я сразу хочу сказать, что моя конструкция способна заряжать как одну батарею, так и четыре сразу. Все аккумуляторы заряжаются независимо друг от друга.
Это дает возможность заряжать одновременно батареи из разных устройств и с разным начальным зарядом.
Я сделал зарядник для батарей типа 18650, которые у меня используются в фонарике, powerbanks, ноутбуке и тп.
Схема состоит из готовых модулей и собирается очень быстро и просто.

Понадобится

Изготовление зарядного устройства под разное количество аккумуляторов

Сначала сделаем батарейный отсек. Для этого берем универсальную монтажную плату с большим количеством отверстий и обычные канцелярские скрепки.

Откусываем у скрепок вот такие уголки.

Вставляем в плату, предварительно примерив по длине батарей нужных вам. Потому, что такое зарядное устройство можно сделать не только под 18650 аккумуляторы.

Запаиваем снизу платы части скрепок.

Затем берем контроллеры зарядки и размещаем их на оставшемся месте платы, желательно напротив каждого аккумулятора.

Контроллер зарядки будет крепиться на вот таких ножках, сделанных из разъема PLS.

Припаиваем сверху модуль и снизу к плате. По этим ножкам побежит ток питания к модулю и ток заряда к батареям.

Четыре секции готовы.

Далее для коммутации зарядных мест установим кнопки или тумблера.

Подключается все это дело вот таким образом:

Вы спросите — почему кнопки только три а не четыре? А я отвечу — так как один модуль всегда будет работать, потому что один аккумулятор будет заряжаться всегда, иначе нет смысла вообще втыкать зарядник.

Напаиваем токопроводящие дорожки.

Итог таков, что кнопками можно подключать место для зарядки от 1 до 4 аккумуляторов.

На модуле заряда установлен светодиод, который показывает что батарея, которая от него заряжается — зарядилась или нет.
Я собрал все устройство за полчаса. Питается оно от 5-ти вольтового блока питания (адаптера), его, кстати, тоже нужно выбирать с умом, чтобы оно тянуло зарядку сразу всех четырех батарей одновременно. Так же всю схему можно питать от USB компьютера.
Подключаем переходник к первому модулю, а дальше включаем нужные кнопки и напряжение с первого модуля будет переходить на другие места, в зависимости от включенных переключателей.

Смотрите видео

Выбор зарядного устройства для литиевых аккумуляторов

Большинство современных гаджетов получают питание двумя способами: от сети, от батареек. Какой из них выберете вы? Наверное, второй, как наиболее удобный. Но тогда придется позаботиться об их регулярной зарядке. Для этого имеется специальное оснащение – зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Выбирая его, обычно интересуются скоростью заряда и количеством одновременно восстанавливаемых батарей.

Но при этом не стоит забывать о том, что оно должно быть оптимизировано для работы с конкретными аккумуляторами. Большинство зарубежных производителей батареек выпускают и собственные зарядные устройства, что избавляет вас от утомительных поисков подходящей модели. В чем состоит их отличие и как ориентироваться в этом море продукции? Сейчас мы расскажем более подробно.

Зарядка для пальчиковых батареек

Этот прибор является необходимым предметом для людей, предпочитающих активный образ жизни, которые перевели максимальное количество используемых гаджетов на работу от аккумуляторов. Одним из самых распространенных среди таких приборов является мобильный телефон.

Все они оснащены батареями на литиевой основе. Поэтому для них рекомендуют приобретать зарядное устройство для литиевого аккумулятора 18650. Так как попытка восстановить емкость батареи используя прибор неподходящей модели приведет к ее порче.

Обычно для зарядки аккумуляторов на литиевой основе используют устройства с маркировкой EP. В мобильном телефоне батарея считается самым уязвимым местом. И при использовании неподходящей зарядки срок ее службы может сократиться, она начнет быстро разряжаться, что доставим массу неудобных моментов. Чтобы избежать этого необходимо правильно подбирать оборудование для восстановления. Причем не обязательно приобретать готовую модель можно сделать зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками. Такой прибор обойдется дешевле, чем промышленное изделие.

Конструктивные особенности ЗУ

Классическая схема зарядного устройства для литиевого аккумулятора 18650 включает в себя две основные детали:

• Трансформатор;
• Выпрямитель.

Используется он для выработки постоянного тока с напряжением 14,4В. Такое значение параметра выбрано не случайно. Оно необходимо для того, чтобы ток смог проходить через разряженный аккумулятор. А так как в это время напряжение батареи составляет около 12В, то зарядить ее устройством, у которого на выходе такое же значение невозможно. Вот поэтому и была выбрана величина в 14,4В.

Принцип работы ЗУ

Восстановление емкости батареи начинается при включении ЗУ в сеть. При этом внутреннее сопротивление аккумулятора растет, а ток снижается. Как только напряжение на батарее достигнет отметки в 12В, ток приблизится к нулевой отметке. Такие параметры говорят о том, что зарядка аккумулятора выполнена успешно и устройство может быть отключено.

Кроме обычного процесса, занимающего довольно продолжительное время, существует и ускоренный. Стремительная зарядка значительно сокращает сроки, но в то же время негативно влияет на работу батареи, поэтому пользоваться этим методом специалисты не рекомендуют.

Критерии выбора прибора зарядки

Определить насколько качественным будет покупаемый прибор можно по следующим моментам:

• Наличию независимых каналов заряда;
• Току;
• Функции разряда.

Рассмотрим каждый из них подробно. Начнем с самого значимого – независимых каналов заряда. Наличие их у выбранной модели говорит о том, что ее электронная начинка способна раздельно контролировать процесс зарядки и прекращать его, как только емкость аккумулятора будет восстановлена. Но при этом все остальные не успеют восстановить свое емкость, что при постоянном повторении такой ситуации ведет к быстрому выходу из строя батарей.

Пополнение энергии аккумулятора возможно тремя способами:

1. Слабым током;
2. Средним;
3. Высоким.

Первый предполагает выбор зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с учетом номинальной емкости батареи. При этом вырабатываемый им ток не должен превышать 10%. Такой способ зарядки самый медленный и щадящий. При его постоянном использовании срок службы аккумуляторов практически не сокращается.

Использование приборов, с током, составляющим меньше половины номинальной емкости батареи считают золотой серединкой. При нем аккумулятор практически не нагревается и время цикла не очень затянутое, как в первом случае.

Последний способ или зарядка большим током практически равным номинальной емкости – это в своем роде стресс для батареи, приводящий к весомому сокращению срока службы. При нем происходит сильный нагрев, требующий активного вентиляторного охлаждения. Его используют только в крайних случаях, когда требуется зарядить аккумулятор за пару часов.

Смотрим видеообзор зарядников для литьевых батарей:

Существуют и так называемые интеллектуальные устройства. Они используются для зарядки аккумуляторов профессиональными фотографами, используемых в осветительных приборах и других аналогичных случаях. Стоимость такого зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов достаточно велика, но если вам важна безупречная работа гаджета, то лучше инвестировать в покупку прибора, чем постоянно менять батареи.

У интеллектуальных зарядных устройств имеется функция разряда. Она необходима чтобы полностью разрядить аккумулятор, исключив тем самым эффект памяти. Это несколько удлиняет цикл зарядки, но тем самым продлевает срок службы батареи.

В некоторых моделях присутствует и функция тренировки. Ее используют для возвращения в рабочее состояние частично испорченных аккумуляторов.

