Menggunakan baterai LiFePO4 sebagai baterai mobil

Saya memiliki ide untuk menggunakan baterai LiFePO4 sebagai pengganti baterai mobil, karena 4 dari mereka secara seri menghasilkan nominal 12.8V yang sangat dekat dengan tegangan 12V standar. Dan tergantung pada sel, kita dapat memparalelkan beberapa untuk mendapatkan arus mulai yang diperlukan. Karena LiFePO4 memiliki masa pakai yang jauh lebih lama daripada Lead-Acid, baterai tersebut harus bertahan lebih lama.

Tetapi ada beberapa masalah:

Tegangan pengisian. Karena sebagian besar alternator menghasilkan sekitar 14V volt ketika mengisi baterai, baterai LiFePO4 harusnya baik karena tegangan maksimum untuk mereka adalah 3.6V yang memberi kita ruang kepala kecil hingga 14.4V (4 * 3.6V = 14.4V). Penyeimbangan sel individu dapat dilakukan dengan BMS disipatif sederhana yang membuang muatan berlebih ke resistor. Tetapi kami tidak memiliki kemungkinan untuk memutuskan alternator saat baterai diisi, jadi inilah Pertanyaan pertama: apakah boleh menahan baterai LiFePO4 dengan muatan mengambang dengan tegangan yang mendekati tegangan baterai maksimum? Atau ini akan secara signifikan mengurangi masa pakai baterai?
Pengisian saat ini. Beberapa sel LiFePO4 dapat dikonfigurasi sehingga mereka dapat dengan mudah mengambil semua arus muatan yang dihasilkan oleh alternator. (dengan asumsi output 70A dan 3 sel paralel 40152S) Jadi pertanyaan kedua: Bisakah itu membebani alternator atau alternator modern cukup pintar untuk menurunkan tegangan untuk menghindari kelebihan beban?
Tidak ada perlindungan debit berlebih. Saat ini tidak tahu bagaimana menanganinya selain tidak membiarkannya untuk dibuang sepenuhnya.

automotive charging lifepo4 ozzo
sumber

Beberapa detail di sini: barnson.org/node/1154 , yang paling penting, saya ragu seorang LiPo akan tahan terhadap suhu saat meninggalkan mobil Anda diparkir di bawah sinar matahari langsung. Juga (dari komentar): "jangan mengisi daya LiPos secara penuh dalam cuaca yang sangat dingin. Jika suhu sekitar di bawah 40-50 derajat dan Anda mengisi daya ke 4.2v / sel, Anda telah mengisi daya terlalu banyak LiPo dan masa pakainya dapat diberi nomor dalam puluhan siklus, bukan ratusan. "

RJR

@RJR LiPo <> LiFePO4. LiFePO4 toleran terhadap suhu 'lebih tinggi'.

Russell McMahon

@RussellMcMahon ah, maaf.

RJR

@RJR Mudah dilakukan. Saya memiliki fokus LiFePO4 yang baik saat ini saat saya bereksperimen dengan mereka. Akan memiliki aplikasi pembuangan deepish jauh dipantau dari jarak jauh berjalan (atau yang lain)

Russell McMahon

Jika pergi dengan cara membuat baterai mobil Anda sendiri, saya akan menempatkan beberapa ultracapacitors secara paralel untuk menghidupkan mesin, dan hanya menggunakan sel untuk mengoperasikan radio dan hal-hal lain saat mobil mati.

tokamak

Jawaban:

LiFePO4 vs LiIon vs LiPo

Beberapa peolpe telah mengomentari baterai LiIon, tetapi pertanyaan dan jawaban ini adalah tentang baterai Lithium Ferro Phosphate / LiFePO4 yang saya akan menyingkat di tempat sebagai LFP4. .
Ini terkait dengan baterai LiIon dan LiPo tetapi memiliki perbedaan besar.
Penting, dibandingkan dengan LiIon dan LiPo (yang secara kimiawi mirip) LFP4 memiliki matriks tidak aktif internal tambahan tempat Lithium berada. Hal ini mengurangi kepadatan energi massa dan volume, tetapi juga membuatnya bebas dari mode lebur destruktif, memberi mereka siklus hidup yang jauh lebih lama dan kehidupan kalender yang lebih lama, kapasitas yang lebih rendah, tegangan maksimum yang lebih rendah, jangkauan operasi dan penyimpanan suhu yang lebih baik, energi keseluruhan yang lebih baik efisiensi - dan keseluruhan biaya hidup di bawah hingga jauh di bawah baterai asam timbal apa pun.

