Victron Energy LiFePO baterie 12,8V/200Ah - Smart, lithium s BMS

ithium-železo-fosfátové baterie (LiFePO4) jsou momentálně velmi perspektivní a technologicky vyzrálou konkurencí klasických olověných akumulátorů. Nominální napětí jednoho článku je 3,2 V. Baterie s napětím 12,8 V tak sestává ze čtyř sériově řazených článků. Oproti olověným bateriím netrpí tzv. sulfatací (tvorba nerozpustného síranu olovnatého), která snižuje kapacitu a zkracující životnost. Příčinou je dlouhodobé nedobíjení baterie do plného stavu nebo dlouhodobé nepoužívání baterie. Lithium-železo-fosfátové baterie nemusí být plně dobíjeny, postačuje částečné dobíjení, což je jejich hlavní výhoda oproti bateriím olověným.
 

Další významné výhody LiFePO4 baterie:
 

1. Širší rozsah pracovních teplot – kapacita a životnost není zdaleka tak závislá na teplotách. Možnost instalace v zámrzném prostoru. Provozní teploty baterie jsou v režimu vybíjení: -20°C až +50°C, v režimu nabíjení: +5°C až +50°C. Maximální nabíjecí proud při teplotě baterie < 0°C: 0,05C, např. max 10A pro 200Ah baterii) Při poklesu teploty pod +5 ° C je nabíjení automaticky přerušeno. Aplikace Victron Connect umožňuje pro dobíjení nastavení teploty nižší než +5 ° C, tento uživatelský zásah v sobě však nese ztrátu záruky.  
 

2. Vysoká cyklická životnost. Ta je dána mimo jiné i mírou vybíjení. Cyklem se rozumí každé vybití a následné nabití baterie. Každou baterii vybíjení poškozuje. Čím je vybití hlubší, tím méně těchto cyklů baterie vydrží. Běžné olověné baterie se doporučuje vybíjet maximálně na 50% jejich celkové kapacity, hlubší vybití výrazně zkracuje živost baterie a hrozí její trvalé poškození. LiFePO4 baterie je mimořádně odolná proti tomuto vlivu a běžně se může vybíjet na 20% její celkové kapacity (80% vybití) aniž by to mělo výraznější vliv na její životnost. Kvalitní olověná trakční baterie vybíjená na 50% její kapacity má životnost cca 1500 cyklů, LiFePO4 baterie zvládne neuvěřitelných 5000 cyklů!

3. Nízký vnitřní odpor. Při odběru energie neklade baterie velký odbor. To umožňuje odebírat z baterie relativně velké množství energie, aniž by to baterii poškozovalo. Výhodné při nárazovém odběru většího množství energie.

4. Vysoká hustota energie. Baterie jsou lehké a na kilogram jejich hmotnosti připadá relativně velké množství energie. Mimořádně výhodná vlastnost ve stísněných prostorách nebo na místech s požadavkem k minimalizaci zatížení (typicky například lodě). Ušetřete až 70% hmotnosti a prostoru při zajištění stejného množství energie!

5. Vysoká účinnost. Nabíjením a vybíjením baterie se část energie ztrácí. Míra těchto ztrát určuje účinnost. Snahou pochopitelně je minimalizovat tyto ztráty. U olověných baterií je průměrná účinnost 80%. LiFePO4 baterie dosahují účinnosti 92%. Účinnost je dána také aktuální mírou nabití baterie. Olověné baterie mají relativně nízkou účinnost v konečných fázích dobíjení (i méně jak 50%). LiFePO4 baterie si naopak udržují vysokou míru účinnosti i v konečných fázích nabíjení. Neztrácejte zbytečně drahocennou energii!

6. Nenáročnost v charakteru nabíjecího napětí. Olověná baterie vyžaduje relativně malý rozsah nabíjecí napětí a vysokým rizikem přebíjení a z toho plynoucího poškozování. LiFePO4 baterie tento nedostatek nemá a zvládá 14 až 16 V (s maximálně 4,2 V na článek). Také citlivost na přebíjení je nízká.

 

7. Bluetooth

Díky vestavěné technoligii Bluetooth lze monitorovat napětí teplotu a stavy alarmů.

Velmi užitečná funkce pro lokalizaci potenciálního problému, jako je např. nerovnováha článků.
 

Oproti olověným bateriím vyžaduje LiFePO4 baterie kvalitní nabíjecí balancér. Pokud je dosaženo napětí nižší jak 2,5 V nebo je nabíjecí napětí vyšší jak 4,2 V na článek, hrozí poškození baterie. V žádné baterii nemají jednotlivé články naprosto stejné napětí (stejná míra nabití), ale naopak se víceméně navzájem liší. Olověné akumulátory mají určitou omezenou samoregulační schopnost v rovnoměrném nabíjení všech článků. Pokud jsou některé články baterie již nabité, prochází jimi proud a to umožňuje nabití zbylých méně nabitých článků. U LiFePO4 baterie nabité články neumožňují dobíjení nedobitých článků. I když baterie jako celek má přijatelné napětí, některé články mohou trpět dlouhodobým nedobíjením. V průběhu času se tyto rozdíly mohou prohlubovat. Z těchto důvodů je nutné nabíjet LiFePO4 baterie za pomoci balancéru sledující individuálně každý článek baterie. Balancér nabíjí každý článek jen pro něj vhodnou charakteristikou nezávislou na ostatních článcích (vybalancovávání článků). Balancér je tak nepostradatelné zařízení chránící bateriový systém před poškozením!

Balancér je samozřejmou a integrální součástí LiFePO4 baterie od společnosti Victron energy. Současně baterie disponuje rozhraním k napojení na managementový systém řízení baterií (BMS – battery management systém). Až 5 baterií může být propojeno paralelně a až 4 baterie sériově , takže může být sestavena 48V baterie až do kapacity 1500Ah. S BMS zařízením lze vhodným paralelním a sériovým řazením dosáhnout žádoucí kapacity a napětí.

 

Na první pohled se zdají být LiFePO4 baterie finančně nákladnější v porovnání s olověnými bateriemi. Při bližším pohledu a při přihlédnutí k dlouhé životnosti, vysoké spolehlivosti a vysoké účinnosti je LiFePO4 baterie ta správná volba pro moderní a náročné aplikace.

Baterie je vybavena dvojicí kabeláže pro napojení na VE.Bus BMS zařízení.