Лучшие производители

Каждый продукт имеет свои особенности. Поэтому выбирая конкретную марку необходимо в первую очередь ориентироваться на количество и тип аккумуляторов, которые придется заряжать. Если предполагается работа с 4-мя батареями, то можно остановиться на модели Rodition Ecocharger. Это небольшое устройство, способное восстанавливать даже одноразовые щелочные батарейки. Включение этой функции производится тумблером, расположенным на боковой панели корпуса.

Прибор имеет четыре канала и способен контролировать уровень заряда каждого элемента в отдельности. На панели устройства имеется световая индикация, показывающая, какой из аккумуляторов уже восстановился. Купить такое устройство можно за 20 долларов.

Смотрим видео о продукции Rodition Ecocharger:

Одним из наиболее популярных и многофункциональных считается зарядное устройство для литиевых аккумуляторов марки La Crosse BC-700. Оно относится к продвинутым и рассчитано на восстановление пальчиковых баьаоеек форматов АА и ААА на основе никеля. Особенности прибора таковы, что он способен одновременно осуществлять зарядку 4 батарей разной емкости.

Устройства работает в нескольких режимах. Имеется регулятор тока, позволяющий выбирать наиболее оптимальную его величину для каждого случая.

Этапы зарядки

Процесс восстановления батареи специалисты рекомендуют начинать с ее полной разрядки. Если по каким-либо причинам приходится заряжать аккумулятор которые еще не полностью разрядился, то стоит выбирать продвинутую модель устройства.

После этого устанавливается режим зарядки. Он может быть щадящим или быстрым. Все зависит от конкретной ситуации и выбранного зарядного устройства для литиевых аккумуляторов.

Лучшие зарядные устройства для литиевых аккумуляторов и зачем они вам

Многие автофургоны обратились к передовой технологии литиевых батарей для удовлетворения своих потребностей в энергии по многим причинам. У них много преимуществ по сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями глубокого разряда. Они меньше весят, обладают большей мощностью, более длительным сроком службы, не требуют обслуживания и более экологичны. Вы также получите более быструю зарядку, чем свинцово-кислотные батареи.

Благодаря всем этим преимуществам зарядное устройство для литиевых батарей внезапно становится необходимым.Давай узнаем почему!

Что такое зарядное устройство для литиевой батареи?

Подобно свинцово-кислотной системе зарядки, зарядное устройство для литиевых батарей представляет собой устройство ограничения напряжения, которое способствует безопасной зарядке батарей. Но на этом сходство в значительной степени заканчивается.

Эти два типа батарей имеют разный химический состав для выработки энергии, поэтому им нужны соответствующие зарядные устройства, чтобы удовлетворить эти химические потребности. Зарядные устройства для литиевых батарей могут безопасно заряжать литиевые батареи при гораздо более высоком напряжении (перевод: более быстрая зарядка!).В то же время они обеспечивают химическое взаимодействие в течение более длительного срока службы (перевод: меньше заменяемых батарей).

Можно ли заряжать литиевую батарею с помощью обычного зарядного устройства?

А ты можешь? Абсолютно. Тебе следует? Этот вопрос заслуживает более подробного ответа.

Если вы использовали обычное зарядное устройство, литиевая батарея заряжалась. Однако он заряжался бы намного медленнее. Свинцово-кислотные зарядные устройства конструктивно используют более низкое напряжение. Если бы они существенно не ограничили напряжение, батареи могли бы перегреться, что привело бы к возгоранию или даже взрыву! Но это еще не все.

При выборе свинцово-кислотных зарядных устройств по сравнению с литиевыми, определите диапазон напряжений двух аккумуляторов. Свинцово-кислотный аккумулятор в состоянии покоя полностью заряжается при напряжении 12,6–12,8 В. В состоянии покоя литиевая батарея не будет полностью заряжена, пока не достигнет 13,3–13,4 В.

Поскольку свинцово-кислотные зарядные устройства должны использовать более низкое напряжение для зарядки аккумуляторов, они могут заполнить только около 80% литиевой батареи, что нехорошо для батареи (ни для RVer, нуждающегося в энергии!). Он подчеркивает химический состав лития и сокращает срок службы батареи.

Таким образом, вам потребуется не только намного больше времени для зарядки с помощью обычного свинцово-кислотного зарядного устройства, но вы также повредите свои литиевые батареи. Эти проблемы бросают вызов двум лучшим преимуществам литиевых батарей!

TrendingСколько может тянуть Dodge Ram 3500?

Зачем нужно зарядное устройство для литиевой батареи

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

заряжает соответствующие аккумуляторы в пять раз быстрее, чем свинцово-кислотное зарядное устройство. Если этого недостаточно для поддержки этого обновления, давайте рассмотрим еще несколько факторов.

Напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла постоянно падает по мере разряда, а также при увеличении нагрузки.

Это не относится к литий-ионным батареям, которые могут обеспечивать пиковую мощность, а также постоянное напряжение независимо от нагрузки. Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов способствует повышению эффективности аккумулятора и процессу хранения.

Как упоминалось ранее, диапазон напряжения свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению с литиевыми батареями имеет значение. Поскольку свинцово-кислотный аккумулятор полностью заряжен при напряжении 12,7–12,8 В, большинство свинцово-кислотных зарядных устройств не будут снова начинать массовую зарядку, пока заряд аккумулятора не упадет ниже 12.5В-12,7В. Итак, если вы используете свинцово-кислотное зарядное устройство для литиевой батареи, вам придется использовать почти всю накопленную энергию литиевой батареи, прежде чем свинцово-кислотное зарядное устройство снова начнет ее заряжать.

Как это выглядит для среднего RVer? Для иллюстрации воспользуемся примером, связанным с солнечной зарядкой.

Даже если солнце ярко светит, свинцово-кислотный солнечный контроллер заряда не начнет заряжать литиевую батарею, пока заряд не упадет в достаточной степени. Он будет продолжать заряжаться, и вы потеряете возможность подзаряжать свои батареи в светлое время суток!

Это лишь один из многих примеров, показывающих, что вам нужно зарядное устройство для литиевых батарей, если вы используете литиевые батареи.

На что обращать внимание при выборе зарядного устройства для литиевой батареи

При выборе зарядного устройства для литиевой батареи необходимо учитывать несколько факторов.

TrendingRV Secrets: Самое время, что вы знали

Во-первых, убедитесь, что входное напряжение (величина напряжения, которую вы собираетесь сразу подать в аккумуляторную батарею) не превышает того, что может выдержать конкретное зарядное устройство. В противном случае это приведет к повреждению внутренних компонентов.

Дополнительно проверьте выходное напряжение зарядного устройства, которое должно быть совместимо с аккумулятором.Регулирование напряжения жизненно важно, потому что литиевые батареи чувствительны к перенапряжению.

Затем рассмотрите рейтинг вашей батареи / батарей в ампер-часах. Вы не хотите покупать зарядное устройство, у которого номинальная мощность в ампер-часах ниже, чем у вашей батареи.

Наконец, подумайте о процессе охлаждения зарядного устройства и стоимости батарей, потому что стоимость всегда имеет значение! Вам нужна литиевая батарея и зарядное устройство высочайшего качества, которые вы можете себе позволить.

