Обзор разряда литиевой батареи Wulills 12V 100Ah LiFePO4 при токах 20A, 10A, 50A, 100A и 200A

Обзор разряда литиевой батареи Wulills 12V 100Ah LiFePO4 при токах 20A, 10A, 50A, 100A и 200A

Это руководство по проекту проведет вас через комплексную, реальную оценку производительности аккумулятора Wulills 12V 100Ah LiFePO4 (литий-железо-фосфат). Вместо того чтобы просто читать технический паспорт, мы подвергли аккумулятор строгой серии тестов разряда при различных токах (10A, 20A, 50A, 100A и кратковременный разряд 200A), чтобы измерить его реальную полезную емкость. Мы также тестируем встроенные защиты системы управления батареей (BMS), включая тест на короткое замыкание, и демонстрируем правильные методы зарядки. Это руководство идеально подходит для всех, кто рассматривает аккумулятор LiFePO4 для автономной солнечной установки, автодома, морского применения или в качестве надежной электростанции, поскольку оно предоставляет критические данные, необходимые для понимания реальной производительности по сравнению с заявлениями производителя.

Этот аккумулятор идеально подходит для различных практических применений, где требуется надежное питание с глубоким циклом. Вот несколько примеров того, что вы можете построить или питать с его помощью:

• Автономное солнечное хранилище: Создайте надежную систему хранения энергии для домика, сарая или крошечного дома, накапливая солнечную энергию днем для использования ночью.
• Питание для автодома и жизни в фургоне: Соберите банк домашних аккумуляторов для питания приборов, освещения и электроники в дороге, без веса и обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов.
• Аварийное резервное питание: Создайте резервную систему для всего дома или критически важных нагрузок, которая сможет поддерживать работу холодильника, интернета и медицинских устройств во время отключения электроэнергии.
• Аккумулятор для морского подвесного мотора: Используйте его как высокоемкий, легкий источник питания для электрического подвесного мотора на рыболовецком судне или небольшом плавсредстве.
• Портативная электростанция для инструментов: Соберите мобильный блок питания для инструментов и оборудования на строительной площадке или в удаленном месте, где нет сетевого питания.

• 

Тестовое оборудование

Чтобы воспроизвести тесты и эффективно использовать аккумулятор, вам понадобятся следующие ключевые компоненты. Ядром проекта является сам аккумулятор, но испытательное оборудование имеет решающее значение для понимания его производительности.

• Аккумулятор Wulills 12V 100Ah LiFePO4: Тестируемое устройство. Он оснащен встроенной BMS 4S 100A, клеммой M8 и встроенным измерителем напряжения/емкости.
• Электронная нагрузка: Программируемая электронная нагрузка постоянного тока необходима для проведения тестов разряда с постоянным током. Используемая в видео нагрузка может выдерживать до 200A и регистрирует данные через программное обеспечение.
• Источник питания с CV/CC: Лабораторный источник питания с режимами постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC) используется для контролируемой зарядки. Показанный источник может выдавать до 30 В и 60 А.
• Умное зарядное устройство: Альтернатива лабораторному источнику питания, умное зарядное устройство (например, D20) может автоматически обрабатывать профиль зарядки для аккумуляторов LiFePO4.
• Провод 4 AWG: Провод большого сечения используется для всех сильноточных соединений между аккумулятором, нагрузкой и источником питания, чтобы минимизировать сопротивление и падение напряжения.
• Токоизмерительные клещи: Дополнительные токоизмерительные клещи (например, Uni-T 402+) используются для независимой проверки потребляемого или подаваемого тока.

Руководство по подключению

В стенограмме видео подчеркивается критическая важность правильного подключения для сильноточных тестов. Ключевой момент — минимизировать сопротивление и обеспечить точные измерения. Схема проста, но должна быть надежной.

