Bevezetés
Lítium akkumulátorok által működtetett világban élünk. Ezek vannak a telefonjainkban, a napelemes rendszerekben, a targoncákban, a golfkocsikban, sőt még a garázsban használt szerszámainkban is. De van egy általános szokás, amely csendben megöli az akkumulátorokat mindenhol: egészen 0%-ig hagyjuk őket futni..
A legtöbb felhasználó nem tudja, hogy ez milyen káros lehet. Ez olyan, mintha figyelmen kívül hagyná az autója olajjelző lámpáját, és várná, hogy a motor leálljon - csak azért, mert "tegnap még működött". Akár a tartalék energiát kezeli, akár az EV utolsó kilométerét teszi meg, a lítium akkumulátor teljes lemerítése csökkent teljesítményhez, hosszú távú romláshoz és drága cseréhez vezethet.
Ebből az útmutatóból megtudhatja, miért olyan káros a teljes lemerülés, mi történik valójában az akkumulátorban, és hogyan lehet az akkumulátor élettartamát évekkel meghosszabbítani a használati szokások apró változtatásaival. Ez nem csak elmélet - ez gyakorlatias, gyakorlatias tanácsok a valós akkumulátorhasználatból.
Mi történik egy lítium akkumulátor belsejében, amikor lemerül
Minden alkalommal, amikor áramot vesz ki egy lítiumakkumulátorból, a lítiumionok az anódtól a katódig haladnak az elektroliton keresztül. Ez egy tiszta, elegáns folyamat. De ha az akkumulátort 0% közelébe nyomjuk, a kémia elkezd ellenünk dolgozni. A feszültség meredeken csökken, a belső ellenállás megnő, és a cellán belüli anyagok megterhelődnek.
Ha a feszültség egy kritikus küszöbérték alá csökken - jellemzően cellánként 2,5V és 3,0V körüli értékre -, akkor ezek a kémiai reakciók végleg leállnak. Nem lehet csak úgy feltölteni, hogy kikerüljünk belőle. Olyan ez, mintha olyan izomrostokat szakítanál el, amelyeket soha nem akartál meghajlítani.
Ezért a legtöbb lítium akkumulátorcsomag tartalmaz egy Akkumulátor-kezelő rendszer (BMS). Úgy viselkedik, mint egy intelligens kapuőr, amely lekapcsolja az áramot, mielőtt komolyabb kárt okozna. De nem minden BMS-konstrukció egyforma - és nem minden felhasználó áll meg, mielőtt a figyelmeztető jelek felvillannak.
Biztonságos feszültségtartomány: A láthatatlan határ
A lítium akkumulátorok nem szeretik a szélsőségeket. A gyártók általában a biztonságos működési ablakot a következő értékek között határozzák meg 3.0V és 4.2V cellánként. Az alatt? Veszélyes területre lépsz. Ha túl sokáig maradsz ott, még a BMS sem biztos, hogy megmenti az akkumulátort.
Amikor az emberek azt kérdezik: "Csak egyszer futtathatom a 0%-t?" - a válasz az, hogy már túl gyakran csináltad. És minden egyes alkalommal, amikor ezt megteszi, egy kicsit többet farag az akkumulátor jövőjéből.
8 ok, amiért soha ne töltsön le teljesen egy lítium akkumulátort
1. Olyan kapacitást égetsz el, ami nem fog visszajönni
A mélykisülések megrongálják a katód anyagát, gyengítik az elektrolitot, és állandó kémiai kopást idéznek elő. Idővel észreveheti, hogy az akkumulátor egyre kevesebb töltést tart - még akkor is, ha töltés közben babusgatja. Olyan ez, mintha egy könyvből vágnánk ki oldalakat: lehet, hogy még olvasható, de már nem tart sokáig.
2. A kevesebb ciklus gyorsabb cserét jelent
Az akkumulátor élettartamát töltési-kisütési ciklusok. Egy teljes ciklus egy teljes leürítésnek és feltöltésnek felel meg. De itt jön a csavar: az akkumulátorok sokkal tovább bírják, ha nem merítjük le őket teljesen.
Például egy LiFePO4 akkumulátor, amely 2000 teljes ciklusra van méretezve, a következő teljesítményt nyújthatja 4000+ ciklus ha a kisülést sekélyen tartja - mondjuk 20% és 80% között. Ez kétszeres élettartamot jelent ugyanannál az akkumulátornál.
