使用LiFePO4电池作为汽车电池


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我曾经想过使用LiFePO4电池来替代汽车电池,因为其中有4个串联可提供12.8V的标称电压,非常接近标准的12V电压。根据电池,我们可以并联一些以获得所需的启动电流。由于LiFePO4的寿命比铅酸电池长得多,因此此类电池的使用寿命应更长。

但是有一些问题:

  1. 充电电压。由于大多数交流发电机在充电时会产生约14V的电压,因此使用LiFePO4电池应该没问题,因为这些发电机的最大电压为3.6V,因此在达到14.4V(4 * 3.6V = 14.4V)的情况下,我们几乎没有裕量。单个电池的平衡可以通过简单的耗散BMS来完成,该BMS可以将过多的电荷转储到电阻器中。但是,当电池充电后,我们不可能断开交流发电机的连接,因此这是第一个问题:是否可以将LiFePO4电池保持在浮动充电状态,且电压接近最大电池电压?否则会大大缩短电池寿命?

  2. 充电电流。可以配置一些LiFePO4电池,以便它们可以轻松吸收交流发电机产生的所有充电电流。(假设70A输出和3个并联的40152S电池),那么第二个问题:它能使交流发电机过载吗?还是现代的交流发电机足够聪明,可以降低电压以避免过载?

  3. 没有过放电保护。目前,除了不让其完全放电之外,不知道如何处理它。


此处有一些详细信息:barnson.org/node/1154,最重要的是,我怀疑LiPo能否承受温度,而您的车却停在直射的阳光下。另外(摘自评论):“在非常寒冷的天气中,请不要对LiPos充满电。如果环境温度低于40-50度,并且您要充电至4.2v / cell,则说明LiPo过度充电,其使用寿命可以以数十个周期而不是数百个周期进行编号。”
RJR 2014年

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@RJR LiPo <> LiFePO4。LiFePO4可以承受“更高”的温度。
罗素·麦克马洪

@RussellMcMahon啊,对不起。
RJR

@RJR轻松完成。目前,我正在对LiFePO4进行重点试验。即将有一个远程监控的深层排放应用程序即将运行(否则)
Russell McMahon

如果沿用自己的汽车电池的方法,我会并联一些超级电容器来启动发动机,并且在汽车停下来的时候只使用电池来操作收音机和其他东西。
tokamak

Answers:


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LiFePO4 vs锂离子vs LiPo

一些人对锂离子电池发表了评论,但问题和答案都与磷酸铁锂电池/ LiFePO4有关,我将其简称为LFP4。。
这些与锂离子电池和锂聚合物电池有关,但有很大的不同。
值得注意的是,与LiIon和LiPo(化学上相似)相比,LFP4具有一个内部驻留的惰性锂基,锂位于其中。这降低了质量和体积的能量密度,但也使它们摆脱了破坏性的熔化模式,使其具有更长的循环寿命和更长的日历寿命,更低的容量,更低的最大电压,更好的温度工作和存储范围,更好的总能量效率-整个寿命成本远低于任何铅酸电池。


LFP4(LiFePO4)4电池确实可以很好地替代普通的12V铅酸汽车电池,但要特别注意汽车和进给,以实现非常长的循环寿命和日历寿命。在适当的使用条件下,它们比在任何应用中的任何铅酸电池在寿命期内更具成本效益。

一些适合这种用途的电池制造商是

Thundersky,Winston和SinoPoly

我可以列出其他名称,但是对这些名称的搜索将使您进入正确的区域。所有这些品牌都始于Thundersky,但一直存在着分道扬expensive的情况,昂贵的诉讼正在发生。

温斯顿制造12V 4电池,无法访问电池间连接。据称它们的40 Ah和60 Ah尺寸非常适合汽车使用。Simopoly和Winston都可以制造单节电池,大小从大约10 Ah到great-huge_Ah不等,您可以根据需要将它们绑在一起。我目前正在试验2 x SinoPoly 12v,40Ah电池,每个电池由4 x 40 Ah单电池捆扎而成,以生产一个物理包装。一个12V,40Ah 4芯电池的大小与福特-Prefect电池差不多,重量更轻,但与说一个4缸汽车中最大的LA电池相同。

