Литиевые батареи в автодомах становятся все более популярными. И это неудивительно, ведь литий-ионные батареи обладают множеством преимуществ, особенно в автодомах. Литиевая батарея в кемпере обеспечивает экономию веса, большую емкость и более быструю зарядку, что упрощает автономное использование автодома. В преддверии нашей предстоящей переделки мы изучаем рынок, рассматривая плюсы и минусы литиевых батарей и то, что необходимо изменить в существующих решениях.литий-ионные аккумуляторы для автодомов.

Зачем в автодоме литиевая батарея?

Обычные свинцово-кислотные аккумуляторы (и их модификации, такие как гелевые и AGM-аккумуляторы) устанавливаются в передвижных домах уже несколько десятилетий. Они работают, но эти аккумуляторы не идеальны для использования в передвижных домах:

• Они тяжёлые
• Из-за неблагоприятного заряда у них короткий срок службы.
• Они не очень подходят для многих сценариев применения.

Однако обычные батареи относительно недороги, хотя AGM-аккумуляторы тоже стоят дорого.

Однако в последние годыЛитиевая батарея 12 ВЛитиевые батареи все чаще используются в автодомах. В кемпере они по-прежнему остаются своего рода роскошью, поскольку их цена значительно выше, чем у обычных перезаряжаемых батарей. Но у них есть множество преимуществ, которые нельзя игнорировать и которые позволяют оценить их стоимость в перспективе. Подробнее об этом в следующих разделах.

В 2018 году мы получили наш новый фургон с двумя бортовыми AGM-аккумуляторами. Мы не хотели сразу от них избавляться и планировали заменить их на литиевые только по истечении срока службы AGM-аккумуляторов. Однако планы могут измениться, и чтобы освободить место в фургоне для предстоящей установки дизельного обогревателя, мы решили установить литиевый аккумулятор в автодоме. Мы подробно расскажем об этом, но, конечно, мы провели большую предварительную работу по изучению вопроса, и хотели бы представить результаты в этой статье.

Основы работы литиевых батарей

Для начала, несколько определений для уточнения терминологии.

Что такое LiFePO4?

В связи с литиевыми батареями для автодомов неизбежно встречается несколько громоздкий термин LiFePo4.

LiFePo4 — это литий-ионный аккумулятор, в котором положительный электрод состоит из фосфата лития-железа вместо оксида лития-кобальта. Это делает аккумулятор очень безопасным, поскольку предотвращает тепловой разгон.

Что означает буква Y в аббревиатуре LiFePoY4?

В обмен на безопасность, раннееЛитий-железо-фосфатные (LiFePo4) батареиимела меньшую мощность.

Со временем этому противодействовали различными методами, например, с помощью иттрия. Такие батареи тогда стали называть LiFePoY4, и их также (редко) можно встретить в автодомах.

Насколько безопасна литиевая батарея в автодоме?

Как и многие другие, мы задавались вопросом, насколько безопасны литиевые батареи при использовании в автодомах. Что произойдет в случае аварии? Что случится, если случайно произойдет перезарядка?

На самом деле, многие литий-ионные батареи вызывают опасения с точки зрения безопасности. Именно поэтому в секторе мобильных домов используется только вариант LiFePo4, который считается безопасным.

Циклическая стабильность литиевых батарей

В ходе исследований аккумуляторных батарей неизбежно встречаются термины «цикловая стабильность» и «глубина разряда», которые взаимосвязаны. Ведь циклическая стабильность — одно из главных преимуществ литий-ионных батарей в автодомах.

«Глубина разряда» (DoD) теперь указывает, насколько сильно разряжена батарея. То есть, степень разряда. Потому что, конечно, имеет значение, разряжаю ли я батарею полностью (100%) или только на 10%.

Таким образом, стабильность циклов имеет смысл только в связи со спецификацией Министерства обороны. Ведь если я разряжаю батарею только до 10%, легко достичь многих тысяч циклов, но это не должно быть практичным.

Это намного больше, чем могут обеспечить обычные свинцово-кислотные батареи.

Преимущества литиевой батареи в автодоме

Как уже упоминалось, литиевая батарея в кемпере предоставляет множество преимуществ.

• Легкий вес
• Высокая вместимость при тех же размерах
• Высокая полезная емкость и устойчивость к глубокому разряду.
• Высокие зарядные и разрядные токи
• Высокая циклическая стабильность
• Высокая степень безопасности при использовании LiFePo4

Полезная емкость и сопротивление глубокому разряду литиевых батарей

В то время как обычные батареи следует разряжать лишь примерно до 50%, чтобы не сильно сократить срок их службы, литиевые батареи можно разряжать до 90% их емкости (и даже больше).

Это означает, что нельзя напрямую сравнивать емкость литиевых батарей с обычными свинцово-кислотными батареями!

Более быстрое энергопотребление и простая зарядка

В то время как обычные батареи заряжаются медленно и, особенно к концу цикла зарядки, практически не потребляют ток, литиевые батареи не имеют этой проблемы. Это позволяет заряжать их гораздо быстрее. Именно так зарядное устройство по-настоящему демонстрирует свои преимущества, а также позволяет солнечной системе выйти на новый уровень. Ведь обычные свинцово-кислотные батареи сильно «тормозят», когда они уже достаточно заряжены. Литиевые же батареи буквально поглощают энергию до тех пор, пока не зарядятся полностью.

