Lifepo4 для лодочного электромотора своими руками

Инструкция к литиевым тяговым аккумуляторам LiFePO4

Обновленная статья от: 20.09.2020

Тяговый аккумулятор – это источник энергии, обеспечивающий автономную работу моторной лодки, катера, яхты или другого объекта. От его исправности и надежности напрямую зависит работа бортового оборудования, мотора и других электрокомпонентов. Лучшими АКБ тягового типа заслуженно считаются литий-железо-фосфатные модели. Это подвид Li-ion аккумуляторных батарей, максимально адаптированный для эксплуатации в жестких условиях.

В нашем интернет-магазине продаются литий-железо-фосфатные АКБ на 48, 60, 100, 120 Ач и другой емкости по оптимальным ценам, с доставкой по Москве и всей России.

Преимущества аккумуляторных батарей типа LiFePO4

• не боятся глубокого разряда;
• быстро заряжаются;
• имеют диапазон рабочих температур от -30 до +55 °С;
• подходят для интенсивного использования в циклическом режиме;
• обеспечивают стабильное напряжение разряда;
• рассчитаны минимум на 3000 циклов заряд-разряд;
• нетоксичны;
• имеют номинальное напряжение 3,2 В на ячейку (для сравнения, у свинцово-кислотных – 2 В на элемент);
• термически и химически стабильны;
• безопасны в эксплуатации – в т. ч. не склонны к возгоранию;
• имеют высокую емкость при сравнительно малом весе – примерно на 70% легче, чем свинцово-кислотные аналоги;
• герметичны, не нуждаются в доливке воды или другом обслуживании, кроме подзарядки;
• устойчивы к тряске, вибрациям и ударам;
• имеют малый саморазряд.

Особенности LFP батарей для лодочных моторов

Мы поставляем батареи для подвесных лодочных моторов в прочных кейсах из ABS пластика. Благодаря использованию резиновой прокладки, они герметичны и водонепроницаемы. Для удобной переноски аккумуляторной батареи защитные боксы имеют ручку, а для выравнивания давления – клапан. Для отслеживания рабочих характеристик на кейсе дополнительно может располагаться дисплей с индикатором заряда.

Для безопасного использования тяговые аккумуляторы LiFePO4 оснащаются электронной системой управления – BMS платой. Она поддерживает рабочие параметры аккумуляторной батареи в допустимых границах, не допуская перезаряда, глубокого разряда, токовых перегрузок и других опасных ситуаций. В нештатных ситуациях BMS плата разрывает связь с внешним источником – отключает аккумуляторы от питания или нагрузки, не позволяя им работать за пределами допустимых значений.

Рекомендации по использованию LiFePO4 батарей

Чтобы продлить срок службы аккумуляторов LiFePO4 для лодочных моторов, нужно следовать рекомендациям по их использованию:

1. Не разряжать «в ноль» и не оставлять надолго (более 48 часов) в разряженном состоянии. Желательно заряжать аккумуляторы без промедлений.
2. Хранить при температуре от 0 до +25 °С в сухом прохладном помещении, в стороне от источников тепла и вне зоны попадания прямых солнечных лучей. Оптимальный уровень заряда для длительного (сезонного) хранения – 40–50%.
3. Использовать зарядное устройство, рекомендованное производителем или идентичное ему. Заряжать аккумуляторы строго при плюсовых температурах. После нахождения АКБ на морозе – выдержать ее в помещении минимум час, а затем заряжать.
4. Регулярно очищать батарею от загрязнений, проверять надежность ее установки и состояние контактов наконечников проводов на полюсных выводах.
5. Отслеживать уровень заряда и не допускать его критического снижения. При глубоком разряде батареи БМС плата уходит в защиту, и подача электроэнергии прекращается. Для снятия защиты достаточно подключить разрядившуюся АКБ к зарядному устройству.

Для заряда батареи штекер зарядного устройства подключается в гнездо или к болтовым клеммам, с соблюдением полярности. Когда одна из ячеек в батарее достигает напряжения 3,65 В, плата БМС автоматически отключает АКБ от источника тока. Затем система балансировки выравнивает заряд, и процесс подзарядки продолжается до тех пор, когда напряжение на всех элементах достигнет 3,65 В. После этого процесс зарядки автоматически прекращается.

Меры безопасности

При использовании LiFePO4 аккумуляторов для лодочного электромотора и других технических средств НЕДОПУСТИМО:

1. Замыкать полюса батареи.
2. Использовать АКБ с плохими контактами между клеммами проводов и выводами батареи.
3. Подключать или отключать АКБ от нагрузки при включенном энергопотреблении.
4. Устанавливать и использовать АКБ в неустойчивом положении.
5. Допускать прямое погружение батареи в воду – хоть она выполнена в пыле-влагозащищенном корпусе, нужно оберегать АКБ от прямого воздействия воды.
6. Использовать неисправное или несовместимое с батареей зарядное устройство.
7. Параллельно подключать к батарее модель другого типа.
8. Использовать тяговую LiFePO4 батарею в качестве стартерного аккумулятора – т.к. пусковые токи в разы превышают допустимые токовые нагрузки для тяговых батарей.
9. Допускать механическое повреждение корпуса, элементов питания, БМС платы или других составляющих аккумуляторной батареи.
10. Использовать батарею в цепи с напряжением выше допустимого значения.