Лучшие зарядные устройства для литиевых аккумуляторов

Теперь, когда у вас есть элементарное представление о функциях зарядного устройства для литиевых батарей и его преимуществах, пора отправиться за покупками.Вот наши основные рекомендации:

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов Progressive Dynamics

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов Progressive Dynamics PD9160ALV — это хорошо зарекомендовавший себя преобразователь / зарядное устройство на 60 А. Он обеспечивает отфильтрованное питание постоянного тока, обеспечивая правильное управление литиевой батареей.

Это устройство ограничивает ток электроникой для автоматического снижения выходного напряжения. В свою очередь, это предотвращает перегрев и повреждение компонентов. Он также использует автоматическую тепловую защиту для снижения выходной мощности зарядного устройства до безопасного уровня, если температура устройства поднимается слишком высоко.

Это зарядное устройство обеспечивает зарядку при постоянном токе / постоянном напряжении (CC / CV) в соответствии с рекомендациями производителей литиевых батарей. Вы можете подключать его как параллельно, так и последовательно, и он оснащен надежным охлаждающим вентилятором, который работает в условиях высоких нагрузок.

TrendingDo You Need RV Туалетная бумага? Мистификация или проницательная реальность?

Рецензенты отмечают, что установка этого устройства очень проста с двумя простыми проводными соединениями.

Розничная цена этого устройства составляет около 220 долларов.

Зарядное устройство Victron BlueSmart IP65

Victron Blue Smart IP65 имеет встроенный BlueTooth, поэтому вы можете легко контролировать его изнутри или снаружи вашего оборудования.Это мощное водонепроницаемое зарядное устройство весом менее двух фунтов имеет семиступенчатый алгоритм зарядки. Это увеличивает производительность вашего аккумулятора / аккумуляторов, сохраняя при этом их работоспособность.

При подключении к сильно разряженной батарее это зарядное устройство будет принудительно подавать на нее слабый ток, пока не будет достигнуто надлежащее напряжение. После этого возобновится обычная зарядка.

Это зарядное устройство поставляется с проушинами / кольцевыми клеммами и зажимами «крокодил» для легкого подключения.

Рецензентам нравится функциональность приложения Victron, которая позволяет просматривать историю циклов зарядного устройства.Вы увидите гистограмму, и нажатие на любую из полос покажет вам продолжительность и общее количество А (ампер-часов), доставленных на каждом этапе!

Розничная цена BlueSmart IP65 составляет около 150 долларов.

Интеллектуальное зарядное устройство Orion TR

Orion TR Smart Charger — еще одно трехступенчатое зарядное устройство (накопительное, абсорбирующее и плавающее) с BlueTooth от Victron Energy. Он подходит для систем на 12 В или 24 В, так что вы можете использовать его как со свинцово-кислотными, так и с литиевыми батареями.

Victron делает эти блоки доступными до 400 Вт, и вы можете объединить несколько блоков для увеличения выходной мощности.

Лучше всего то, что вы можете удаленно контролировать, программировать и управлять им через Bluetooth. Orion TR также может определять работу двигателя, что позволяет дополнительно экономить заряд аккумулятора.

Это зарядное устройство продается по цене около 265 долларов.

В заключение, есть о чем подумать при выборе зарядного устройства для ваших литиевых батарей. Но самое главное, что вы можете сделать, — это каждый раз использовать литиевое зарядное устройство вместо свинцово-кислотного!

Последнее обновление 2021-11-24 / Партнерские ссылки / Изображения из API рекламы продуктов Amazon

Зарядка литиевых (LiFePO4) аккумуляторов | RELiON

Все, что вам нужно знать о зарядке литий-железо-фосфатных батарей (LiFePO4)

Замена может быть сложной даже при переходе со свинцово-кислотной батареи на литий-железо-фосфатную.Правильная зарядка аккумулятора имеет решающее значение и напрямую влияет на производительность и срок службы аккумулятора. Узнайте, как зарядить аккумулятор RELiON LiFePO4, чтобы получить максимальную прибыль.

Условия зарядки

Как и ваш мобильный телефон, вы можете заряжать литий-железо-фосфатные батареи в любое время. Если вы дадите им полностью разрядиться, вы не сможете использовать их, пока они не зарядятся. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-железо-фосфатные аккумуляторы не повреждаются, если оставить их в частично заряженном состоянии, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, чтобы зарядить их сразу после использования.У них также нет эффекта памяти, поэтому вам не нужно полностью их разряжать перед зарядкой.

Аккумуляторы

RELiON LiFePO4 могут безопасно заряжаться при температуре от -4 ° F до 131 ° F (0 ° C — 55 ° C), однако мы рекомендуем заряжать при температуре выше 32 ° F (0 ° C). Если вы все-таки заряжаете при температурах ниже нуля, вы должны убедиться, что ток заряда составляет 5-10% от емкости аккумулятора.

Как зарядить аккумулятор LiFePO4

Идеальный способ зарядить LiFePO4 аккумулятор — использовать зарядное устройство для литий-железо-фосфатного аккумулятора, так как оно будет запрограммировано с соответствующими пределами напряжения. Большинство зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов отлично справятся с этой задачей. Профили заряда AGM и GEL обычно находятся в пределах напряжения литий-железо-фосфатной батареи. Зарядные устройства для влажных свинцово-кислотных аккумуляторов имеют более высокий предел напряжения, что может привести к переходу системы управления батареями (BMS) в режим защиты. Это не повредит батарею; однако это может привести к появлению кодов неисправностей на дисплее зарядного устройства.

Параллельная зарядка аккумуляторов Best Practices

При параллельном подключении литиевых батарей лучше заряжать каждую батарею по отдельности, прежде чем выполнять параллельное (ые) соединение (я).Если у вас есть вольтметр, проверьте напряжение через пару часов после завершения зарядки и убедитесь, что они находятся в пределах 50 мВ (0,05 В) друг от друга, прежде чем подключать их параллельно. Это минимизирует вероятность дисбаланса между батареями и максимизирует производительность системы. Если со временем вы заметите, что емкость вашей аккумуляторной батареи уменьшилась, отключите параллельные соединения и зарядите каждую батарею по отдельности, а затем снова подключите.

Последовательная зарядка аккумуляторов Передовой опыт

Последовательное соединение литиевых батарей во многом похоже на их параллельное соединение, лучше всего заряжать каждую батарею по отдельности, проверять напряжение и убедиться, что оно находится в пределах 50 мВ (0.05V) друг от друга перед последовательным подключением.

Настоятельно рекомендуется заряжать литиевые батареи последовательно с помощью универсального зарядного устройства. Это означает, что каждая батарея заряжается одновременно, но полностью независимо от другой. В некоторых приложениях это непрактично, поэтому RELiON предлагает батареи на 24 В и 48 В, чтобы снизить потребность в нескольких батареях, подключенных последовательно.

Что насчет хранения?

Литий-железо-фосфатные батареи намного проще хранить, чем свинцово-кислотные. Для кратковременного хранения от 3 до 6 месяцев ничего делать не нужно. В идеале перед хранением оставьте их заряженными примерно на 50%. Для длительного хранения лучше всего хранить их с уровнем заряда 50%, а затем циклически разряжать их, заряжать и затем частично разряжать примерно до 50% каждые 6-12 месяцев.

Ключевые различия между литий-железо-фосфатными и свинцово-кислотными аккумуляторами, когда дело доходит до зарядки

Литиевые батареи

могут заряжаться при гораздо более высоком токе, и они заряжаются более эффективно, чем свинцово-кислотные, что означает, что их можно заряжать быстрее.Литиевые батареи не нужно заряжать, если они частично разряжены. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые при частичном заряде сульфатируются, что резко снижает производительность и срок службы.

