2 batterie al litio… Y' non ha nessuna immagine!
Vedere prestazioni nettamente superiori a quelle delle batterie piombo-acido, la batteria al litio (LiFePo4) sembra la scelta migliore per le batterie di servizio di barca. Ma sono molto sensibili a determinati parametri devono padroneggiare s anteriore ’ nella venture.
Da quando ho scritto questo articolo ho sviluppato un BMS che soddisfa esattamente le esigenze di protezione e longevità di una batteria al litio per l'alimentazione da un sito isolato (barca, auto da campeggio, casa, sito industriale). Su richiesta degli amici navigatori l'ho industrializzato. Ora è in vendita sul mio sito web: https://www.taobms.com
Vantaggi del rispetto con le batterie al litio batterie piombo-acido :
Innanzitutto un pochi termini utilizzati:
%DOD = "Profondità di scarico" o la percentuale della batteria (100% DOD = batteria scarica)
%SOC = "Stato di carica" o la percentuale di carica della batteria (100% SOC = batteria carica)
x.xC = corrente di carica / scarica capacità (C) batteria (per una batteria di 100Ah, una corrente di 0, 5 c = 50A)
1 – Numero di cicli
I produttori promettono una vita di 4000 cicli o più 80% DOD. Nel corso degli anni in uso effettivo intensivo sperimentalmente che dopo 770 cicli, in condizioni ottimali (Ci occuperemo di questo più tardi), una flotta di batterie al litio non ha perso nulla della sua capacità. Sembra ragionevole aspettarsi 2000 cicli di 80% DOD, Non è male, e su una barca che corrisponderebbe a più di 15 anni!
Questo viene confrontato con il 400 a 500 cicli di 50% DOD promesso per le migliori batterie al piombo (AGM, Golf…). Non ho mai avuto batterie che ha fatto tanti cicli prima di vedere la loro capacità ridotta a restringimento e dover sostituirli! 200 a 300 cicli sarebbe un massimo per queste batterie.
2 – Capacità utilizzabile
Una batteria al litio mantiene la tensione nella parte superiore della 12 Volt finora 80% DOD (20% SOC). Così può essere utilizzato tra 90-100% e 20% SOC, capacità utilizzabile 70 a 80% capacità nominale.
Questo viene confrontato con il 30 a 40% di effettivamente utilizzabile regolarmente per una batteria piombo-acido capacità - stimata tra 80-90% e 50% SOC. Nella parte superiore della 80% SOC queste batterie solo una bassa corrente di accettare e di essere paziente per raggiungere il 100% SOC.
3 – Peso/aumenta
Un vantaggio di buona qualità della batteria di 100Ah in 12 Volt pesa circa 25kg per un volume di 13dm 3. Se consideriamo la capacità utilizzabile 35% capacità nominale, Questo ci dà una densità di energia 1,4 Ah / kg e 2,7 Ah / dm3.
Una cella di 100Ah (3,2V) Al litio pesa circa 3,5 kg per un volume di dm 2, 3. 14kg e 8dm 3 per una flotta di 100Ah in 12 volt. Se consideriamo la capacità utilizzabile 75% capacità nominale, Questo ci dà una densità di energia 5,3 Ah / kg e 9,3 Ah / dm3.
Così per il litio capacità utilizzabile stessa batteria pesa meno di un terzo come una batteria piombo-acido. Le sue dimensioni sono anche diviso tre.
Per 450Ah in 12 utilizzabile volt, Ci vuole :
450Ah / 12V | Piombo | Litio |
Capacità nominale (Ah) | 1200 | 600 |
Peso (Kg) | 300 | 84 |
Volume (dm3) | 156 | 48 |
Una flotta di batterie al litio allevia 216 kg e liberare spazio nelle volte.
