Victron Energy LiFePO batéria 12,8V/100Ah - Smart

LiFePO batéria s balancérom s možnosťou napojenia na BMS - prevádzkové ochranné zariadenie. Možnosť paralelného a sériového radenia + novo vstavaný bluetooth.

Lítium-železo-fosfátové batérie (LiFePO4) sú momentálne veľmi perspektívnou a technologicky vyzretou konkurenciou klasických olovených akumulátorov. Nominálne napätie jedného článku je 3,2V. Batéria s napätím 12,8V tak pozostáva zo štyroch sériovo radených článkov. Oproti oloveným batériám netrpia tzv. Sulfatáciou (tvorba nerozpustného síranu olovnatého), ktorá znižuje kapacitu a skracuje životnosť. Príčinou je dlhodobé nedobíjanie batérie do plného stavu alebo dlhodobé nepoužívanie batérie. Lítium-železo-fosfátové batérie nemusia byť plne dobíjané, postačuje čiastočné dobíjanie, čo je ich hlavná výhoda oproti batériám oloveným.

Ďalšie významné výhody LiFePO4 batérií:

Širší rozsah pracovných teplôt

Kapacita a životnosť nie je zďaleka tak závislá na teplotách. Možnosť inštalácie v zamŕzanom priestore. Prevádzkové teploty batérie sú v režime vybíjania: -20 °C do +50 °C, v režime nabíjania: +5 °C do +50 °C. Maximálny nabíjací prúd pri teplote batérie <0 °C: 0,05°C, (napr. max 10A pre 200Ah batériu) Pri poklese teploty pod +5 °C je nabíjanie automaticky prerušené. Aplikácia Victron Connect umožňuje pre dobíjanie nastavenie teploty nižšej ako +5 °C, tento užívateľský zásah v sebe však nesie stratu záruky.

Vysoká cyklická životnosť

Tá je daná okrem iného aj mierou vybíjania. Cyklom sa rozumie každé vybitie a následné nabitie batérie. Každú batériu vybíjanie poškodzuje. Čím je vybitie hlbšie, tým menej týchto cyklov batéria vydrží. Bežné olovené batérie sa odporúča vybíjať maximálne na 50% ich celkovej kapacity, hlbšie vybitie výrazne skracuje živosť batérie a hrozí jej trvalé poškodenie. LiFePO4 batéria je mimoriadne odolná proti tomuto vplyvu a bežne sa môže vybíjať na 20% jej celkovej kapacity (80% vybitie) bez toho, aby to malo výraznejší vplyv na jej životnosť. Kvalitná olovená trakčná batéria vybíjaná na 50% jej kapacity má životnosť cca 1500 cyklov, LiFePO4 batéria zvládne neuveriteľných 5000 cyklov!

Nízky vnútorný odpor

Pri odbere energie nekladie batéria veľký odbor. To umožňuje odoberať z batérie relatívne veľké množstvo energie, bez toho by to batériu poškodilo. Výhodné pri nárazovom odbere väčšieho množstva energie.

Vysoká hustota energie

Batérie sú ľahké a na kilogram ich hmotnosti pripadá relatívne veľké množstvo energie. Mimoriadne výhodná vlastnosť v stiesnených priestoroch alebo na miestach s požiadavkou na minimalizáciu zaťaženia (typicky napríklad lode). Ušetrite až 70% hmotnosti a priestoru pri zabezpečení rovnakého množstva energie!

Vysoká účinnosť

Nabíjaním a vybíjaním batérie sa časť energie stráca. Mieru týchto strát určuje účinnosť. Snahou pochopiteľne je minimalizovať tieto straty. U olovených batérií je priemerná účinnosť 80%. LiFePO4 batérie dosahujú účinnosť 92%. Účinnosť je daná tiež aktuálnou mierou nabitia batérie. Olovené batérie majú relatívne nízku účinnosť v konečných fázach dobíjania (aj menej ako 50%). LiFePO4 batérie si naopak udržujú vysokú mieru účinnosti aj v konečných fázach nabíjania. Nestrácajte zbytočne drahocennú energiu!