При соблюдении правил эксплуатации литий-железо-фосфатные АКБ радуют своих владельцев долгим сроком службы и высокой надежностью.

Источник

Сделать своими руками LiFePO4 аккумулятор

Сборка аккумуляторной батареи из ячеек типа LiFePO4 выполняется по тому же принципу, что и создание литий-ионных АКБ других видов. Но есть некоторые отличия, которые стоит учесть при выборе ячеек и их последующем соединении в батарею. В отличие от Li-ion аккумуляторов с номинальными значениями 3,6–3,7 В на ячейку, элементы питания на основе литий-железо-фосфата имеют меньшее напряжение – 3–3,2 В. Поэтому для получения батареи нужного вольтажа последовательно соединяется большее количество «банок» LFP, по сравнению с типичными Li-ion компонентами.

Что касается типоразмеров, LFP аккумуляторы не имеют к ним такой жесткой привязки, как остальные Li-ion элементы. Хотя ячейки категории LiFePO4 также можно купить в цилиндрическом исполнении и привычных форм-факторах 18650, 32650 или 32700, более распространены «банки» призматической формы. Также в продаже встречаются аккумы-пакеты. Собрать LiFePO4 батарею можно из «банок» любой формы и размеров, но наиболее удобными в сборке считаются призматики с резьбовыми клеммами.

Что понадобится?

Для сборки батареи из LiFePO4 аккумуляторов своими руками приготовьте:

• необходимое число аккумов с одинаковыми характеристиками, в идеале – из одной партии;
• принадлежности для их соединения, например, для призматиков с резьбовыми клеммами – переходные пластины и крепежные болты, для цилиндрических элементов – никелевую полосу и аппарат контактной сварки;
• БМС плату с подходящими характеристиками;
• балансировочные провода;
• измерительные приборы – вольтметр, омметр, мультиметр;
• клеммы-переходники;
• силовые клеммы;
• медный многожильный провод диаметром 6 мм;
• электроизоляционные материалы;
• кнопку включения-выключения АКБ;
• зарядное устройство, подходящее для собираемой литий-железо-фосфатной АКБ;
• штекер для зарядного устройства;
• индикатор зарядки;
• средства индивидуальной защиты – диэлектрические перчатки, защитные очки;
• термоусадочную пленку для герметизации созданной АКБ;
• аккумуляторный бокс или материалы для его изготовления.

Схема сборки

Чтобы собрать батарею из литий-железо-фосфатных аккумуляторов своими руками, нужно изначально продумать схему их сборки. Для наращивания вольтажа ячейки соединяются последовательно (плюсовой контакт предыдущей «банки» соединяется с минусовым контактом последующей), а для набора емкости – параллельно. К примеру, для сборки батареи напряжением 36 В и емкостью 10 Ач из ячеек с характеристиками 3,2 В и 5 Ач используется схема 12S2P.

При расчете необходимый вольтаж батареи нужно разделить на номинальное напряжение 3 В каждого элемента. Для 36-вольтовой батареи получаем 12 последовательно соединяемых ячеек, по 2 в параллели для набора емкости. Аналогично для получения батареи на 48 В последовательно соединяется 16 элементов. Но у заряженных LFP элементов напряжение составляет 3,65 В, поэтому напряжение заряженной батареи будет выше номинального значения: 3,65х12= 43,8 В, 3,65х16=58,4 В.

Последовательность сборки АКБ

Для создания LiFePO4 батареи по заданной схеме нужно:

1. Подготовить все компоненты, инструменты, измерительные приборы. Ячейки для сборки должны быть с идентичными характеристиками и низким уровнем заряда – около 20% (для безопасной сборки).
2. Соединить их по заранее продуманной схеме. При соединении строго соблюдать полярность. Призматические элементы соединить переходными пластинами и закрепить крепежом. Цилиндрические – соединить при помощи никелевой полосы и аппарата контактной сварки.
3. К минусовой клемме батареи присоединить BMS плату. От нее к каждому контакту провести балансировочные провода. Припаять их или присоединить клеммами. Четко соблюдать схему подключения, прилагаемую к конкретной БМС плате.
4. Присоединить силовые провода и необходимые разъемы.
5. Герметизировать полученную АКБ при помощи широкой термоусадки.
6. Поместить АКБ в корпус.
7. Вывести проводку. Установить кнопку включения-выключения, индикатор уровня заряда-разряда, штекер для зарядного устройства.
8. Имеющиеся в корпусе отверстия герметизировать.

Далее нужно протестировать батарею, зарядить ее, закрепить в выбранном месте, подключить к контроллеру, нагрузке, бортовому компьютеру или вольтметру.

О безопасности

При сборке аккумуляторной батареи, ее тестировании и дальнейшем использовании нужно соблюдать меры предосторожности. Недопустимо использовать элементы питания сомнительного качества или имеющие очевидные признаки неисправности. Аккумы нельзя ронять, деформировать, нагревать, подвергать перезаряду или глубокому разряду. Недопустимо замыкать плюсовые и минусовые клеммы. В процессе работ желательно использовать защитные очки и диэлектрические перчатки.

