LiFePO4-akut, jotka tunnetaan myös litiumrautafosfaattiakkuina, ovat suosittu valinta lukuisiin sovelluksiin pitkän käyttöikänsä, korkean turvallisuutensa ja tehokkuutensa ansiosta. Kuten minkä tahansa akun kohdalla, on kuitenkin tärkeää tarkistaa niiden suorituskyky säännöllisesti optimaalisen toiminnan varmistamiseksi. LiFePO4-akkujen testaaminen ei ainoastaan auta määrittämään niiden todellista kapasiteettia ja varaustilaa, vaan myös selittää, miten kapasiteetti ja jännite mitataan. Tässä artikkelissa kerrotaan myös, miksi ja miten sinun tulisi testata LiFePO4-akkusi, mitkä laitteet ovat hyödyllisiä tähän ja mihin sinun on kiinnitettävä erityistä huomiota.
Sisällys
LiFePO4-akkujen testaamisen tärkeys
1. Vahvista tuotetiedot
Litium-ioniakun ostamisen jälkeen sinun ei tule odottaa, kunnes huomaat ongelman käytön aikana, ennen kuin otat yhteyttä jälleenmyyjään. Jos sinulla on epäilyksiä tuotteen ominaisuuksista, voit ostaa laitteen sen testaamiseksi, erityisesti jännitteen, kapasiteetin, akun tilan jne. osalta. On kuitenkin huomattava, että jälleenmyyjän käyttämä testiympäristö ei välttämättä ole identtinen, joten tiedot eivät välttämättä ole täysin samoja. Meidän tarvitsee vain selvittää, onko ero merkittävä.
2. Akun huolto
Litium-ioniakkujen suorituskyky vaikuttaa suoraan niiden käyttöikään, lataus- ja purkaustehokkuuteen sekä turvallisuuteen. Akun vakauden ja luotettavuuden varmistamiseksi tarvitaan kattavaa testausta, joka kattaa muun muassa kapasiteetin, lataus- ja purkaustehon, sisäisen resistanssin, syklin käyttöiän ja lämpötilaominaisuudet. Nämä testit eivät ainoastaan auta tutkimus- ja kehityshenkilöstöä optimoimaan akkujen suunnittelua, vaan myös auttavat valmistajia parantamaan tuotteiden laatua ja vähentämään turvallisuusriskejä.
LiFePO4-akun kapasiteetin testaaminen
Akun kapasiteetti ilmaisee energiamäärän, jonka akku voi varastoida ja toimittaa käytännön sovelluksissa, yleensä ampeeritunteina (Ah). LiFePO4-akkuja ostettaessa "akun nimelliskapasiteetti" on lueteltu tuotetietosivulla, joka osoittaa akun teoreettisen maksimikapasiteetin valmistajan kalibroimana vakio-olosuhteissa (esim. tietyissä lämpötiloissa ja purkausnopeuksissa).
Kuinka testata LiFePO4-akun kapasiteetti
Vaihe 1. Käytä LiFePO4-akuille tarkoitettua laturia akun täyteen lataamiseen.
Vaihe 2. Aseta testiolosuhteet, määritä purkausvirta ja purkauksen katkaisujännite.
Vaihe 3. Valitse sopivat testauslaitteet, kuten akkutesteri, ohjelmoitava kuormapankki ja tiedonkeruuohjelmisto tallennusta varten.
Vaihe 4. Kytke akku elektroniseen kuormaan tai testilaitteeseen varmistaaksesi oikean johdotuksen.
Vaihe 5. Aseta vakiopurkausvirta ja aloita purkaustesti samalla kun kirjaat muistiin jännitteen, virran ja ajan.
Vaihe 6. Kun akun jännite laskee asetettuun purkauksen katkaisujännitteeseen (esim. 10 V), purkausprosessi pysäytetään ja kokonaispurkausaika tallennetaan.
Vaihe 7. Laske kapasiteetti ampeeritunneina (Ah) kaavalla: Kapasiteetti (Ah) = purkausvirta (A) × purkausaika (h).
Mittaa LiFePO4:n sisäinen vastus
LiFePO4-akun sisäinen resistanssi viittaa sen rakenteen sisäiseen sähköiseen resistanssiin. Tämä resistanssi vaikuttaa kennon suorituskykyyn ja se on testattava tarkasti akun optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Tyypillisten litiumrautafosfaattiakkujen sisäinen resistanssi on yleensä välillä... 0,6 Ω–1 Ω, Mutta akkujen kohdalla, mitä pienempi sisäinen resistanssi, sitä parempi.
LiFePO4:n sisäisen resistanssin mittaaminen
Resistanssin mittaamiseen voit käyttää joko suoraa tai epäsuoraa menetelmää. Suosittelemme resistanssin mittaamista suoraan altaan impedanssimittarilla, jotta akkuun ei kohdistu liikaa rasitusta. Jos tätä laitetta ei ole saatavilla, resistanssi voidaan laskea jännitehäviömenetelmällä. Tässä ovat vaiheet:
Vaihe 1. Käytä LiFePO4-akuille tarkoitettua laturia akun täyteen lataamiseen.
Vaihe 2. Aseta testiolosuhteet, määritä purkausvirta ja purkauksen katkaisujännite.