LFP4 (LiFePO4) Baterai 4 sel melakukan penggantian yang sangat baik untuk baterai mobil asam timbal 12V normal. TETAPI perhatian yang tepat untuk mobil dan makan diperlukan untuk mencapai siklus yang sangat panjang dan masa hidup kalender yang mereka mampu. Mereka jauh lebih efektif dari segi biaya hidup "daripada sel-sel asam timbal dalam (mungkin) aplikasi apa pun jika digunakan dengan benar. Salah digunakan, mereka akan mati karena kematian awal dan mahal.

Beberapa produsen sel atau baterai yang cocok untuk penggunaan ini adalah

Thundersky, Winston & SinoPoly

Ada orang lain yang bisa saya daftarkan tetapi serach pada nama-nama itu akan membuat Anda ke daerah yang tepat. Semua merek itu dimulai dengan nama Thundersky tetapi telah terjadi perpisahan dan litigasi yang mahal terjadi.

Winston membuat baterai 12V 4 sel tanpa akses ke koneksi antar-baterai. Ukuran 40 Ah dan 60 Ah mereka diklaim cocok untuk penggunaan otomotif. Simopoly an Winston keduanya membuat baterai sel tunggal dalam ukuran dari sekitar 10 Ah hingga sangat besar_Ah dan Anda dapat mengikat ini bersama-sama sesuai kebutuhan. Saat ini saya sedang bereksperimen dengan 2 x SinoPoly 12v, baterai 40Ah masing-masing terdiri dari sel tunggal 4 x 40 Ah dengan pengikat untuk menghasilkan paket fisik. Baterai 4 sel 12V, 40Ah berukuran kira-kira seukuran baterai Ford-Prefek dan lebih ringan, tetapi sama dengan baterai LA terbesar yang akan Anda lihat dalam mobil 4 silinder.

NAMUN

Klaim dari berbagai pembuat baterai tumpang tindih tetapi tidak identik, spesifikasi pengisian dicurigai, masa hidup yang diklaim bervariasi tergantung pada jalur penjualan dan bahkan penjual yang memiliki reputasi tidak setuju. Spesifikasi pengisian baterai Winston menggunakan voltase titik tinggi yang mencurigakan - lebih tinggi dari yang saya harapkan untuk LFP4 tetapi di bawah LiIon - hampir seperti LiIon dijalankan secara super konservatif untuk mendapatkan siklus hidup yang baik. Penjual menjamin sebagian besar merek sel 10 Ah + selama 5 tahun atau 10 tahun menggunakan subjek berbagai kondisi dan mungkin harus menggunakan muatan / manajemen muatan elektronik. Kriteria untuk pencetakan yang memadai bervariasi - banyak yang mengklaim bahwa Vma dan Vmin sudah cukup selama tingkat C chage dan discharge masih dalam spesifikasi. TETAPI pemasok lokal meminta monitor tipe gas gauge dan cutoff tegangan rendah. (SAYA'

Agh - panggilan makan malam jadi - Saya akan menambahkan 1 menit komentar di sini dan kemudian memperbarui nanti (semoga)

Tegangan pengisian. Karena sebagian besar alternator menghasilkan sekitar 14V volt saat pengisian, maka baterai LiFePO4 harus baik-baik saja karena tegangan maksimum untuk mereka adalah 3,6V yang memberi kita ruang kepala kecil hingga 14,4V (4 * 3,6V = 14,4V).

Beberapa klaim Winston LFP4 membutuhkan V lebih tinggi daripada yang disediakan sistem mobil. Yang lain menggunakannya.

SinoPoly OK pada voltase mobil TAPI ...

Penyeimbangan sel individu dapat dilakukan dengan BMS disipatif sederhana yang membuang muatan berlebih ke resistor.

Winstin tidak dapat menyeimbangkan karena disegel tetapi mengklaim sel yang luar biasa seimbang adalah OK Banyak dealer menjualnya dan mengatakan ini tetapi setidaknya satu situs besar mengatakan tidak akan digunakan untuk pelepasan yang dalam karena ketidakmampuan ini. Saya akan sangat waspada. Saya membuat pilihan awal Winston / SinoPoly untuk mendapatkan berdasarkan pengalaman ini dan tegangan Winston aneh dan membeli SinoPoly - meskipun spesifikasi Winston tampaknya lebih unggul.

