Преобразование свинцово-кислотных аккумуляторов в литий-ионные
Преимущества замены свинцово-кислотных аккумуляторов на литий-ионные и способы их применения в электромобилях для погрузочно-разгрузочных работ
В связи со значительным развитием литиевых технологий за последние 5 лет спрос на
, заменяющий обычные свинцово-кислотные (L/A) аккумуляторы современными ионно-литиевыми аккумуляторами, быстро растет 9 0006 увеличение.
В этом примечании по применению приведены основные преимущества замены свинцово-кислотных аккумуляторов на литиевые 9.Технология на основе 0006. Кроме того, в примечаниях по применению описывается, как должна быть сконструирована литиевая батарея
, как интегрирован блок защиты батареи (BPU) и как можно контролировать и оптимизировать работу батареи.
Основные преимущества литий-ионных аккумуляторов по сравнению со свинцово-кислотными
Дополнительные преимущества перехода со свинцово-кислотных аккумуляторов на литиевые
Батарейный отсек
По сути, можно использовать тот же аккумуляторный блок, что и для L/A.
Для некоторых применений, таких как вилочные погрузчики, аккумулятору потребуется увеличенный вес для достижения противовеса. Можно использовать стальные пластины.
Блок LiBAL BPU
Блок LiBAL BPU можно разместить во всех существующих батарейных отсеках. Он предназначен для вертикальной установки, что обеспечивает легкий доступ к коммуникационному порту ПК, проводам мониторинга ячеек, кабелям ввода-вывода и высоковольтной линии электропередачи.
Призматические ячейки
Призматические элементы могут быть размещены внутри существующего батарейного отсека L/A. Обычно будет значительное пустое пространство из-за более высокой плотности энергии LFP по сравнению с L/A. Как правило, следует ожидать, что такой же рабочий диапазон может быть достигнут при половине номинальной мощности.
Ячейка LFP может поставляться емкостью 100, 180 и 200 А·ч и может быть установлена на 8 сек для 24 В, 15 сек для 48 В и 24 сек для 80 В. Ячейки могут быть установлены в параллельной конфигурации до 2000 Ач.
Пример 48 В
В этом примере 48 В собран полный аккумулятор. Устанавливается BPU, и к каждой из 15 последовательно подключенных ячеек монтируется провод контроля ячейки для определения и балансировки напряжения ячейки.
Кроме того, в блоке расположены 2 датчика температуры для наблюдения за температурой аккумуляторного блока. Каждая ячейка соединена шинами, а линия питания проходит через BPU для измерения тока, входящего и выходящего из батареи, и для защиты батареи с помощью реле заряда/разряда. BPU можно подключить к контроллеру транспортного средства, контроллеру двигателя и зарядному устройству через CAN 9.0004
Дополнительная информация
Конфигурация BPU можно подключить к средству настройки BMS через соединение RS232. Переходник USB-RS232 поставляется вместе с программой настройки ПК.
Конфигурация BPU с помощью набора инструментов для ПК PRO осуществляется инженерами по применению Lithium Balance, которые предоставят до 5 часов бесплатной поддержки вместе с лицензией на программное обеспечение.
Лицензия на программное обеспечение является разовой покупкой. Дополнительно: подключение дисплея/индикатора SOC к BPU. Дополнительно: подключение к регистратору данных BatAnalytics и онлайн-серверу банка данных об аккумуляторах.
Необходимо принять во внимание следующие соображения, где инженеры по применению Lithium Balance могут оказать поддержку:
- Конфигурация BMS в блоке BPU для обеспечения правильной настройки ячейки, ввода/вывода, компенсации заряда/разряда. Оптимизация SOC и, конечно же, правила техники безопасности, в т.ч. Настройка зарядного устройства.
- Конфигурация батареи, включая механический чертеж для обеспечения оптимального размера и конфигурации ячеек батареи.
- Расчет стоимости батареи вкл. оценка веса, размера, конфигурации ячейки.
