Examen des tests de décharge de la batterie au lithium LiFePO4 12V 100Ah de Wulills à 20A, 10A, 50A, 100A et 200A

Examen des tests de décharge de la batterie au lithium LiFePO4 12V 100Ah de Wulills à 20A, 10A, 50A, 100A et 200A

Ce guide de projet vous accompagne à travers une évaluation complète et réaliste des performances d'une batterie LiFePO4 (Lithium Fer Phosphate) Wulills 12V 100Ah. Plutôt que de simplement lire la fiche technique, nous avons soumis la batterie à une série rigoureuse de tests de décharge à différents régimes (10A, 20A, 50A, 100A et une impulsion de 200A) afin de mesurer sa capacité réelle utilisable. Nous testons également les protections intégrées du système de gestion de batterie (BMS), y compris un test de court-circuit, et démontrons les techniques de charge appropriées. Ce guide est parfait pour toute personne envisageant une batterie LiFePO4 pour une installation solaire hors réseau, un camping-car, une application marine ou comme station d'alimentation fiable, car il fournit les données essentielles pour comprendre les performances réelles par rapport aux affirmations du fabricant.

Cette batterie est idéale pour une variété d'applications pratiques où une alimentation fiable à cycle profond est essentielle. Voici quelques exemples de ce que vous pouvez construire ou alimenter avec :

• Stockage solaire hors réseau : Créez un système de stockage d'énergie robuste pour une cabane, un abri ou une petite maison, en stockant l'énergie solaire pendant la journée pour l'utiliser la nuit.
• Alimentation pour camping-car et vie en fourgon : Construisez une banque de batteries de maison pour faire fonctionner les appareils, les lumières et l'électronique de manière fiable sur la route, sans le poids et l'entretien des batteries au plomb.
• Alimentation de secours d'urgence : Construisez un système de secours pour toute la maison ou pour les charges critiques qui peut maintenir votre réfrigérateur, votre connexion Internet et vos dispositifs médicaux en fonctionnement pendant une panne de courant.
• Batterie de moteur de pêche à la traîne marine : Utilisez-la comme source d'alimentation haute capacité et légère pour un moteur de pêche à la traîne électrique sur un bateau de pêche ou une petite embarcation.
• Station d'alimentation portable pour outils : Construisez une unité d'alimentation mobile pour faire fonctionner des outils et des équipements sur un chantier ou dans un endroit éloigné où l'alimentation du réseau n'est pas disponible.

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Équipements de test

Pour reproduire les tests et utiliser la batterie efficacement, vous aurez besoin des composants clés suivants. Le cœur du projet est la batterie elle-même, mais l'équipement de test est crucial pour comprendre ses performances.

• Batterie LiFePO4 Wulills 12V 100Ah : Le dispositif testé. Elle dispose d'un BMS 4S 100A intégré, d'une borne M8 et d'un compteur de tension/capacité intégré.
• Charge électronique : Une charge électronique DC programmable est essentielle pour effectuer les tests de décharge à courant constant. Celle utilisée dans la vidéo peut gérer jusqu'à 200A et enregistre les données via un logiciel.
• Alimentation avec CV/CC : Une alimentation de laboratoire avec modes Tension Constante (CV) et Courant Constant (CC) est utilisée pour une charge contrôlée. Celle montrée peut fournir jusqu'à 30V et 60A.
• Chargeur de batterie intelligent : Une alternative à l'alimentation de laboratoire, un chargeur intelligent (comme le D20) peut gérer automatiquement le profil de charge des batteries LiFePO4.
• Fil AWG 4 : Un fil de gros calibre est utilisé pour toutes les connexions à courant élevé entre la batterie, la charge et l'alimentation afin de minimiser la résistance et la chute de tension.
• Pince ampèremétrique : Une pince ampèremétrique accessoire (comme la Uni-T 402+) est utilisée pour vérifier indépendamment le courant consommé ou fourni.

Guide de câblage

La transcription de la vidéo souligne l'importance cruciale d'un câblage approprié pour les tests à courant élevé. La clé est de minimiser la résistance et d'assurer des mesures précises. La configuration est simple mais doit être robuste.

Pour les tests de décharge, les bornes positive et négative de la batterie sont connectées à la charge électronique à l'aide de fils épais AWG 4. Pour gérer des courants supérieurs à 100A, deux fils AWG 4 sont utilisés en parallèle pour les connexions positive et négative. De manière cruciale, des fils de « détection » séparés et plus petits sont connectés directement aux bornes de la batterie et acheminés vers les entrées de détection de tension de la charge électronique. Cette connexion à 4 fils (Kelvin) garantit que la chute de tension à travers les fils principaux à courant élevé n'affecte pas la mesure de tension, fournissant des données précises pour les calculs de capacité.