Литиевые батареи

RELiON поставляются с внутренней системой управления батареями (BMS), которая защищает батарею от перезарядки, тогда как свинцово-кислотные батареи могут быть перезаряжены, что увеличивает скорость коррозии сети и сокращает срок службы батареи.

Для получения более подробной информации о зарядке литиевых батарей RELiON, ознакомьтесь с нашими инструкциями по зарядке и свяжитесь с нами , если у вас есть какие-либо вопросы.

---

Об авторе:

Кристина Федорова — вице-президент по управлению продуктами и стратегии в RELiON Battery. Обладая более чем 23-летним опытом работы с аккумуляторами глубокого цикла, в том числе свинцово-кислотными и AGM, а также литиевыми аккумуляторами, Кристина является инженером с опытом тестирования аккумуляторов, разработки продуктов и управления ими, а также технической поддержки. Следите за Кристин в LinkedIn здесь.

Зарядка литиевых батарей: основы

Никки Мойлан 19 марта 2021 г.

При покупке в нашей компании процесс зарядки литиевых батарей становится повседневной частью рутины, и мы понимаем, что существует много информации о наших продуктах.Будь то то, как технология принимает зарядку, или передовые методы зарядки, мы здесь, чтобы изложить основы. Будь то передовые методы зарядки литиевых аккумуляторов, чтобы получить дополнительную информацию о том, как они работают и можно ли заряжать, чтобы ваша аккумуляторная система работала эффективно, наша команда всегда готова помочь.

Как зарядить аккумулятор LiFePO4?

Наша команда получает этот вопрос ежедневно, и у нас есть сообщение в блоге о зарядке LiFePO4 аккумуляторов, которое помогает решить эту тему.Существует три основных способа зарядки системы: от солнечной батареи, от генератора и от берега.

Battle Born Batteries продает аксессуары только тех брендов, которые, как мы знаем, производят качественную продукцию. Одна из таких компаний — Victron Energy. Battle Born — главный продавец компонентов Victron, потому что они надежны и хорошо сконструированы. Они даже предлагают телефонное приложение Victron Connect, в котором вы можете просматривать все сведения о своих устройствах с поддержкой Bluetooth.

Наша команда также рекомендует компоненты от Progressive Dynamics и Magnum. У нас есть много вещей для покупки, так что загляните в наш магазин, если вам нужно больше мощности!

Один из компонентов, который мы часто рекомендуем, — это контроллеры заряда Victron Energy SmartSolar MPPT для систем, оборудованных солнечными батареями. Для контроллеров заряда от солнечных батарей мы рекомендуем следующие настройки:

• объем и поглощение: 14,2-14,6 вольт (рекомендуется оптимальное значение 14,4)
• с плавающей запятой: 13,6

Мы также часто предлагаем интеллектуальное зарядное устройство Victron IP-65 Blue Smart Charger, поскольку оно водонепроницаемо, совместимо с Bluetooth и имеет профиль зарядки для литиевых аккумуляторов и аккумуляторов другого химического состава.Это устройство подключается напрямую к аккумулятору и предназначено для зарядки от одного аккумулятора. Он отлично подходит для тех, кто работает с троллинговыми двигателями или у которых последовательно соединены аккумуляторные системы.

Для зарядки генератора мы часто рекомендуем использовать зарядное устройство постоянного тока или зарядное устройство для переключения между батареями. Изолированное зарядное устройство Victron Orion-TR Smart DC-DC представляет собой адаптивное трехступенчатое зарядное устройство с алгоритмами для опций накопления, поглощения и поплавка.

Вы также можете безопасно смешивать химические составы батарей с этим устройством, например пусковую батарею AGM с домашним литиевым банком.Стремитесь к диапазону от 14,2 В до 14,6 В с объемной ступенью и ступенью абсорбции, а для плавающей ступени лучше всего подходит 13,6 В.

Хотя литиевые батареи технически не требуют плавающего заряда, подавляющее большинство устройств все еще имеют режим плавающего заряда. Батареи, естественно, имеют напряжение 13,6 В, но достижение 14,6 В является идеальным и должно произойти, чтобы задействовать механизмы балансировки.

Нужно ли покупать специальное зарядное устройство для аккумуляторов LiFePO4?

Обращаясь к этому вопросу, наш главный операционный директор Шон подчеркивает, что комплект для модернизации от Progressive Dynamics с системой преобразователя имеет возможность зарядки литиевой батареи. Еще одно зарядное устройство, которое мы рекомендуем, — это Progressive Dynamics Inteli-Power 9100 из-за того, что их легко включить и установить в вашу систему в дополнение к любому компоненту Victron.

Могу ли я заряжать литиевые батареи с помощью генератора?

Зарядка от генератора — это распространенный метод подзарядки литиевых батарей. Зарядка от генератора — отличный вариант, однако вам понадобится дополнительное оборудование, например, диспетчер изоляции аккумулятора (BIM).

Хорошо известный в отрасли инструмент, этот компонент специально запрограммирован для работы с нашими батареями.Он помогает одновременно контролировать дом и стартовый блок и имеет высокое внутреннее сопротивление. Он, безусловно, может потреблять больше энергии от генератора по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами.

BIM обеспечивает дополнительный уровень безопасности, чтобы не повредить систему из трех или более литиевых батарей при зарядке от генератора во время длительной поездки. Если в вашей системе менее трех наших батарей, BIM не требуется, и вместо этого вы можете использовать стандартный изолятор.Они могут регулировать ток до 220 ампер и предотвращать повреждение генератора при длительной поездке.

Sterling Устройства защиты генератора переменного тока (APD) также доступны в нашем магазине, чтобы предотвратить повреждение от скачков напряжения. Эти устройства включаются с небольшой резистивной нагрузкой в ​​миллиампер-час, чтобы уменьшить возможное повышение напряжения из-за обрыва кабеля или любых других проблем. Если увеличение будет чрезмерно резким, это может привести к серьезному повреждению APD, но ваш генератор, батареи и регуляторы были защищены.

Цикл зарядки литиевой батареи: плавать или не плавать?

Наши литиевые батареи не нуждаются в подзарядке.

Что касается цикла зарядки и наших аккумуляторов, им не нужно плавать. Когда вы полностью зарядите литиевые батареи, вы можете отключить зарядное устройство и оставить их на хранение. Учтите, что со временем батареи немного разряжаются, но это не повредит батарею. Может потребоваться долить их при извлечении из хранилища.Нет необходимости подзаряжать ваши Battle Born аккумуляторы.

Однако, если у вас есть фургон с батареей, подключенной к берегу, вам следует избегать работы ваших приборов с батареей. Если вы не используете выключатель в своей системе, у вас нет выбора, откуда поступать 12 В. Наша команда рекомендует, если у вас есть преобразователь выходного напряжения с фиксированным выходным напряжением, лучше всего использовать выключатель, чтобы вынуть батареи из цепи и дать им отдохнуть.

Если у вас есть многоступенчатое зарядное устройство или преобразователь, вы можете оставить батареи в цепи, потому что они будут находиться при приемлемом напряжении на последней стадии заряда.

При зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов есть три основных этапа: накопление, абсорбция и плавание. Иногда для свинцово-кислотных аккумуляторов также требуются этапы выравнивания и техобслуживания. Это существенно отличается от зарядки литиевых батарей и их ступени постоянного тока и ступени постоянного напряжения. На этапе постоянного тока он будет поддерживать его в стабильном состоянии, пока батарея берет основную часть заряда. Как только будет достигнуто максимальное напряжение, зарядное устройство будет удерживать это напряжение, и ток начнет падать по мере того, как батарея будет заряжена.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов эта стадия постоянного напряжения обычно называется абсорбцией, и поскольку свинцово-кислотная батарея имеет более высокое сопротивление, зарядное устройство задействует стадию более высокой абсорбции в середине цикла зарядки. Вы можете проводить массовую зарядку на максимальном токе в течение нескольких часов, а затем вам придется подождать еще 2-3 часа, пока батарея будет заряжаться. Напротив, наши батареи будут оставаться на стадии постоянного тока или в течение почти всего цикла зарядки.

После достижения максимального напряжения 14,4 В аккумулятор в основном заряжается. Теперь мы просим вас удерживать это напряжение в течение 15-20 минут на каждой батарее. Батарея необязательно должна быть полностью заряжена, но это помогает сбалансировать ее. Напряжение ячейки начинает отделяться при максимальном напряжении. Как только это разделение напряжений произойдет, мы сможем сказать, какая ячейка заряжена больше, чем другие.

Как только мы это узнаем, система управления батареями (BMS) может инициировать цикл балансировки, в котором самые заряженные батареи обескровливаются через резистор, а затем все они могут вернуться к одному и тому же состоянию заряда.Хотя для нашей батареи не требуется абсорбции, мы используем стадию абсорбции в обычных зарядных устройствах для балансировки ячеек.

Все о мультибанковской зарядке:

Зарядка с несколькими банками — отличный способ сбалансировать последовательно соединенные аккумуляторные системы. Подключены положительный полюс к отрицательному для создания системы 24 В, поэтому важно следить за тем, чтобы батареи были сбалансированы. Первая разрядившаяся батарея перейдет в режим отключения при низком напряжении, что приведет к срабатыванию другой батареи.В итоге вы получите систему с меньшей производительностью, чем вы думаете.

Это также применимо, когда в вашей системе происходит отключение высокого напряжения, поэтому выполнение этих шагов защитит вашу систему в любой из этих экстремальных ситуаций. Если вы будете часто заряжать их, они с большей вероятностью останутся в балансе, потому что BMS будет внутренне балансировать систему. В этом многоблочном зарядном устройстве выходные провода электрически изолированы и по-прежнему могут подключать каждый отдельный вывод к каждой батарее, не прерывая зарядки.Оба они будут готовы к разрядке и будут полностью заряжены.

Если вы хотите приобрести собственное зарядное устройство для нескольких банков, мы рекомендуем зарядное устройство Dual Pro Professional Series для вашей системы. Это также популярный выбор среди любителей ловли окуня. Он имеет особый алгоритм для наших батарей и предлагается с 2 или 4 вариантами выхода.

Какое правильное напряжение зарядки для литиевых батарей 12 В, 24 В и 48 В?

Параметры зарядки нашего Battle Born Battery следующие:

• Объем / абсорбция = 14. 2–14,6 В.
• Float = 13,6 В или ниже.
• Нет эквалайзера (или, если возможно, установите его на 14,4 В).
• Нет температурной компенсации.
• Если возможно, время работы от одной батареи составляет примерно 20 минут.

Для системы 12 В мы действительно хотим сделать акцент на достижении 14,2–14,6 В для объемного и абсорбционного, а также для плавающего значения 13,6 В или ниже.

Для системы на 24 В мы предлагаем объемную скорость и скорость поглощения 28,4–29,2 В с плавающей точкой до 27,2 В или ниже.Никакого выравнивания не требуется, но, если это возможно, мы рекомендуем 28,8 В. Температурная компенсация также не требуется, и время поглощения составляет примерно 20 минут на одну батарею, если это возможно.

Для системы 48 В мы рекомендуем объемную скорость и скорость поглощения 57,4 В и плавающую с 56,5 В до 57 В. Иногда одна из батарей может вызвать отключение высокого напряжения в вашей системе. Внутренняя BMS батареи поможет справиться с отключением высокого напряжения. Наша команда хочет подчеркнуть, что в целом нет ничего плохого в том, чтобы поиграться со ставками оплаты для оптимизации вашей системы.

Сколько времени нужно для зарядки литиевых батарей?

Один из наших наиболее часто задаваемых вопросов — «сколько времени нужно для зарядки литиевых батарей?»

Наши эксперты отмечают, что время зарядки зависит от конкретного зарядного устройства в вашей системе. Литий-ионные батареи имеют низкое внутреннее сопротивление, поэтому они принимают на себя весь ток, подаваемый в текущем цикле зарядки. Например, если у вас есть зарядное устройство на 50 ампер и одна батарея на 100 ампер-час, разделите 100 ампер на 50, чтобы получить время зарядки 2 часа.

Другой пример: у вас есть пять аккумуляторов по 100 Ач (ампер-час), всего 500 Ач и зарядное устройство на 100 А. Зарядка с нуля до 100 процентов займет около 5 часов с учетом времени, достаточного для балансировки цикла зарядки. Мы не рекомендуем вам превышать эту скорость зарядки, так как это может привести к сокращению срока службы батареи. В экстренной ситуации аккумулятор можно заряжать быстрее, если это необходимо, но мы не рекомендуем вам брать в привычку экстренную зарядку аккумулятора.

Если у вас есть дополнительные вопросы по зарядке литиевых батарей, наш канал YouTube и раздел часто задаваемых вопросов на нашем веб-сайте предлагают обширную информацию.Нужна дополнительная помощь? Направляйте свои вопросы нашим специалистам по продажам и техническим вопросам, позвонив им по телефону 855-292-2831 или отправив электронное письмо на адрес [адрес электронной почты защищен].

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь. Наши специалисты по продажам и обслуживанию клиентов из Рино, штат Невада, готовы ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!

Также присоединяйтесь к нам в Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут способствовать вашему образу жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться в стороне.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Подпишитесь сейчас на новости и обновления в свой почтовый ящик.

H6 PRO Зарядное устройство для литиевых батарей

Безопасность

Несмотря на то, что они достаточно безопасны для использования в повседневных устройствах (телефонах, ноутбуках и т. Д.), Батареи имеют высокую плотность энергии и требуют осторожного обращения для обеспечения надлежащей безопасной работы и длительного срока службы. При использовании зарядного устройства обязательно соблюдайте соответствующие процедуры и всегда читайте руководство по эксплуатации аккумулятора перед зарядкой нового аккумулятора.

Не оставлять без присмотра во время зарядки

Не превышайте максимальную скорость заряда или разряда аккумулятора

Не накрывайте охлаждающие вентиляторы и не используйте на мягкой поверхности

Зарядка

По умолчанию зарядное устройство для литиевых аккумуляторов H6 PRO поддерживает только литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы 4S (14,8 В) емкостью не менее 8000 мАч.ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать зарядное устройство с аккумуляторами другого химического состава, напряжения или емкости, меньшими, чем рекомендовано встроенным ПО по умолчанию. Фиксированный ток заряда 10 А идеально подходит для таких аккумуляторов, как литий-ионный аккумулятор (14,8 В, 18 Ач) или других литиевых аккумуляторов 4S аналогичной емкости.

