Как заряжать аккумулятор lifepo4 генератора автомобиля
Перейти к содержимому

Как заряжать аккумулятор lifepo4 генератора автомобиля

  • автор:

Переход на Лифер (LiFePo4 аккумулятор вместо свинца)

Уже года 3 смотрю на лиферные аккумуляторы и давно хочу себе поставить в Раннера, но что-то всё никак. Дорого, непонятно… В итоге приобрёл Optima Yellow Top 75 и был счастлив (пост про Оптиму). Она и стартер крутит бодро, и лебедку хорошо! Но хоть я и поднял напряжение на генераторе до 14.6 Вольт (Как получить 14.6 Вольта с генератора Toyota), зимой Оптима всё равно не успевала зарядиться и иногда подводила меня, разряжаясь до неспособности крутануть стартер на морозе.
В общем пришло время, и по совету уважаемого Алексея avgefke я приобрёл ячейки фирмы CALB LiFePo4 (модель CA100, то есть на 100Ач).

Это бэушные ячейки из Китая, с электротранспорта, в основном с электробусов. Несмотря на то, что они уже походили, причём в жестком режиме, характеристики у них вполне себе рабочие, и для неполного разряда в качестве автомобильного аккумулятора они годятся. И главный их плюс — они могут заряжаться зимой в мороз до -20 градусов (по ТТХ от нуля, а по факту всё гораздо лучше).

Много полезной информации по Лиферу можно найти на трубе у ЛитийМастера — категорически рекомендую: Lithium Master

В общем решено — ставим Лифер в автомобиль, причем без BMS (так как нужны большие токи для лебедки) и без балансиров (так как они особо и не нужны).
Кстати, предварительные замеры внутреннего сопротивления даже не заряженных ячеек показали вполне хорошие результаты:
1) 3.22 В и 220 мОм
2) 3.26 В и 179 мОм
3) 3.29 В и 345 мОм
4) 3.21 В и 205 мОм

Как предварительно зарядить и сбалансировать ячейки очень хорошо показано в этом видео:

После параллельной зарядки до напряжения 3.6В собираем ячейки последовательно в 13вольтовый аккумулятор с помощью толстых медных шин и болтов из нержавейки:

Между собой ячейки скрепил двусторонним скотчем, который держит высокую температуру (на всякий) и обмотал прочной лентой. После уже завернул в термоусадку, толстую и прочную.

В сравнении с AGM аккумулятором Optima Yellow Top 75, который весит 27.1 Кг, полученная сборка Лифера весит всего 14.1 Кг, то есть практически в 2 раза меньше! Думаю подкрылок Раннера скажет мне спасибо за такое облегчение 🙂

В общем я получил 100 Ач литий-железо-фосфатный аккумулятор с отличными характеристиками, можно ставить в Раннер. Крепёж чуть доработал, подложил проставки, плюс под термоусадкой аккумулятора тоже проставки, чтобы крепёж не давил на медную шину. В общем всё в порядке, аккум закреплен хорошо.

Езжу с ним уже неделю и радуюсь. Напряжение после 3х суток простоя 13.2 Вольта, ничего не проседает, заряжается быстро. Лебедку крутит бодро, но с нагрузкой пока не тестировал — всё ещё впереди.
Теперь пора покупать холодильник, который можно будет оставлять работать всю ночь — аккум выдержит легко и после этого заведет двигатель. Я счастлив!

P.S. Диод, повышающий напряжение с генератора, я убрал, так как для Лифера опасен перезаряд (без BMSа).

UPD 27.08.2021 Добавил изоляционную резину сверху аккумулятора, закрыл плюсовой контакт, на крепление надел разрезанный шланг. Теперь можно в ралли 😉

Проверил работу лебедки под нагрузкой — Лифер тащит, напряжение даже на холостых оборотах не проседает ниже 13.0 Вольт! Я доволен.

