ایننمودار ولتاژ Lifepo4 12V 24V 48Vوجدول وضعیت شارژ ولتاژ LiFePO4یک نمای کلی جامع از سطوح ولتاژ مربوط به حالت های مختلف شارژ ارائه می دهدباتری LiFePO4. درک این سطوح ولتاژ برای نظارت و مدیریت عملکرد باتری بسیار مهم است. با مراجعه به این جدول، کاربران می توانند وضعیت شارژ باتری های LiFePO4 خود را به طور دقیق ارزیابی کرده و استفاده از آنها را بر این اساس بهینه کنند.
LiFePO4 چیست؟
باتری‌های LiFePO4 یا باتری‌های فسفات آهن لیتیوم، نوعی باتری لیتیوم یونی هستند که از یون‌های لیتیوم ترکیب شده با FePO4 تشکیل شده‌اند. آنها از نظر ظاهر، اندازه و وزن شبیه به باتری های سرب اسیدی هستند، اما از نظر عملکرد الکتریکی و ایمنی تفاوت قابل توجهی دارند. در مقایسه با انواع دیگر باتری‌های لیتیوم یون، باتری‌های LiFePO4 قدرت تخلیه بالاتر، چگالی انرژی کمتر، پایداری طولانی‌مدت و نرخ شارژ بالاتر را ارائه می‌کنند. این مزایا آنها را به نوع باتری ترجیحی برای وسایل نقلیه الکتریکی، قایق ها، پهپادها و ابزارهای برقی تبدیل می کند. علاوه بر این، به دلیل طول عمر چرخه شارژ طولانی و پایداری برتر در دماهای بالا، در سیستم‌های ذخیره انرژی خورشیدی و منابع انرژی پشتیبان استفاده می‌شوند.
جدول وضعیت شارژ ولتاژ Lifepo4
جدول وضعیت شارژ ولتاژ Lifepo4
| وضعیت شارژ (SOC) | ولتاژ باتری 3.2 ولت (V) | ولتاژ باتری 12 ولت (V) | ولتاژ باتری 36 ولت (V) |
|---|---|---|---|
| 100٪ Aufladung | 3.65 ولت | 14.6 ولت | 43.8 ولت |
| 100% روهه | 3.4 ولت | 13.6 ولت | 40.8 ولت |
| 90% | 3.35 ولت | 13.4 ولت | 40.2 |
| 80% | 3.32 ولت | 13.28 ولت | 39.84 ولت |
| 70% | 3.3 ولت | 13.2 ولت | 39.6 ولت |
| 60% | 3.27 ولت | 13.08 ولت | 39.24 ولت |
| 50% | 3.26 ولت | 13.04 ولت | 39.12 ولت |
| 40% | 3.25 ولت | 13 ولت | 39 ولت |
| 30% | 3.22 ولت | 12.88 ولت | 38.64 ولت |
| 20% | 3.2 ولت | 12.8 ولت | 38.4 |
| 10% | 3V | 12 ولت | 36 ولت |
| 0% | 2.5 ولت | 10 ولت | 30 ولت |
جدول حالت شارژ ولتاژ Lifepo4 24 ولت
| وضعیت شارژ (SOC) | ولتاژ باتری 24 ولت (V) |
|---|---|
| 100٪ Aufladung | 29.2 ولت |
| 100% روهه | 27.2 ولت |
| 90% | 26.8 ولت |
| 80% | 26.56 ولت |
| 70% | 26.4 ولت |
| 60% | 26.16 ولت |
| 50% | 26.08 ولت |
| 40% | 26 ولت |
| 30% | 25.76 ولت |
| 20% | 25.6 ولت |
| 10% | 24 ولت |
| 0% | 20 ولت |
جدول حالت شارژ ولتاژ Lifepo4 48 ولت
| وضعیت شارژ (SOC) | ولتاژ باتری 48 ولت (V) |
|---|---|
| 100٪ Aufladung | 58.4 ولت |
| 100% روهه | 58.4 ولت |
| 90% | 53.6 |
| 80% | 53.12 ولت |
| 70% | 52.8 ولت |
| 60% | 52.32 ولت |
| 50% | 52.16 |
| 40% | 52 ولت |
| 30% | 51.52 ولت |
| 20% | 51.2 ولت |
| 10% | 48 ولت |
| 0% | 40 ولت |
جدول حالت شارژ ولتاژ Lifepo4 72 ولت
| وضعیت شارژ (SOC) | ولتاژ باتری (V) |
|---|---|
| 0% | 60 ولت - 63 ولت |
| 10% | 63 - 65 ولت |
| 20% | 65 - 67 ولت |
| 30% | 67 ولت - 69 ولت |
| 40% | 69 ولت - 71 ولت |
| 50% | 71 ولت - 73 ولت |
| 60% | 73 ولت - 75 ولت |
| 70% | 75 ولت - 77 ولت |
| 80% | 77 ولت - 79 ولت |
| 90% | 79 ولت - 81 ولت |
| 100% | 81 ولت - 83 ولت |
نمودار ولتاژ LiFePO4 (3.2 ولت، 12 ولت، 24 ولت، 48 ولت)
نمودار ولتاژ 3.2 ولت Lifepo4
نمودار ولتاژ 12 ولت Lifepo4
نمودار ولتاژ 24 ولت Lifepo4
نمودار ولتاژ 36 ولت Lifepo4
نمودار ولتاژ 48 ولت Lifepo4
شارژ و دشارژ باتری LiFePO4
نمودار وضعیت شارژ (SoC) و ولتاژ باتری LiFePO4 درک جامعی از نحوه تغییر ولتاژ باتری LiFePO4 با وضعیت شارژ آن ارائه می دهد. SoC نشان دهنده درصد انرژی ذخیره شده در باتری نسبت به حداکثر ظرفیت آن است. درک این رابطه برای نظارت بر عملکرد باتری و اطمینان از عملکرد بهینه در کاربردهای مختلف بسیار مهم است.