Tapi kami tidak memiliki kemungkinan untuk melepaskan alternator saat baterai diisi,

Jangan mulai. Anda harus dapat mengelola sumber energi Anda - DAN itu cukup mudah untuk dilakukan - tetapi jika sistem Anda bersikeras melanggar spesifikasi baterai (yang mungkin bukan kasus tje) jangan gunakan LFP4.

jadi di sini adalah Pertanyaan pertama: apakah boleh menahan baterai LiFePO4 dengan muatan mengambang dengan tegangan yang mendekati tegangan baterai maksimum? Atau ini akan secara signifikan mengurangi masa pakai baterai?

Opini vry
Small LFP4 - katakan <1 Ah hingga beberapa Ah TIDAK HARUS mengambang atau mereka mati lebih awal.
Beberapa pembuat baterai LFP4 lrge mengklaim mengambang tidak masalah.
Mereka tidak akan mengapung LiIon atau LiPo atau yang lain ... dan sementara LFP4 ada perbedaan, aku gelisah. Saya akan tahu jawaban untuk pertanyaan ini di tingkat "pakar internasional" setahun dari sekarang :-) (Jika masih hidup, langit belum turun dan banyak hal yang lebih menarik belum datang).

Pengisian saat ini. Beberapa sel LiFePO4 dapat dikonfigurasi sehingga mereka dapat dengan mudah mengambil semua arus muatan yang dihasilkan oleh alternator. (dengan asumsi output 70A dan 3 sel paralel 40152S) Jadi pertanyaan kedua: Bisakah itu membebani alternator atau alternator modern cukup pintar untuk menurunkan tegangan untuk menghindari kelebihan beban?

Ini berujung sepenuhnya pada spesifikasi baterai dan alternator. Baterai memiliki spesifikasi yang jelas. Melebihi mereka tidak. Jika baterai Anda TIDAK punya spesifikasi yang baik, jangan membelinya.

Tidak ada perlindungan debit berlebih. Saat ini tidak tahu bagaimana menanganinya selain tidak membiarkannya untuk dibuang sepenuhnya.

Ini penting. Ada berbagai cara untuk melakukan ini tetapi sel Ah LFP4 besar TIDAK HARUS diambil di bawah sekitar 2.75V. Jika Anda tidak bisa PASTI akan hal itu, jangan gunakan itu. Harganya terlalu banyak dan terlalu ringan per volume untuk membuat jangkar kapal yang baik.

Anon ...

Russell McMahon
sumber

Dari apa yang saya ingat alternator mobil modern diatur sendiri untuk kelebihan beban, yaitu jika Anda mencoba dan menarik terlalu banyak arus itu hanya menjatuhkan tegangan, jika pendinginan bekerja mereka hanya akan membuat sedikit lebih banyak udara panas saat dimuat tetapi tidak menderita kerusakan biasanya. Limbah panas akan berkurang karena tegangan dijepit lebih banyak.

KalleMP

@ KalleMP Ya - regulator alternator membatasi tegangan maksimum - dan idealnya akan melakukannya dengan cerdas sehingga memungkinkan pengisian tegangan berlebih kemudian turun kembali ke tegangan mengambang. Alternator itu sendiri saat ini dibatasi oleh saturasi inti dan dapat dirancang untuk bertahan hubung singkat tanpa batas. Ada beberapa masalah potensial (tidak diperhatikan :-)). Asam timbal melayang pada 13,7V dalam mode siaga dan tegangan ini dapat diterapkan tanpa batas. Ini mungkin tidak cukup untuk apa yang dikatakan Winston, MUNGKIN lebih dari apa yang dikatakan SinoPoly, mungkin bukan apa yang saya putuskan benar ketika saya menjadi lebih ahli dan ....

Russell McMahon

... perubahan titik tunjuk dari CC chg ke float mungkin sedemikian rupa sehingga baterai diberi muatan besar ketika sebaiknya tidak memilikinya || Mungkin lebih buruk, dan saran sangat bervariasi, LiFePO4 MUNGKIN dapat melayang dengan aman tetapi MUNGKIN dihancurkan karenanya. LiFePO4 kecil dalam AA (14500 sel = 14mm dia x 50mm panjang) hingga ukuran 18650 (18mm x 65mm seperti pada A123 dan banyak baterai laptop LiIon) rentang sel TIDAK HARUS mengambang ketika diisi daya. Seumur hidup dipersingkat secara drastis jika ini dilakukan. Bukan alasan mengapa tidak apa-apa untuk mendongkrak baterai besar (katakanlah sel 10Ah) tetapi bukan silinder kecil. ....

