リチウムボートバッテリーの取り付け方法
をインストールする リチウムイオン電池 銀行は、青い海をクルージングするヨットの電力需要の増加に対する現在の答えです, 特に調理にLPGの使用をやめようとしている場合は.
しかし, リチウムイオン電池の取り付けは難しく複雑な場合があります, そして、それが間違って行われた場合, 重大な火災の危険性があります.
まず始めに, 現在、ボートでの使用に推奨されている安全なリチウムイオン電池セルはリン酸鉄リチウムです。 (LiFePO4), LFPとしても知られています.
まだ発火する可能性はありますが、 (どのバッテリーでも同じように) 位置が間違っていたり、間違って使用されている場合, これらのセルはいくつかの国の消防当局による広範なテストを受けており、通常はそれ自体で耐火性を備えています。.
船上で使用する場合, ニッケルを含む自動車用リチウムイオン混合物を使用しないことを強くお勧めします。, コバルト, マンガンは経験する可能性がはるかに高いため、 “熱暴走” 故障した場合.
以前の電気自動車のバッテリーが元々機能するように作られていたものと同じ複雑な保護メカニズムを移す実用的な方法はないため、, これにより、これらのバッテリーの使用が事実上排除されます.
高電圧システム (多くの場合48V, 72V, または96V) 通常は電気推進ヨットで使用されます, 適切に設計された制御システムが必要.
これらの用途には、より高いエネルギー密度を備えたリチウムイオン電池セルを使用するのが魅力的ですが、, リチウムコバルトなど (LiCoO2), そうすることは非常に高価であり、専門的な設計と設置が必要になります.
さらに, 保険に加入できないのに、なぜこのタイプのバッテリーをヨットに搭載するのでしょうか。?
LFPバッテリーの利点
LFP バッテリーには、鉛蓄電池に比べて 2 つの重要な利点があります (ザ) 電池: 彼らはすぐに受け入れてくれます, 高電流再充電が可能で、定期的な再充電を必要とせずに、実質的に空になるまで使い切ることができます。 100% 充電状態 (SOC).
実際には, 彼らは通常、次の間の SOC の位置を占めることに満足しています。 20% に 80%. 内蔵バッテリー管理システムの大部分は、 (BMS) 約12Vで電源が切れます, これは約に匹敵します 10% SOC, LFP を傷つけることなく完全に空にすることもできます.
BMS は約 14.2V で充電電源を自動的にオフにする必要があります。, 過負荷を防ぐために, 完全に充電されたとき.
さらに, LFP バッテリーは、同等の容量の LA バッテリーよりもはるかに多くの充電サイクルを提供します。. ついに, また、どの種類の LA バッテリーよりも大幅に軽量です。, セーリングヨットのバランスとパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります.
LFP変換?
LFP バッテリーに接続された配線と回路保護は、非常に大きな電流を受け入れたり放電したりする能力を考慮して、タスクに合わせて処理およびカスタマイズできなければなりません。.
また、2 つ以上のいわゆる接続が常に可能であるとは限らないことにも留意することが重要です。 “ドロップイン” LFPバッテリー (先天的にBMSを持っている人) 直列または並列で組み合わせて大きなバンクを作る.
追加の容量が必要な場合, 通常は、個別の 3.2V セルからカスタム バンクを構築し、単一の外部 BMS を追加してバンク全体を同時に動作させることが推奨されます。.
新品を購入する必要があります, 個々のセルから独自のバッテリーバンクを組み立てたい場合は、グレード A セル.
中国からオンラインで安価に購入されるものの多くは、無停電電源装置で頻繁に交換される中古セルです。 (UPS) またはデータストレージバンクで使用される他の同様のデバイス.
幸運の可能性があるにもかかわらず, お金を取り戻すのはほぼ不可能なので、チャンスを得る価値はありません.
セルの容量がテストされ、比較的類似した電圧レベルに達することが理想的です。, ただし、確実にするには、最初にそれらのバランスをとる必要があります.
実現可能ですが, 船首スラスターとアンカーウインドラスの操作に LFP を使用することは推奨されません. ほとんどのものは、瞬間的なものであるため、関係なく機能しません。, これらのデバイスの高電流需要は、BMS の出力しきい値を頻繁に超えます。.
LFP のインストールで最も疑問が生じるのは、充電用にデバイスを正しく設定する方法です。.
ボート上の他の事柄と同様に、個人的かつ実際的な判断を下さなければなりません, これらの多くはボートのサイズと種類に応じて変更される場合があります.
細胞寿命の向上
LFP バッテリーは、鉛蓄電池よりも大幅に高いレート (最大 1C) で充電および放電できます。 (ザ) 抵抗がはるかに低いため、 (1 ×容量, または 100Ah バッテリーの場合は 100A).
バッテリーの過充電を防ぐために、充電電流が 0.015C ～ 0.03C の間に低下した場合、充電を停止する必要があります。. しかし, 通常、その時点までは 0.5C ～ 1.0C の間で充電されます。.
一部のメーカーでは、バッテリーのストレスをさらに軽減し、寿命を延ばすために、0.1C で充電を停止することを推奨しています。. LFP バッテリーが半分しか充電されていないときに SOC がピークに達する可能性があるため, バッテリー電圧だけでは特定できません. 加えて, 完全に充電された 12.8V LFP バッテリーの静止電圧は 13.4V ～ 13.6V です。, これは一般的な鉛蓄電池の 12.7V よりも大幅に高くなります。. LA バッテリーが 11.8V である必要がある場合, それでも13Vと表示されます 20% SOC.