然而

各种电池制造商的主张相互重叠但不完全相同,充电规格令人怀疑,声称的使用寿命因销售途径而异,甚至著名的卖方也不同意。温斯顿电池的充电规格使用的是可疑的高端电压-高于我对LFP4的预期,但低于锂离子电池-几乎像锂离子电池超保守地运行以获得良好的循环寿命。卖方保证大多数品牌的10 Ah +电池可在5年或10年内使用,但要视各种条件而定,并且可能要使用充放电管理电子设备。充分定型的标准各不相同-许多人声称,只要C的堵塞和放电率在规格范围内,Vma和Vmin就足够了,但是当地供应商需要使用电量监测计和低压截止器。(一世'

Agh-晚宴电话-我将在此处添加1分钟评论,然后稍后再更新(希望如此)

充电电压。由于大多数交流发电机在充电时会产生约14V的电压,因此使用LiFePO4电池应该没问题,因为这些发电机的最大电压为3.6V,因此在达到14.4V(4 * 3.6V = 14.4V)的情况下,我们几乎没有裕量。

有人声称Winston LFP4需要比汽车系统更高的V。其他人则使用它们。

SinoPoly可以对汽车电压进行确认...

单个电池的平衡可以通过简单的耗散BMS来完成,该BMS可以将过多的电荷转储至电阻器。

温斯汀不能像密封一样保持平衡,但是声称超级平衡的单元格还可以。许多经销商出售它们并说了这一点,但是由于这种能力,至少一个大型站点表示不用于深度排放。我会非常警惕。我基于此和奇特的Winston电压为Winston / SinoPoly选择了获得经验的最初选择,并购买了SinoPoly-尽管Winston的规格显然更好。

但是当电池充电后,我们不可能断开交流发电机的连接,

不要开始 您必须能够管理您的能源-而且这很容易做-但如果您的系统坚持违反电池规格(可能并非如此),请不要使用LFP4。

所以这是第一个问题:可以将LiFePO4电池以接近最大电池电压的电压浮动充电吗?否则会大大缩短电池寿命?


小型LFP4的意见不一-说<1 Ah到几Ah一定不要浮出水面,否则它们会早逝。
一些LFP4大型电池制造商声称浮动是可以的。
这样就不会使LiIon或LiPo漂浮,否则……而LFP4存在差异时,我感到不安。从一年以后,我将在“国际专家”级别上知道这个问题的答案:-)(如果仍然活着,天空还没有塌下来,还没有出现很多有趣的事情)。

充电电流。可以配置一些LiFePO4电池,以便它们可以轻松吸收交流发电机产生的所有充电电流。(假设70A输出和3个并联的40152S电池),那么第二个问题:它能使交流发电机过载吗?还是现代的交流发电机足够聪明,可以降低电压以避免过载?

这完全取决于电池和交流发电机的规格。电池有明确的规格。不超过他们。如果您的电池没有好的规格,请不要购买。

没有过放电保护。目前,除了不让其完全放电之外,不知道如何处理它。

这是必不可少的。有多种方法可以这样做,但是LFP4大Ah电池绝对不能在2.75V左右的电压下使用。如果不能确定不要使用它们。它们的成本太高,每体积的重量太轻,无法制成优质的船锚。

匿名...