- Консультации по анализу совокупной стоимости владения конечным пользователем для обеспечения правильных параметров для расчета затрат/выгод между L/A и литием.
Почему мы выбрали литиевые батареи для переоборудования нашего фургона Sprinter
*Это сообщение может содержать партнерские ссылки, что означает, что я могу получить небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей политикой раскрытия информации для получения дополнительной информации.
В нашем последнем переоборудованном фургоне для кемперов, фургоне Chevy Astro, мы установили две батареи AGM под шасси фургона. Мы хотели снизить вес, так как аккумуляторы AGM очень тяжелые. Мы использовали эти батареи в течение многих лет вместе с двумя 50-ваттными солнечными панелями и 2500-ваттным инвертором.
Однако для переоборудования нашего фургона Sprinter мы хотели использовать что-то другое.
Литиевые аккумуляторы для переоборудования фургона имеют много преимуществ по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами и аккумуляторами AGM. Они легче, имеют более длительный срок хранения, и вы можете использовать их намного дольше, чем свинцово-кислотные и AGM-батареи.
На самом деле, вы можете полностью разрядить литиевую батарею, тогда как для батареи AGM требуется около 50%.
[Отказ от ответственности: компания Battleborn прислала мне полный комплект аккумуляторов для кемпера в обмен на честный обзор]
В этой статье я расскажу вам больше о наших батареях Lifepo4 от Battleborn, куда мы поставили батареи при переоборудовании нашего фургона, и почему мы выбрали батареи с подогревом для жизни фургона.
Содержание
Что такое литиевые батареи Lifepo4?
Литиевая батарея Battleborn Life P04Батареи Lifepo4, продаваемые Battleborn, представляют собой 12-вольтовые литий-железо-фосфатные батареи. Литий-железо-фосфат — один из многих типов литий-ионных аккумуляторов. В этих батареях в качестве материала анода используется графит, что обеспечивает им высокий номинальный ток, хорошую термическую стабильность и длительный срок службы.
Тот факт, что литий-железо-фосфатные батареи более стабильны, чем другие типы литиевых батарей, делает их идеальными для кемпинга.
Единственным другим сопоставимым вариантом являются батареи, изготовленные из титаната лития, которые являются чрезмерно дорогостоящими и не работают должным образом с 12-вольтовой системой.
Литий-железо-фосфатный аккумулятор Battleborn, или аккумуляторы Lifepo4, весит 1/5 веса свинцово-кислотных аккумуляторов и может каждый раз разряжаться до 100% своей емкости. Они также заряжаются в 5 раз быстрее, чем свинцово-кислотные, и работают от 3000 до 5000 циклов. Эти батареи рассчитаны на 10-15 лет, а это значит, что вы тратите гораздо меньше времени на замену батарей и больше времени на природу.
Это основные причины, по которым мы решили поставить в наш кемпер литиевые батареи, а не батареи AGM.
Причины, по которым мы хотели использовать литиевые батареи в нашей сборке Sprinter
Установка литиевых батарей в кемпер имеет множество преимуществ перед любым другим типом. Вот некоторые из вещей, которые пришли нам в голову.
Литиевые батареи BattlebornЛегкие литиевые батареи
Литиевые батареи весят намного меньше, чем обычные батареи AGM.
Мы решили поместить в наш фургон четыре батареи емкостью 100 ач, каждая из которых весит всего 31 фунт. Сравните это с батареей AGM, которая весит 70 фунтов! Для нас очень важно, чтобы наш фургон Sprinter оставался легким, поскольку мы планируем как можно больше ездить по бездорожью. Более легкий фургон означает не только лучшую производительность на дорогах 4×4, но и больший расход топлива.