1. Подключите адаптер зарядки XT60 к XT90 и удлинитель балансировочного провода 4s к зарядному устройству.
2. Подключите питание переменного или постоянного тока (6,5–30 В) и дождитесь завершения загрузки.
3. Подсоедините основной аккумулятор и балансировочные кабели к зарядному устройству.
4. Нажмите кнопку выбора (кружок) и выберите задачу «Зарядка» или «Хранение» с помощью сенсорных клавиш со стрелками.
   • «Зарядка» полностью заряжает аккумулятор до 4,20 В на элемент (всего 16,8 В) для немедленного использования.
   • «Хранение» заряжает или разряжает аккумулятор до 3,80 В на элемент (всего 15,2 В), что идеально подходит для хранения и транспортировки.
   • Хранение Зарядка аккумулятора настоятельно рекомендуется в любое время, когда аккумулятор хранится и не используется более суток, это обеспечит максимально долгий срок службы аккумулятора.
5. Выберите «Начать задачу» и дождитесь завершения задачи. В любой момент можно нажать кнопку выбора, чтобы прервать текущую операцию.
6. Зарядное устройство автоматически остановится и подаст звуковой сигнал по завершении задачи.

Обязательно храните аккумулятор и зарядное устройство вдали от легковоспламеняющихся материалов и следите за аккумулятором во время зарядки. Прекратите зарядку, если она станет горячей или изменится внешний вид.

Полные технические характеристики, инструкции и подробные сведения о других функциях зарядного устройства при использовании с разблокированной прошивкой см. В Полном руководстве HOTA H6 PRO, доступном для загрузки в технических деталях выше.

Сообщество

Форумы Blue Robotics — Аккумуляторы и зарядные устройства

Зарядка литий-ионных аккумуляторов и преимущества — PowerTech Systems

Отличия лития

Свинцово-кислотные батареи сделаны из (что неудивительно) смеси свинцовых пластин и серной кислоты. Это был первый тип аккумуляторной батареи, изобретенный еще в 1859 году.

С другой стороны, ионно-литиевые батареи

являются гораздо более новым изобретением и существуют в коммерчески жизнеспособной форме только с 1980-х годов.

Литиевая технология

хорошо зарекомендовала себя и стала понятной для питания небольшой электроники, такой как ноутбуки или аккумуляторные инструменты, и становится все более распространенной в этих приложениях, вытесняя старые никель-кадмиевые (никель-кадмиевые) аккумуляторные батареи благодаря многочисленным преимуществам лития.

Но, как вы, возможно, помните из множества новостей, появившихся несколько лет назад о возгорании неисправных аккумуляторов портативных компьютеров, литий-ионные аккумуляторы также заслужили репутацию очень драматичных источников возгорания.

Обычно используемый литий-ионный аккумулятор представляет собой оксид лития-кобальта (LiCoO2), и этот химический состав аккумулятора склонен к тепловому разгоне, если аккумулятор случайно перезарядится. Это может привести к возгоранию батареи — и литиевый огонь горит быстро и горячо.

Это одна из причин того, что до недавнего времени литий редко использовался для создания больших батарейных блоков.

Но в 1996 году была разработана новая формула смешивания литий-ионных аккумуляторов — Lithium Iron Phosphat e.Эти батареи, известные как LiFePO4 или LFP, имеют немного более низкую плотность энергии, но по своей природе негорючие и, следовательно, намного безопаснее, чем литий-кобальто-оксидные. А если учесть преимущества, то литий-ионные батареи становятся чрезвычайно заманчивыми.

1 / Превосходная «полезная» емкость

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, считается практичным регулярно использовать 90% или более номинальной емкости банка литиевых аккумуляторов, а иногда и больше. Рассмотрим батарею на 100 ампер-часов — если бы это была свинцово-кислотная батарея, было бы разумно использовать от 30 до 50 ампер-часов сока, но с литиевым вы могли бы использовать 90 ампер-часов или даже 100 Ач (100% DoD).

Свинцово-кислотная полезная емкость AGM

Полезная емкость литий-ионных аккумуляторов

2 / Увеличенный срок службы

Производители и лаборатории сообщают, что от высококачественной батареи LiFePo4 можно ожидать десятков тысяч циклов. Однако это теоретические значения, которые нелегко проверить.
С практической точки зрения и при реальном использовании батареи LiFePo4 стандартного качества могут обеспечить не менее 2000 циклов заряда / разряда при 80% степени разрядки и разрядки 1С, а оставшаяся емкость остается выше 80%.Эти значения зависят от скорости заряда, глубины разряда, но, что более важно, от качества используемых элементов.

Эти результаты жизненного цикла намного лучше, чем химические составы NMC или NCA, широко используемые в индустрии электромобилей. Напротив, даже лучшие свинцово-кислотные батареи глубокого разряда обычно рассчитаны только на 500-1000 циклов.

Для батарей , таких как произведенные PowerTech Systems , с использованием отсортированных и согласованных высококачественных элементов, от 4000 до 5000 циклов может быть доставлен при 1С и 80% DoD.Это количество циклов можно значительно увеличить за счет уменьшения глубины разряда (DoD).

На диаграмме ниже показано количество циклов в зависимости от глубины разряда для продуктов PowerBrick, PowerRack и PowerModule:

Количество циклов в зависимости от глубины разряда для продуктов PowerBrick, PowerRack и PowerModule

3 / Потери Пойкерта и провал напряжения практически не существует

Кривая разряда литиевых батарей (особенно свинцово-кислотных) практически плоская — это означает, что батарея, заряженная на 20%, будет обеспечивать почти такое же выходное напряжение, как и батарея, заряженная на 80%.

Это предотвращает любые проблемы, вызванные «провалом напряжения», обычным для свинцово-кислотных аккумуляторов при их разряде, но означает, что любой монитор батареи или автоматический запуск генератора, зависящий от уровней напряжения, скорее всего, не будут работать должным образом при мониторинге литиевого банка.

Кривые литий-ионного разряда

Еще одно огромное преимущество литиевых батарей состоит в том, что потери Пойкерта практически отсутствуют . Это означает, что литий-ионные батареи могут работать на полную номинальную емкость даже при высоких токах.В то время как свинцово-кислотная может привести к потере мощности до 40% при высоких нагрузках.

На практике это означает, что литий-ионные аккумуляторные батареи очень хорошо подходят для питания сильноточных нагрузок, таких как кондиционер, микроволновая печь или индукционная плита.

Кривые разряда литий-железо-фосфатных соединений при различных уровнях C

4 / Преимущества по размеру и весу

Чтобы подчеркнуть уникальные характеристики литий-ионных аккумуляторов с точки зрения веса и размера, рассмотрим важный пример: свинцово-кислотные и литиевые аккумуляторы.

5 / Быстрая и эффективная зарядка

Литий-ионные аккумуляторы

можно «быстро» зарядить до 100% емкости. В отличие от свинцово-кислотной кислоты, для хранения оставшихся 20% не требуется фаза абсорбции. И, если ваше зарядное устройство достаточно мощное, литиевые батареи также можно заряжать безумно быстро. Если вы можете обеспечить достаточное количество зарядных усилителей, вы сможете полностью зарядить литий-ионный аккумулятор всего за 30 минут.

Но даже если вам не удается полностью зарядить аккумулятор до 100%, не беспокойтесь — в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, регулярная полная зарядка литий-ионных аккумуляторов не приводит к их повреждению.