Russell McMahon

.... Atau JIKA salah satu dari praktik ini salah atau tidak perlu | Ditambah banyak sumber China sekarang menjual LiFeYPO4 yang diklaim di mana Y ditambahkan adalah Yttrium. Apa bedanya ini jika ada yang tidak diketahui. Bagaimana Winston dapat menggunakan tegangan yang lebih tinggi dalam sistem dengan kimia yang secara teori sama tidak diketahui. Mengapa Winston mengeluarkan garansi solar rumah yang berubah dari "5000 siklus) menjadi" 10 tahun "baru-baru ini tidak diketahui. Mengapa Winston berpikir mereka dapat dengan aman menyegel baterai sehingga tidak dapat diseimbangkan tidak diketahui. Mengapa ada orang yang menyegel baterai Winston tidak diketahui: - ) Beri saya satu tahun dan saya harus tahu

Russell McMahon

@ neverMind9 Pembuat mobil tidak peduli berapa biaya Anda seumur hidup mobil - mereka peduli biaya untuk mereka keluar dari pintu pabrik. Pertimbangkan ban "penghemat ruang" yang bisa dieksekusi. Mereka menghemat uang pembuat mobil dan memungkinkan mereka untuk membuat mobil sedikit lebih kecil sambil mencapai volume internal yang sama. Juga sedikit lebih ringan sehingga sedikit kinerja yang lebih baik dan sedikit lebih murah. Untuk ini mereka mengorbankan keselamatan ANDA, kenyamanan dan utilitas jangka panjang ANDA dan .... LiFePO4 lebih mahal untuk kinerja awal yang sama dan seumur hidup tidak relevan bagi mereka sehingga mereka bukan pemula (pun perhatikan).

Russell McMahon

Untuk apa nilainya, saya telah melayang paket baterai 4 sel, 10 Ah LiFePO4 yang saya buat sendiri dari sel-sel 3.2V yang rata, selama lebih dari dua tahun, tanpa masalah. Saya telah menggunakannya sebagai daya cadangan untuk komputer Mini-ITX dengan catu daya pico-PSU. Tegangan input adalah 14.5V dari catu daya 75W DC, dan baterai memberikan semangat tambahan selama waktu singkat komputer menarik lebih dari itu. Baterai masih baik-baik saja.

Dari apa yang saya pahami: Tidak bagus untuk mengisi penuh baterai, dan kemudian pertahankan tegangannya. Ini karena disipasi termal dari hambatan muatan internal masih akan hilang pada lapisan oksida yang diperlukan dalam baterai. LiFePO4 kurang sensitif terhadap ini daripada LiPo, dan mengambang di level tegangan yang lebih rendah menyebabkan lebih sedikit masalah ini daripada mengambang di level max.

Jon Watte
sumber

Baterai sepeda motor lithium tersedia di tempat di ujung jalan. Mereka berada dalam wadah baterai standar, terminal yang sama, dan memiliki semua sirkuit yang diperlukan di dalam kotak. Mereka juga sangat ringan mereka merasa seperti unit display toko kosong. Harganya sekitar 50% lebih dari baterai timbal-asam.

Mengingat bahwa mode kegagalan baterai lithium sering kali melibatkan kebakaran yang hebat, apakah Anda benar-benar ingin memasukkan salah satu desain Anda sendiri ke dalam mesin yang mahal tepat di sebelah pasokan bensin dan beberapa liter minyak?

Rekayasa baterai berenergi tinggi sebaiknya diserahkan kepada para insinyur. Mereka memiliki pengalaman dan anggaran untuk eksperimen yang diperlukan, dan mereka tidak peduli jika unit uji mengalami booming - hampir diharapkan untuk melakukannya beberapa kali.

paul
sumber

LiIon <> LiFePO4. Anda bisa mengendarai baja mengambil jantung sel LiFePO4 dan itu akan memberi Anda tampilan yang menuduh dan mungkin terus bekerja. LiFePO4 membuat aki mobil yang sangat baik tetapi DO masih membutuhkan perawatan dan pemberian makan yang tepat.

Russell McMahon

Bagi mereka yang membaca ini: Anda tidak dapat menggerakkan pasak baja melalui baterai LiFePO4 dan mengharapkannya berfungsi. Bahkan dapat menyebabkan asap dan panas saat Anda melakukannya, dan mungkin berhenti bekerja. Namun, baterai ini jauh lebih kuat daripada baterai LiPo dan LiIon.

Jon Watte