4 – Carica veloce
Una batteria al litio accetta praticamente tutta la potenza che fornisci e questa corrente rimane costante fino quasi a pieno carico. Con pannelli solari e regolatore impostato su 3, 9V batterie sono caricate al quasi 100% Quando la modalità del controller "Assorbimento".. Per condizioni ottimali si consiglia di caricare una batteria al litio con una corrente massima di 0, 3C (o 180A per una batteria di 600Ah). Si noti che queste batterie sono utilizzate nei veicoli elettrici e possono essere ricaricate con una corrente di 3 c (o 1800A per un parco di 600Ah!!).
Si consiglia di caricare una batteria con una corrente massima di 0, 2C (entrambi 120A per una batteria di 600Ah). Quando la batteria è prossima al 80% SOC, sua resistenza interna aumenta rapidamente, la corrente scende fortemente... e ci vogliono diverse ore per completare il caricamento.
Qui di seguito un grafico che rappresenta la tensione (V) sulla base della percentuale di carica (SOC) e la corrente. Questo è per una cella 3, 2V nominale (Ci vuole 4 per una batteria da 12V).
5 – Tensione stabile
Utilizzando la mia nuove batterie al litio tra 5% e 80% DOD, passa la tensione di 13, 2V a 12, 4V. Inoltre questa tensione varia poco quando grandi consumatori stabiliti (congelatore, pilota, salpa ancora, Verricello elettrico…). Poiché come essi servizio mio schermo Raymarine ha fatto più del suo (Flash, RAZ e un altro comportamento strano) e il mio frigorifero non più sicuro bassa tensione.
Qui di seguito un grafico che rappresenta la tensione ai terminali di una cella in base allo scarico (DOD) e la corrente.
6 – Nessun solfatazione
Una batteria piombo-acido è soggetta al fenomeno della solfatazione e occorre caricarlo per 100% più spesso possibile per ridurre gli effetti… Che cosa è praticamente impossibile su una barca da crociera che non vede mai un terminale 220 Volt… dove una perdita di capacità di queste batterie… e la loro morte rapida.
Nessun solfatazione per una batteria al litio, quindi nessun bisogno di caricarlo per 100%. In realtà lei sarà meglio.
7 – Vicino a efficienza 100%
Se si utilizza una batteria al litio 100Ah, Hai bisogno di 100Ah per ricarica allo stesso livello.
Una batteria piombo ad un ritorno del 70% a 90% (per la migliore e più costoso). Quindi, se si consumano 100Ah, Si deve scaricare la batteria al piombo con 110 a 140Ah.
8 – Peukert e compensazione della temperatura trascurabile
Non è la capacità di una batteria al litio o pochissimi ridotto da una forte corrente di scarico - salpa ancora elettrico tipo, Verricello elettrico, desalinateur.
Non c'è bisogno di compensare le tensioni di carica per tenere conto delle batterie sopra temperatura 25 ° C.
9 – Scarico basso proprio
Con uno scarico proprio piuttosto basso non è necessario prevedere un sistema di supporto quando le batterie sono immagazzinate per un paio di mesi. Si consiglia di conservarli a 60% SOC e scollegare.
Vincoli delle batterie al litio:
Leggere tutti questi vantaggi possiamo domandarci perché le nostre barche non sono tutte equipaggiate con queste batterie... quasi miracoloso (confrontato con le batterie piombo-acido)?
Perché Questo non è il "Plug-&-Giocare". Se basta sostituire un piombo da una batteria batteria al litio, Ci sono probabilità che il tuo alternatore bruciano rapidamente e che l'aspettativa di vita di queste batterie è molto limitata...
Cosa sapere prima di acquistare batterie al litio:
1 -Sovraccarico
Le prestazioni della batteria al litio saranno gravemente degradata o la batteria sarà distrutti se si carica troppo. Non solo l'elettrolita continuerà a bollire, ma le pareti della batteria si deforma in modo irreversibile.
Una pressione sanguigna troppo alta distrusse la batteria.
Come si vede dalle curve di carico più alto, Una volta a carico 100% la tensione sale molto rapidamente... e la batteria è distrutto.
2 -Scarico troppo profondo
Uno scarico troppo profondo si tradurrà in un'inversione di polarità e la distruzione delle cellule.
