بررسی تستهای تخلیه باتری لیتیومی LiFePO4 وولیلز ۱۲ ولت ۱۰۰ آمپرساعت در جریانهای ۲۰ آمپر، ۱۰ آمپر، ۵۰ آمپر، ۱۰۰ آمپر و ۲۰۰ آمپر

بررسی تستهای تخلیه باتری لیتیومی LiFePO4 وولیلز ۱۲ ولت ۱۰۰ آمپرساعت در جریانهای ۲۰ آمپر، ۱۰ آمپر، ۵۰ آمپر، ۱۰۰ آمپر و ۲۰۰ آمپر

این راهنمای پروژه شما را از طریق یک ارزیابی جامع و واقع‌گرایانه از عملکرد باتری Wulills 12V 100Ah LiFePO4 (فسفات آهن لیتیوم) راهنمایی می‌کند. به جای صرفاً خواندن برگه مشخصات، ما باتری را تحت یک سری آزمایش‌های دقیق تخلیه با نرخ‌های مختلف (10A، 20A، 50A، 100A و یک پالس 200A) قرار دادیم تا ظرفیت واقعی قابل استفاده آن را اندازه‌گیری کنیم. ما همچنین محافظت‌های داخلی سیستم مدیریت باتری (BMS) را آزمایش می‌کنیم، از جمله یک آزمایش اتصال کوتاه، و تکنیک‌های صحیح شارژ را نشان می‌دهیم. این راهنما برای هر کسی که به دنبال باتری LiFePO4 برای راه‌اندازی خورشیدی خارج از شبکه، RV، کاربرد دریایی یا به عنوان یک ایستگاه برق قابل اعتماد است، عالی است، زیرا داده‌های حیاتی مورد نیاز برای درک عملکرد واقعی در مقایسه با ادعاهای سازنده را فراهم می‌کند.

این باتری برای انواع کاربردهای عملی که در آن‌ها برق چرخه عمیق قابل اعتماد ضروری است، ایده‌آل است. در اینجا چند نمونه از آنچه می‌توانید با آن بسازید یا برق‌دهی کنید آورده شده است:

• ذخیره‌سازی خورشیدی خارج از شبکه: یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی قوی برای یک کلبه، سوله یا خانه کوچک ایجاد کنید و انرژی خورشیدی را در طول روز برای استفاده در شب ذخیره کنید.
• برق RV و زندگی ون: یک بانک باتری خانگی بسازید تا لوازم خانگی، چراغ‌ها و وسایل الکترونیکی را در حین رانندگی به طور قابل اعتماد راه‌اندازی کنید، بدون وزن و نگهداری باتری‌های اسید-سرب.
• برق پشتیبان اضطراری: یک سیستم پشتیبان برای کل خانه یا بارهای حیاتی بسازید که می‌تواند یخچال، اینترنت و دستگاه‌های پزشکی شما را در طول قطعی برق روشن نگه دارد.
• باتری موتور ترالینگ دریایی: از آن به عنوان یک منبع برق با ظرفیت بالا و سبک وزن برای موتور ترالینگ الکتریکی در قایق ماهیگیری یا قایق کوچک استفاده کنید.
• ایستگاه برق قابل حمل برای ابزارها: یک واحد برق سیار برای تأمین برق ابزارها و تجهیزات در محل کار یا در مکان دورافتاده که برق شبکه در دسترس نیست، بسازید.

• 

تجهیزات آزمایش

برای تکرار آزمایش‌ها و استفاده مؤثر از باتری، به اجزای کلیدی زیر نیاز دارید. هسته اصلی پروژه خود باتری است، اما تجهیزات آزمایش برای درک عملکرد آن بسیار مهم هستند.

• باتری Wulills 12V 100Ah LiFePO4: دستگاه تحت آزمایش. این باتری دارای BMS داخلی 4S 100A، پایه M8 و متر داخلی ولتاژ/ظرفیت است.
• بار الکترونیکی: یک بار الکترونیکی DC قابل برنامه‌ریزی برای انجام آزمایش‌های تخلیه با جریان ثابت ضروری است. نمونه‌ای که در ویدیو استفاده شده می‌تواند تا 200A را مدیریت کند و داده‌ها را از طریق نرم‌افزار ثبت می‌کند.
• منبع تغذیه با CV/CC: یک منبع تغذیه رومیزی با حالت‌های ولتاژ ثابت (CV) و جریان ثابت (CC) برای شارژ کنترل‌شده استفاده می‌شود. نمونه نشان‌داده‌شده می‌تواند تا 30V و 60A را تأمین کند.
• شارژر هوشمند باتری: به عنوان جایگزینی برای منبع تغذیه رومیزی، یک شارژر هوشمند (مانند D20) می‌تواند به طور خودکار پروفایل شارژ باتری‌های LiFePO4 را مدیریت کند.
• سیم 4 AWG: سیم با گیج سنگین برای تمام اتصالات با جریان بالا بین باتری، بار و منبع تغذیه برای به حداقل رساندن مقاومت و افت ولتاژ استفاده می‌شود.
• کلمپ‌متر: یک کلمپ‌متر جانبی (مانند Uni-T 402+) برای تأیید مستقل جریان در حال کشیدن یا تأمین استفاده می‌شود.

راهنمای سیم‌کشی

متن ویدیو بر اهمیت حیاتی سیم‌کشی صحیح برای آزمایش‌های با جریان بالا تأکید می‌کند. نکته کلیدی به حداقل رساندن مقاومت و اطمینان از اندازه‌گیری‌های دقیق است. راه‌اندازی ساده است اما باید محکم باشد.