Они имеют долгий срок службы
Еще одним важным преимуществом использования ионно-литиевых батарей является их срок службы. Боевые аккумуляторы выдерживают 3000-5000 циклов, что означает, что они могут прослужить 10 лет в зависимости от того, как вы их используете и где путешествуете. Даже по прошествии 10 лет емкость их аккумуляторов снижается на 20-25%, а это означает, что вы все еще можете ими пользоваться. батареи. Они просто не будут держать столько заряда.
Вы можете полностью разрядить их
Одна из проблем при использовании аккумуляторов AGM заключается в том, что вы можете разрядить их только до 50% заряда, не повреждая аккумулятор.
Это означает, что вам нужно следить за зарядом вашей батареи глубокого цикла AGM, и вам может потребоваться добавить больше батарей для достижения желаемой емкости. Это означает дополнительные первоначальные расходы и больший аккумуляторный блок.
Это устраняется при использовании литиевой батареи. Вы можете разрядить его до 100% с нулевой вероятностью повреждения.
Гарантия Battleborn
Battleborn предлагает действительно хорошую гарантию на свои литиевые батареи, которую вы часто не получите с AGM. Вы получите 8-летнюю полную гарантию производителя на дефекты замены и 2-летнюю пропорциональную гарантию после этого.
Нам также нравится, что Battleborn находится в Рино, штат Невада, что позволяет легко связаться с ними и получить обслуживание клиентов.
Вы можете установить их в любом положении
Хотите положить батареи на бок, чтобы они лучше поместились в батарейном отсеке? Без проблем. Литий-ионным батареям все равно, в каком направлении они установлены, в отличие от залитых свинцово-кислотных батарей.
Вы также можете установить аккумуляторы AGM в любом положении.
Они могут выдерживать вибрацию и влажность
Мы планируем много ездить по бездорожью на нашем фургоне Sprinter, а это значит, что нам нужны лучшие аккумуляторы для фургонов, способные выдержать суровые условия грунтовых дорог. Литиевые батареи не боятся ударов и толчков, а также могут выдерживать влажность.
Литий-ионные аккумуляторы заряжаются быстро
Литиевые аккумуляторы заряжаются быстрее, чем традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы и аккумуляторы AGM. Я слышал оценки, что литий заряжается в 5 раз быстрее, чем AGM.
Вы можете добавить больше батарей позже
Еще одна особенность литий-ионных батарей для переоборудования кемперов заключается в том, что в будущем вы можете добавить больше батарей. Это никак не повредит аккумуляторную батарею. Вы можете увеличить количество батарей в своем банке Battleborn на срок до двух лет в будущем без каких-либо повреждений или сокращения срока службы.
Литиевые батареи Battleborn включают в себя систему управления батареями
Система управления батареями защищает ваши батареи от стрессовых факторов, таких как высокие и низкие температуры, низкое и высокое напряжение, сильные скачки тока разряда, короткие скачки тока разряда и балансировка элементов.
Эта система усердно работает над тем, чтобы ваши батареи были безопасными и долговечными.
Больше преимуществ литиевых аккумуляторов по сравнению с другими аккумуляторами для кемперов:
- Они не выделяют газ, как свинцово-кислотные аккумуляторы
- Вы можете хранить их более года, не подключая к зарядному устройству
- Аккумуляторы Battleborn производятся в Рино, штат Невада, что дает вам невероятный доступ к обслуживанию клиентов
- Они дольше сохраняют постоянное напряжение по мере разрядки
Недостатки литий-ионных аккумуляторов для кемперов 90 088
Есть только пара реальных недостатков литиевой батареи для сборки фургона.
Они не заряжаются при сверхнизких температурах
Если вы планируете проводить много времени в фургоне в холодную зиму без обогревателя, литиевые батареи могут вам не подойти. Эти батареи не будут принимать заряд, когда их внутренняя температура достигнет 24 ° F. Однако они продолжат разряжаться до -4 °. Если вам нравится кемпинг в экстремально холодных условиях, вы не сможете установить аккумуляторы под фургоном, как мы сделали с Chevy Astro. Литиевые батареи должны быть внутри вашего переоборудованного фургона.
