Den Lifepo4-spændingsdiagram 12V 24V 48V og LiFePO4-spændingsopladningstabel giver et omfattende overblik over spændingsniveauer, der svarer til forskellige opladningstilstande for LiFePO4-batteri. At forstå disse spændingsniveauer er afgørende for overvågning og styring af batteriets ydeevne. Ved at henvise til denne tabel kan brugerne nøjagtigt vurdere opladningstilstanden for deres LiFePO4-batterier og optimere deres brug i overensstemmelse hermed.
Hvad er LiFePO4?
LiFePO4-batterier, eller litiumjernfosfatbatterier, er en type litiumionbatteri, der består af litiumioner kombineret med FePO4. De ligner blybatterier i udseende, størrelse og vægt, men adskiller sig markant i elektrisk ydeevne og sikkerhed. Sammenlignet med andre typer litium-ion-batterier tilbyder LiFePO4-batterier højere afladningseffekt, lavere energitæthed, langtidsstabilitet og højere opladningshastigheder. Disse fordele gør dem til den foretrukne batteritype til elektriske køretøjer, både, droner og elværktøj. Derudover bruges de i solenergilagringssystemer og backup-strømkilder på grund af deres lange opladningscyklus og overlegne stabilitet ved høje temperaturer.
Lifepo4-spændingsopladningstabel
Lifepo4-spændingsopladningstabel
| Opladningstilstand (SOC) |
3,2V Batterispænding (V) |
12V Batterispænding (V) |
36V Batterispænding (V) |
| 100 % Aufladung |
3.65V |
14.6V |
43.8V |
| 100 % Ruhe |
3.4V |
13.6V |
40.8V |
| 90% |
3.35V |
13.4V |
40.2 |
| 80% |
3.32V |
13.28V |
39.84V |
| 70% |
3.3V |
13.2V |
39.6V |
| 60% |
3.27V |
13.08V |
39.24V |
| 50% |
3.26V |
13.04V |
39.12V |
| 40% |
3.25V |
13V |
39V |
| 30% |
3.22V |
12.88V |
38.64V |
| 20% |
3.2V |
12.8V |
38.4 |
| 10% |
3V |
12V |
36V |
| 0% |
2.5V |
10V |
30V |
Lifepo4 Spændingsopladningstabel 24V
| Opladningstilstand (SOC) |
24V Batterispænding (V) |
| 100 % Aufladung |
29.2V |
| 100 % Ruhe |
27.2V |
| 90% |
26.8V |
| 80% |
26.56V |
| 70% |
26.4V |
| 60% |
26.16V |
| 50% |
26.08V |
| 40% |
26V |
| 30% |
25.76V |
| 20% |
25.6V |
| 10% |
24V |
| 0% |
20V |
Lifepo4 Spændingsopladningstabel 48V
| Opladningstilstand (SOC) |
48V Batterispænding (V) |
| 100 % Aufladung |
58.4V |
| 100 % Ruhe |
58.4V |
| 90% |
53.6 |
| 80% |
53.12V |
| 70% |
52.8V |
| 60% |
52.32V |
| 50% |
52.16 |
| 40% |
52V |
| 30% |
51.52V |
| 20% |
51.2V |
| 10% |
48V |
| 0% |
40V |
Lifepo4 Spændingsopladningstabel 72V
| Opladningstilstand (SOC) |
Batterispænding (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 |
LiFePO4-spændingsdiagram (3,2V, 12V, 24V, 48V)
3,2V Lifepo4-spændingsdiagram
12V Lifepo4 spændingsdiagram
24V Lifepo4 spændingsdiagram
36V Lifepo4 spændingsdiagram
48V Lifepo4 spændingsdiagram
Opladning og afladning af LiFePO4-batterier
Diagrammet over opladningstilstand (SoC) og LiFePO4-batterispænding giver en omfattende forståelse af, hvordan spændingen i et LiFePO4-batteri varierer med dets opladningstilstand. SoC repræsenterer den procentdel af den tilgængelige energi, der er lagret i batteriet, i forhold til dets maksimale kapacitet. At forstå dette forhold er afgørende for at overvåge batteriets ydeevne og sikre optimal drift i forskellige anvendelser.
| Ladetilstand (SoC) |
LiFePO4-batterispænding (V) |
| 0% |
2,5V - 3,0V |
| 10% |
3,0V - 3,2V |
| 20% |
3,2V - 3,4V |
| 30% |
3,4V - 3,6V |
| 40% |
3,6V - 3,8V |
| 50% |
3,8V - 4,0V |
| 60% |
4,0V - 4,2V |
| 70% |
4,2V - 4,4V |
| 80% |
4,4V - 4,6V |
| 90% |
4,6V - 4,8V |
| 100% |
4,8V - 5,0V |
Bestemmelse af et batteris ladetilstand (SoC) kan opnås ved hjælp af forskellige metoder, herunder spændingsvurdering, coulomb-tælling og analyse af specifik tyngdekraft.