Это дает вам большую гибкость при подключении к источникам энергии всякий раз, когда вы можете их получить, не беспокоясь о необходимости регулярно выполнять полную зарядку. Несколько дней с небольшой облачностью в вашей солнечной системе? Нет проблем в том, что вы не можете долить до заката, пока вы учитываете свои потребности. С литием вы можете заряжать все, что можете, и не беспокоиться о том, что ваш аккумулятор постоянно недозаряжен.

6 / Очень мало потраченной энергии

Свинцово-кислотные батареи менее эффективны в хранении энергии, чем литий-ионные батареи.Литиевые батареи заряжаются с КПД почти 100% по сравнению с КПД большинства свинцово-кислотных аккумуляторов 85%.

Это может быть особенно важно при зарядке от солнечной батареи, когда вы пытаетесь выжать из каждого усилителя как можно больше эффективности до того, как солнце сядет или не накроет облака.

Теоретически с литием почти каждая собранная вами капля солнца идет в ваши батареи. Учитывая ограниченность крыши и места для хранения панелей, это становится очень важным для оптимизации каждого квадратного дюйма мощности, которую вы можете установить.

7 / Устойчивость к климатическим изменениям

Свинцово-кислотные батареи и литиевые теряют свою емкость в холодных условиях. Как видно на диаграмме ниже, литий-ионные батареи намного эффективнее при низких температурах. Кроме того, скорость разряда влияет на производительность свинцово-кислотных аккумуляторов. При -20 ° C литиевая батарея, которая выдает ток 1С (в один раз больше своей емкости), может отдавать более 80% своей энергии, когда батарея AGM обеспечивает 30% своей емкости.

Для суровых условий окружающей среды (горячей и холодной) литий-ионный аккумулятор является технологическим выбором.

Зависимость емкости от температуры

8 / Меньше проблем с размещением

Литий-ионные батареи

не нужно хранить в вертикальном положении или в вентилируемом батарейном отсеке. Их также довольно легко собрать в необычные формы — преимущество, если вы пытаетесь втиснуть как можно больше энергии в небольшой отсек.

Это особенно полезно, если у вас есть батарейный отсек ограниченного размера, но вы хотите или нуждаетесь в большей емкости, чем может обеспечить свинцово-кислотная батарея в настоящее время.

9 / Отсутствие необходимости в обслуживании

Литий-ионные батареи

практически не требуют обслуживания. BMS (система управления батареями) автоматически выполняет процесс «балансировки», чтобы убедиться, что все элементы в батарее заряжены одинаково. Просто зарядите аккумулятор, и все готово.

Этот товар является исключительной собственностью PowerTech Systems.
Воспроизведение без разрешения запрещено.

Можно ли оставлять литий-ионную батарею в зарядном устройстве? Часто задаваемые вопросы по зарядке аккумулятора вилочного погрузчика и другого погрузчика

Что такое ‘ Battery SoC’ and ‘ Battery DoD ’ ?

SoC или состояние заряда батареи — это уровень заряда электрической батареи по отношению к ее емкости: 0% — разряжена, а 100% — полна. Обратной формой этого показателя является DoD или глубина разряда, при которой 100% пусто, а 0% заполнено.

Термин «батарея SoC» обычно относится к состоянию батареи во время ее использования, тогда как термин «батарея DoD» обычно означает, какая часть общей емкости батареи была разряжена.

Есть несколько способов измерения SoC, применимых к разным типам батарей. Свинцово-кислотные батареи с жидким электролитом могут быть измерены химическим способом с помощью ареометра, в то время как большинство других батарей, включая литий-ионные, измеряются по их напряжению холостого хода.

Измерение напряжения батареи необходимо производить после того, как она проработала в разомкнутой цепи в течение как минимум нескольких часов, иначе на показания будут влиять ток и температура батареи, и они будут неточными.

Как можно перезарядить аккумулятор?

Перезаряд происходит, когда аккумулятор заряжается до напряжения выше указанного. Это может быть очень опасным для аккумуляторов вилочного погрузчика и, если его не контролировать, опасно для пользователей.

Правильное зарядное устройство для вашей батареи имеет решающее значение для предотвращения перезарядки; зарядное устройство должно соответствовать аккумулятору с точки зрения выходного напряжения и номинальной мощности в ампер-часах.

В литий-ионных аккумуляторах легче избежать перезарядки, поскольку они могут частично заряжаться или заряжаться с перерывами.

Свинцово-кислотные батареи имеют более сложный процесс зарядки и должны получать полную зарядку каждый раз, когда они вставляются в розетку; по этой причине легче случайно перезарядить.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

в среднем рассчитаны на 1500 циклов зарядки, поэтому не рекомендуется заряжать их частично — вы должны делать это каждый раз полностью, чтобы продлить срок службы аккумулятора.

По тому же принципу, начинать зарядку свинцово-кислотного аккумулятора, когда его емкость превышает 50-60%, также является пустой тратой срока службы аккумулятора. Каждый цикл зарядки, независимо от SOC, по-прежнему считается одним циклом. Таким образом, чем чаще заряжается свинцово-кислотный аккумулятор, тем короче срок его службы.

Каковы последствия перезарядки аккумулятора?

В литий-ионном аккумуляторе перезарядка может создать нестабильные условия внутри аккумулятора, повысить давление и вызвать тепловой разгон.

Литий-ионные аккумуляторные блоки

должны иметь схему защиты для предотвращения чрезмерного повышения давления и отключения потока ионов при слишком высокой температуре.

Большинство литий-ионных аккумуляторных батарей также содержат систему управления батареями для контроля их состояния заряда и отключения тока при достижении предела.

Избыточный заряд свинцово-кислотной батареи вызывает коррозию катодов, приводит к повышенному расходу воды и повышению температуры внутри батареи. В лучшем случае это приведет к снижению емкости и сокращению срока службы, а в худшем — к тепловому разгоне. Кроме того, свинцово-кислотные батареи могут выделять вредные токсичные газы при перезарядке.

Какой газ выделяется при зарядке свинцово-кислотной батареи?

Во время процесса зарядки свинцово-кислотный аккумулятор выделяет небольшое количество газообразного водорода, что может быть опасно без надлежащей вентиляции аккумулятора.Газообразный водород может быть очень взрывоопасным, если его концентрация в воздухе составляет 4% или более.

Если свинцово-кислотный аккумулятор слишком заряжен, он может выделять сероводород, имеющий запах тухлых яиц и очень ядовитый. В низких концентрациях этот аккумуляторный газ может вызвать тошноту, усталость и головокружение, а в больших количествах может быть смертельным.

Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов необходимо снимать с погрузчиков и помещать в отдельную зону для зарядки. Помещение должно хорошо проветриваться для количества заряжаемых аккумуляторов и иметь устройства для контроля уровня газа в воздухе.

Как происходит зарядка литий-ионной батареи?

В литий-ионных батареях

на первом этапе процесса зарядки используется метод постоянного тока и постоянного напряжения. После достижения пикового напряжения аккумулятор переходит в стадию заряда насыщения. В целом этот процесс занимает около 1-2 часов.

Литий-ионные аккумуляторы

можно использовать до тех пор, пока не останется 20% их емкости. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, он не повредит аккумулятор, чтобы использовать возможность подзарядки, что означает, что пользователь может подключить аккумулятор во время обеденного перерыва, чтобы завершить зарядку и завершить смену, не разряжая аккумулятор слишком сильно.