Nenáročnosť v charaktere nabíjacieho napätia

Olovená batéria vyžaduje relatívne malý rozsah nabíjacieho napätia a vysokým rizikom prebíjania a z toho plynúceho poškodzovania. LiFePO4 batéria tento nedostatok nemá a zvláda 14 až 16V (s maximálne 4,2V na článok). Taktiež citlivosť na prebíjanie je nízka.

Bluetooth

Vďaka vstavanej technológií Bluetooth možno monitorovať napätie teplotu a stavy alarmov. Veľmi užitočná funkcia pre lokalizáciu potenciálneho problému, ako je napr. nerovnováha článkov.
 

Oproti oloveným batériám vyžaduje LiFePO4 batéria kvalitný nabíjací balancér. Ak sa dosiahne napätie nižšie ako 2,5V alebo je nabíjacie napätie vyššie ako 4,2V na článok, hrozí poškodenie batérie. V žiadnej batérií nemajú jednotlivé články úplne rovnaké napätie (rovnaká miera nabitia), ale naopak sa viac-menej navzájom líšia. Olovené akumulátory majú určitú obmedzenú samoregulačnú schopnosť v rovnomernom nabíjaní všetkých článkov. Ak sú niektoré články batérie už nabité, prechádza nimi prúd a to umožňuje nabitie zvyšných menej nabitých článkov. U LiFePO4 batérií nabité články neumožňujú dobíjanie nedobitých článkov. Aj keď batéria ako celok má prijateľné napätie, niektoré články môžu trpieť dlhodobým nedobíjaním. V priebehu času sa tieto rozdiely môžu prehlbovať. Z týchto dôvodov je nutné nabíjať LiFePO4 batérie za pomocou balancéra sledujúceho individuálne každý článok batérie. Balancér nabíja každý článok len pre neho vhodnou charakteristikou nezávislou na ostatných článkoch (Vybalansovávanie článkov). Balancér je tak nenahraditeľné zariadenie chrániace batériový systém pred poškodením!

Balancér je samozrejmou a integrálnou súčasťou LiFePO4 batérie od spoločnosti Victron energy. Súčasne batéria disponuje rozhraním na napojenie na manažmentový systém riadenia batérií (BMS - battery management system). Až 5 batérií môže byť prepojených paralelne a až 4 batérie sériovo, takže môže byť zostavená 48V batéria až do kapacity 1500Ah. S BMS zariadením možno vhodným paralelným a sériovým radením dosiahnuť žiadúcej kapacity a napätia. BMS zariadenie má najmä tieto ochranné funkcie:

• ochrana článkov pred hlbokým vybitím, odpojením záťaže
• ochrana článkov pred prebíjaním, redukciou napätia alebo prerušením procesu nabíjania
• vypne celý systém v prípade dosiahnutia kritickej teploty

Na prvý pohľad sa zdajú byť LiFePO4 batérie finančne nákladnejšie v porovnaní s olovenými batériami. Pri bližšom pohľade a pri zohľadnení dlhej životnosti, vysokej spoľahlivosti a vysokej účinnosti je LiFePO4 batéria tá správna voľba pre moderné a náročné aplikácie.

Batéria je vybavená dvojicou kabeláže pre napojenie na

VE.Bus BMS zariadenie
 

Špecifikácie

Prevádzkové podmienky

Odporúčané parametre nastavenia nabíjania / vybíjania:

Bulk: 14,2 V
Absorpcia: 14,2 V (max. 4 hodiny)
Float: 13,5 V
Storage: 13,5 V
Odpojovacie napätie záťaže: 11,2 V
 

Príklad systému s VE.Bus BMS

Podrobné technické parametre nájdete v priloženom technickom liste.