Lítium-vasfoszfát (LiFePo) akkumulátor kisokos

LiFePo akkumulátor esetén az értékeket szigorúan optimalizálni kell. A túltöltést 3,6V-nál el kell kerülni, míg 2,5V alatt a cella mélykisülésbe kerül és végérvényesen tönkremegy.

A LiFePo akkumulátor élettartam növelése érdekében a töltöttséget célszerű 10% és 90% között tartani, így a cellafeszültség 3,0V és 3,35V között lesz. A cellafeszültség mérésével az SOC pontosan meghatározható.

Az Akkumulátor BMS Szerepe a 48V-os Packokban

A cellákból akkupackot építenek úgy, hogy egymás mellé helyezik egy dobozba a cellákat:

Majd áramvezetó lemezekkel összekötik őket és az induló és a végződő pólust bekötik a BMS-be. 16 db cella alkot egy 48V-os packot, mert 16x3=48: 

Végül az összes cella negatív pólusát is csatlakoztatják a BMS-be, így a felügyeleti elektronika minden cella feszültségét fogja tudni és az egyes cellák SOC töltöttségét ki fogja tudni ballanszolni.

Az összerakott akkupack (doboz nélkül) a valóságban valahogy így fog kinézni:

Az így összeállított akkumulátorcsomag feszültsége és töltöttség táblázata (piros keretben a 16db cellás 48V-os akku):

Jól látható, hogy használható ugyan 48V-tól 58,4V-ig az akkumulátor, de a hosszú élettartam érdekében célszerű csak 10%-tól a 90%-ig, azaz 48V-tól 53,6V-ig terjedő tartományt használni. A katalógusok az akkumulátor kWh kapacitás értéket a 10%-tól 100%-ig terjedő tartományt használva értelmezik. Ha a felhasználó ezt szűkíti 10-90%-ig, akkor tulajdonképpen kisebb kapacitást használ, cserébe hosszabb életű lesz a tároló. Az akkumulátor méretezésnél ezt célszerű figyelembe venni és nagyobb tárolót használni.

A Spórolás Ára: Degradáció és Tűzveszély

A napelemes szaki könyökén jön ki, hogy csak azonos kapacitású cellákat szabad sorba kötni. A cellák sohasem egyformák, és a használat során előálló eltérő degradáció miatt gyorsan szétcsúsznak a töltöttségi szintek.

Egy gyenge, a LiFePo cella ballanszírozására képtelen, spórolós BMS gyorsabb degradációt, kapacitáscsökkenést és rövidebb akku élettartamot eredményez.

⚠️ Figyelem! Mélykisütött LiFePo cellát tölteni TILOS! A mélykisütött cellában induló dendritesedés belső zárlathoz vezet. Egy ilyen cella töltése hőmegfutást okoz, ami a cella kigyulladásához, majd az egész akku 1000 °C-os hőfokon történő égéséhez vezet.

Az Olcsó Védelmi Megoldások (PCM)

Léteznek olcsó kiegyenlítő áramkörök, ún. Protection Circuit Module (PCM)-ek, melyek ugyan védenek túltöltés, mélykisülés és zárlat ellen, de:

• A BMS-nek nincs információja a cellákról.
• A felhasználó nem látja az SOC-t és a hiba okát.
• A cellák kiegyensúlyozatlansága miatt az akkumulátor degradáció csökkentése nem történik meg, így a kapacitás nagyon hamar lecsökken – annak ellenére, hogy sok esetben 10 év garancia van rá!

Itt is érvényes, hogy a spórolás hosszú távon nem kifizetődő stratégia!

Összefoglalás: A Jó BMS Életet Ment

Egy jó BMS tehát létfontosságú! Felügyeli a töltést és kisütést, nem engedi a túltöltést, megakadályozza a mélykisülést (megelőzve a zárlatot és a tüzet!), figyeli a hőmérsékletet, gyűjti és elérhetővé teszi az adatokat, és megoldja a cellák ballanszírozását, csökkentve a degradációt és növelve ezzel az élettartamot.