Многие промышленные литий-ионные аккумуляторные батареи поставляются со встроенными в них зарядными устройствами, которые можно подключать к обычным электрическим розеткам, что означает, что аккумуляторы даже не нужно размещать рядом с установленным настенным зарядным устройством для зарядки аккумуляторов.

Могут ли литий-ионные батареи повысить производительность складских помещений?

Если ваш склад работает в несколько смен, упрощенный процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов дает огромное преимущество.Операторы вилочных погрузчиков могут заряжать литий-ионные батареи во время перерыва или в перерывах между сменами, и аккумуляторы доступны всего через 15–30 минут, чтобы вернуться в рабочее состояние, даже если они еще не полностью заряжены.

Простой оборудования может быть дорогостоящим, поэтому тот факт, что оператор вилочного погрузчика может подключить аккумулятор к зарядному устройству, не тратя время на извлечение разряженного аккумулятора и повторную установку заряженного аккумулятора, повысит производительность склада.

Plus, устраняющий необходимость переносить тысячи фунтов батареи между погрузчиками и зарядными станциями, значительно снижает риски безопасности для рабочих.

Процесс зарядки аккумуляторов может быть сложным, но важно понимать все факторы, чтобы его можно было сделать правильно, чтобы обеспечить долгий срок службы аккумуляторов. Упрощенный процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов делает их гораздо лучшим вариантом с точки зрения безопасности и производительности для компаний, работающих в несколько смен и непрерывно заряжающих аккумуляторы.

Как выбрать микросхему управления зарядкой литий-ионной батареи | Статья

.

СТАТЬЯ

Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылается раз в месяц

Мы ценим вашу конфиденциальность

Джон Б.Гуденаф, которого считают отцом литий-ионных (Li-ion) батарей, стал старейшим лауреатом Нобелевской премии, когда в 2019 году получил Нобелевскую премию по химии за свою новаторскую работу. В настоящее время литий-ионные батареи используются большинством потребителей во всех сферах жизни, поскольку они делают электронные устройства легкими и долговечными. Например, в большинстве мобильных телефонов используется литий-ионный аккумулятор для более длительного времени работы, портативности и удобной зарядки.

Для максимального использования важно эффективно заряжать литий-ионные аккумуляторы.

Как заряжать литий-ионные батареи

Сначала давайте проанализируем процесс зарядки литий-ионного аккумулятора. Процесс зарядки можно разделить на четыре различных этапа: постоянный заряд, предварительная зарядка, заряд постоянным током и заряд постоянным напряжением. На рисунке 1 показана кривая зарядки типичного литий-ионного аккумулятора.

Рисунок 1: Кривая заряда литий-ионной батареи

Это кажется простым, но есть много параметров, которые следует учитывать при выборе решения для зарядки аккумулятора. На рисунке 2 показаны четыре основных момента при выборе решения.

Рисунок 2: Конструкция зарядного устройства — основные соображения

Эти соображения более подробно описаны ниже:

Топология

Разработчики системы зарядного устройства должны выбрать топологию на основе диапазона входного напряжения, конфигурации аккумуляторов, зарядных токов и других приоритетов на уровне системы (см. Рисунок 3) .

Рисунок 3: Топологии зарядного устройства

Например, большинство портативных устройств заряжаются от порта USB.Есть два основных типа USB:

• USB Type-A: обычно 5 В при максимальном 1,5 А, этот тип USB может поддерживать быструю зарядку (среди других стандартов) до 12 В
• USB Type-C: 5 В, максимум 3 А. Если поддерживается USB-PD, его можно увеличить до 20 В при 5 А

Если устройство заряжается через порт USB, оно всегда должно поддерживать работу 5 В. Например, для батарей, соединенных последовательно (максимальное напряжение VBATT ≥ 8,4 В), используйте повышающую или понижающую-повышающую топологию. Если устройство не заряжается от USB-порта, рекомендуется использовать понижающую топологию, поскольку входное напряжение всегда превышает напряжение аккумулятора.

Контур управления

Основная проблема для ИС управления батареями состоит в том, что они имеют несколько контуров управления. Они не только должны управлять входным напряжением и током, они также должны управлять мощностью системы, током и напряжением зарядки аккумулятора, температурой аккумулятора и другими параметрами (см. Рисунок 4) . Например, системе часто приходится регулировать ток зарядки аккумулятора в соответствии с температурой аккумулятора.

Рисунок 4: Различные контуры управления в зарядном устройстве IC

Управление трактом питания

Контур управления траекторией питания динамически регулирует ток заряда батареи в зависимости от мощности входного источника тока и требований к току нагрузки системы.Это гарантирует, что система получит требуемый ток при использовании избыточного заряда для зарядки аккумулятора.

Рисунок 5: Архитектура системы зарядного устройства батареи

В зависимости от характеристик зарядного устройства существует три типичных архитектуры.

Первая архитектура подключает батарею напрямую к системному источнику питания и требует, чтобы напряжение батареи достигло минимального напряжения системы для работы.

Второй — сквозной подход, в котором используются внешние переключатели для управления зарядкой батареи и системными путями.

Третья архитектура — это управление трактом питания NVDC, который представляет собой общий подход, имеющий следующие преимущества по сравнению с двумя предыдущими архитектурами:

• Система может запускаться мгновенно даже при низком напряжении батареи
• Напряжение системы точно соответствует напряжению батареи, чтобы снизить напряжение компонентов системы
• Когда входная мощность ограничена, аккумулятор может дополнять систему
• Система может быть отключена от аккумулятора для поддержки транспортного режима

На рисунке 6 показана кривая зарядки зарядного устройства NVDC.

Рисунок 6: Кривая зарядки Li-Ion с функциями NVDC

Когда напряжение батареи относительно низкое, напряжение системы регулируется в самой низкой рабочей точке (VSYS_REG_MIN на рисунке 6). Когда напряжение батареи приближается к VSYS_REG_MIN, напряжение батареи и системы близко отслеживает друг друга. Поэтому, независимо от состояния аккумулятора, напряжение в системе всегда поддерживается в узком диапазоне. На рис. 7 показаны реальные графики осциллографа.

Рисунок 7: Типичная кривая зарядки (рабочие условия: V _IN = 16 В, V _BATT , линейное изменение с 0 В, ICHG = 1.84A, I _SYS = 1A)

Обратный ход

Операции зарядного устройства, описанные выше, использовали входной источник для зарядки аккумулятора или питания системы. Также возможно обеспечить работу в обратном направлении, например, функцию USB On-the-Go (OTG). Зарядное устройство с функцией USB OTG позволяет внутренней батарее устройства обеспечивать питание устройств через входной порт устройства.

MP2731 ИС для зарядки аккумулятора

Если вашему приложению требуется управление трактом питания NVDC и функция OTG, микросхема зарядного устройства MP2731 может идеально удовлетворить ваши потребности (см. Рисунок 8) .

Рисунок 8: Схема и основные характеристики MP2731

MP2731 — это полностью интегрированное зарядное устройство, которое поддерживает эти режимы и обеспечивает высокую эффективность, а также впечатляющие тепловые характеристики .

Рисунок 9: Высокая эффективность и тепловые характеристики

Поскольку литий-ионные батареи продолжают использоваться в современных приборах и системах, жизненно важно постоянно оценивать, как сделать их более эффективными и рентабельными. Имея на выбор множество архитектур и зарядных устройств, MPS может оптимизировать процесс с помощью таких продуктов, как MP2731.

_________________________

Вам это показалось интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылайте их раз в месяц!

.