3. A rendszer figyelmeztetés nélkül leállhat
Amikor a feszültség a biztonságos szint alá csökken, a BMS azonnal lekapcsolja a csomagot. Ez a védelem nagyszerű - egészen addig, amíg valami kritikus esemény közepén nem történik. Láttunk már ilyet terepen telepített kommunikációs egységeknél és napelemes invertereknél éjszakai viharok idején.
Ne hagyja, hogy a "mélykisüléses leállás" legyen az oka a berendezés meghibásodásának.
4. A sejtek kieshetnek a szinkronból
Egy többcellás csomagban nem minden cella ürül ki egyenletesen. A leggyengébb cella hajlamos először lemerülni - és az akkumulátor 0%-re történő húzása feltárja ezeket a cellaszintű egyensúlytalanságokat. Amint ez elkezdődik, a csomagot nehezebb lesz kiegyensúlyozni, veszít a hatékonyságából, és kockázatosabbá válik a töltés.
A jó BMS-rendszerek aktívan kiegyensúlyozzák a cellákat, de a teljes kisülés megnehezíti a munkájukat.
5. Az elektronika meghibásodhat vagy összeomolhat
Az elektromos szerszámok, a napelemes vezérlőlapok, sőt még az elektromos kerékpárok is kiszámíthatatlanul viselkedhetnek, ha az akkumulátor feszültsége hirtelen összeomlik. Láttunk már GPS-egységeket lefagyni út közben, és ipari vezérlőket újraindulni érzékeny műveletek közben - mindez az akkumulátor mély lemerülése miatt.
Egyes eszközök nem tolerálják jól a feszültségveszteséget. Ne hagyd, hogy az akkumulátor kihúzza a dugót a munkádból.
6. Alacsony töltés = több hő = nagyobb kockázat
Ahogy az akkumulátor közeledik a lemerüléshez, a belső ellenállás megnő. Ez több hőt jelent - különösen töltés közben. Ha a légáramlás gyenge, vagy a környezet már eleve forró (gondoljunk csak a nyárra egy zárt napelemes szekrényben), akkor ez veszélyesen közelítheti a rendszert az alábbiakhoz termikus elszabadulás.
A biztonsági rendszerek megelőzhetik a katasztrófát - de miért vállalnánk a kockázatot?
7. Üresen tárolt = érkezéskor halott
A lítium akkumulátorok még használaton kívül is veszítenek töltöttségükből idővel. Ezt hívják önkisülés, és bár lassú, de soha nem áll meg. Ha egy csomagot 5%-en tárolsz, és néhány hónapig hagyod? Lehet, hogy a helyreállítási feszültség alá esik.
Ez az egyik leggyakoribb ok, amiért az új akkumulátorok "DOA" állapotban érkeznek. Mindig 40-60% SoC-on tárolja.
8. Egyes márkák érvénytelenítik a garanciát a mélykisülések esetén
Ellenőrizze az akkumulátor garanciajegyét. Valószínűleg valami ilyesmit fog látni: "A 10,5 V alatti kisütés érvényteleníti a garanciát." Ez nem csak jogi kitakarás - ez a valós korlátokat tükrözi. Ha ez alá megy, akkor támogatás vagy csere nélkül maradhat, még akkor is, ha a csomag csak egy éves.
Az olyan márkák, mint a BYD, az EVE és az LG okkal sorolják fel ezeket a védelmeket. Tartsa tiszteletben őket.
Hogyan kell a helyes módon levezetni a mentesítést
Intelligens határértékek beállítása (30-40% Minimum SoC)
Legjobb gyakorlat: töltse fel az akkumulátort, amikor megüti az akku 30%-40%. Ez pufferteret biztosít, és segít elkerülni a kúszó feszültségcsökkenést. A legtöbb intelligens BMS alkalmazás vagy mérőműszer megjeleníti a SoC-t - használja őket.
A BMS jellemzőinek megértése
Ne feltételezze, hogy az akkumulátor védett. Egyes BMS-rendszerek passzívak, olcsók vagy rosszul hangoltak. A magasabb kategóriájú modellek lehetővé teszik feszültségkorlátozás, SoC riasztások beállítását, vagy a kisülési események naplózását. Tudja, hogy a sajátja mit csinál - és mit nem.