Les paramètres clés qui ont été définis sur l'équipement sont :

• Courant de décharge : La charge électronique a été réglée en mode courant constant (CC) à différents taux : 10A, 20A, 50A, 100A et 200A.
• Tension de coupure de décharge : La charge a été configurée pour arrêter le test à une tension ou une capacité spécifique. Dans ce cas, la condition d'arrêt a été fixée à 100Ah, mais le BMS interne de la batterie coupait généralement la décharge en premier à environ 10,7V.
• Tension de charge : L'alimentation a été configurée pour une charge en tension constante (CV) avec une tension maximale de 14,6V, qui est la tension de charge spécifiée pour cette batterie LiFePO4 de 12V.
• Courant de charge : La limite de courant constant (CC) de l'alimentation a été réglée au taux de charge souhaité, variant entre 20A et 50A pour tester l'acceptation de la batterie.

Le logiciel d'enregistrement des données de la charge électronique enregistre le temps, la tension, le courant, la puissance et la capacité dans un fichier CSV, qui est ensuite analysé à l'aide d'un tableur pour générer les graphiques de tension en fonction de la capacité présentés dans la vidéo.

Projet en direct et démonstration

La transcription de la vidéo détaille une série de tests en direct effectués sur la batterie. L'objectif principal était de mesurer la capacité utile réelle à différents taux de décharge et de vérifier le fonctionnement du BMS interne.

Tests de décharge : La batterie a été déchargée à 20A, 10A, 50A et 100A pour mesurer sa capacité. Les résultats étaient les suivants :

• Décharge à 20A : La batterie a fourni 89,7Ah avant que le BMS ne coupe à 10,75V, soit environ 90 % de sa capacité nominale. (dans la vidéo à 13:29)
• Décharge à 10A : Une capacité légèrement supérieure de 90,5Ah a été atteinte, s'arrêtant à 11,76V. (dans la vidéo à 15:34)
• Décharge à 50A : La capacité a chuté à 86,6Ah, avec le BMS coupant à 10,68V. (dans la vidéo à 17:33)
• Décharge à 100A : À ce taux élevé de 1C, la batterie a fourni 85,1Ah avant que le test ne s'arrête à 10,73V. (dans la vidéo à 19:30)
• Test de surtension à 200A : La batterie a géré avec succès une charge de 200A pendant les 3 secondes spécifiées, la tension chutant à 11,7V mais se rétablissant immédiatement lorsque la charge a été réduite. (dans la vidéo à 20:59)

Test de court-circuit : La protection du BMS de la batterie a été testée en court-circuitant directement la sortie. Le BMS a immédiatement coupé le courant, protégeant la batterie. La batterie a ensuite été réactivée en connectant brièvement un chargeur, ce qui a réinitialisé le BMS. (dans la vidéo à 23:12)

Charge : La batterie a été chargée à l'aide d'un chargeur intelligent et d'une alimentation de laboratoire réglée à 14,6V. Le processus de charge a été surveillé, et la batterie a accepté le courant aux taux définis, la tension augmentant et le courant diminuant progressivement à l'approche de la pleine charge. (dans la vidéo à 05:51)

Graphiques des tests

Chapitres

• [00:00] Introduction et plan de test
• [00:44] Aperçu de la batterie et spécifications clés
• [03:14] Comprendre le taux "C" (0,2C)
• [04:14] Charge avec un chargeur intelligent
• [05:59] Charge avec une alimentation de laboratoire
• [09:43] Test de décharge : profondeur de décharge (DOD) et configuration
• [11:07] Test de décharge à 20A et résultats
• [14:17] Test de décharge à 10A et résultats
• [16:15] Test de décharge à 50A et résultats
• [18:13] Test de décharge à 100A et résultats
• [20:03] Test de surtension à 200A
• [22:38] Test de court-circuit et réinitialisation du BMS
• [23:59] Conclusion et réflexions finales

Images

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_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

Wulills-12V-100A-LiFePO4-Battery-test-plot-2-20A discharge current

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

D20-Full-2-

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Wulills 12V 100Ah LiFePO4 Lithium Battery specs

Wulills 12V 100Ah

Wulills 12V 100Ah solar connection

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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