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磷酸铁锂电池需要专用充电器吗?

来源:CSB蓄电池 发布时间:2023-07-05 14:07:45 点击:

当人们考虑改用磷酸铁锂电池时,这是一个非常常见的问题。

简而言之,答案是否定的——并不需要特殊的充电器。但所需要的是充电器为电池提供适当的充电规格。

但是,这是什么意思?LiFePO4电池的充电规格是什么?

为了回答这些问题,我们首先回顾一下几个相关概念:

收费

给电池充电只是意味着施加外部电压以迫使电子(电流)从阴极流向阳极。放电时,电子沿相反方向流动。

电压

电压是一种使电荷移动的力。换句话说,电压是电流流经电气系统时的压力。

电池是多个电池的集合体。电池中的电池数量将决定其标称电压。

磷酸铁锂电池的标称电压为 3.2V,因此串联四个电池可提供 12.8V 的标称电压。铅酸电池的输出电压为 2V,因此串联六个电池可产生 12V 的标称电压。

这种标称电压兼容性使 LiFePO4 成为铅酸电池的可行替代品。

为了使电流流向电池并对其进行有效充电,所施加的外部电压应略高于开路电池电压。

但如果施加的电压太高或太低,电池将无法充电,因为 BMS 保护将启动。或者,在最坏的情况下,电池将耗尽。

因此,要正确为 LiFePO4 电池充电,请务必遵守电池制造商提供的电压规格。

下表显示了磷酸铁锂电池通常推荐的充电参数 

系统电压 充电参数
12V 14V – 14.6V
24V 28V – 28.6V
36V 42V – 42.8V
48V 56V – 57.8V

该表显示,只要充电电压在 14V 至 14.6V 范围内,您就可以使用任何类型的充电设备为 12V LiFePO4 电池充电。

但当然,仅仅因为你可以,并不意味着你应该这样做。 因此,我们在此介绍 4 种为 LiFePO 4充电的方法。


磷酸铁锂电池的 4 种充电方式

1.使用智能充电器

好吧,我们知道这听起来很明显,但这就是事实——我们不能跳过这一点。

给电池充电的最佳方法之一是使用与电池化学性质相匹配的充电器,因为每种充电器都有其特殊性。

带修复功能的充电器
带修复功能的充电器

智能充电器可以根据 LiFePO4 电池的充电曲线进行调整。通过使用优化的充电技术,可以最大限度地提高电池的性能和使用寿命。

LiFePO4 电池充电概况:
LiFePO4-充电
LiFePO4-充电

查看该图后,您会发现有两个阶段:

第一阶段,“批量”  ——为电池提供恒定的充电电流,同时电压逐渐升高。此阶段通常需要 1 至 2 小时。

第 2 阶段,“吸收”——当充电电压达到略高于 14V 时,LiFePO4 电池的充电状态约为 90%。此时,为了达到完全充电,充电电压变得恒定,而充电电流减小至电池Ah额定值的5%至10%左右。

与铅酸技术不同,LiFePO4 电池不需要浮充。事实上,如果不始终保持 100%,它们可以持续更长时间。

另外,LiFePO 4 电池不需要均衡,也不需要温度补偿(铅酸电池充电时需要)。因此,合适的 LiFePO 4 充电器不应具有这些功能。

总而言之,您可以对智能充电器进行编程,为 LiFePO 4提供 其特定的充电条件。这样,你就不会出错。


2. 使用铅酸电池充电器

您正在考虑将铅酸深循环电池更换为全新的 LiFePO 4 电池(明智之举),并且想知道是否需要新充电器?

好消息——不一定!大多数铅酸电池充电器都能很好地完成这项工作。

只要充电设置在 LiFePO4 电池可接受的参数范围内,就可以使用铅酸电池充电器为这些电池充电。

由于铅酸电池(AGM 和凝胶)和 LiFePO4 具有相似的标称电压,因此 AGM 和凝胶充电算法通常满足 LiFePO 4 充电电压要求。

这些电池之间的一个重要区别是,与铅酸电池不同,LiFePO 4 电池在断开连接时不会迅速失去电量。这意味着浮充是不必要的。

因此,当使用铅酸电池充电器给LiFePO 4 电池充电时, 应关闭浮充选项。 如果不可能,则应将浮动级电压设置得足够低,以便永远无法达到该电压。将浮动电压设置在 13.6V 以下就足够了。

此外,LiFePO 4 电池不需要均衡或温度补偿。所以禁用这些功能也是必要的。

如果铅酸电池充电器无法进行这些必要的调整,则强烈建议购买合适的 LiFePO4 电池充电器(或智能充电器)。

3. 使用太阳能电池板

使用太阳能系统为磷酸铁锂电池充电不仅是可能的,而且受到高度鼓励。

这是因为所存储的能量不仅仅是从其他能源(如岸电)获取的,它实际上是由太阳能电池板产生的。

太阳能电池板系统
太阳能电池板系统

无论是在家中、船上还是房车中,太阳能系统看起来都几乎相同(如上图所示):

1.太阳能电池板: 将太阳光的能量转化为电能。

2、充电控制器: 根据蓄电池的充电要求调节太阳能电池板的功率输出,避免蓄电池过充。

3. 电池: 将太阳能电池板提供的能量存储为化学能。

4.逆变器: 将直流电(由太阳能电池板产生)转换为交流电(电器实际可以使用)。

再次强调,正确调整组件大小是维持系统正常运行的关键。

因此,使用能够为 LiFePO4 电池高效充电(尊重其充电要求)的充电控制器对于确保电池良好且长时间运行至关重要。

4. 使用交流发电机(和 DC-DC 充电器)

最后但并非最不重要的一点是,为 LiFePO4 电池充电的另一种好方法是使用交流发电机。对于具有电池存储装置的房车和船只来说,这是一个很好的解决方案。

什么是交流发电机?

交流发电机只是将机械能转换为电能的发电机。它产生交流电(因此得名),然后连接到交流发电机的整流器将其转换为直流电。

该设备是每辆内燃机车辆电气系统的重要组成部分。它为启动电池充电,用于启动车辆的发动机。

通过一些调整,您可以在驾驶车辆时使用该电气系统为电池组(在本例中为 LiFePO4 电池)充电。

交流发电机为电池组充电
交流发电机为电池组充电

上图显示了 DC/DC 充电器作为系统的必要组成部分。

由于 LiFePO4 电池在未完全充电时具有较低的内阻,因此它们可以从交流发电机汲取任意量的电流,这可能会使交流发电机过热并损坏电池。

DC/DC 充电器的作用是限制从交流发电机汲取的电流,避免过热问题。它还将输出电压调节至 LiFePO4 电池所需的充电电压,防止其过度充电。