Revisión de las pruebas de descarga de la batería de litio LiFePO4 de 12V 100Ah de Wulills a 20A, 10A, 50A, 100A y 200A
Esta guía del proyecto te lleva a través de una evaluación integral y realista del rendimiento de una batería Wulills de 12V 100Ah LiFePO4 (fosfato de hierro y litio). En lugar de solo leer la hoja de especificaciones, sometimos la batería a una rigurosa serie de pruebas de descarga a diferentes tasas (10A, 20A, 50A, 100A y una ráfaga de 200A) para medir su capacidad útil real. También probamos las protecciones del Sistema de Gestión de Batería (BMS) integrado, incluida una prueba de cortocircuito, y demostramos técnicas de carga adecuadas. Esta guía es perfecta para cualquiera que esté considerando una batería LiFePO4 para un sistema solar aislado, una autocaravana, una aplicación marina o como una estación de energía confiable, ya que proporciona los datos críticos necesarios para comprender el rendimiento en el mundo real frente a las afirmaciones del fabricante.
Esta batería es ideal para una variedad de aplicaciones prácticas donde se necesita energía de ciclo profundo confiable. Aquí hay algunos ejemplos de lo que puedes construir o alimentar con ella:
- Almacenamiento solar aislado: Crea un sistema robusto de almacenamiento de energía para una cabaña, cobertizo o casa pequeña, almacenando energía solar durante el día para usarla por la noche.
- Energía para autocaravanas y vida en furgoneta: Construye un banco de baterías para el hogar que haga funcionar electrodomésticos, luces y dispositivos electrónicos de manera confiable mientras viajas, sin el peso y el mantenimiento de las baterías de plomo-ácido.
- Energía de respaldo de emergencia: Construye un sistema de respaldo para toda la casa o para cargas críticas que pueda mantener funcionando tu refrigerador, internet y dispositivos médicos durante un corte de energía.
- Batería para motor de pesca por curricán marino: Úsala como una fuente de energía liviana y de alta capacidad para un motor de pesca por curricán eléctrico en un bote de pesca o embarcación pequeña.
- Estación de energía portátil para herramientas: Construye una unidad de energía móvil para alimentar herramientas y equipos en un sitio de trabajo o en una ubicación remota donde no haya energía de la red eléctrica.
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Especificaciones de la batería Wulills 12V 100Ah LiFePO4 de litio
Equipos de prueba
Para replicar las pruebas y usar la batería de manera efectiva, necesitarás los siguientes componentes clave. El núcleo del proyecto es la propia batería, pero el equipo de prueba es crucial para comprender su rendimiento.
- Batería Wulills 12V 100Ah LiFePO4: El dispositivo bajo prueba. Cuenta con un BMS integrado de 4S 100A, un terminal M8 y un medidor de voltaje/capacidad integrado.
- Carga electrónica: Una carga electrónica de CC programable es esencial para realizar las pruebas de descarga de corriente constante. La utilizada en el video puede manejar hasta 200A y registra datos mediante software.
- Fuente de alimentación con CV/CC: Se utiliza una fuente de alimentación de banco con modos de voltaje constante (CV) y corriente constante (CC) para una carga controlada. La que se muestra puede suministrar hasta 30V y 60A.
- Cargador de batería inteligente: Una alternativa a la fuente de alimentación de banco, un cargador inteligente (como el D20) puede manejar automáticamente el perfil de carga para baterías LiFePO4.
- Cable de 4 AWG: Se utiliza cable de calibre grueso para todas las conexiones de alta corriente entre la batería, la carga y la fuente de alimentación para minimizar la resistencia y la caída de voltaje.
- Pinza amperimétrica: Se utiliza una pinza amperimétrica accesoria (como la Uni-T 402+) para verificar de forma independiente la corriente que se extrae o se suministra.
Guía de cableado
La transcripción del video enfatiza la importancia crítica de un cableado adecuado para pruebas de alta corriente. La clave es minimizar la resistencia y garantizar mediciones precisas. La configuración es sencilla pero debe ser robusta.
