Überprüfung der Entladetests der Wulills 12V 100Ah LiFePO4-Lithiumbatterie bei 20A, 10A, 50A, 100A und 200A

Überprüfung der Entladetests der Wulills 12V 100Ah LiFePO4-Lithiumbatterie bei 20A, 10A, 50A, 100A und 200A

Dieser Projektleitfaden führt Sie durch eine umfassende, praxisnahe Leistungsbewertung einer Wulills 12V 100Ah LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat)-Batterie. Anstatt nur das Datenblatt zu lesen, haben wir die Batterie einer strengen Reihe von Entladetests bei verschiedenen Strömen (10A, 20A, 50A, 100A und einem 200A-Burst) unterzogen, um ihre tatsächlich nutzbare Kapazität zu messen. Wir testen auch die integrierten Schutzfunktionen des Batteriemanagementsystems (BMS), einschließlich eines Kurzschlusstests, und demonstrieren die richtigen Ladetechniken. Dieser Leitfaden ist perfekt für alle, die eine LiFePO4-Batterie für eine netzunabhängige Solaranlage, ein Wohnmobil, maritime Anwendungen oder als zuverlässige Powerstation in Betracht ziehen, da er die entscheidenden Daten liefert, die benötigt werden, um die reale Leistung im Vergleich zu den Herstellerangaben zu verstehen.

Diese Batterie ist ideal für eine Vielzahl praktischer Anwendungen, bei denen zuverlässige Deep-Cycle-Energie unerlässlich ist. Hier sind einige Beispiele, was Sie damit bauen oder betreiben können:

• Netzunabhängige Solarstromspeicherung: Erstellen Sie ein robustes Energiespeichersystem für eine Hütte, einen Schuppen oder ein Tiny House, das tagsüber Solarenergie speichert, um sie nachts zu nutzen.
• Strom für Wohnmobil und Van-Life: Bauen Sie eine Aufbaubatteriebank, um Geräte, Beleuchtung und Elektronik unterwegs zuverlässig zu betreiben – ohne das Gewicht und die Wartung von Blei-Säure-Batterien.
• Notstromversorgung: Konstruieren Sie ein Backup-System für das ganze Haus oder für kritische Lasten, das Kühlschrank, Internet und medizinische Geräte bei einem Stromausfall am Laufen hält.
• Marine-Trolling-Motor-Batterie: Verwenden Sie sie als leistungsstarke, leichte Energiequelle für einen elektrischen Trolling-Motor auf einem Angelboot oder kleinen Wasserfahrzeug.
• Tragbare Powerstation für Werkzeuge: Bauen Sie eine mobile Stromeinheit, um Werkzeuge und Geräte auf einer Baustelle oder an einem abgelegenen Ort ohne Netzstrom zu betreiben.

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Testausrüstung

Um die Tests zu wiederholen und die Batterie effektiv zu nutzen, benötigen Sie die folgenden Schlüsselkomponenten. Der Kern des Projekts ist die Batterie selbst, aber die Testausrüstung ist entscheidend, um ihre Leistung zu verstehen.

• Wulills 12V 100Ah LiFePO4-Batterie: Das zu testende Gerät. Sie verfügt über ein integriertes 4S-100A-BMS, einen M8-Anschluss und ein eingebautes Spannungs-/Kapazitätsmessgerät.
• Elektronische Last: Eine programmierbare DC-Elektroniklast ist für die Durchführung der Konstantstrom-Entladetests unerlässlich. Die im Video verwendete kann bis zu 200A verarbeiten und protokolliert Daten über Software.
• Netzteil mit CV/CC: Ein Labornetzteil mit Konstantspannungs- (CV) und Konstantstrommodus (CC) wird für kontrolliertes Laden verwendet. Das gezeigte kann bis zu 30V und 60A liefern.
• Smart-Batterieladegerät: Eine Alternative zu einem Labornetzteil; ein intelligentes Ladegerät (wie das D20) kann das Ladeprofil für LiFePO4-Batterien automatisch übernehmen.
• 4 AWG-Kabel: Schweres Kabel wird für alle Hochstromverbindungen zwischen Batterie, Last und Netzteil verwendet, um Widerstand und Spannungsabfall zu minimieren.
• Zangenmessgerät: Ein Zusatz-Zangenmessgerät (wie das Uni-T 402+) wird verwendet, um den aufgenommenen oder gelieferten Strom unabhängig zu verifizieren.

Verdrahtungsanleitung

Das Videotranskript betont die entscheidende Bedeutung einer korrekten Verkabelung für Hochstromtests. Der Schlüssel liegt darin, den Widerstand zu minimieren und genaue Messungen sicherzustellen. Der Aufbau ist unkompliziert, muss aber robust sein.

Für die Entladetests werden die positiven und negativen Anschlüsse der Batterie mit schweren 4-AWG-Kabeln mit der elektronischen Last verbunden. Um Ströme über 100A zu bewältigen, werden zwei 4-AWG-Kabel parallel für sowohl die positiven als auch die negativen Verbindungen verwendet. Entscheidend ist, dass separate, kleinere „Sense“-Leitungen direkt an die Batteriepole angeschlossen und zu den Spannungserfassungseingängen der elektronischen Last geführt werden. Diese 4-Leiter-Verbindung (Kelvin) stellt sicher, dass der Spannungsabfall über die Haupt-Hochstromkabel die Spannungsmessung nicht beeinflusst, was genaue Daten für die Kapazitätsberechnungen liefert.