Pressione sanguigna troppo bassa distrusse la batteria.
Come si è visto sulle curve di scarico più alte, sotto un certo livello di scarico tensione crolla... e la batteria è distrutto.
3 sotto un certo livello di scarico tensione crolla... e la batteria è distrutto
Possono essere utilizzati sotto 0 ° c., ma mai ricaricate quando si blocca.
4 – Squilibrio delle cellule
Una batteria al litio di 12 Volt è composto 4 celle in serie. Ogni cella ha una tensione nominale 3,2 volt. È indispensabile che tutti hanno la stessa capacità e che vengono caricati esattamente allo stesso livello prima di utilizzare.
Se le cellule non sono "bilanciate" (vale a dire. Essi hanno tutti non esattamente lo stesso livello di carico):
- una cella sarà completa (100% SOC) prima gli altri e la sua pressione sanguigna sta per esplodere fino a distruggere questa cella
- una cella è vuota (0% SOC) prima gli altri e la sua pressione sanguigna crollerà fino a distruggere questa cella
E questo accade in pochi minuti...
5 -Attuale di conserva (Galleggiante)
Le condizioni ottimali di utilizzo di una batteria al litio è quando è in 50-60% caricato (50-60% SOC). Quindi applicare una tensione di "Float" una volta che lei è di 100% SOC e tenere 100% SOC non può fargli buona e potrebbe avere effetti negativi a lungo termine.
6 -Non si basano sulle specifiche del produttore
Le batterie al litio (LiFePo4) vengono utilizzati principalmente in applicazioni di veicoli elettrici, dove le correnti sono alte e ricariche devono essere veloce. Produttori di conseguenza avvocato tensioni estreme (carica a 16 Volt e scarico finora 11,2 volt) con correnti fino a 3 c (1800Per una batteria di 600Ah). Ma chi ha fatto test sulla durata in uso marino (e alcuni hanno distrutto molte aziende agricole) sostengono che non è necessario per raggiungere questi estremi e rimanere ben di sotto per garantire la longevità delle batterie. Per esempio, le nostre applicazioni, la tensione applicata alle batterie non dovrebbe mai superare 14 Volt e un carico di 13,80 Volt è sufficiente per raggiungere 100% SOC.
7 -Commercio spesso inappropriato caricabatterie
Purtroppo la maggior parte dei caricabatterie, Centraline solari e regolatori di alternatori del commercio sono completamente inadeguati caricare una batteria al litio. Anche coloro che hanno un'impostazione per batterie al litio possono essere pericolosi per le batterie con tensioni di carica molto superiore 14 volt. Che non è sorprendente se si basano sulle specifiche del produttore.
Mai utilizzare l'impostazione commercio caricatori "Litio"... a meno che non si vuole distruggere le batterie.
8 -Alto costo iniziale
Il mio celle al litio 600Ah me ho un costo di USD 3500, importati direttamente dalla Cina (Che cosa è a maggio circa quali 1300Ah costo delle batterie AGM che fornirà le stesse funzionalità disponibili). Ma a questo deve essere aggiunto il costo di aggiornamento di tutti i sistemi per caricare, l'acquisto di un sistema di gestione della batteria (BMS - battery Management System) al fine di proteggere le batterie, la sostituzione di alcuni cavi e tutto il lavoro per assemblare le celle e rifare molte cablaggio. Credo che il mio investimento oltre le batterie è dell'ordine di USD 5500, un costo complessivo di USD 9000.
Se dividiamo per due vita annunciato dal produttore, entrambi 2000 cicli, il costo per ciclo sarebbe USD 4,50.
Supponendo che un'aspettativa di vita 500 cicli per batterie AGM, il costo per ciclo sarebbe USD 7,00.
9 -Sono pericolosi?
Tutte le batterie sono pericolose!