В то время как свинцово-кислотные аккумуляторы имеют тот недостаток, что часто не заряжаются от генератора (из-за низкого потребления тока в конце цикла зарядки), и, следовательно, срок их службы сокращается, литиевые аккумуляторы в автодоме обеспечивают удобство зарядки.

БМС

Литиевые батареи оснащены так называемой BMS (системой управления батареей). Эта BMS контролирует состояние батареи и защищает её от повреждений. Таким образом, BMS может предотвращать глубокий разряд, просто не допуская потребления тока. BMS также может предотвращать зарядку при слишком низких температурах. Кроме того, она выполняет важные функции внутри батареи и балансирует элементы.

Этот процесс происходит в фоновом режиме, и обычному пользователю не приходится с ним сталкиваться.

интерфейс Bluetooth

Многие литиевые батареи для автодомов оснащены интерфейсом Bluetooth. Это позволяет контролировать состояние батареи с помощью приложения для смартфона.

Мы уже знакомы с этой функцией благодаря нашим контроллерам заряда солнечных батарей Renogy и монитору батарей Renogy и оценили ее по достоинству.

Лучше для инверторов

Литиевые батареи способны выдавать высокие токи без падения напряжения, что делает их идеальными для использования в различных целях.12-вольтовый инверторТаким образом, если вы любите использовать электрические кофемашины в автодоме или хотите пользоваться феном, литиевые батареи в автодоме имеют свои преимущества. Если же вы хотите готовить еду с помощью электричества в кемпере, вам в любом случае вряд ли удастся обойтись без литиевых батарей.

Снизьте вес, используя литиевые батареи в передвижном доме.

Литиевые батареи значительно легче свинцовых батарей сопоставимой емкости. Это большое преимущество для многих путешественников на автодомах, которым приходится проверять весы перед каждой поездкой, чтобы убедиться, что они по-прежнему находятся на дороге в разрешенной зоне.

Пример расчета: Изначально у нас было 2 AGM-аккумулятора по 95 Ач. Они весили 2×26=52 кг. После переоборудования под литиевые батареи нам нужно всего 24 кг, то есть мы экономим 28 кг. И это еще одно выгодное сравнение для AGM-аккумулятора, потому что мы утроили его полезную емкость, кстати!

Увеличение емкости с помощью литиевой батареи в автодоме.

В результате того, что литиевая батарея легче и меньше свинцовой батареи той же емкости, вы, конечно же, можете получить большую емкость при том же объеме и весе. Зачастую экономия места сохраняется даже после увеличения емкости.

В связи с предстоящим переходом с AGM-аккумуляторов на литий-ионные, мы утроим полезную емкость, при этом занимая меньше места.

срок службы литиевой батареи

Срок службы литиевой батареи в автодоме может быть весьма значительным.

Начнём с того, что правильная зарядка проще и легче, и что не так легко повлиять на срок службы из-за неправильной зарядки и глубокого разряда.

Но литиевые батареи также обладают высокой стабильностью циклов зарядки/разрядки.

Пример:

Предположим, вам ежедневно требуется вся емкость литиевой батареи емкостью 100 Ач. Это значит, что вам понадобится один цикл зарядки/разрядки в день. Если вы будете в дороге круглый год (то есть 365 дней в году), то вашей литиевой батареи хватит на 3000/365 = 8,22 года.

Однако подавляющее большинство путешественников вряд ли будут находиться в дороге круглый год. Вместо этого, если предположить, что 6 недель отпуска равны 42 дням, и добавить еще несколько выходных, чтобы в общей сложности получилось 100 дней путешествий в год, то мы получим 3000/100 = 30 лет жизни. Огромная цифра, не правда ли?

Не следует забывать: в спецификации указана глубина разряда 90%. Если вам требуется меньше энергии, срок службы также увеличивается. Вы можете активно контролировать этот параметр. Если вам ежедневно требуется 100 Ач, вы можете просто выбрать батарею вдвое большей емкости. И в результате типичная глубина разряда составит всего 50%, что увеличит срок службы. При этом: батарея, прослужившая более 30 лет, скорее всего, будет заменена из-за ожидаемого технологического прогресса.

Длительный срок службы и высокая полезная емкость также позволяют оценить стоимость литиевой батареи в автодоме в перспективе.

Пример:

Аккумулятор Bosch AGM емкостью 95 Ач в настоящее время стоит около 200 долларов.

Из 95 Ач емкости AGM-аккумулятора следует использовать только около 50%, то есть 42,5 Ач.

Литиевая батарея Liontron RV аналогичной емкости 100 Ач стоит 1000 долларов.

На первый взгляд, это кажется в пять раз дороже литиевой батареи. Но с Liontron можно использовать более 90% емкости. В примере это соответствует двум AGM-аккумуляторам.

Сейчас цена литиевой батареи, скорректированная с учетом полезной емкости, по-прежнему более чем вдвое выше.

Но теперь вступает в игру стабильность циклов работы. Здесь информация от производителя сильно различается – если вообще удастся ее найти (для обычных батареек).

• В случае с AGM-аккумуляторами речь идёт о сроке службы до 1000 циклов.
• Однако, согласно рекламе, литий-железо-фосфатные (LiFePo4) батареи выдерживают более 5000 циклов зарядки/разрядки.

Если литиевая батарея в автодоме действительно выдерживает в пять раз больше циклов зарядки/разрядки, то...литиевая батареяпревзойдёт AGM-аккумуляторы по соотношению цены и качества.