Batéria LiFePO4 12,8V 330Ah Victron Energy Smart BMS

Lítiovo-železité fosfátové batérie (LiFePO4) sú v súčasnosti veľmi sľubným a technologicky vyspelým konkurentom bežných olovených batérií. Nominálne napätie na jeden článok je 3,2 V. Batéria s napätím 12,8 V sa teda skladá zo štyroch článkov zapojených do série.

V porovnaní s olovenými akumulátormi netrpia sulfatáciou (tvorbou nerozpustného síranu olovnatého), ktorá znižuje kapacitu a skracuje životnosť. Je to spôsobené dlhodobým nenabíjaním batérie do plného stavu alebo dlhodobým nepoužívaním batérie. Lítiovo-železité fosfátové batérie nie je potrebné úplne nabíjať, stačí čiastočné nabitie, čo je ich hlavná výhoda oproti oloveným batériám.

 

1. Širší rozsah prevádzkových teplôt

Kapacita a životnosť nie sú takmer tak závislé od teploty. Možnosť inštalácie v medzipriestore. Prevádzkové teploty batérie sú v režime vybíjania: -20°C až +50°C, v režime nabíjania: +5°C až +50°C. Maximálny nabíjací prúd pri teplote batérie <0° C: 0,05C, napr. max. 10 A pre 200Ah batériu) Keď teplota klesne pod +5° C, nabíjanie sa automaticky preruší. Aplikácia Victron Connect umožňuje nastavenie teploty pod +5 ° C pre dobíjanie, ale tento zásah používateľa spôsobí stratu záruky.  
 

2. Vysoká cyklická životnosť.

Tá je okrem iného určená rýchlosťou vybíjania. Cyklické vybíjanie je definované ako každé vybitie a následné nabitie batérie. Každá batéria sa vybíjaním poškodzuje. Čím hlbšie je vybitie, tým menej týchto cyklov batéria vydrží. Odporúča sa vybíjať bežné olovené akumulátory maximálne na 50 % ich celkovej kapacity; hlbšie vybíjanie výrazne skracuje životnosť akumulátora a hrozí jeho trvalé poškodenie. Akumulátor LiFePO4 je voči tomuto javu mimoriadne odolný a bežne ho možno vybiť na 20 % jeho celkovej kapacity (80 % vybitie) bez toho, aby sa výrazne ovplyvnila jeho životnosť. Kvalitný olovený akumulátor vybitý na 50 % svojej kapacity má životnosť približne 1500 cyklov, akumulátor LiFePO4 zvládne neuveriteľných 5000 cyklov!

3. Nízky vnútorný odpor.

Batéria nepredstavuje veľkú záťaž na spotrebu energie. To umožňuje odoberať z baterie pomerne veľké množstvo energie bez poškodenia batérie. Výhodné pri súčasnom odbere veľkého množstva energie.

4. Vysoká hustota energie.

Batérie sú ľahké a majú pomerne veľké množstvo energie na kilogram hmotnosti. Mimoriadne výhodná vlastnosť v stiesnených priestoroch alebo na miestach s požiadavkou na minimalizáciu zaťaženia (typicky napríklad lode). Ušetríte až 70 % hmotnosti a priestoru pri rovnakom množstve energie!

5. Vysoká účinnosť.

Nabíjaním a vybíjaním batérie sa stráca časť energie. Miera tejto straty určuje účinnosť. Cieľom je samozrejme minimalizovať tieto straty. V prípade olovených akumulátorov je priemerná účinnosť 80 %. Batérie LiFePO4 dosahujú účinnosť 92 %. Účinnosť závisí aj od aktuálnej rýchlosti nabíjania batérie. Olovené akumulátory majú v záverečných fázach nabíjania pomerne nízku účinnosť (aj menej ako 50 %). Akumulátory LiFePO4 si naopak udržujú vysokú úroveň účinnosti aj v záverečných fázach nabíjania. Neplytvajte drahocennou energiou!

6. Nenáročnosť na charakter nabíjacieho napätia.

Olovený akumulátor vyžaduje relatívne malý rozsah nabíjacích napätí a vysoké riziko prebitia a následného poškodenia. Akumulátor LiFePO4 túto nevýhodu nemá a zvládne 14 až 16 V (s maximom 4,2 V na článok). Citlivosť na prebíjanie je tiež nízka.

 

7. Bluetooth
 

Vďaka zabudovanej technológii Bluetooth možno monitorovať teplotu napätia a alarmové stavy.

Veľmi užitočná funkcia na lokalizáciu potenciálneho problému, napríklad nevyváženosti článkov.
 

V porovnaní s olovenými akumulátormi si LiFePO4 akumulátory vyžadujú kvalitný vyvažovač nabíjania. Ak sa dosiahne napätie nižšie ako 2,5 V alebo nabíjacie napätie vyššie ako 4,2 V na článok, hrozí poškodenie batérie. V žiadnej batérii nemajú články úplne rovnaké napätie (rovnakú rýchlosť nabíjania), ale naopak sa od seba viac alebo menej líšia. Olovené akumulátory majú určitú obmedzenú samoregulačnú schopnosť pri rovnomernom nabíjaní všetkých článkov.

 

Ak sú niektoré články batérie už nabité, prúd prechádza cez ne a to umožňuje nabíjanie zvyšných menej nabitých článkov. V batérii LiFePO4 nabité články neumožňujú nabíjanie nenabitých článkov. Hoci má batéria ako celok prijateľné napätie, niektoré články môžu trpieť dlhodobým nedobíjaním.

 

V priebehu času sa tieto rozdiely môžu zvýrazniť. Z týchto dôvodov sa batérie LiFePO4 musia nabíjať pomocou balancéra, ktorý monitoruje každý článok batérie samostatne. Balancér nabíja každý článok charakteristikou vhodnou len pre tento článok, nezávisle od ostatných článkov (vyvažovanie článkov). Balancér je teda nepostrádateľným zariadením na ochranu batériového systému pred poškodením!

Balancer je samozrejmou a neoddeliteľnou súčasťou batérie LiFePO4 od spoločnosti Victron energy. Batéria má zároveň rozhranie na pripojenie k systému riadenia batérie (BMS – battery management system).

 

Pripojiť možno až 5 batérií paralelne a až 4 batérie sériovo, takže možno zostaviť 48V batériu s kapacitou až 1500 Ah. S Zariadenie BMS môže vhodným paralelným a sériovým radením dosiahnuť požadovanú kapacitu a napätie. Zariadenie BMS má najmä nasledujúce ochranné funkcie:

 

-        ochrana článkov pred hlbokým vybitím vyradením záťaže

 -          ochrana článkov pred prebíjaním znížením napätia alebo prerušením procesu nabíjania

-       vypnutie celého systému v prípade dosiahnutia kritickej teploty

Na prvý pohľad sa zdá, že batérie LiFePO4 sú v porovnaní s olovenými batériami drahšie. Pri bližšom skúmaní a zohľadnení dlhej životnosti, vysokej spoľahlivosti a vysokej účinnosti sú batérie LiFePO4 správnou voľbou pre moderné a náročné aplikácie.

Batéria je vybavená dvojicou káblových zväzkov na pripojenie k VE.Bus BMS zariadeniam.