В данной статье приведена ознакомительная информация по сборке LFP батарей. В зависимости от подвида используемых аккумуляторов и технологии их сборки алгоритм и последовательность действий могут быть изменены. При отсутствии достаточных знаний, навыков, инструментов, комплектующих или опыта работы по изготовлению аккумуляторной батареи лучше поручить эту работу специалистам. В мастерской VoltBikes производятся АКБ всевозможных размеров и форм, с заданными характеристиками и гарантией качества.

Источник

Как собрать LiFePO4 аккумулятор своими руками?

Статья обновлена: 2020-12-17

Область применения литий-железо-фосфатных аккумуляторов обширна за счёт их превосходных характеристик. Этот тип батарей приспособлен для работы с более высокими токами по сравнению с тем же Li-ion аккумулятором, а узкий диапазон рабочего напряжения обеспечивает идеально стабильное снабжение элементов энергией.

Если вам нужно сделать батарею из аккумуляторов LiFePO4, самостоятельная сборка своими руками — это крайняя мера, так как процесс создания АКБ является сложным и комплексным. Даже при наличии теоретических знаний, но без узкопрофильного опыта работы в этой нише сложно учесть все нюансы и добиться необходимого качества проделанной работы. Лучше обратиться за квалифицированной помощью и поручить задачу сборки аккумуляторов профессионалам.

Инструкция по сборке аккумулятора LiFePO4

Эта инструкция универсальна: она подойдет тем, кто собирается сделать LiFePO4 аккумуляторы для квадроциклов своими руками, либо для других транспортных средств, а также для электроинструментов с автономным питанием.

Список элементов для сборки LiFePO4

• Ячейки аккумулятора с параметрами, нужными для вашей цели.
• BMS плата — микросхема для управления. Она контролирует заряд и разряд батареи, балансирует напряжение на её элементах.
• Пассивные балансиры могут понадобиться в частных случаях и в зависимости от выбранной платы управления. Если аккумулятор по емкости больше 30 Аh, балансиры обязательны.
• Расходные провода, перемычки, разъемы, клеммы и прокладки для изоляции между соседними ячейками батареи.

Если вам важно иметь возможность индикации аккумулятора, понадобится ваттметр. Стандартные индикаторы имеют свойство искажать значения остаточной ёмкости, так как феррум-фосфатные аккумуляторы проседают в стабильности напряжения только при предельном разряде.

Пошаговая инструкция сборки LiFePO4

Перед тем, как собрать аккумулятор из ячеек LiFePO4, проведите измерения: проверьте внутреннее сопротивление и напряжение в ячейках. Если показания расходятся, нужно выровнять заряд — например, дозарядить “отстающие” элементы. Если такой возможности нет, после сборке поставьте аккумулятор на зарядку, чтобы BMS контроллер выполнил балансировку.

Для коммутации ячеек аккумулятора выбирается соединение:

• Параллельное — позволяет увеличить емкость.
• Последовательное — увеличивает напряжение.

К примеру, 4 ячейки с параметрами 3,2V и 25Ah при параллельном подключении дают 3,2V и 100Ah, а при последовательном — 12V и 25Ah.

Схемы сборки lifepo4 аккумулятора могут варьироваться, инструкция в общих чертах выглядит следующим образом:

1. Для совмещения обоих типов соединения сперва заготавливают параллельные сборки, которые затем подключают друг с другом последовательно.
2. Между ячейками уложите изолятор: например, стеклотекстолит.
3. Установите BMS плата для защиты аккумулятора от избыточного заряда или глубокого разряда, а также для балансировки элементов батареи.
4. При сборке АКБ с емкостью больше 30Ah нужно на каждую параллель между контактами ячейки “+” и “— “поставить пассивный балансир.
5. Проверьте качество сборки и соберите устройство в корпус.

Как проверить качество сборки?

До упаковки собранного устройства в корпус проведите тест на корректную работу. Для этого проконтролируйте процесс первых разряда и заряда, снимая измерения напряжения на отдельных участках аккумулятора. Когда одна из параллелей зарядилась полностью (в момент, когда напряжение на ней достигнет предела системы управления — обычно 3,65V до 3,75V), BMS должна сама отключить всю АКБ от зарядки. Когда напряжение выравняется, плата снова включит зарядку и продолжит восполнение энергии уже на следующей параллели. Внешне балансировка выглядит как постоянное включение и отключение зарядного устройства.

Аналогично проверяется аккумулятор на разряде: когда на одной ячейке сборки напряжение упадет до нижнего предельного порога (2,5V-2,2V в зависимости от платы BMS), батарея отключится от потребителя.

Делаем LiFePO4 сами

Команда Virtustec специализируется не только на продаже аккумуляторов: изначально мы были мастерской по сборке и ремонту, и продолжаем заниматься этим до сих пор. У нас собственное производство аккумуляторных литиевых батарей, адекватные цены и надежные гарантии на товары.

Источник