Vaihe 3. Valitse sopivat testauslaitteet, kuten akkutesteri, ohjelmoitava kuormapankki ja tiedonkeruuohjelmisto tallennusta varten.
Vaihe 4. Kytke akku elektroniseen kuormaan tai testilaitteeseen varmistaaksesi oikean johdotuksen.
Vaihe 5. Aseta vakiopurkausvirta ja aloita purkaustesti samalla kun kirjaat muistiin jännitteen, virran ja ajan.
Vaihe 6. Kun akun jännite laskee asetettuun purkauksen katkaisujännitteeseen (esim. 10 V), purkausprosessi pysäytetään ja kokonaispurkausaika tallennetaan.
Vaihe 7. Laske kapasiteetti ampeeritunneina (Ah) kaavalla: Kapasiteetti (Ah) = purkausvirta (A) × purkausaika (h).
LiFePO4-akun jännitteen testaus
Saatuaan uudet LiFePO4-kennot, ensimmäinen askel on jännitteen tarkistaminen. Tätä varten tarvitset yleismittarin, joka mittaa sähköisiä arvoja, kuten jännitettä, virtaa ja vastusta. Varmista, että akku on irrotettu kaikista sähköpiireistä ja aseta yleismittari tasajännitetilaan. Kytke yleismittarin punainen (positiivinen) johdin akun positiiviseen napaan ja musta (negatiivinen) johdin negatiiviseen napaan. Mitatun jännitteen tulee olla valmistajan määrittelemällä alueella.
Akun varaustasotaulukko
Eri jännitelukemat vastaavat eri varaustiloja (SOC). Mitä korkeampi SOC-arvo on, sitä enemmän akussa on energiaa jäljellä ja sitä lähempänä se on maksimikapasiteettiaan. Kääntäen, mitä alhaisempi SOC-arvo on, sitä vähemmän energiaa akussa on ja sitä lähellä se on purkautumista. Litiumioniakun jännitteen ja varaustilan (SOC) välinen suhde on esitetty seuraavassa kuvassa (esimerkkinä 24 V:n akku):
Millä jännitteellä 12 V akku vioittuu?
12 V:n akkua pidetään yleensä "rikkinäisenä" tai voimakkaasti purkautuneena, kun sen jännite laskee alle 10,5 voltin.Tässä on yleiskatsaus:
- Täyteen lastattu: 12,6–12,8 volttia (akun ollessa levossa, ilman kuormaa).
- Osittain purettu: 12,0–12,4 volttia.
- Syväpurkaus: Alle 11,9 volttia.
- Vahingollinen alue: Alle 10,5 volttia (tällä alueella esiintyy usein peruuttamattomia vaurioita, kuten sulfatoitumista lyijyakuissa).
Usein kysytyt kysymykset
Millä jännitteellä 12 V:n LiFePO4-akku on tyhjä?
12 V:n LiFePO4-akun katsotaan olevan purkautunut, kun yksittäisen kennon jännite saavuttaa noin 2,5 V. Koska 12 V:n LiFePO4-akku koostuu tyypillisesti neljästä kennosta, tämä vastaa noin 10 V:n kokonaisjännitettä. Akkua ei tule purkaa tämän jännitteen alapuolelle vaurioiden ja käyttöiän lyhenemisen välttämiseksi.
Mikä on LiFePO4:n sisäinen resistanssi?
LiFePO4-akun sisäinen resistanssi vaihtelee tyypillisesti 5 mΩ:sta 20 mΩ:iin (milliohmiin). Kokonaisresistanssiin vaikuttavat kuitenkin monet tekijät, eikä se ole vakioarvo. Mitä pienempi resistanssi, sitä parempi. LiTime-litiumparistot ovat saavuttaneet superprosessissa alle 0,3 mΩ:n resistanssin.
Milloin LiFePO4-akkua pidetään syväpurkautuneena?
LiFePO4-akkua pidetään syväpurkautuneena, kun yksittäisen kennon jännite laskee noin 2,5 V:iin. Neljästä kennosta koostuvan 12 V:n LiFePO4-akun kokonaisjännite on noin 10 V. Kun tämä jännite on saavutettu, akkua ei saa purkaa enempää, koska syväpurkaus voi lyhentää kennojen käyttöikää merkittävästi ja johtaa peruuttamattomiin vaurioihin.
Mistä tiedän, onko LiFePO4-akkuni täyteen ladattu?
Voit epäsuorasti määrittää nykyisen lataustason mittaamalla jännitteen, mutta tämä menetelmä on erittäin hankala. Suositus on ostaa litiumakku, jossa on Bluetooth-valvontatoiminto, kuten... z.B. LiTime LifePO4 -akku 12 V 100 Ah Bluetoothilla. Bluetooth 5.0 -yhteys mahdollistaa lataustilan (SOC), jännitteen ja virran reaaliaikaisen seurannan LiTime-sovelluksen kautta. Yhteys muodostetaan helposti viivakoodin avulla, ja sovellus tukee...
Johtopäätös
Nyt olet oppinut tarkistamaan LiFePO4-akkujen kapasiteetin, jännitteen, sisäisen resistanssin ja varaustilan, ja tiedät, mitkä arvot vastaavat korkealaatuista akkua.
Jos haluat ostaa akkuja tai lisätietoja LiFePO4:stä, ota rohkeasti yhteyttä LiTimeen.