| وضعیت شارژ (SoC) | ولتاژ باتری LiFePO4 (V) |
|---|---|
| 0% | 2.5 - 3.0 ولت |
| 10% | 3.0 ولت - 3.2 ولت |
| 20% | 3.2 ولت - 3.4 ولت |
| 30% | 3.4 - 3.6 ولت |
| 40% | 3.6 - 3.8 ولت |
| 50% | 3.8 ولت - 4.0 ولت |
| 60% | 4.0 ولت - 4.2 ولت |
| 70% | 4.2 - 4.4 ولت |
| 80% | 4.4 - 4.6 ولت |
| 90% | 4.6 - 4.8 ولت |
| 100% | 4.8 - 5.0 ولت |
تعیین وضعیت شارژ باتری (SoC) را می توان از طریق روش های مختلفی از جمله ارزیابی ولتاژ، شمارش کولن و تجزیه و تحلیل وزن مخصوص به دست آورد.
ارزیابی ولتاژ:ولتاژ باتری بالاتر معمولاً نشان دهنده باتری پرتر است. برای خواندن دقیق، بسیار مهم است که اجازه دهید باتری حداقل چهار ساعت قبل از اندازه‌گیری بماند. برخی از تولیدکنندگان برای اطمینان از نتایج دقیق، دوره‌های استراحت طولانی‌تر، حداکثر تا 24 ساعت را توصیه می‌کنند.
شمارش کولن:این روش جریان ورودی و خروجی باتری را که بر حسب آمپر ثانیه (As) اندازه گیری می شود، اندازه گیری می کند. با ردیابی نرخ شارژ و دشارژ باتری، شمارش کولن ارزیابی دقیقی از SoC ارائه می دهد.
تجزیه و تحلیل وزن مخصوص:اندازه گیری SoC با استفاده از وزن مخصوص به یک هیدرومتر نیاز دارد. این دستگاه چگالی مایع را بر اساس شناوری کنترل می کند و بینش هایی را در مورد وضعیت باتری ارائه می دهد.
برای افزایش طول عمر باتری LiFePO4، شارژ صحیح آن ضروری است. هر نوع باتری دارای آستانه ولتاژ خاصی برای دستیابی به حداکثر عملکرد و افزایش سلامت باتری است. ارجاع به نمودار SoC می تواند تلاش های شارژ مجدد را راهنمایی کند. به عنوان مثال، سطح شارژ 90 درصدی یک باتری 24 ولتی تقریباً معادل 26.8 ولت است.
منحنی وضعیت شارژ نشان می دهد که چگونه ولتاژ باتری 1 سلولی در طول زمان شارژ تغییر می کند. این منحنی بینش های ارزشمندی را در مورد رفتار شارژ باتری ارائه می دهد و به بهینه سازی استراتژی های شارژ برای عمر طولانی باتری کمک می کند.
منحنی وضعیت شارژ باتری Lifepo4 @ 1C 25C
ولتاژ: ولتاژ اسمی بالاتر نشان دهنده وضعیت شارژ بیشتر باتری است. به عنوان مثال، اگر یک باتری LiFePO4 با ولتاژ نامی 3.2 ولت به ولتاژ 3.65 ولت برسد، نشان دهنده شارژ بالای باتری است.
Coulomb Counter: این دستگاه جریان ورودی و خروجی باتری را که بر حسب آمپر ثانیه (As) اندازه گیری می شود، اندازه گیری می کند تا میزان شارژ و دشارژ باتری را اندازه گیری کند.
