Đánh giá về các bài kiểm tra xả của pin lithium LiFePO4 12V 100Ah Wulills ở mức 20A, 10A, 50A, 100A và 200A

Đánh giá về các bài kiểm tra xả của pin lithium LiFePO4 12V 100Ah Wulills ở mức 20A, 10A, 50A, 100A và 200A

Hướng dẫn dự án này sẽ đưa bạn qua một quy trình đánh giá hiệu suất thực tế, toàn diện của pin Wulills 12V 100Ah LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate). Thay vì chỉ đọc bảng thông số kỹ thuật, chúng tôi đã đưa pin qua một loạt bài kiểm tra xả nghiêm ngặt ở nhiều mức dòng điện khác nhau (10A, 20A, 50A, 100A và xung 200A) để đo dung lượng sử dụng thực tế của nó. Chúng tôi cũng kiểm tra các tính năng bảo vệ của Hệ thống quản lý pin (BMS) tích hợp, bao gồm cả bài kiểm tra ngắn mạch, đồng thời trình bày các kỹ thuật sạc phù hợp. Hướng dẫn này hoàn hảo cho bất kỳ ai đang cân nhắc sử dụng pin LiFePO4 cho hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới, xe RV, ứng dụng hàng hải hoặc làm trạm điện đáng tin cậy, vì nó cung cấp dữ liệu quan trọng cần thiết để hiểu hiệu suất thực tế so với các tuyên bố của nhà sản xuất.

Loại pin này lý tưởng cho nhiều ứng dụng thực tế khác nhau, nơi cần nguồn điện chu kỳ sâu đáng tin cậy. Dưới đây là một vài ví dụ về những gì bạn có thể chế tạo hoặc cấp nguồn bằng nó:

• Lưu trữ năng lượng mặt trời không nối lưới: Tạo một hệ thống lưu trữ năng lượng mạnh mẽ cho cabin, nhà kho hoặc nhà nhỏ, lưu trữ năng lượng mặt trời vào ban ngày để sử dụng vào ban đêm.
• Nguồn điện cho RV và xe van: Xây dựng một bộ pin cho xe để vận hành các thiết bị, đèn chiếu sáng và đồ điện tử một cách đáng tin cậy khi di chuyển, mà không có trọng lượng và chi phí bảo trì của pin axit-chì.
• Nguồn điện dự phòng khẩn cấp: Xây dựng hệ thống dự phòng cho toàn bộ ngôi nhà hoặc các thiết bị quan trọng, có thể giữ cho tủ lạnh, internet và các thiết bị y tế của bạn hoạt động trong thời gian mất điện.
• Pin động cơ điện cho thuyền: Sử dụng nó như một nguồn điện dung lượng cao, trọng lượng nhẹ cho động cơ điện trên thuyền câu cá hoặc tàu thủy nhỏ.
• Trạm điện di động cho dụng cụ: Xây dựng một bộ nguồn di động để cấp điện cho các dụng cụ và thiết bị tại công trường hoặc ở những nơi xa xôi không có lưới điện.

• 

Thiết bị kiểm tra

Để lặp lại các bài kiểm tra và sử dụng pin hiệu quả, bạn sẽ cần các thành phần chính sau. Cốt lõi của dự án là bản thân pin, nhưng thiết bị kiểm tra rất quan trọng để hiểu được hiệu suất của nó.

• Pin Wulills 12V 100Ah LiFePO4: Thiết bị được kiểm tra. Nó có BMS 4S 100A tích hợp, đầu nối M8 và đồng hồ đo điện áp/dung lượng tích hợp.
• Tải điện tử: Một bộ tải điện tử DC có thể lập trình là cần thiết để tiến hành các bài kiểm tra xả dòng điện không đổi. Bộ tải được sử dụng trong video có thể xử lý tới 200A và ghi dữ liệu qua phần mềm.
• Nguồn điện có CV/CC: Một bộ nguồn bàn có chế độ Điện áp không đổi (CV) và Dòng điện không đổi (CC) được sử dụng để sạc có kiểm soát. Bộ nguồn được hiển thị có thể cung cấp tới 30V và 60A.
• Bộ sạc pin thông minh: Một giải pháp thay thế cho bộ nguồn bàn, bộ sạc thông minh (như D20) có thể tự động xử lý cấu hình sạc cho pin LiFePO4.
• Dây 4 AWG: Dây có tiết diện lớn được sử dụng cho tất cả các kết nối dòng điện cao giữa pin, tải và nguồn điện để giảm thiểu điện trở và sụt áp.
• Ampe kìm: Một ampe kìm phụ kiện (như Uni-T 402+) được sử dụng để xác minh độc lập dòng điện đang được kéo hoặc cung cấp.

Hướng dẫn đấu dây

Bản ghi video nhấn mạnh tầm quan trọng then chốt của việc đấu dây đúng cách cho các bài kiểm tra dòng điện cao. Điều quan trọng là giảm thiểu điện trở và đảm bảo các phép đo chính xác. Việc thiết lập khá đơn giản nhưng phải chắc chắn.