LiFePo4 è il litio tecnologia più sicuro. Le batterie al litio utilizzate in computer portatili o telefoni cellulari sono molto più pericolose e alcuni sono vietati su aerei! Synopoly prove sono state effettuate sulle sue batterie: corto circuito, alte temperature, fiamme... senza riuscire a farli esplodere. Una serie di precauzioni è necessaria per evitare un incidente quando pensiamo che una semplice cella di 3,2 Volt e 60Ah può fornire più di 1800 in breve circuito - per sciogliere la chiave che è caduto sopra la batteria.
Sistema di batterie al litio
Questi vincoli non sono insormontabili, ma dimentica di pensare "Litio" come rimontaggio per le batterie attuali. La batteria è solo un componente del sistema che fornirà che hai annunciato ogni performance nel garantire la vostra sicurezza e preservare il vostro investimento.
Per progettare un "batterie al litio" è necessario pensare a:
- Un modo per comprimere le cellule quando essi sono assemblati in modo che anche se si riscaldano non si deformano
- Attrezzature per bilanciare le celle in modo preciso e controllare questo equilibrio nel tempo
- UN BMS (Sistema di gestione della batteria) che attiveranno allarmi e controllo relè alle varie tensioni alte e basse soglie
- Un solenoide per, come ultima risorsa, automaticamente scollegare le batterie in caso di rilevamento dei problemi gravi e il fallimento di altri sistemi di protezione
- Un fusibile di classe T per proteggere le batterie e cavi di corto circuito (la corrente può superare i 20000 un.!!)
- Relè e cablaggio adatte in modo che la BMS può disattivare alternatori, la fermata di altri caricabatterie e caricabatterie solare, arrestare l'inverter 220V e altri grandi consumatori, l'avviamento del generatore...
- Regolatori di carica (Ricarica dock, Solare, turbina di vento, alternatori...) cui tensione e la durata delle fasi di parametri di carica sono regolabili dall'utente - con ogni potere decisionale direttamente sulla batteria da un filo che non trasporta nessun potere
- Sostituzione di alternatori "con un" modello standard che può fornire un'alta corrente continuamente senza surriscaldamento
- Regolazione esterna per l'alternatore al fine di limitare la corrente a seconda della temperatura dell'alternatore di carica
- Un controller batteria per vedere lo stato di carica delle batterie, loro tensione e corrente
- La sostituzione di alcuni cavi per ridurre la perdita di tensione con correnti forti
- Un modo per caricare la batteria del motore
Condizioni ottimali per le batterie al litio
- Non caricarli con più 14,0 volt (con 13,8 Essi saranno responsabili di volt 100% SOC)
- Non caricare con una corrente superiore a 0, 3C (180Per un parco di 600Ah)
- Limitare la fase di assorbimento per 13,8 Volt fino a che la corrente fino a 0, 025 C (15Per un parco di 600Ah)
- Nessuna fase di "Float" (interrompere il caricamento di una volta le batterie complete)
- Non vengono scaricati a meno che non 12,0 Volt o 20% SOC
- Posizionare le batterie in un luogo fresco il più possibile con sufficiente spazio per la circolazione dell'aria
- Quando non in uso, scollegarli (compreso il BMS) e memorizzarli in 50-60% SOC in un luogo fresco
Altri articoli su batterie al litio:
Dal menu… Pratica > Tecnica > Litio
Ciao di nuovo,
Una cosa omessa nella mia precedente risposta:
Accoppiatore di batteria . Molto spesso c'è una posizione “1 + 2” . che è quello di mettere una batteria in parallelo “vuoto” con un “completo” ; Si ottiene un bel succo di breve , in grado di fondere le alette di saldatura in 70; (dall'esperienza…) Ho due interruttori di base; Dopo lunghi studi, la funzione di esclusione di 1+2 viene effettuato collegando il 2 chiavi di un pezzo di spago.
destra nav
Gael clavé
Ciao,
Un eccellente articolo. Poi ho attaccato con il mio piccolo piacere di esperienza.
Ho costruito nel 2009 , per la mia barca a vela , 2 Pack 24V 130Ah dalle cellule CALB.