Para las pruebas de descarga, los terminales positivo y negativo de la batería se conectan a la carga electrónica utilizando cables gruesos de 4 AWG. Para manejar corrientes superiores a 100A, se utilizan dos cables de 4 AWG en paralelo tanto para las conexiones positivas como negativas. De manera crucial, se conectan cables de "detección" separados y más pequeños directamente a los terminales de la batería y se llevan a las entradas de detección de voltaje de la carga electrónica. Esta conexión de 4 hilos (Kelvin) garantiza que la caída de voltaje en los cables principales de alta corriente no afecte la medición de voltaje, proporcionando datos precisos para los cálculos de capacidad.
Los parámetros clave que se configuraron en el equipo son:
- Corriente de descarga: La carga electrónica se configuró en modo de corriente constante (CC) a varias tasas: 10A, 20A, 50A, 100A y 200A.
- Voltaje de corte de descarga: La carga se configuró para detener la prueba a un voltaje o capacidad específicos. En este caso, la condición de parada se estableció en 100Ah, pero el BMS interno de la batería generalmente cortaba la descarga primero alrededor de 10.7V.
- Voltaje de carga: La fuente de alimentación se configuró para una carga de voltaje constante (CV) con un voltaje máximo de 14.6V, que es el voltaje de carga especificado para esta batería LiFePO4 de 12V.
- Corriente de carga: El límite de corriente constante (CC) de la fuente de alimentación se configuró a la tasa de carga deseada, que varió entre 20A y 50A para probar la aceptación de la batería.
El software de registro de datos de la carga electrónica registra tiempo, voltaje, corriente, potencia y capacidad en un archivo CSV, que luego se analiza con software de hoja de cálculo para generar los gráficos de voltaje vs. capacidad que se muestran en el video.
Proyecto en vivo y demostración
La transcripción del video detalla una serie de pruebas en vivo realizadas en la batería. El objetivo principal era medir la capacidad útil real a diferentes tasas de descarga y verificar la funcionalidad del BMS interno.
Pruebas de descarga: La batería se descargó a 20A, 10A, 50A y 100A para medir su capacidad. Los resultados fueron los siguientes:
- Descarga a 20A: La batería entregó 89.7Ah antes de que el BMS cortara a 10.75V, lo que es aproximadamente el 90% de su capacidad nominal. (en el video en 13:29)
- Descarga a 10A: Se logró una capacidad ligeramente mayor de 90.5Ah, deteniéndose a 11.76V. (en el video en 15:34)
- Descarga a 50A: La capacidad cayó a 86.6Ah, con el BMS cortando a 10.68V. (en el video en 17:33)
- Descarga a 100A: A esta alta tasa de 1C, la batería entregó 85.1Ah antes de que la prueba se detuviera a 10.73V. (en el video en 19:30)
- Prueba de ráfaga a 200A: La batería manejó con éxito una carga de 200A durante los 3 segundos especificados, con el voltaje cayendo a 11.7V pero recuperándose inmediatamente cuando se redujo la carga. (en el video en 20:59)
Prueba de cortocircuito: La protección del BMS de la batería se probó cortocircuitando directamente la salida. El BMS cortó inmediatamente la corriente, protegiendo la batería. Luego, la batería se revivió conectando momentáneamente un cargador, lo que reinició el BMS. (en el video en 23:12)
Carga: La batería se cargó usando tanto un cargador inteligente como una fuente de alimentación de banco configurada a 14.6V. El proceso de carga se monitoreó, y la batería aceptó corriente a las tasas configuradas, con el voltaje aumentando y la corriente disminuyendo gradualmente a medida que se acercaba a la carga completa. (en el video en 05:51)
Gráficos de pruebas
Capítulos
- [00:00] Introducción y plan de pruebas
- [00:44] Descripción general de la batería y especificaciones clave
- [03:14] Comprensión de la clasificación "C" (0.2C)
- [04:14] Carga con un cargador inteligente
- [05:59] Carga con una fuente de alimentación de banco
- [09:43] Prueba de descarga: profundidad de descarga (DOD) y configuración
- [11:07] Prueba de descarga a 20A y resultados
- [14:17] Prueba de descarga a 10A y resultados
- [16:15] Prueba de descarga a 50A y resultados
- [18:13] Prueba de descarga a 100A y resultados
- [20:03] Prueba de ráfaga a 200A
- [22:38] Prueba de cortocircuito y reinicio del BMS
- [23:59] Conclusión y reflexiones finales
Imágenes
Cosas que podrías necesitar
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