Pretvori na baterije LiFePo4

Čas branja 8 minute

Posodobljeno - oktober 13, 2025

Prehod na baterije LiFePo4 je smiseln iz dveh razlogov: Zaradi manjše teže in življenjske dobe. Oba razloga sta dobrodošla za zamenjavo starih baterij AGM v avtodomih.

Razlika AGM / LiFePo4

Baterijo AGM je treba po praznjenju 60% ponovno napolniti. Baterija LiFePo4 dejansko zdrži 100% svoje nazivne zmogljivosti. Poleg tega baterija AGM potrebuje faze obnovitve, če se neprekinjeno zahtevajo visoki tokovi, npr. pri delovanju inverterja.
Pri preskusu je baterija AGM s 120 Ah zdržala 31 ur z določenim stalnim tokom, baterija LifePo4 s 110 Ah pa 54 ur.
Obe vrsti se razlikujeta tudi po načinu polnjenja: baterija AGM potrebuje 12 ur, baterija LiFePo4 pa 6 ur, da obnovi porabljeno energijo.
Glede teže: baterija AGM tehta približno 26 kg, baterija LiFePo4 pa 10 kg.

Kako

Te tehnike ne poznajo vsi, zato se ljudje pogosto neradi odločajo za ta korak. Vendar je, kot vedno, ključ do domnevne skrivnosti, ki se skriva v ozadju, "vedeti, kako".

Navodila po korakih vam bodo pomagala, da boste izgubili zadržke in uspešno obvladali izmenjavo.

Naprave Victron se uporabljajo za vse sestavne dele, razen za baterije.

LiFePo4 in temperature pod ničlo

V nasprotju z akumulatorji AGM/svinčevo-kislinskimi akumulatorji, ki jih je mogoče polniti in prazniti tudi pri temperaturah pod ničlo, se akumulatorji LiFePo4 pri polnjenju obnašajo drugače. Najraje imajo udobje in toploto, saj se njihova notranja upornost z mrazom zmanjšuje. In to do te mere, da polnjenje pod 0 °C dolgoročno povzroči nepopravljivo škodo.

Zato so vse pogosteje na voljo baterije LiFePo4 z vgrajenim grelnikom. Če pa imate še vedno baterije LiFePo4 brez vgrajenega grelca, morate grelec naknadno vgraditi, če potujete in živite v regijah s temperaturami pod ničlo, razen če je vozilo stalno ogrevano in se baterije zato tako ali tako počutijo popolnoma udobno.

Grelne preproge so na voljo v različicah 230 V AC in 12 V DC. Verzije z 12 V so verjetno bolj univerzalne, saj niso odvisne od napajanja z obrežne elektrike. Dimenzije le redko ustrezajo razmeram pri vgradnji. Vendar pa ne škodi, če jih namestite na sredino baterijskih sklopov in preprosto potegnete štrleče površine grelne preproge enakomerno na stran. Na ta način so baterijski paketi "vgrajeni" v grelno preprogo.

Prednost je treba dati različicam z vgrajenim termostatom, katerih površina se ne segreje na več kot 40 °C. Tako ni potreben zunanji nadzor temperature, baterije pa se ne segrejejo preveč.
Če želite biti na varni strani, lahko seveda poskrbite za dodatno spremljanje temperature, da bi imeli rezervno rešitev v primeru okvare vgrajenega termostata, prek katere rele, priključen na električno napajanje, izklopi grelno preprogo.

Za baterije LiFePo4 je primerna temperatura med 10 in 20 °C, kar ustreza nastavljeni histerezi temperature termostata posameznih grelnih podlog na trgu. Takšna Različice se vklopijo, ko temperatura pade pod 10 °C, in ponovno izklopijo, ko je dosežena nastavljena temperatura 20 °C.

Nakupovalni seznam

Glede na zahtevano moč se izberejo potrebne amperurne ure (Ah), npr. 280 Ah iz EVE. Ker baterijo sestavljamo sami in uporabljamo en sam Baterijska celica 3,35 V, vendar običajno potrebujemo 12 V napajalno napetost na plošči, zato so v košarico dodani štirje od njih. Za napetost 24 V, npr. v avtodomih na podlagi šasije tovornjaka, je treba kupiti 8 celic.