Vurdering af spænding: Højere batterispænding indikerer typisk et mere fuldt batteri. For at få præcise målinger er det vigtigt at lade batteriet hvile i mindst fire timer før måling. Nogle producenter anbefaler endnu længere hvileperioder, op til 24 timer, for at sikre præcise resultater.
At tælle Coulombs: Denne metode måler strømmen ind og ud af batteriet, kvantificeret i ampere-sekunder (As). Ved at spore batteriets opladnings- og afladningshastigheder giver coulomb-tælling en præcis vurdering af SoC.
Analyse af specifik tyngdekraft: SoC-måling ved hjælp af specifik tyngdekraft kræver et hydrometer. Denne enhed overvåger væsketætheden baseret på opdrift og giver indsigt i batteriets tilstand.
For at forlænge LiFePO4-batteriets levetid er det vigtigt at oplade det korrekt. Hver batteritype har en specifik spændingstærskel for at opnå maksimal ydeevne og forbedre batteriets sundhed. Ved at henvise til SoC-diagrammet kan man styre opladningen. For eksempel svarer et 24 V-batteris 90%-opladningsniveau til ca. 26,8 V.
Ladetilstandskurven illustrerer, hvordan et 1-cellet batteris spænding varierer over opladningstiden. Denne kurve giver værdifuld indsigt i batteriets opladningsadfærd og hjælper med at optimere opladningsstrategier for at forlænge batteriets levetid.
Lifepo4-batteriets opladningskurve ved 1C 25C
Spænding: En højere nominel spænding indikerer en mere opladet batteritilstand. Hvis f.eks. et LiFePO4-batteri med en nominel spænding på 3,2 V når en spænding på 3,65 V, indikerer det et højt opladet batteri.
Coulomb-tæller: Denne enhed måler strømmen ind og ud af batteriet, kvantificeret i ampere-sekunder (As), for at måle batteriets opladnings- og afladningshastighed.
Specifik tyngdekraft: Et hydrometer er nødvendigt for at bestemme ladetilstanden (SoC). Det vurderer væskens massefylde baseret på opdrift.
Parametre for opladning af LiFePO4-batterier
Opladning af LiFePO4-batterier involverer forskellige spændingsparametre, herunder opladning, float, maksimum/minimum og nominel spænding. Nedenfor er en tabel, der beskriver disse opladningsparametre på tværs af forskellige spændingsniveauer: 3,2V, 12V, 24V,48V,72V
| Spænding (V) |
Opladningsspændingsområde |
Flydespændingsområde |
Maksimal spænding |
Minimumsspænding |
Nominel spænding |
| 3.2V |
3,6V - 3,8V |
3,4V - 3,6V |
4.0V |
2.5V |
3.2V |
| 12V |
14,4V - 14,6V |
13,6V - 13,8V |
15.0V |
10.0V |
12V |
| 24V |
28,8V - 29,2V |
27,2V - 27,6V |
30.0V |
20.0V |
24V |
| 48V |
57,6V - 58,4V |
54,4V - 55,2V |
60.0V |
40.0V |
48V |
| 72V |
86,4V - 87,6V |
81,6V - 82,8V |
90.0V |
60.0V |
72V |
Lifepo4 Batteri Bulk Float udligner spænding
De tre primære spændingstyper, som man ofte støder på, er bulk, float og equalize.
Bulkspænding: Dette spændingsniveau gør det muligt at oplade batteriet hurtigt, hvilket typisk ses i den indledende opladningsfase, når batteriet er helt afladet. For et 12-volts LiFePO4-batteri er bulkspændingen 14,6 V.
Flydespænding: Denne spænding ligger på et lavere niveau end bulkspændingen og opretholdes, når batteriet er fuldt opladet. For et 12-volts LiFePO4-batteri er float-spændingen 13,5 V.
Udlign spændingen: Udligning er en afgørende proces for at opretholde batterikapaciteten, og den skal udføres med jævne mellemrum. Udligningsspændingen for et 12-volts LiFePO4-batteri er 14,6V.
| Spænding (V) |
3.2V |
12V |
24V |
48V |
72V |
| Bulk |
3.65 |
14.6 |
29.2 |
58.4 |
87.6 |
| Flyder |
3.375 |
13.5 |
27.0 |
54.0 |
81.0 |
| Udligne |
3.65 |
14.6 |
29.2 |
58.4 |
87.6 |
12 V Lifepo4-batteriets afladningsstrømkurve 0,2 C 0,3 C 0,5 C 1 C 2 C
Batteriet aflades, når der trækkes strøm fra batteriet til at oplade apparater. Afladningskurven illustrerer grafisk sammenhængen mellem spænding og afladningstid. Nedenfor finder du afladningskurven for et 12 V LiFePO4-batteri ved forskellige afladningshastigheder.
