Gràfic de tensió Lifepo4 12V 24V 48V i taula d'estat de càrrega de voltatge Lifepo4

 

ElGràfic de tensió Lifepo4 12V 24V 48ViTaula d'estat de càrrega de voltatge LiFePO4proporciona una visió completa dels nivells de tensió corresponents als diferents estats de càrrega perBateria LiFePO4. Comprendre aquests nivells de tensió és crucial per controlar i gestionar el rendiment de la bateria. En fer referència a aquesta taula, els usuaris poden avaluar amb precisió l'estat de càrrega de les seves bateries LiFePO4 i optimitzar el seu ús en conseqüència.

Què és LiFePO4?

 

Les bateries LiFePO4, o bateries de fosfat de ferro de liti, són un tipus de bateries d'ions de liti compostes per ions de liti combinats amb FePO4. Són semblants en aparença, mida i pes a les bateries de plom-àcid, però difereixen significativament en el rendiment elèctric i la seguretat. En comparació amb altres tipus de bateries d'ions de liti, les bateries LiFePO4 ofereixen una major potència de descàrrega, menor densitat d'energia, estabilitat a llarg termini i taxes de càrrega més altes. Aquests avantatges els converteixen en el tipus de bateria preferit per a vehicles elèctrics, vaixells, drons i eines elèctriques. A més, s'utilitzen en sistemes d'emmagatzematge d'energia solar i fonts d'energia de reserva a causa del seu llarg cicle de càrrega i una estabilitat superior a altes temperatures.

 

Taula d'estat de càrrega de voltatge Lifepo4

 

Taula d'estat de càrrega de voltatge Lifepo4

 

Estat de càrrega (SOC)	Tensió de la bateria de 3,2 V (V)	Tensió de la bateria de 12 V (V)	Tensió de la bateria de 36 V (V)
100% Aufladung	3,65 V	14,6 V	43,8 V
100% Ruhe	3,4 V	13,6 V	40,8 V
90%	3,35 V	13,4 V	40.2
80%	3,32 V	13,28 V	39,84 V
70%	3,3 V	13,2 V	39,6 V
60%	3,27 V	13,08 V	39,24 V
50%	3,26 V	13,04 V	39,12 V
40%	3,25 V	13V	39V
30%	3,22 V	12,88 V	38,64 V
20%	3,2 V	12,8 V	38.4
10%	3V	12V	36V
0%	2,5 V	10V	30V

 

Taula d'estat de càrrega de voltatge Lifepo4 24V

 

Estat de càrrega (SOC)	Tensió de la bateria de 24 V (V)
100% Aufladung	29,2 V
100% Ruhe	27,2 V
90%	26,8 V
80%	26,56 V
70%	26,4 V
60%	26,16 V
50%	26,08 V
40%	26V
30%	25,76 V
20%	25,6 V
10%	24V
0%	20V

 

Taula d'estat de càrrega de voltatge Lifepo4 48V

 

Estat de càrrega (SOC)	Tensió de la bateria de 48 V (V)
100% Aufladung	58,4 V
100% Ruhe	58,4 V
90%	53.6
80%	53,12 V
70%	52,8 V
60%	52,32 V
50%	52.16
40%	52V
30%	51,52 V
20%	51,2 V
10%	48V
0%	40V

 

Taula d'estat de càrrega de voltatge Lifepo4 72V

 

Estat de càrrega (SOC)	Tensió de la bateria (V)
0%	60V - 63V
10%	63V - 65V
20%	65V - 67V
30%	67V - 69V
40%	69V - 71V
50%	71V - 73V
60%	73V - 75V
70%	75V - 77V
80%	77V - 79V
90%	79V - 81V
100%	81V - 83V

 

Gràfic de tensió LiFePO4 (3,2 V, 12 V, 24 V, 48 V)

Gràfic de tensió Lifepo4 de 3,2 V

Gràfic de tensió Lifepo4 de 12 V

Gràfic de tensió Lifepo4 de 24 V

Gràfic de tensió Lifepo4 de 36 V

Gràfic de tensió Lifepo4 de 48 V

Càrrega i descàrrega de la bateria LiFePO4

El gràfic de voltatge d'estat de càrrega (SoC) i LiFePO4 proporciona una comprensió completa de com varia la tensió d'una bateria LiFePO4 amb el seu estat de càrrega. SoC representa el percentatge d'energia disponible emmagatzemada a la bateria en relació amb la seva capacitat màxima. Entendre aquesta relació és crucial per controlar el rendiment de la bateria i garantir un funcionament òptim en diverses aplicacions.

Estat de càrrega (SoC)	Voltatge de la bateria LiFePO4 (V)
0%	2,5 V - 3,0 V
10%	3,0 V - 3,2 V
20%	3,2 V - 3,4 V
30%	3,4 V - 3,6 V
40%	3,6 V - 3,8 V
50%	3,8 V - 4,0 V
60%	4,0 V - 4,2 V
70%	4,2 V - 4,4 V
80%	4,4 V - 4,6 V
90%	4,6 V - 4,8 V
100%	4,8 V - 5,0 V

 

La determinació de l'estat de càrrega (SoC) d'una bateria es pot aconseguir mitjançant diversos mètodes, com ara l'avaluació de la tensió, el recompte de coulombs i l'anàlisi de la gravetat específica.