Тем не менее, Battleborn предлагает комплекты батарей с подогревом, в которых внутренний нагревательный элемент срабатывает, когда батареи достигают 35°F.
Литиевые аккумуляторы для переоборудования фургонов стоят дорого
Если вы впервые увидите литиевые аккумуляторы, вы можете испытать шок от наклеек. Одна батарея Lifepo4 стоит от 800 до 1000 долларов по сравнению с 200-300 долларов за батарею AGM.
Но это нивелируется, если вы планируете использовать аккумуляторы Lifepo4 в течение многих лет, поскольку единовременная стоимость перевешивает затраты на замену AGM или свинцово-кислотных аккумуляторов.
Зачем нам нужны аккумуляторы Lifepo4 с подогревом в нашем фургоне Sprinter Camper
Мы хотели, чтобы наш фургон Sprinter можно было переоборудовать на большую высоту для зимнего катания на лыжах, поэтому тот факт, что литиевые аккумуляторы для фургона не заряжаются при температуре ниже 24°, немного настораживал.
Батарея с подогревом BattlebornК счастью, Battleborn предлагает альтернативу обычным литиевым батареям — батарею с подогревом.
Эти батареи имеют внутреннюю систему нагрева, которая включается, когда внутренняя температура батареи достигает 35°. Если батарея долгое время находилась при отрицательных температурах без включения батареи, нагревательным элементам может потребоваться 2-4 часа, чтобы повысить внутреннюю температуру.
Функция обогрева потребляет 1,8 ампер во время работы, что является еще одним фактором, который следует учитывать при выборе количества аккумуляторов и солнечных панелей, которые вы устанавливаете в своем переоборудованном автофургоне.
Литиевые батареи с подогревом стоят немного дороже, чем стандартные литиевые, но они того стоят, если вы собираетесь работать в холодном климате.
ПРИМЕЧАНИЕ. Если вам нужны литий-ионные батареи, но не нужна версия с подогревом, это совершенно нормально. Вы можете установить батареи в теплоизолированную коробку внутри вашего кемпера и обязательно поддерживать температуру внутри вашей установки выше 24 градусов с помощью какого-либо обогревателя. Многие водители фургонов предпочитают дизельный обогреватель.
Сколько ампер-часов литиевых батарей мы устанавливаем в наш кемпер
Я и мой фургон Sprinter Мы тесно сотрудничали с Battleborn, чтобы определить, сколько литиевых батарей мы должны добавить в аккумуляторный блок нашего Sprinter.
Вот несколько предметов, которые мы планируем заряжать:
- Индукционная варочная панель
- 12-вольтовый вентилятор
- Электрический чайник
- Зарядка для ноутбука и другие небольшие электронные устройства
- Блок питания Zero Breeze AC
- 12-вольтовый холодильник
- Возможность добавления дизельного нагревателя в будущем
Основываясь на потреблении энергии, необходимой для этих предметов, мы выбрали 400 ач лития для наших батарей глубокого цикла.
На веб-сайте Battleborn есть несколько советов, которые помогут вам решить, сколько батарей вам нужно.
Помимо аккумуляторов, Battleborn продает различные компоненты, необходимые для завершения работы вашей солнечной системы, такие как инверторное зарядное устройство, менеджер изоляции аккумуляторов и т. д.
Некоторые компоненты, например солнечные панели, придется покупать отдельно.
Установка литиевых батарей в переоборудованный автофургон
Блок литиевых батарей Battleborn послужит основой для нашего кухонного гарнитура Мы долго думали, куда установить батареи Battleborn внутри нашего фургона Sprinter.
Сначала Том думал поставить их под наше шасси, как в сборке Chevy Astro, но отказался от этого из-за возможности кражи и низких температур.
Он решил поставить блок аккумуляторов посередине фургона по направлению к раздвижной двери. Он приварил алюминиевый кронштейн для аккумуляторов и прикрутил его к полу фургона. Этот аккумуляторный блок будет служить нижней частью кухонного гарнитура нашего автофургона.