Запчасти

Toyota 4Runner 2004, двигатель бензиновый 4.0 л., 245 л. с., полный привод, автоматическая коробка передач — тюнинг

Комментарии 165

Хотел себе ставить литий-железофосфат.
Отказался из-за двух причин
1. По ТТХ не терпят заряда при минусовых температурах
2. На моей Subaru Outback 3 л зимой после запуска напряжение 14.8-14.9 В, что превышает максимальное напряжение для 4х банок.
В результате поставил литий-титанат (6 банок по 2.3-2.4 В).
На первый взгляд всё нормально, но НРЦ на холодной машине с утра 13.5-13.8 В и зимой при запуске 14.8 В с генератора дают большую нагрузку на генератор при внутреннем сопротивлении 6 банок 2 мОм. Тоже ничего хорошего. Не хотелось опытным путем проверять насколько хватит генератора в таком режиме. В результате пришлось делать блок на микроконтроллере, чтобы при запуске снизить напряжение до уровня НРЦ на холодной машине. По сути, обходной способ снизить зарядный ток до нуля в процессе прогрева без использования бесконтактного датчика Холла постоянного тока, которые стоят неадекватных денег. Блок постоянно следит за напряжением бортовой сети и меняет поправку, чтобы удерживать напряжение на постоянном уровне до прогрева (на моей машине примерно 20 минут). Получилось что-то типа адаптера, который подгоняет алгоритм работы штатной системы зарядки под требования литий-титаната.
По такому же принципу можно сделать управление зарядом железофосфатного аккумулятора, чтобы не подавать зарядный ток, пока аккумулятор не нагреется.

Заряд четырех банок LiFePO4 автомобильным зарядным устройством "Вымпел-55"

После разряда LiFePO4 банок на электронной нагрузке ATORCH DL24, у меня образовалось 4 разряженных LiFePO4 банки, которые для чистоты эксперимента требовалось зарядить и замерить их емкость при заряде. Т.к. напряжение полностью заряженной банки лифера составляет 3,6В, а 4 эти банки в сумме образуют напряжение 14,4В, то для этих целей как нельзя лучше подходит автомобильное зарядное устройство. У меня имеется ЗУ «Вымпел-55», который умеет замерять отданную емкость.

Заряд четырех банок LiFePO4 на Вымпел-55

Заряд четырех банок LiFePO4 на Вымпел-55

Но. потом вдруг я подумал, что лишний Ампер «сверху» не помешает и повышаю ток до 6А.

В таком режиме заряд продолжался до напряжения 13,7В на батарею и 3,425В на банку. После этого зарядные токи начали постепенно снижаться.

Практически полную емкость (70 из 90 Ампер часов) батарея получила при напряжении 13,2 — 13,6 Вольт, что соответствует 3,3 — 3,4 Вольт на банку.

И тут с зарядным устройством Вымпел случилась неожиданность, автоматика ЗУ как только увидела напряжение 13,7В стала писать, что АКБ заряжен и в этот момент переставала считать Ампер-часы. Так что итоговый замер емкости как то не получился. как говорится по техническим причинам.

При напряжении 14,3 — 14,4 Вольта зарядный ток резко упал, что говорило о полной заряженности LiFePO4 аккумулятора.

В любом случае считаю эксперимент удавшимся, даже если не удалось замерить емкость полностью. Теперь буду разряжать оставшиеся четыре банки на электронной нагрузке DL24.

Поделиться статьей: twitter.com facebook.com vkontakte.ru mail.ru pikabu.ru blogger.com liveinternet.ru livejournal.ru google.com

Как правильно заряжать LiFePO4 – каким напряжением и током лучше заряжать LiFePO4 батареи?

Литий-железо-фосфатные аккумуляторные батареи – это АКБ нового поколения, имеющие отличные эксплуатационные характеристики. Они выдерживают большое число циклов заряд-разряд, не требуют частых балансировок, терпимо относятся к несильным перезарядам и разрядам. К

тому же, LiFePO4 батареи отдают значительные токи и работают в широком диапазоне температур.

Зарядить LiFePO4 аккумулятор несложно, но нужно помнить о некоторых нюансах. Аккумуляторные батареи имеют плату защиты (БМС), защищающую их от перезарядов и глубоких разрядов, и осуществляющую балансировку ячеек между собой. Но отдельные аккумуляторы, не объединенные в батарею и не снабженные платой защиты, нельзя разряжать и перезаряжать, выходя за пределы допустимых значений.