Avaluació de la tensió:La tensió de la bateria més alta normalment indica una bateria més plena. Per obtenir lectures precises, és crucial deixar reposar la bateria durant almenys quatre hores abans de la mesura. Alguns fabricants recomanen períodes de repòs encara més llargs, de fins a 24 hores, per garantir resultats precisos.

Comptant coulombs:Aquest mètode mesura el flux de corrent dins i fora de la bateria, quantificat en amperes-segons (As). Mitjançant el seguiment de les taxes de càrrega i descàrrega de la bateria, el recompte de coulomb proporciona una avaluació precisa del SoC.

Anàlisi de gravetat específica:La mesura del SoC utilitzant la gravetat específica requereix un hidròmetre. Aquest dispositiu controla la densitat del líquid en funció de la flotabilitat, oferint informació sobre l'estat de la bateria.

Per allargar la vida útil de la bateria LiFePO4, és essencial carregar-la correctament. Cada tipus de bateria té un llindar de tensió específic per aconseguir el màxim rendiment i millorar la salut de la bateria. Fer referència al gràfic SoC pot guiar els esforços de recàrrega. Per exemple, el nivell de càrrega del 90% d'una bateria de 24 V correspon a aproximadament 26,8 V.

La corba d'estat de càrrega il·lustra com el voltatge d'una bateria d'1 cel·la varia al llarg del temps de càrrega. Aquesta corba proporciona informació valuosa sobre el comportament de càrrega de la bateria, ajudant a optimitzar les estratègies de càrrega per allargar la vida útil de la bateria.

 

Corba d'estat de càrrega de la bateria Lifepo4 @ 1C 25C

 

Tensió: una tensió nominal més alta indica un estat de la bateria més carregada. Per exemple, si una bateria LiFePO4 amb una tensió nominal de 3,2 V arriba a una tensió de 3,65 V, indica una bateria altament carregada.
Comptador de Coulomb: aquest dispositiu mesura el flux de corrent que entra i surt de la bateria, quantificat en amperes-segons (As), per mesurar la velocitat de càrrega i descàrrega de la bateria.
Gravetat específica: per determinar l'estat de càrrega (SoC), cal un hidròmetre. Avalua la densitat del líquid en funció de la flotabilitat.

Paràmetres de càrrega de la bateria LiFePO4

La càrrega de la bateria LiFePO4 implica diversos paràmetres de tensió, com ara la càrrega, la flotació, el voltatge màxim/mínim i nominal. A continuació es mostra una taula que detalla aquests paràmetres de càrrega a diferents nivells de tensió: 3,2 V, 12 V, 24 V, 48 V, 72 V

Tensió (V)	Interval de voltatge de càrrega	Interval de tensió flotant	Tensió màxima	Tensió mínima	Tensió nominal
3,2 V	3,6 V - 3,8 V	3,4 V - 3,6 V	4,0 V	2,5 V	3,2 V
12V	14,4 V - 14,6 V	13,6 V - 13,8 V	15,0 V	10,0 V	12V
24V	28,8 V - 29,2 V	27,2 V - 27,6 V	30,0 V	20,0 V	24V
48V	57,6 V - 58,4 V	54,4 V - 55,2 V	60,0 V	40,0 V	48V
72V	86,4 V - 87,6 V	81,6 V - 82,8 V	90,0 V	60,0 V	72V

Tensió d'igualització de flotació a granel de la bateria Lifepo4

Els tres tipus de voltatge primari que es troben habitualment són a granel, flotant i igualat.

Tensió a granel:Aquest nivell de tensió facilita la càrrega ràpida de la bateria, que normalment s'observa durant la fase de càrrega inicial quan la bateria està completament descarregada. Per a una bateria LiFePO4 de 12 volts, la tensió a granel és de 14,6 V.

Tensió de flotació:Funcionant a un nivell inferior al voltatge a granel, aquest voltatge es manté un cop la bateria arriba a la càrrega completa. Per a una bateria LiFePO4 de 12 volts, la tensió de flotació és de 13,5 V.

Equalitzar la tensió:L'equalització és un procés crucial per mantenir la capacitat de la bateria, que requereix una execució periòdica. La tensió d'equalització d'una bateria LiFePO4 de 12 volts és de 14,6 V.、

 

Tensió (V)	3,2 V	12V	24V	48V	72V
A granel	3,65	14.6	29.2	58.4	87,6
Flota	3.375	13.5	27.0	54,0	81,0
Igualar	3,65	14.6	29.2	58.4	87,6

 

12V Lifepo4 Corba de corrent de descàrrega de la bateria 0,2C 0,3C 0,5C 1C 2C

La descàrrega de la bateria es produeix quan s'obté energia de la bateria per carregar els aparells. La corba de descàrrega il·lustra gràficament la correlació entre la tensió i el temps de descàrrega.