据我所知,现代汽车交流发电机是针对过载进行自我调节的,也就是说,如果您尝试汲取过多电流,只会降低电压;如果制冷起作用,则过载时只会产生更多的热空气,但不会受到影响通常会造成任何损害。随着钳位电压的增加,废热将减少。
KalleMP 2014年

@KalleMP是-交流发电机调节器会限制最大电压-理想情况下会这样做,以智能方式允许过压升压电荷,然后下降至浮动电压。交流发电机本身受铁心饱和电流限制,可以设计成无限期地承受短路。有几个潜在的问题(双关语:-))问题。在待机模式下,铅酸以13.7V的电压浮动,可以无限期施加该电压。这可能是不够的什么温斯顿说,可能更比中聚说,可能不是我决定的,是正确的,当我变得更加专业和....
拉塞尔麦克马洪

...从CC chg到浮充的转换点可能是这样的:如果最好不要给电池充上大量电荷|| 可能更糟,建议也相差很大,LiFePO4可以安全漂浮,但可以因此被破坏。AA(14500电池= 14mm直径x 50mm长)中的小LiFePO4到18650尺寸(如A123和许多LiIon笔记本电池一样为18mm x 65mm)电池范围在充电时一定不要浮动。如果这样做的话,使用寿命将大大缩短。可以放平大电池(比如说10Ah向上的电池)而不是小圆柱形的电池,这是为什么?....
罗素·麦克马洪

....或如果其中一种或其他做法是错误的或不必要的| 另外,许多中国货源现在都在出售标明为LiFeYPO4的锂,其中添加的Y为钇。如果有什么不知道,这会有什么区别。温斯顿如何在理论上化学性质相同的系统中使用更高的电压尚不清楚。温斯顿为何将深层放电家用太阳能保修从“ 5000次循环”更改为“ 10年”,这是未知的;为何温斯顿认为他们可以安全地密封电池以使其无法平衡;为何除了密封温斯顿电池之外,没有人会知道:- )。给我一年,我应该知道
罗素·麦克马洪

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@ neverMind9汽车制造商并不关心汽车一生中要付出的代价,他们会在工厂门外为他们付出代价。考虑一下邪恶的可执行“节省空间”轮胎。他们节省了汽车制造商的钱,并允许他们在实现相同内部容积的同时将汽车制造得稍小一些。也略轻一些,因此性能略好,价格稍便宜。为此,他们牺牲了您的安全性,长期的便利性和实用性以及...。对于相同的初始性能,LiFePO4的成本更高,并且寿命与它们无关,因此它们不是启动器(注意双关)。
罗素·麦克马洪

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对于它的价值,我已经用4节10A Ah LiFePO4电池组浮起了电池,我用扁平的3.2V电池组自己制造了两年以上,没有任何问题。我已将其用作具有pico-PSU电源的Mini-ITX计算机的备用电源。75W直流电源的输入电压为14.5V,电池在短暂的时间内为计算机提供了更多的动力。电池仍能正常工作。

据我了解:对电池充满电,然后保持其电压不是很好。这是因为内部充电电阻的散热仍然会在电池中必要的氧化层处消失。LiFePO4对它的敏感性不如LiPo,并且在较低电压下浮动比在最大水平下浮动引起的问题少。


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在街上很容易找到锂摩托车电池。它们位于标准电池盒中,具有相同的端子,并且在包装盒内具有所有必需的电路。它们也很轻,感觉就像是空荡荡的商店陈列柜。价格比铅酸电池高出约50%。

鉴于锂电池的故障模式经常涉及猛烈的火灾,您是否真的想将自己的设计放在昂贵的机器中,紧挨着汽油和几升机油?

高能电池工程最好留给工程师。他们拥有进行必要实验的经验和预算,而且他们并不关心测试单元是否会蓬勃发展-几乎可以预料,这样做会几次。


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锂离子>磷酸铁锂。您可以开车穿过LiFePO4电池的心脏,这会给您带来令人讨厌的外观,并且可能会继续起作用。LiFePO4可以制成出色的汽车电池,但仍需要适当的护理和喂养。
罗素·麦克马洪

对于那些阅读以下内容的人:您不能通过LiFePO4电池驱动钢桩并期望它能工作。当您这样做时,它甚至可能导致冒烟和发热,并可能停止工作。但是,它比LiPo和LiIon电池坚固得多。
乔恩·瓦特
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