وزن مخصوص: برای تعیین وضعیت بار (SoC)، یک هیدرومتر لازم است. چگالی مایع را بر اساس شناوری ارزیابی می کند.
پارامترهای شارژ باتری LiFePO4
شارژ باتری LiFePO4 شامل پارامترهای ولتاژ مختلفی از جمله ولتاژ شارژ، شناور، حداکثر/حداقل و ولتاژ اسمی است. در زیر جدولی با جزئیات این پارامترهای شارژ در سطوح مختلف ولتاژ آورده شده است: 3.2 ولت، 12 ولت، 24 ولت، 48 ولت، 72 ولت
| ولتاژ (V) | محدوده ولتاژ شارژ | محدوده ولتاژ شناور | حداکثر ولتاژ | حداقل ولتاژ | ولتاژ اسمی |
|---|---|---|---|---|---|
| 3.2 ولت | 3.6 - 3.8 ولت | 3.4 - 3.6 ولت | 4.0 ولت | 2.5 ولت | 3.2 ولت |
| 12 ولت | 14.4 - 14.6 ولت | 13.6 - 13.8 ولت | 15.0 ولت | 10.0 ولت | 12 ولت |
| 24 ولت | 28.8 ولت - 29.2 ولت | 27.2 ولت - 27.6 ولت | 30.0 ولت | 20.0 ولت | 24 ولت |
| 48 ولت | 57.6 - 58.4 ولت | 54.4 - 55.2 ولت | 60.0 ولت | 40.0 ولت | 48 ولت |
| 72 ولت | 86.4 - 87.6 ولت | 81.6 - 82.8 ولت | 90.0 ولت | 60.0 ولت | 72 ولت |
ولتاژ یکسان کننده فله فلوت باتری Lifepo4
سه نوع ولتاژ اولیه که معمولاً با آن مواجه می‌شویم عبارتند از حجیم، شناور و یکسان.
ولتاژ حجیم:این سطح ولتاژ، شارژ سریع باتری را تسهیل می کند، که معمولاً در مرحله شارژ اولیه مشاهده می شود، زمانی که باتری کاملاً تخلیه می شود. برای یک باتری 12 ولتی LiFePO4، ولتاژ عمده 14.6 ولت است.
ولتاژ شناور:این ولتاژ که در سطح پایین‌تری نسبت به ولتاژ حجیم کار می‌کند، زمانی که باتری به شارژ کامل برسد، حفظ می‌شود. برای باتری 12 ولتی LiFePO4، ولتاژ شناور 13.5 ولت است.
یکسان کردن ولتاژ:یکسان سازی فرآیندی حیاتی برای حفظ ظرفیت باتری است که نیاز به اجرای دوره ای دارد. ولتاژ برابر برای یک باتری 12 ولتی LiFePO4 14.6 ولت است.
| ولتاژ (V) | 3.2 ولت | 12 ولت | 24 ولت | 48 ولت | 72 ولت |
|---|---|---|---|---|---|
| فله | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
| شناور | 3.375 | 13.5 | 27.0 | 54.0 | 81.0 |
| برابر کردن | 3.65 | 14.6 | 29.2 | 58.4 | 87.6 |
منحنی جریان تخلیه باتری 12 ولت Lifepo4 0.2C 0.3C 0.5C 1C 2C
تخلیه باتری زمانی اتفاق می افتد که برق از باتری برای شارژ وسایل برقی گرفته شود. منحنی دشارژ به صورت گرافیکی همبستگی بین ولتاژ و زمان دشارژ را نشان می دهد.
در زیر، منحنی دشارژ یک باتری 12 ولتی LiFePO4 را با نرخ های دشارژ مختلف پیدا خواهید کرد.
عوامل موثر بر وضعیت شارژ باتری
| عامل | توضیحات | منبع |
|---|---|---|
| دمای باتری | دمای باتری یکی از عوامل مهم موثر بر SOC است. دمای بالا واکنش‌های شیمیایی داخلی باتری را تسریع می‌کند و منجر به افزایش از دست دادن ظرفیت باتری و کاهش راندمان شارژ می‌شود. | وزارت انرژی آمریکا |
| مواد باتری | مواد مختلف باتری دارای خواص شیمیایی و ساختار داخلی متفاوتی هستند که بر ویژگی های شارژ و دشارژ و در نتیجه SOC تأثیر می گذارد. | دانشگاه باتری |
| برنامه باتری | باتری ها در سناریوها و کاربردهای مختلف در حالت های مختلف شارژ و دشارژ قرار می گیرند که مستقیماً بر سطح SOC آنها تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی الگوهای مصرف باتری متفاوتی دارند که منجر به سطوح مختلف SOC می‌شود. | دانشگاه باتری |
| تعمیر و نگهداری باتری | نگهداری نادرست منجر به کاهش ظرفیت باتری و ناپایدار شدن SOC می شود. تعمیر و نگهداری نادرست معمولی شامل شارژ نامناسب، دوره های طولانی مدت عدم فعالیت، و بررسی های تعمیر و نگهداری نامنظم است. | وزارت انرژی آمریکا |
محدوده ظرفیت باتری های لیتیوم آهن فسفات (Lifepo4).