A continuació, trobareu la corba de descàrrega d'una bateria LiFePO4 de 12 V a diferents velocitats de descàrrega.

 

Factors que afecten l'estat de càrrega de la bateria

 

Factor	Descripció	Font
Temperatura de la bateria	La temperatura de la bateria és un dels factors importants que afecten el SOC. Les altes temperatures acceleren les reaccions químiques internes de la bateria, la qual cosa comporta una major pèrdua de capacitat de la bateria i una reducció de l'eficiència de càrrega.	Departament d'Energia dels EUA
Material de la bateria	Els diferents materials de la bateria tenen propietats químiques i estructures internes diferents, que afecten les característiques de càrrega i descàrrega i, per tant, SOC.	Universitat de Bateria
Aplicació de la bateria	Les bateries pateixen diferents modes de càrrega i descàrrega en diferents escenaris d'aplicació i usos, afectant directament els seus nivells de SOC. Per exemple, els vehicles elèctrics i els sistemes d'emmagatzematge d'energia tenen diferents patrons d'ús de la bateria, la qual cosa condueix a diferents nivells de SOC.	Universitat de Bateria
Manteniment de la bateria	Un manteniment inadequat provoca una disminució de la capacitat de la bateria i un SOC inestable. El manteniment incorrecte típic inclou una càrrega inadequada, períodes prolongats d'inactivitat i controls de manteniment irregulars.	Departament d'Energia dels EUA

 

Interval de capacitat de les bateries de fosfat de ferro de liti (Lifepo4).

 

Capacitat de la bateria (Ah)	Aplicacions típiques	Detalls addicionals
10h	Electrònica portàtil, dispositius a petita escala	Adequat per a dispositius com ara carregadors portàtils, llanternes LED i petits aparells electrònics.
20h	Bicicletes elèctriques, dispositius de seguretat	Ideal per alimentar bicicletes elèctriques, càmeres de seguretat i sistemes d'energia renovable a petita escala.
50 ah	Sistemes d'emmagatzematge d'energia solar, petits electrodomèstics	S'utilitza habitualment en sistemes solars fora de xarxa, energia de reserva per a electrodomèstics com neveres i projectes d'energia renovable a petita escala.
100 ah	Bancs de bateries per a RV, bateries marines, energia de reserva per a electrodomèstics	Adequat per alimentar vehicles recreatius (RV), vaixells i proporcionar energia de reserva per als electrodomèstics essencials durant les interrupcions de l'alimentació o en llocs fora de la xarxa.
150 ah	Sistemes d'emmagatzematge d'energia per a llars o cabanes petites, sistemes d'alimentació de reserva de mida mitjana	Dissenyat per al seu ús en cases o cabanes petites fora de xarxa, així com en sistemes d'alimentació de reserva de mida mitjana per a ubicacions remotes o com a font d'energia secundària per a propietats residencials.
200 ah	Sistemes d'emmagatzematge d'energia a gran escala, vehicles elèctrics, energia de reserva per a edificis o instal·lacions comercials	Ideal per a projectes d'emmagatzematge d'energia a gran escala, alimentar vehicles elèctrics (EV) i proporcionar energia de reserva per a edificis comercials, centres de dades o instal·lacions crítiques.

 

Els cinc factors clau que influeixen en la vida útil de les bateries LiFePO4.

 

Factor	Descripció	Font de dades
Sobrecàrrega/Sobredescàrrega	La sobrecàrrega o la sobredescàrrega poden danyar les bateries LiFePO4, provocant una degradació de la capacitat i una vida útil reduïda. La sobrecàrrega pot provocar canvis en la composició de la solució a l'electròlit, donant lloc a la generació de gas i calor, provocant l'inflor de la bateria i danys interns.	Universitat de Bateria
Recompte de cicles de càrrega/descàrrega	Els cicles freqüents de càrrega/descàrrega acceleren l'envelliment de la bateria, reduint-ne la vida útil.	Departament d'Energia dels EUA
Temperatura	Les altes temperatures acceleren l'envelliment de la bateria, reduint-ne la vida útil. A baixes temperatures, el rendiment de la bateria també es veu afectat, la qual cosa provoca una disminució de la capacitat de la bateria.	Universitat de Battery; Departament d'Energia dels EUA
Tarifa de càrrega	Les taxes de càrrega excessives poden provocar un sobreescalfament de la bateria, danyant l'electròlit i reduint la vida útil de la bateria.	Universitat de Battery; Departament d'Energia dels EUA
Profunditat de descàrrega	L'excés de profunditat de descàrrega té un efecte perjudicial sobre les bateries LiFePO4, reduint el seu cicle de vida.	Universitat de Bateria

 

Pensaments finals

Tot i que les bateries LiFePO4 poden no ser l'opció més assequible inicialment, ofereixen el millor valor a llarg termini. L'ús del gràfic de voltatge LiFePO4 permet un seguiment fàcil de l'estat de càrrega (SoC) de la bateria.