Wichtige Parameter, die an der Ausrüstung eingestellt wurden, sind:

• Entladestrom: Die elektronische Last wurde im Konstantstrommodus (CC) mit verschiedenen Raten eingestellt: 10A, 20A, 50A, 100A und 200A.
• Entladeschlussspannung: Die Last wurde so eingestellt, dass der Test bei einer bestimmten Spannung oder Kapazität gestoppt wird. In diesem Fall wurde die Stoppbedingung auf 100Ah gesetzt, aber das interne BMS der Batterie unterbrach die Entladung normalerweise zuerst bei etwa 10,7V.
• Ladespannung: Das Netzteil wurde für eine Konstantspannungsladung (CV) mit einer maximalen Spannung von 14,6V konfiguriert, was der angegebenen Ladespannung für diese 12V LiFePO4-Batterie entspricht.
• Ladestrom: Die Konstantstromgrenze (CC) des Netzteils wurde auf die gewünschte Laderate eingestellt, die zwischen 20A und 50A variiert wurde, um die Aufnahmefähigkeit der Batterie zu testen.

Die Datenaufzeichnungssoftware der elektronischen Last zeichnet Zeit, Spannung, Strom, Leistung und Kapazität in einer CSV-Datei auf, die anschließend mit Tabellenkalkulationssoftware analysiert wird, um die im Video gezeigten Diagramme von Spannung gegenüber Kapazität zu erstellen.

Live-Projekt und Demonstration

Das Videotranskript beschreibt eine Reihe von Live-Tests, die an der Batterie durchgeführt wurden. Das Hauptziel war es, die tatsächlich nutzbare Kapazität bei verschiedenen Entladeraten zu messen und die Funktionalität des internen BMS zu überprüfen.

Entladetests: Die Batterie wurde mit 20A, 10A, 50A und 100A entladen, um ihre Kapazität zu messen. Die Ergebnisse waren wie folgt:

• 20A-Entladung: Die Batterie lieferte 89,7Ah, bevor das BMS bei 10,75V abschaltete, was etwa 90% ihrer Nennkapazität entspricht. (im Video bei 13:29)
• 10A-Entladung: Eine etwas höhere Kapazität von 90,5Ah wurde erreicht, mit Abschaltung bei 11,76V. (im Video bei 15:34)
• 50A-Entladung: Die Kapazität fiel auf 86,6Ah, wobei das BMS bei 10,68V abschaltete. (im Video bei 17:33)
• 100A-Entladung: Bei dieser hohen 1C-Rate lieferte die Batterie 85,1Ah, bevor der Test bei 10,73V gestoppt wurde. (im Video bei 19:30)
• 200A-Burst-Test: Die Batterie bewältigte erfolgreich eine 200A-Last für die angegebenen 3 Sekunden, wobei die Spannung auf 11,7V abfiel, sich aber sofort erholte, als die Last reduziert wurde. (im Video bei 20:59)

Kurzschlusstest: Der BMS-Schutz der Batterie wurde getestet, indem der Ausgang direkt kurzgeschlossen wurde. Das BMS unterbrach sofort den Strom und schützte die Batterie. Die Batterie wurde dann wiederbelebt, indem kurzzeitig ein Ladegerät angeschlossen wurde, was das BMS zurücksetzte. (im Video bei 23:12)

Laden: Die Batterie wurde sowohl mit einem intelligenten Ladegerät als auch mit einem Labornetzteil, das auf 14,6V eingestellt war, geladen. Der Ladevorgang wurde überwacht, und die Batterie nahm Strom mit den eingestellten Raten auf, wobei die Spannung anstieg und der Strom abnahm, als sie sich der vollen Ladung näherte. (im Video bei 05:51)

Testdiagramme

Kapitel

• [00:00] Einführung und Testplan
• [00:44] Batterieübersicht und wichtige Spezifikationen
• [03:14] Verständnis der "C"-Bewertung (0,2C)
• [04:14] Laden mit einem intelligenten Ladegerät
• [05:59] Laden mit einem Labornetzteil
• [09:43] Entladetests: Entladetiefe (DOD) & Einrichtung
• [11:07] 20A-Entladetest und Ergebnisse
• [14:17] 10A-Entladetest und Ergebnisse
• [16:15] 50A-Entladetest und Ergebnisse
• [18:13] 100A-Entladetest und Ergebnisse
• [20:03] 200A-Burst-Test
• [22:38] Kurzschlusstest und BMS-Reset
• [23:59] Fazit und abschließende Gedanken

Bilder

D20-connected to Wulills 12V 100Ah LiFePO4 Lithium Battery

D20-Full-2-

D20-Full-3-

Wulills 12V 100Ah LiFePO4 Lithium Battery specs

Wulills 12V 100Ah

Wulills 12V 100Ah solar connection

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wulills_12V100h_battery

Wulills-12V-100A_image

D20-charger shows full charge

Wulills-12V-100A-LiFePO4-Battery-test-plot-6-200A discharge current vs voltage drop

Wulills-12V-100A-LiFePO4-Battery-test-plot-1-100A discharge current

Wulills-12V-100A-LiFePO4-Battery-test-plot-3-10A discharge current

Wulills-12V-100A-LiFePO4-Battery-test-plot-4-50A discharge current

Wulills-12V-100A-LiFePO4-Battery-test-plot-50A discharge current

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Wulills 12V 100Ah

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