برای آزمایش‌های تخلیه، پایه‌های مثبت و منفی باتری با استفاده از سیم‌های سنگین 4 AWG به بار الکترونیکی متصل می‌شوند. برای مدیریت جریان‌های بالای 100A، دو سیم 4 AWG به صورت موازی برای هر دو اتصال مثبت و منفی استفاده می‌شود. به طور حیاتی، سیم‌های جداگانه و کوچکتر «حساس(حس کننده)» مستقیماً به پایه‌های باتری متصل شده و به ورودی‌های حساس(حس کننده) ولتاژ بار الکترونیکی می‌روند. این اتصال 4 سیمه (کلوین) تضمین می‌کند که افت ولتاژ در سیم‌های اصلی با جریان بالا بر اندازه‌گیری ولتاژ تأثیر نگذارد و داده‌های دقیقی برای محاسبات ظرفیت فراهم کند.

پارامترهای کلیدی که روی تجهیزات تنظیم شده‌اند عبارتند از:

• جریان تخلیه: بار الکترونیکی در حالت جریان ثابت (CC) با نرخ‌های مختلف تنظیم شد: 10A، 20A، 50A، 100A و 200A.
• ولتاژ قطع تخلیه: بار به گونه‌ای تنظیم شد که آزمایش را در ولتاژ یا ظرفیت مشخصی متوقف کند. در این مورد، شرط توقف روی 100Ah تنظیم شد، اما BMS داخلی باتری معمولاً ابتدا در حدود 10.7 ولت تخلیه را قطع می‌کرد.
• ولتاژ شارژ: منبع تغذیه برای شارژ با ولتاژ ثابت (CV) با حداکثر ولتاژ 14.6 ولت پیکربندی شد که ولتاژ شارژ مشخص‌شده برای این باتری 12 ولتی LiFePO4 است.
• جریان شارژ: حد جریان ثابت (CC) منبع تغذیه روی نرخ شارژ مورد نظر تنظیم شد که بین 20A و 50A متغیر بود تا پذیرش باتری آزمایش شود.

نرم‌افزار ثبت داده برای بار الکترونیکی زمان، ولتاژ، جریان، توان و ظرفیت را در یک فایل CSV ثبت می‌کند که سپس با استفاده از نرم‌افزار صفحه‌گسترده تحلیل می‌شود تا نمودارهای ولتاژ در برابر ظرفیت که در ویدیو نشان داده شده‌اند، تولید شود.

پروژه زنده و نمایش

متن ویدیو مجموعه‌ای از آزمایش‌های زنده انجام‌شده روی باتری را شرح می‌دهد. هدف اصلی اندازه‌گیری ظرفیت قابل استفاده واقعی در نرخ‌های مختلف تخلیه و تأیید عملکرد BMS داخلی بود.

آزمایش‌های تخلیه: باتری با جریان‌های 20A، 10A، 50A و 100A تخلیه شد تا ظرفیت آن اندازه‌گیری شود. نتایج به شرح زیر بود:

• تخلیه 20A: باتری قبل از قطع شدن BMS در 10.75 ولت، 89.7Ah تحویل داد که حدود 90٪ از ظرفیت نامی آن است. (در ویدیو در 13:29)
• تخلیه 10A: ظرفیت کمی بالاتر یعنی 90.5Ah به دست آمد که در 11.76 ولت متوقف شد. (در ویدیو در 15:34)
• تخلیه 50A: ظرفیت به 86.6Ah کاهش یافت و BMS در 10.68 ولت قطع شد. (در ویدیو در 17:33)
• تخلیه 100A: در این نرخ بالای 1C، باتری قبل از توقف آزمایش در 10.73 ولت، 85.1Ah تحویل داد. (در ویدیو در 19:30)
• آزمایش پالس 200A: باتری با موفقیت بار 200A را برای 3 ثانیه مشخص‌شده تحمل کرد و ولتاژ به 11.7 ولت افت کرد اما بلافاصله پس از کاهش بار بازیابی شد. (در ویدیو در 20:59)

آزمایش اتصال کوتاه: حفاظت BMS باتری با اتصال کوتاه مستقیم خروجی آزمایش شد. BMS بلافاصله جریان را قطع کرد و از باتری محافظت نمود. سپس باتری با اتصال لحظه‌ای یک شارژر که BMS را ریست کرد، احیا شد. (در ویدیو در 23:12)

شارژ: باتری با استفاده از یک شارژر هوشمند و یک منبع تغذیه رومیزی تنظیم‌شده روی 14.6 ولت شارژ شد. فرآیند شارژ نظارت شد و باتری جریان را در نرخ‌های تنظیم‌شده پذیرفت و با نزدیک شدن به شارژ کامل، ولتاژ افزایش و جریان کاهش یافت. (در ویدیو در 05:51)

نمودارهای آزمایش

فصل‌ها

• [00:00] مقدمه و برنامه آزمایش
• [00:44] نمای کلی باتری و مشخصات کلیدی
• [03:14] درک درجه "C" (0.2C)
• [04:14] شارژ با شارژر هوشمند
• [05:59] شارژ با منبع تغذیه رومیزی
• [09:43] آزمایش تخلیه: عمق تخلیه (DOD) و راه‌اندازی
• [11:07] آزمایش تخلیه 20A و نتایج
• [14:17] آزمایش تخلیه 10A و نتایج
• [16:15] آزمایش تخلیه 50A و نتایج
• [18:13] آزمایش تخلیه 100A و نتایج
• [20:03] آزمایش پالس 200A
• [22:38] آزمایش اتصال کوتاه و ریست BMS
• [23:59] نتیجه‌گیری و افکار نهایی

تصاویر

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

State of charge

Wulills 12V 100Ah 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

Wulills 12V 100A LiFePO4 battery test plot 2: 20A discharge current

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

State of charge

Wulills 12V 100Ah 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

Wulills 12V 100A LiFePO4 battery test plot 2: 20A discharge current