| ظرفیت باتری (Ah) | برنامه های کاربردی معمولی | جزئیات اضافی |
|---|---|---|
| ساعت 10 | لوازم الکترونیکی قابل حمل، دستگاه های در مقیاس کوچک | مناسب برای دستگاه هایی مانند شارژرهای قابل حمل، چراغ قوه های LED و ابزارهای الکترونیکی کوچک. |
| ساعت 20 | دوچرخه برقی، وسایل امنیتی | ایده آل برای تغذیه دوچرخه های برقی، دوربین های امنیتی و سیستم های انرژی تجدید پذیر در مقیاس کوچک. |
| ساعت 50 | سیستم های ذخیره انرژی خورشیدی، لوازم خانگی کوچک | معمولاً در سیستم‌های خورشیدی خارج از شبکه، برق پشتیبان برای لوازم خانگی مانند یخچال‌ها و پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر در مقیاس کوچک استفاده می‌شود. |
| 100 ه | بانک باتری RV، باتری های دریایی، برق پشتیبان برای لوازم خانگی | مناسب برای تامین انرژی وسایل نقلیه تفریحی (RV)، قایق ها، و تامین برق پشتیبان برای لوازم خانگی ضروری در هنگام قطع برق یا در مکان های خارج از شبکه. |
| 150 ه | سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی برای خانه‌های کوچک یا کابین، سیستم‌های قدرت پشتیبان متوسط | طراحی شده برای استفاده در خانه‌ها یا کابین‌های کوچک خارج از شبکه، و همچنین سیستم‌های برق پشتیبان متوسط برای مکان‌های دور یا به عنوان منبع برق ثانویه برای املاک مسکونی. |
| 200 ه | سیستم های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ، وسایل نقلیه الکتریکی، برق پشتیبان برای ساختمان ها یا تأسیسات تجاری | ایده‌آل برای پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ، تامین انرژی وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، و تامین نیروی پشتیبان برای ساختمان‌های تجاری، مراکز داده یا امکانات حیاتی. |
پنج عامل کلیدی موثر بر طول عمر باتری های LiFePO4
| عامل | توضیحات | منبع داده |
|---|---|---|
| شارژ بیش از حد / تخلیه بیش از حد | شارژ یا دشارژ بیش از حد می تواند به باتری های LiFePO4 آسیب برساند و منجر به کاهش ظرفیت و کاهش طول عمر شود. شارژ بیش از حد ممکن است باعث تغییراتی در ترکیب محلول در الکترولیت شود که منجر به تولید گاز و گرما می شود که منجر به تورم باتری و آسیب داخلی می شود. | دانشگاه باتری |
| تعداد چرخه شارژ/تخلیه | چرخه شارژ/دشارژ مکرر باعث تسریع پیری باتری و کاهش طول عمر آن می شود. | وزارت انرژی آمریکا |
| دما | دماهای بالا پیر شدن باتری را تسریع می کند و طول عمر آن را کاهش می دهد. در دماهای پایین، عملکرد باتری نیز تحت تأثیر قرار می گیرد و در نتیجه ظرفیت باتری کاهش می یابد. | دانشگاه باتری; وزارت انرژی آمریکا |
| نرخ شارژ | نرخ شارژ بیش از حد ممکن است باعث داغ شدن بیش از حد باتری، آسیب رساندن به الکترولیت و کاهش طول عمر باتری شود. | دانشگاه باتری; وزارت انرژی آمریکا |
| عمق تخلیه | عمق تخلیه بیش از حد بر باتری‌های LiFePO4 تأثیر مخربی دارد و عمر چرخه آنها را کاهش می‌دهد. | دانشگاه باتری |
افکار نهایی
در حالی که باتری های LiFePO4 ممکن است در ابتدا مقرون به صرفه ترین گزینه نباشند، آنها بهترین ارزش طولانی مدت را ارائه می دهند. استفاده از نمودار ولتاژ LiFePO4 امکان نظارت آسان بر وضعیت شارژ باتری (SoC) را فراهم می کند.
زمان ارسال: مارس-10-2024