Če so potrebne večje moči, lahko celice povežete tudi vzporedno. Na primer, 2 x 280 Ah celic, vzporedno povezanih s 4 x 3,35 V, ima zmogljivost 2 x 280 Ah = 560 Ah.

Baterije LiFePo4 potrebujejo tako imenovani sistem za upravljanje baterije (BMS), ki jih ščiti pred previsokimi ali prenizkimi napetostmi in v primeru okvare pravočasno elektronsko odklopi negativno linijo.

Poleg tega je Balanser ki zagotavlja, da imajo vse celice vedno približno enako napetost.

Polnilec / ojačevalnik polnjenja se uporabljajo za polnjenje baterije LiFePo4 z električno energijo z obrežja ali prek alternatorja med vožnjo.
Takšne naprave, če so že nameščene za akumulator AGM, morajo biti primerne tudi za akumulatorje LiFePo4. Lahko so ročno nastavljive ali pa samodejno prepoznajo vrsto baterije in polnijo z ustrezno polnilno krivuljo. Če polnilnik ne zagotavlja ne ene ne druge funkcije, je potrebna ustrezna nova naprava.

Če nameravate uporabljati inverter, morda ne boste potrebovali ločenega polnilnika za 230 V, saj imajo večji inverterji, kot je Victron Multiplus II, že vgrajen zelo zmogljiv polnilnik.

Spremljajte izhodno moč alternatorja glede na izhodno moč ojačevalnika napajanja in po potrebi namestite močnejšega. Pospeševalnik polnjenja s polnilnim tokom 30 A velja za standardnega in ga običajno lahko namestite brez močnejšega alternatorja.
Uporabiti je treba debele in kratke kable v skladu s specifikacijami proizvajalca, da se čim bolj zmanjšajo padci napetosti od alternatorja do ojačevalnika napajanja in od ojačevalnika napajanja do akumulatorja, ki se polni. Dobri ojačevalniki napajanja kompenzirajo izgube napetosti od alternatorja do ojačevalnika napajanja tako, da samodejno povečajo izhodno napetost.

Orodje za izračun prečnih prerezov kablov je na voljo tukaj.

Vedno se prepričajte, da so vsi vijačni, spončni ali stiskalni priključki tesni!
Ohlapni priključki ustvarjajo velike upornosti, ki lahko pri ustreznih tokovih povzročijo prekomerno segrevanje in celo požar kabla!

Možnosti

Če ne želite le preverjati stanja napolnjenosti baterij prek vmesnika Bluetooth z uporabo aplikacije, temveč želite biti tudi stalno obveščeni o prejeti sončni energiji, stanju napolnjenosti in porabi, lahko na primer uporabite monitor Victron Cerbo GX z dotikom 70, ki prikazuje vse ustrezne vrednosti, konfigurira naprave itd.

Izenačevanje celic

Zaradi proizvodnih toleranc in toleranc materiala lastnosti celic niso nikoli popolnoma enake. Ker sistem BMS domneva, da je celica izpraznjena, ko je dosežena določena napetost celice, in izklopi celotno baterijo, tudi če preostale celice še niso izpraznjene, je pomembno, da so vse celice na idealno enaki ravni napetosti.

Za izenačitev celic je potreben čas. Ne škodi, če takoj po dobavi postavite celice v vrsto vzporedno, povežete vse negativne pole z dobavljenimi zbiralkami in enako storite z vsemi pozitivnimi poli. Na ta način lahko celica z manjšim nabojem čez noč prevzame naboj od druge celice in tako dosežemo izravnan napetostni potencial v vseh celicah.

Baterija

Merjenje napetosti

V zgornjem primeru je bilo izravnanih 16 celic, pri katerih se zdaj preverijo ustrezne napetosti. Za to je treba uporabiti digitalni multimeter z ločljivostjo 0,001 V ±0,03 % ali boljšo. Funkcija max/min olajša beleženje odstopanja napetosti pri seriji meritev, kot je prikazano tukaj za 16 celic.

Ko je potrjeno, da so vse celice s pretežno enakimi napetostmi izenačene, se lahko celice razporedijo po potrebi. V tem primeru je treba vzporedno povezati štiri krat štiri 3,35-voltne celice (rezultat je 4 x 280 Ah = 1 120 Ah), nato pa zaporedno povezati nastale štiri sklope po 3,35 V, da nastane 13,4-voltna baterija.

Struktura

V tem primeru so bili zaporedno povezani bloki štirih celic, ki vsaka predstavlja ENO celico z napetostjo 3,35 V, tako da je skupna napetost 4 x 3,35 V = 13,4 V.

Penasti vložki rožnate barve blažijo vibracije. Skupna teža z ohišjem 96 kg. Prihranek teže v primerjavi s 4x baterijo AGM DeepCycle 222 kg! Dimenzije (Š) 619 x (V) 407 x (G) 283 mm.

Povezava BMS

Sistem BMS ima dva debela kabelska priključka, P- in B-. B- je povezan z negativnim priključkom akumulatorja, P- pa z negativnim priključkom porabnikov. Ta presek kabla je treba uporabiti tudi za pozitivni kabel do baterije in ne sme biti manjši od tega.

Dva 35 mm² Debela črna kabla (zgoraj) sta povezana z ozemljitveno tirnico (-) bočnika Lynx, modra kabla (spodaj) pa z negativno sponko akumulatorja.
Običajno je na voljo le črni in modri 35 mm kabel za BMS, manjše od 400 A.² Kabel. Od 400 A naprej dva enako obarvana 35 mm kabla² kabli so povezani vzporedno, da je premer kabla fizično dovolj prožen, električno pa dvakrat bolj odporen.

Sistem BMS se aktivira z zunanjo polnilno napetostjo. S tem se najprej vklopi sistem BMS. Navodila so na voljo tukaj prenesi na voljo.

V sistem XENES-BMS je vgrajen balanser.

Vrednost SOC v 64% (drugi stolpec z leve, tretja vrednost od spodaj) predstavlja trenutno stanje napolnjenosti in je NE smete nastavljati ročno, da bi se izognili nepravilnim vrednostim.

Edine vrednosti, ki jih je treba prilagoditi, so nazivna zmogljivost in po potrebi vrednosti za največji polnilni/razbremenilni tok ter zaščito pred polnjenjem pri nizkih temperaturah (0 °C), saj se baterije LiFePo4 ne smejo polniti pod 0 °C, ker se lahko litijevi ioni usedajo na elektrode in dolgoročno poškodujejo baterijo.

Izpraznjevanje lahko poteka tudi pri temperaturah pod -20 °C, vendar je treba predvidevati, da se pri takšnih temperaturah skupna zmogljivost zmanjša na približno 70% v primerjavi z običajnimi 100 %.

Povezava z balanserjem

V vsaki bateriji so štiri celice. V posamezni celici je dejansko samo ena celica z napetostjo 3,35 V ali več celic (v tem primeru štiri), ki imajo (v tem primeru skupno) negativno in pozitivno sponko.

Črni kabel belega vtiča (-) spodaj levo je povezan z negativnim polom prve (tukaj skupne) celice, štirje rdeči kabli (+) pa so povezani s pozitivnim polom prve (to je celica/skupina celic, ki je z vidika sistema BMS prva priključena na negativni pol). B- (v sprednjem pogledu zgoraj, blok celic zgoraj desno), druga, tretja in četrta celica(-e).

Če so kabli prekratki, jih lahko podaljšate. Vendar je pomembno zagotoviti, da je VSEH pet kablov enako dolgih, da se izognete ponarejanju rezultatov meritev!

Vtičnice na spodnji dolgi strani sistema BMS, označene z NTC in . UART se uporabljata za priključitev temperaturnega senzorja (NTC) in modul Bluetooth (UART), ki se uporablja za vzpostavitev povezave z aplikacijo BMS.

Priključek akumulatorja in distributerja

Z bočnikom in razdelilnikom Victron Lynx Victron omogoča merjenje vhodnih in izhodnih tokov do območja 1 kA ter predhodno varovanje priključenih bremenskih nizov.

Zbrani podatki se prikažejo na plošči na dotik prek sistema Cerbo GX.

Akumulator je povezan z vhodi šunda Lynx s kratkimi, debelimi in kratkimi kabli, zasnovanimi za pričakovane tokove.

Vse vijačne povezave M8 je treba zategniti z 14 Nm.

Lynx Shunt in Distributer skupaj tehtata 3,6 kg.

Priključitev krmilnika MPPT

Izhod krmilnika MPPT je povezan z enim od izhodov razdelilnika. Če uporabljate več krmilnikov MPPT, jih lahko združite na enem priključku razdelilnika.

Krmilnik MPPT tehta 4,5 kg.

Priključek ojačevalnika polnjenja / polnilnika

Izhodi pospeševalnika polnjenja in polnilnika so priključeni neposredno na enega od izhodov razdelilnika.

Napajalnik tehta 1,8 kg, polnilec pa 1,3 kg.

Povezava s potrošniki

Vsota vseh tokov napajalnega voda, pomnožena z 1,35, določa velikost rezervne varovalke, ki jo je treba uporabiti. Če se pričakuje 105 A, je varovalka 105 x 1,35 = 148 s 150 A.

Porabniki so vedno varovani posamično z ustrezno izračunanimi varovalkami.

Povezava naprav Cerbo GX in GX Touch

Zbiralnik podatkov Cerbo GX je s priloženim povezovalnim kablom povezan s ploščo na dotik GX. Naprave, ki komunicirajo z napravo Cerbo GX, so nanjo priključene prek kabla VE.direkt ali prek adapterja USB-VE. Oboje je treba po potrebi naročiti posebej.

Priključek za zunanjo baterijo

Zunanji baterijski priključek se lahko na primer uporabi za povezavo dveh vozil, ki imata oba fotonapetostne module in baterijski sklop, da se energija, ki je eno od vozil ne potrebuje, uporabi za drugo vozilo z večjo porabo.

Dodatni zunanji priključek PV krmilnika MPPT se lahko uporabi za priključitev dodatnih zunanjih PV modulov na vhod krmilnika MPPT, da se doseže večji izkoristek sončne energije in večji parametri moči. Pod pogojem, da ima nameščeni krmilnik MPPT ustrezne rezerve moči.

Tukaj je Regulator Victron Smartsolar MPPT 250/100 Tr VE.Can ki ustvarja polnilni tok do 100 A pri 12 V DC. Po podatkih iz podatkovne kartice je največja napetost odprtega tokokroga PV 250 V.

V obeh vozilih je treba v ustrezno pozitivno linijo zunanje priključne vtičnice vpeti varovalko 80 A, da se na eni strani prestrežejo preveliki tokovi, na drugi strani pa zagotovi zaščita pred kratkim stikom. Priporoča se tudi odklopnik v pozitivni liniji, da se lahko vtičnici za zunanji priključek akumulatorja izklopita, kadar ju ne uporabljate.

Zaključek

Celovita enota, ki vsebuje vse komponente v enem bloku, ima končno zmogljivost 1 120 Ah, tehta približno 145 kg in kljub svoji kompaktnosti omogoča dostop do vseh priključkov vseh komponent brez razstavljanja posameznih naprav.

Namig

Vsa električna inštalacijska dela mora opraviti usposobljeno osebje v skladu z veljavnimi predpisi. Pri delu na električnih inštalacijah morajo biti le-te vedno varno brez napetosti!
Za obveščanje nevpletenih tretjih oseb je treba na izklopne naprave za čas trajanja del pritrditi ustrezne znake.

p.s. Če potrebujete osebno podporo pri realizaciji proti plačilu, vam lahko pošljete Rezervacija naredite!