Faktorer, der påvirker batteriets opladningstilstand
| Faktor |
Beskrivelse |
Kilde |
| Batteriets temperatur |
Batteriets temperatur er en af de vigtigste faktorer, der påvirker SOC. Høje temperaturer fremskynder interne kemiske reaktioner i batteriet, hvilket fører til øget tab af batterikapacitet og reduceret opladningseffektivitet. |
Det amerikanske energiministerium |
| Batteri Materiale |
Forskellige batterimaterialer har forskellige kemiske egenskaber og interne strukturer, som påvirker opladnings- og afladningsegenskaberne og dermed SOC. |
Batteri-universitetet |
| Anvendelse af batteri |
Batterier gennemgår forskellige opladnings- og afladningstilstande i forskellige applikationsscenarier og anvendelser, hvilket direkte påvirker deres SOC-niveauer. For eksempel har elbiler og energilagringssystemer forskellige batteriforbrugsmønstre, hvilket fører til forskellige SOC-niveauer. |
Batteri-universitetet |
| Vedligeholdelse af batterier |
Forkert vedligeholdelse fører til nedsat batterikapacitet og ustabil SOC. Typisk forkert vedligeholdelse omfatter forkert opladning, lange perioder med inaktivitet og uregelmæssige vedligeholdelsestjek. |
Det amerikanske energiministerium |
Kapacitetsområde for litium-jernfosfat (Lifepo4)-batterier
| Batterikapacitet (Ah) |
Typiske anvendelser |
Yderligere detaljer |
| 10ah |
Bærbar elektronik, små enheder |
Velegnet til enheder som bærbare opladere, LED-lommelygter og små elektroniske gadgets. |
| 20ah |
Elektriske cykler, sikkerhedsudstyr |
Ideel til at drive elektriske cykler, sikkerhedskameraer og små vedvarende energisystemer. |
| 50ah |
Lagringssystemer til solenergi, små apparater |
Bruges ofte i off-grid solsystemer, backup-strøm til husholdningsapparater som køleskabe og små vedvarende energiprojekter. |
| 100ah |
Batteribanker til autocampere, skibsbatterier, nødstrøm til husholdningsapparater |
Velegnet til at forsyne fritidskøretøjer og både med strøm og som backup til vigtige husholdningsapparater under strømafbrydelser eller på steder uden for nettet. |
| 150ah |
Energilagringssystemer til små hjem eller hytter, mellemstore nødstrømsanlæg |
Designet til brug i små off-grid-hjem eller -hytter samt mellemstore nødstrømsanlæg til fjerntliggende steder eller som en sekundær strømkilde til beboelsesejendomme. |
| 200ah |
Store energilagringssystemer, elektriske køretøjer, backup-strøm til kommercielle bygninger eller anlæg |
Ideel til store energilagringsprojekter, til at drive elbiler og til at levere backup-strøm til kommercielle bygninger, datacentre eller kritiske faciliteter. |
De fem vigtigste faktorer, der påvirker LiFePO4-batteriers levetid.
| Faktor |
Beskrivelse |
Datakilde |
| Overopladning/overafladning |
Overopladning eller overafladning kan beskadige LiFePO4-batterier og føre til kapacitetsnedbrydning og reduceret levetid. Overopladning kan medføre ændringer i elektrolytens sammensætning, hvilket resulterer i gas- og varmeudvikling, som kan få batteriet til at svulme op og forårsage indre skader. |
Batteri-universitetet |
| Optælling af opladnings-/afladningscyklusser |
Hyppige op- og afladningscyklusser fremskynder batteriets ældning og reducerer dets levetid. |
Det amerikanske energiministerium |
| Temperatur |
Høje temperaturer fremskynder batteriets ældning og reducerer dets levetid. Ved lave temperaturer påvirkes batteriets ydeevne også, hvilket resulterer i nedsat batterikapacitet. |
Battery University; USA's energiministerium |
| Opladningshastighed |
For høje opladningshastigheder kan få batteriet til at overophede, beskadige elektrolytten og reducere batteriets levetid. |
Battery University; USA's energiministerium |
| Dybde af udledning |
Overdreven afladningsdybde har en skadelig effekt på LiFePO4-batterier og reducerer deres cykluslevetid. |
Batteri-universitetet |
Afsluttende tanker
Selvom LiFePO4-batterier måske ikke er den billigste løsning til at begynde med, giver de den bedste værdi på lang sigt. Ved at bruge LiFePO4-spændingsdiagrammet kan man nemt overvåge batteriets opladningstilstand (SoC).