In servizio dal; Che 7 anni nei Caraibi e 2 anni “inutilizzati”, senza alcuna precauzione.
Oggi siamo tornati a Antibes.
Nelle operazioni quotidiane : l'illuminazione ha giorno, 3 PC e 1 scaffali, Frigorifero, … spesso si trasforma in niente…
Il dissalatore (100l/h) con giri di 30A senza problema - e diesel.
Il salpa-ancore itou, me fino al mattino senza debolezza.
Tuttavia è ridotto significativamente la capacità di archiviazione- stimato è 50%.
Ma ancora sufficiente per una navigazione locale.
Come caricare : 1 pannelli solari monocrist’ 130W
1 Caricabatterie dock 24V morsetto in limite corrente ha 50 Am
1 140Amp regola una 28V 70Amp.avec 24V alternatore cinghia a serpentina 8K
UE prende atto dell'alternatore: È l'alternatore 2'. 1′ 24V 90Amp , morsetto che ha 50 ha fumato dopo 200 ore di funzionamento, così come la trasmissione ( 2cinghia trapezoidale).
Per paura di problemi di corrosione, Rosolare le cellule connectite.
L'ets classico BMS con allarme alta e bassa , 1 relè di carico e 1 relè di scarico., bilanciamento delle celle.
Per completare, un buon articolo sulla tecnologia /https LiFePO://www.Industrie-techno.com/Le-lithium-fer-phosphate-la-plus-sure-des-technologies-de-batteries-au-lithium.44982
Cordiali saluti
Gael Clave – Tutti ESE.
Ciao,
Grazie è chiaro e questo renderà seguaci per il LiFePo4…
Nell'implementazione, Sono interessato della “flessibile” nero e rosso delle tue foto. “bar” rame isolato ? con la punta aggraffato o connettore adattato ? o semplicemente manualmente forate ?
(Mi ha fatto anche qualche difficoltà a rompere in maniera pulita attraverso queste barre per una tabella di “potenza”…)
Ciao Anne,
Queste sono IMHO le trecce di massa ottone di una diametro sufficiente/sezione insinuate in termoretraibile. Per evitare la corrosione strisciante all'interno di questi treccia l'umidità, aria di mare, Sale, È imperativo per ingrassarli con grasso al silicone prima di metterli sotto guaina. Abbiamo quindi messo i tappi, aggraffato e se possibile saldato con stagno.
Cordiali saluti,
Philippe
Bravo, È chiaro e meglio “ha sostenuto” che cosa dire nella scelta di LiFePo4.
È il dottore Winston, così chiaro che le tensioni in 100% SoC può essere differente con altre marche di celle LiFePo4 (Sinomoly, Calb, ecc.).
Non parlo delle batterie di valenza che sono speciale e puro al litio.
Deve cambiare la vita sulla N44, perché il parco batteria originale è abbastanza piccolo !
Cordiali saluti,
Philippe
Grazie Filippo a hanno specificato che le curve e altri dati per cellule WINSTON. Ma dire agli utenti di altre marche (CALB, SINOPOLY…) le differenze sembrano minime.
Lei ha anche indicato che l'aspettativa di vita delle batterie è ridotta fortemente sopra i 25 ° C: “Per ulteriori 10 ° e 25 °, il LiFePo4 hanno una vita diminuita di un quarto”. Anche se non trovo nessun dato su questo punto, Alcuni utenti che hanno installato il loro parco batteria nel comportamento del motore indica un rapido declino nella loro capacità…
Bravo,
È una miscela molto bella A&Supelec M, Ho imparato un sacco di cose che probabilmente mi servirà non, ma è chiaro, e quando uno legge le implicazioni, Capiamo la vostra cura per coccolare il vostro investimento.
Se comfort elettrico è commisurato all'impegno, così bravo.
Buona fortuna per il resto, B + Ch
Comfort elettrico è di andare. Abbiamo quasi dimenticare che non siamo collegati alla rete EDF!