バッテリーの充電
1.
設置場所や維持する予定の現在の機器に合わせてオルタネーターの充電を設定する方法は、LFP アップグレードの最も複雑な側面の 1 つです。.
内部抵抗が極めて低いため、, LFP バッテリーはオルタネーターからできる限り多くの電流を消費します。. これを放置しておくと、オルタネーターの巻線が過熱して最終的に故障してしまいます。.
おそらくオルタネーターに過負荷がかかるでしょう, 電圧感知リレー (VSR), LA のエンジン始動バッテリーをオルタネーターの出力に直接接続したままにし、VSR を使用して LA の家庭用バッテリー バンクの代わりに LFP レジャー バンクを充電する場合. 実際には, たとえVSRがこの状態を生き延びたとしても, LFP の静止電圧が高いため、リレーが常に作動し続ける必要があるため、正常に機能しません。.
推奨される解決策の 1 つは、外部スマート オルタネーター レギュレータの取り付けです。. このデバイスにはバッテリーとオルタネーター用の温度センサーが装備されています, また、LFP バンクが最大量の充電を受け取ることができるようにしながら、オルタネーターを安全な動作温度範囲内に保つために必要に応じて充電を調整します。.
2.
DC-DCの取り付け (B2B) スタートバッテリーとLFPハウスバンクの間に充電器を接続し、オルタネーターからスタートバッテリーを直接充電するのは、そのシンプルさのため人気のある戦略です。.
このアプローチの主な利点は、DC-DC 充電器がオルタネーターと始動バッテリーの電流使用量を最小限に抑えながら、出力充電パラメーターが LFP ハウス バンクと完全に互換性があることを保証することです。.
さらに, 何らかの理由で LFP BMS がシャットダウンした場合でも、始動バッテリーを正常に充電し続ける可能性があるためです。, オルタネータダイオードは保護されています.
唯一の重大な欠点は、銀行に送信できる充電量が DC-DC 充電器の最大出力によって制限されることです。. より高い総充電電流が必要な場合, この欠点は、複数の DC-DC 充電器を並列に接続することで回避できます。.
調整された温度
1.
私は最近、 として知られるテクニックについて知りました。 “靴紐,” として知られることもあります “ロングワイヤー規制。”
オルタネーターを直接接続する必要があります, レギュレーターが内蔵されている, LFP銀行へ, ケーブルの直径と長さを調整して、引き出される電流の量を制御する, オームの法則を使用して充電電流をオルタネーターの安全な動作負荷制限内のレベルまで下げるために必要な抵抗を計算します。. この原則は当てはまりますが、, ワイヤを抵抗器として使用するとワイヤが発熱するため、専門の海洋電気団体は推奨しません。. また、事故が発生した場合に保険会社がこの慣行をサポートする可能性は低いです。.
2.
LFP バッテリーに関する 1 つの問題 “ドロップイン” さまざまな点では、BMS はバッテリーが完全に充電されたと判断すると、バッテリーへの電力供給を停止します。.
これがソーラー充電器であっても DC-DC 充電器であっても許容されます. しかし, それがあなたのオルタネーターなら, 負荷をすぐに停止すると、出力ダイオードが確実に破壊されます。.
ついに, LFP バッテリーは 0°C 以下では充電されないことに留意することが重要です。.
したがって、温度が頻繁に 5°C 以上に低下する場合は、バッテリー ボックスをヒート パッド上に設置して、5°C 以上の温度を維持する必要があります。.
最終的には支払いを受け入れることになります, しかし、その結果としてかなりの電力使用量が発生します.
LFPバッテリーに切り替える場合, 留意すべきもう 1 つの重要な物理的考慮事項があります.
ドライブベルトが、充電率の上昇によるオルタネーターの負荷の増加に対応できることを確認する必要があります。.
ベルトが正しい種類であることを確認してください, 良い状態, そして適切に張られている.
通常の V ベルトを使用できるのは、最大定格 75A のオルタネーターのみです。.
この上に, 強力なベルトとプーリー, マルチチャンネルサーペンタインベルトドライブなど, 必要とされています.
さまざまなバッテリー構成
以下は、LFP ハウスバッテリーと LA エンジン始動のためのトップ 3 の設置テクニックです。:
太陽エネルギーまたはオルタネーターで家のバッテリーを充電できる. 長所: 失敗リスクが最も低い; シンプルで安全. 短所: 各バッテリーが最大容量に達すると、追加の充電は無駄になります。.
太陽光発電で家を始める, バッテリーを始動させるためのオルタネーター, またはDC-DC充電器で家を起動します. ポジティブ: 住宅用 LFP は適切な LFP 設定に充電され、オルタネーターは予期せぬ切断から保護されています。. 短所: 最大充電速度はDC-DC充電器によって制限されます.
オルタネーターと太陽光発電を介して家から始動バッテリーまでDC-DC. ポジティブ: LFPハウスバンクの最大チャージによる高速チャージ. 短所: オルタネーターの過熱を防ぐために外部オルタネーター調整が必要です.
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