Đối với các bài kiểm tra xả, các cực dương và cực âm của pin được kết nối với tải điện tử bằng dây 4 AWG chắc chắn. Để xử lý dòng điện trên 100A, hai dây 4 AWG được sử dụng song song cho cả kết nối dương và âm. Quan trọng là, các dây "cảm biến" nhỏ hơn, riêng biệt được kết nối trực tiếp với các cực của pin và chạy đến các đầu vào cảm biến điện áp của tải điện tử. Kết nối 4 dây (Kelvin) này đảm bảo rằng sụt áp trên các dây dòng điện cao chính không ảnh hưởng đến phép đo điện áp, cung cấp dữ liệu chính xác để tính dung lượng.

Các thông số chính được thiết lập trên thiết bị là:

• Dòng xả: Tải điện tử được đặt ở chế độ dòng không đổi (CC) ở các mức khác nhau: 10A, 20A, 50A, 100A và 200A.
• Điện áp cắt khi xả: Tải được đặt để dừng thử nghiệm ở một điện áp hoặc dung lượng cụ thể. Trong trường hợp này, điều kiện dừng được đặt ở 100Ah, nhưng BMS bên trong của pin thường cắt dòng xả trước ở khoảng 10,7V.
• Điện áp sạc: Nguồn điện được cấu hình để sạc ở chế độ điện áp không đổi (CV) với điện áp tối đa 14,6V, đây là điện áp sạc được chỉ định cho pin LiFePO4 12V này.
• Dòng sạc: Giới hạn dòng không đổi (CC) của nguồn điện được đặt ở tốc độ sạc mong muốn, được thay đổi từ 20A đến 50A để kiểm tra khả năng tiếp nhận của pin.

Phần mềm ghi dữ liệu cho tải điện tử ghi lại thời gian, điện áp, dòng điện, công suất và dung lượng vào tệp CSV, sau đó được phân tích bằng phần mềm bảng tính để tạo ra biểu đồ điện áp so với dung lượng được hiển thị trong video.

Dự án trực tiếp và trình diễn

Bản ghi video mô tả chi tiết một loạt các thử nghiệm trực tiếp được thực hiện trên pin. Mục tiêu chính là đo dung lượng sử dụng thực tế ở các tốc độ xả khác nhau và xác minh chức năng của BMS bên trong.

Thử nghiệm xả: Pin được xả ở 20A, 10A, 50A và 100A để đo dung lượng. Kết quả như sau:

• Xả 20A: Pin cung cấp 89,7Ah trước khi BMS cắt ở 10,75V, khoảng 90% dung lượng định mức. (trong video tại 13:29)
• Xả 10A: Dung lượng cao hơn một chút là 90,5Ah đạt được, dừng ở 11,76V. (trong video tại 15:34)
• Xả 50A: Dung lượng giảm xuống còn 86,6Ah, với BMS cắt ở 10,68V. (trong video tại 17:33)
• Xả 100A: Ở tốc độ 1C cao này, pin cung cấp 85,1Ah trước khi thử nghiệm dừng ở 10,73V. (trong video tại 19:30)
• Thử nghiệm xung 200A: Pin xử lý thành công tải 200A trong 3 giây theo quy định, với điện áp tụt xuống 11,7V nhưng phục hồi ngay lập tức khi tải được giảm. (trong video tại 20:59)

Thử nghiệm ngắn mạch: Bảo vệ BMS của pin được kiểm tra bằng cách ngắn mạch trực tiếp đầu ra. BMS ngay lập tức cắt dòng điện, bảo vệ pin. Pin sau đó được khôi phục bằng cách kết nối tạm thời một bộ sạc, giúp đặt lại BMS. (trong video tại 23:12)

Sạc: Pin được sạc bằng cả bộ sạc thông minh và nguồn điện bàn được đặt ở 14,6V. Quá trình sạc được theo dõi và pin tiếp nhận dòng điện ở các mức đã đặt, với điện áp tăng và dòng điện giảm dần khi pin gần đầy. (trong video tại 05:51)

Biểu đồ thử nghiệm

Chương

• [00:00] Giới thiệu và kế hoạch thử nghiệm
• [00:44] Tổng quan về pin và các thông số kỹ thuật chính
• [03:14] Hiểu về chỉ số "C" (0,2C)
• [04:14] Sạc bằng bộ sạc thông minh
• [05:59] Sạc bằng nguồn điện bàn
• [09:43] Thử nghiệm xả: Độ sâu xả (DOD) & thiết lập
• [11:07] Thử nghiệm xả 20A và kết quả
• [14:17] Thử nghiệm xả 10A và kết quả
• [16:15] Thử nghiệm xả 50A và kết quả
• [18:13] Thử nghiệm xả 100A và kết quả
• [20:03] Thử nghiệm xung 200A
• [22:38] Thử nghiệm ngắn mạch và đặt lại BMS
• [23:59] Kết luận và suy nghĩ cuối cùng

Hình ảnh

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