При глубоком разряде аккумуляторы значительно теряют емкость и в итоге могут потерять способность заряжаться и окончательно выйти из строя. Если же аккумулятор перезарядить, он вздуется и также начнет терять свою емкость и эксплуатационный ресурс. Поэтому очень важно не допускать критических значений – разряда ниже 2 В и заряда выше 3,75 или 3,39 В, а у некоторых моделей – выше 3,9 В.

Правила зарядки литий-железо-фосфатных аккумуляторов

http://www.evpst.com/uploadfile/2008103155845968.jpg

Чтобы полноценно использовать возможности АКБ, нужно знать и соблюдать требования к ее эксплуатации и зарядке. Батареи типа LiFePO4 не нужно полностью разряжать перед дальнейшей зарядкой, поэтому восполнять их заряд рекомендуется после каждого применения. Рассмотрим, как правильно заряжать LiFePo4 батареи.

Для сохранения их эксплуатационного ресурса важно:

  • Использовать специальные зарядные устройства, предназначенные для батарей типа LiFePO4, с обозначением конечного напряжения. Зарядники, предназначенные для литиевых батарей других типов, для литий-железо-фосфатных АКБ не подходят, т. к. у LiFePo4 меньшее рабочее напряжение.
  • Не оставлять АКБ разряженной. Если дальнейший саморазряд приведет к критическому падению напряжения хотя бы на одном аккумуляторе из батареи, это негативно скажется на емкости всей АКБ. Поэтому, если литий-железо-фосфатная батарея почти разрядилась, ее нужно в ближайшее время подзарядить до номинального напряжения 3,2 В на аккумулятор.
  • По возможности – не допускать разряда АКБ до ее отключения через плату защиты БМС и заряжать ее после каждого применения. Накопители этого типа не имеют эффекта памяти, а полные циклы разряда только сокращают их эксплуатационный ресурс. Приблизительно один полный цикл соответствует 10 неполным.
  • Осуществлять зарядку при температуре корпуса, близкой к комнатной. Если батарея была на холоде, нужно вначале выдержать ее 4–5 часов в помещении.
  • Для защиты от перегрева – не накрывать АКБ и зарядник в процессе подзарядки.

Каким напряжением и током лучше заряжать LiFePO4

https://www.ev-power.eu/out/pictures/z1/pow4v20a3_z1.jpg

Чтобы зарядить литий-железо-фосфатную аккумуляторную батарею, нужно подсоединить к ней подходящее зарядное устройство и подключить его к электросети 220 В. Индикатор на заряднике загорится красным светом. Когда батарея восполнит свой заряд (через 2–6 часов, в зависимости от модели), индикатор сменит цвет на зеленый. Для балансировки аккумуляторов после основного процесса зарядки желательно оставить батарею подсоединенной к заряднику еще на 5–8 часов. В конце зарядное устройство отключается от электросети, а затем – и от АКБ. Балансировку на новой АКБ лучше проводить не чаще чем раз в 1-2 месяца.

Литий-железо-фосфатные батареи заряжаются в 2 этапа – вначале стабилизированным током до требуемого напряжения, а затем при стабильном напряжении до наименьшего значения тока зарядки, по алгоритму CC/CV. В вопросе, каким напряжением лучше заряжать LiFePO4, оптимальным напряжением заряда для каждого аккумулятора в батарее является 3,6–3,65 В.

Желательно применять умные заурядные устройства или контроллеры. Они заряжают системы напряжением 12 В до 14,6 В, а спустя 10–20 минут понижают напряжение до 13,6–13,8 В, т.е. до 3,4–3,45 В на каждый отдельный аккумулятор. Чтобы защитить их от избыточного напряжения, нужно использовать плату защиты БМС или поставить платы-балансиры.

О том, можно ли восстановить емкость Li-Ion аккумулятора, и какие способы опасны при выполнении данной задачи, читайте здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *