Какие проблемы с плавающей зарядкой LiFePo4? Как мне их зарядить?

Единственная причина плавающего режима работы батареи — буферизация требований к зарядке/разрядке.

Выбранное плавающее напряжение будет зависеть от того, как быстро должна происходить перезарядка и какой SOC необходимо поддерживать. Было проведено исследование календарного старения по сравнению с SOC (Journal of The Electrochemical Society, 163 (9) A1872-A1880 (2016)), которое показало потерю емкости на 6% в течение 9 месяцев для SOC от 80 до 100%, потерю 3% на SOC от 40 до 70% и отсутствие потерь при 0% SOC. Если бы использовался диапазон от 40 до 70%, можно было бы не беспокоиться о перезарядке и скорости восстановления.

В этом случае плавающее напряжение 3,315 В может работать хорошо, но я не был бы уверен, что работаю против 70% SOC, желательного для хранения энергии. В моем случае я хочу держать под рукой как можно больше энергии, и, поскольку нет никакой разницы в старении от 80 до 100% SOC, я хочу увеличить 100%, и перезарядка становится проблемой. Я использую солнечную фотоэлектрическую систему с переменным источником, и нагрузка в моем доме — это разные вещи. Я посмотрел на некоторые тарифы на зарядку C, которые я разместил здесь.. Для плавания зеленая кривая на рис. 2 наиболее полезен (вы увидите, что для зарядки требуется более высокое напряжение, затем вы можете вернуться к плавающему режиму). Для моих целей поплавок 3,40 В кажется хорошим компромиссом между быстродействием и риском перезарядки. Одна из ячеек A123 указывает поплавок 3,45 В, что выше, чем необходимо для моих ячеек QH ( https://www.lifepo4-batteries.com ).

Батарея LFP будет иметь напряжение холостого хода, которое немного зависит от SOC. Допустим, ваш LFP бездействует при напряжении 13,30 В, когда он заряжен на 80%, и вы хотите, чтобы он оставался на этом уровне. Вы можете поддерживать его на уровне 13,30 В, и зарядка не будет происходить, кроме компенсации небольшого саморазряда, который в противном случае привел бы к небольшому падению напряжения (в течение нескольких месяцев). То же самое для других уровней SOC. Этот подход подходит для батареи, подключенной к некоторой нагрузке, но вы хотите, чтобы зарядное устройство носило эту нагрузку, а не батарею. Опять же, вы бы установили зарядное устройство на плавающую батарею при этом напряжении (13,30 в приведенном выше примере), и зарядное устройство будет нести нагрузку, не заряжая батарею. Но, если нагрузки на аккумулятор не будет, плавать его нет смысла, потому что скорость саморазряда очень мала. Даже шестимесячный период простоя не сильно снизит заряд; может быть процент или два. Монитор LFP SOC обычно представляет собой счетчик кулонов или AH и не регистрирует саморазряд.

Аккумуляторы LiFePO4 имеют очень низкий внутренний импеданс, поэтому зарядка постоянным напряжением не работает. По сути, вы обеспечиваете аккумулятор током, а он контролирует напряжение.

Вы не говорите много о своем приложении, но эти батареи продлят максимальный срок службы, когда они будут заряжены в диапазоне 50-80%, поэтому подзарядка - плохая идея. Учитывая, что они показывают очень небольшие изменения напряжения в зависимости от уровня заряда, сделать это будет непросто.

Если вы посмотрите на свои таблицы данных, там должна быть кривая заряда. Это покажет, что при заряде около 90% напряжение начинает быстро расти. Если вы спроектируете свое зарядное устройство так, чтобы оно поднимало напряжение в этой точке, а затем отключало его, это даст самое простое приближение к этому.

Большой вопрос, когда снова включить зарядное устройство. Это будет зависеть от вашего приложения, но мое лучшее предложение, не вдаваясь в измерение ампер-часов, — это использовать задержку, которую вы можете настроить в соответствии с вашим приложением и емкостью батареи.

Технология LiFePO4 не так чувствительна к перезарядке, как обычные литий-ионные батареи, которые имеют тенденцию разрушаться. Проблема с поплавковой зарядкой

1. ваше зарядное устройство рассеивает мощность,
2. полная ячейка имеет тенденцию преобразовывать приложенную энергию в тепло, что ускоряет старение,
3. электрод, вероятно, будет производить чистый литий из ионов лития, что снижает емкость.

Подводя итог, плавающая зарядка LiFePO4 не так опасна, как перезарядка обычных литий-ионных аккумуляторов, но плохо влияет на старение элементов. Лучше всего заряжать ячейки CC, а затем CV. Если ток падает ниже определенного предела (например, 5% от C), выключите зарядку.

Я тоже новичок в этом вопросе.

Насколько я понимаю, как только химия будет полностью заряжена, дополнительный ток вызовет повреждение аккумулятора.

В этой статье предполагается, что LiFePO4 настолько различны по химическому составу, что подзарядка просто не является подходящей методологией. Возможно, поэтому никто еще не удосужился ответить на этот вопрос.

Является ли это возможным? Может быть. Но единственная законная причина — лень реализовать правильное решение.

Плавающий LFP — сложная тема, и я коснусь ее позже. Суть в том, чтобы по возможности избегать плавающих банков LFP. Некоторые утверждают, что плавающее напряжение 3,35 В на постоянный ток или ниже (13,4 В для 12-вольтовой батареи) не наносит серьезного ущерба. Помните, что этот тип зарядки удерживает вас в верхнем диапазоне SOC в течение длительных периодов времени, и эти батареи предпочитают работать при 50-60% SOC, когда они не используются, а не 90%+ SOC . Можете ли вы плавать при 3,35 В на постоянный ток или ниже? Конечно, вы можете делать все, что хотите, но мы действительно не знаем, как это влияет на долгосрочную перспективу, кроме как сказать, что это, вероятно, сократит жизнь . Из 80 или около того официальных документов, которые у меня есть по батареям LFP, ни один из них не касался использования дробного «C» и плавающего напряжения 3,35 В или ниже, ни одного. [курсив добавлен]

Плавающая зарядка при меньшем, чем полный заряд, не такая уж большая проблема, поскольку обычно вы разряжаете батареи по мере необходимости, и обычно это происходит много раз в течение 24 часов. Важно помнить, что нужно поддерживать напряжение поплавка около 3,5 вольт или меньше на ячейку. Вы обнаружите, что ток приблизится к 0 ампер, как только SOC достигнет вашего плавающего напряжения. LiFePo4 — это не волшебная химическая реакция. Наши физические законы все еще применяются, такие как закон Ома. Я бы сказал, что термин «плавающее» напряжение несколько неверен, если рассматривать динамику.