Для тестов разряда положительная и отрицательная клеммы аккумулятора подключаются к электронной нагрузке с помощью тяжелых проводов 4 AWG. Для работы с токами выше 100A используются два провода 4 AWG параллельно как для положительного, так и для отрицательного соединения. Критически важно, что отдельные, более тонкие «измерительные» провода подключаются непосредственно к клеммам аккумулятора и идут к входам измерения напряжения электронной нагрузки. Это четырехпроводное (кельвиновское) соединение гарантирует, что падение напряжения на основных сильноточных проводах не повлияет на измерение напряжения, обеспечивая точные данные для расчета емкости.

Ключевые параметры, которые были установлены на оборудовании:

• Ток разряда: Электронная нагрузка была установлена в режим постоянного тока (CC) с различными значениями: 10A, 20A, 50A, 100A и 200A.
• Напряжение отсечки при разряде: Нагрузка была настроена на остановку теста при определенном напряжении или емкости. В данном случае условие остановки было установлено на 100Ач, но внутренняя BMS аккумулятора обычно отключала разряд первой при напряжении около 10,7 В.
• Напряжение заряда: Источник питания был настроен на зарядку в режиме постоянного напряжения (CV) с максимальным напряжением 14,6 В, что является указанным напряжением заряда для этого 12-вольтового аккумулятора LiFePO4.
• Ток заряда: Предел постоянного тока (CC) источника питания был установлен на желаемую скорость заряда, которая варьировалась от 20A до 50A для проверки способности аккумулятора принимать заряд.

Программное обеспечение для регистрации данных электронной нагрузки записывает время, напряжение, ток, мощность и емкость в CSV-файл, который затем анализируется с помощью табличного программного обеспечения для создания графиков зависимости напряжения от емкости, показанных в видео.

Живой проект и демонстрация

Расшифровка видео описывает серию живых тестов, проведенных на аккумуляторе. Основной целью было измерение фактической полезной емкости при различных скоростях разряда и проверка функциональности внутренней BMS.

Тесты разряда: Аккумулятор разряжался при токах 20A, 10A, 50A и 100A для измерения его емкости. Результаты были следующими:

• Разряд 20A: Аккумулятор выдал 89,7Ач до отключения BMS при 10,75 В, что составляет около 90% от его номинальной емкости. (в видео на 13:29)
• Разряд 10A: Была достигнута немного более высокая емкость 90,5Ач, остановка произошла при 11,76 В. (в видео на 15:34)
• Разряд 50A: Емкость снизилась до 86,6Ач, при этом BMS отключилась при 10,68 В. (в видео на 17:33)
• Разряд 100A: При такой высокой скорости 1C аккумулятор выдал 85,1Ач до остановки теста при 10,73 В. (в видео на 19:30)
• Тест с импульсом 200A: Аккумулятор успешно выдержал нагрузку 200A в течение указанных 3 секунд, при этом напряжение просело до 11,7 В, но сразу восстановилось при снижении нагрузки. (в видео на 20:59)

Тест короткого замыкания: Защита BMS аккумулятора была проверена путем прямого короткого замыкания выхода. BMS немедленно отключила ток, защитив аккумулятор. Затем аккумулятор был восстановлен путем кратковременного подключения зарядного устройства, что сбросило BMS. (в видео на 23:12)

Зарядка: Аккумулятор заряжался как с помощью умного зарядного устройства, так и с помощью лабораторного источника питания, установленного на 14,6 В. Процесс зарядки контролировался, и аккумулятор принимал ток с заданными скоростями, при этом напряжение росло, а ток постепенно уменьшался по мере приближения к полной зарядке. (в видео на 05:51)

Графики тестов

Главы

• [00:00] Введение и план тестирования
• [00:44] Обзор аккумулятора и основные характеристики
• [03:14] Понимание рейтинга "C" (0,2C)
• [04:14] Зарядка с помощью умного зарядного устройства
• [05:59] Зарядка с помощью лабораторного источника питания
• [09:43] Тест разряда: глубина разряда (DOD) и настройка
• [11:07] Тест разряда 20A и результаты
• [14:17] Тест разряда 10A и результаты
• [16:15] Тест разряда 50A и результаты
• [18:13] Тест разряда 100A и результаты
• [20:03] Тест с импульсом 200A
• [22:38] Тест короткого замыкания и сброс BMS
• [23:59] Заключение и итоговые мысли

Изображения

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