Ismerje a kiömlési mélység (DoD) hatását
A DoD arra utal, hogy mennyi kapacitást használsz. 100% DoD minden nap? Rövidebb élettartamra számíthat. 50% DoD? Valószínűleg megduplázza azt. A legtöbb szakember napi DoD-jét a következő értékek között tartja 30-70% az optimális élettartam és teljesítmény érdekében.
Ahol a teljes kiürítések belopóznak
Napenergia és hálózaton kívüli energia
Felhős csík? Hibás töltésvezérlő? Láttunk már napelemes tárolóbankokat, amelyek egy hétvége alatt lassan lemerülnek anélkül, hogy bárki észrevenné - egészen addig, amíg az inverter össze nem omlik. Telepítsen alacsony szoC-értékre figyelmeztető riasztásokat, ha a napenergiára támaszkodik.
Elektromos járművek és kocsik
"Csak még néhány mérföld" egy csomagba kerülhet. A teljes lemerülés az úton, különösen meleg időben, brutálisan megviseli a lítiumcellákat. Ne hagyatkozzon a BMS-re, hogy megmentse Önt - maradjon feltöltve.
Ha a szerszám nem jelzi, hogy alacsony, akkor nem fogja tudni. Sok olcsó vagy barkácskészülékből hiányzik a feszültségkijelző vagy a riasztás. Mire ezek leállnak, már túl késő. Szerezzen be egy intelligens töltőt vagy feszültségjelzőt.
Következtetés
Nem kell lovagolnod a lítium akkumulátor nullára, hogy jó teljesítményt érjünk el. Valójában ez a leggyorsabb módja a tönkretételnek. Gondoljon a teljes kisütésre úgy, mintha a motorja a vörös vonalra lépne - talán izgalmas, de idővel káros.
Ehelyett állítson be biztonságos küszöbértékeket, figyelje a SoC-jét, és ismerkedjen meg a BMS-ével. Ha komolyan gondolja a teljesítményt és a hosszú élettartamot, alakítson ki olyan szokásokat, amelyek megvédik az akkumulátorait - nemcsak ma, hanem az elkövetkező években is.
Szeretne egy második véleményt az akkumulátor beállításáról? Keressen fel valakit, aki első kézből ért a lítiumrendszerekhez. Az akkumulátora csak annyira okos, amennyire az azt kezelő személy.
GYIK
1. kérdés: Az akkumulátorom BMS-sel rendelkezik - átállhatok a 0%-re?
Technikailag igen. De ettől még megterheli a sejteket és lerövidíti az élettartamot. Próbáljon meg korán feltölteni, ne akkor, amikor a BMS lekapcsolja.
2. kérdés: Mi a legalacsonyabb feszültség, amit biztonságosan elérhetek egy 12,8 V-os lítium akkumulátoron?
A oldalról 10.5V, de ellenőrizze a műszaki adatlapját. Néhányan 11,0 V-nál vágnak le, a kémiai összetételtől és a cellaszámtól függően.
3. kérdés: Véletlenül túltöltöttem - helyrehozhatom?
Néha. Egy kis áramerősségű asztali tápegység felélesztheti, ha a feszültség nem esett le túlságosan. De légy óvatos - a sérült csomagok instabilak lehetnek.
4. kérdés: Tényleg ennyire veszélyes a tárolási kisülés?
Igen. Az alacsony SoC-on történő tárolás hónapokon keresztül visszafordíthatatlan zónákba engedi a feszültséget. Mindig töltse fel ~ 50%-re, mielőtt elrakja az akkumulátort.
5. kérdés: Hogyan állapíthatom meg, hogy túlterheltem-e egy cellát?
Használjon multimétert. Ha bármelyik cella értéke a következő érték alatt van 2.5V, nagy az esélye, hogy megsérült. Egyéb nyomok: duzzanat, túlmelegedés, nem tartja a töltést.
6. kérdés: Mi a legjobb DoD a hosszú élettartamhoz?
Ragaszkodj a 30%-70% napi használat. Ez az a pont, amelyet a legtöbb profi követ az energiatárolás és az EV-alkalmazások esetében.