В этом положении аккумуляторы размещаются ближе всего к проводке, ведущей к солнечным панелям на крыше и зарядному устройству Victron. Мы планируем использовать наш аккумулятор для питания индукционной плиты, электрического кофейного набора Pakt и кондиционера Zero Breeze, которые будут расположены по правому борту фургона. Аккумуляторы также будут обслуживать несколько электрических розеток, светильники и вентилятор Maxxair.
Наши дальнейшие действия
Поскольку мы вступаем в сезон круизов на паруснике по морю Кортеса в Мексике, мы еще не подключили аккумуляторную батарею и не добавили солнечные батареи.
Это будет проект середины 2022 года, который нас очень волнует.
Как только мы подключим батареи и начнем использовать их на постоянной основе, у меня будет еще один отчет о том, как нам нравится технология батарей и насколько хорошо она работает.
Из всего, что мы читали о литиевых батареях, мы уверены, что нам понравится наша новая установка, и мы не будем грустить о прощании с AGM.
Часто задаваемые вопросы о ионно-литиевых батареях для кемперов
Вы рассматриваете литиевые батареи для сборки вашего фургона? Вот ответы на некоторые главные вопросы.
Безопасны ли литиевые батареи?
Возможно, вы слышали истории о взрывах или возгорании литиевых батарей, но это незначительный риск. Литиевые аккумуляторы Battleborn включают в себя систему управления батареями, которая защищает литиевые элементы от чрезмерно высокого или низкого напряжения, больших токов, коротких замыканий и чрезмерного нагрева и холода. Это наиболее распространенные причины выхода из строя батареи, поэтому Battleborn интегрировала эту систему управления батареями.
Система BMS также защищает от замыканий на землю. Все это означает более безопасные литий-железо-фосфатные батареи для кемперов.
Будут ли литиевые батареи работать в моей уже установленной конфигурации автофургона?
Да! Домашние литиевые аккумуляторы Battleborn предназначены для замены обычных свинцово-кислотных аккумуляторов или аккумуляторов AGM. Однако литиевые аккумуляторы для досуга не работают по принципу «подключи и работай», и для их работы с существующей системой потребуются определенные компоненты.
Как долго работает литиевая батарея?
Долговечность является сильной стороной использования литиевых батарей в конструкции вашего фургона. Battleborn предлагает 10-летнюю гарантию (8 лет полной замены с предупреждением производителя о дефекте и 2 года пропорционально). Ожидается, что эти батареи прослужат 3000-5000 циклов и сохранят 75-80% своей энергоемкости. Вы должны быть в состоянии использовать эти батареи в течение 10-15 лет.
Сколько солнечных панелей вам понадобится?
После того, как вы решите, сколько ампер-часов лития установить в вашем автодоме, вам нужно будет подумать о солнечных панелях.
Battleborn рекомендует от 200 до 250 Вт солнечной энергии на 100 ампер-часов батареи. Это дает вам возможность перейти от пустого к почти полному заряду всего за 6-8 часов.
Однако мы не следуем этому правилу в нашем автофургоне, так как было бы трудно добавить 800-ваттные солнечные панели на нашу крышу со всем остальным, что мы хотим.
У нас будет возможность заряжать наши аккумуляторы как от солнца, так и от розеток в кемпинге.
Можно ли заряжать литиевую батарею с помощью генератора?
Наши аккумуляторы AGM в фургоне Chevy Astro подключены к генератору переменного тока, чтобы при необходимости заряжать их в пасмурные дни. Вы также можете сделать это с литиевой батареей. Однако вам понадобится дополнительное оборудование, например менеджер изоляции батареи.
Этот инструмент гарантирует, что генератор переменного тока не повредит аккумуляторную батарею во время длительной поездки. Это действительно требуется только в том случае, если в вашей системе более трех литиевых батарей.
