LiFePO4 заряжают до 3,65 В на ячейку. Для сборки 4S это 14,6 В, для 8S — 29,2 В, для 16S — 58,4 В. Ток по паспорту ячейки EVE LF105 — 0,5C, то есть 50 А для батареи на 100 А·ч. И самое важное: подавляющее большинство нерабочих батарей, которые к нам приезжают, убила не нагрузка и не возраст, а неподходящее зарядное устройство.
🛡️ Главная причина смерти батареи — чужое зарядное
Когда к нам возвращается батарея с просьбой «посмотрите, она больше не держит», в подавляющем большинстве случаев история одинаковая: её заряжали тем, что было под рукой. Автомобильным зарядным, универсальным «умным» устройством с режимом восстановления, блоком питания без отсечки. Батарея при этом может отработать месяц-другой вполне нормально — а потом теряет ёмкость скачком.
Причина в одной цифре. Свинцовая батарея любит, когда её время от времени «подтягивают» повышенным напряжением: режимы выравнивания и десульфатации сделаны именно для этого и заложены почти в каждое автомобильное зарядное. Для LiFePO4 то же действие — выход за верхнюю отсечку 3,65 В на ячейку, после которого ячейка уже не возвращается к прежней ёмкости.
⚡ Короткий ответ: до какого напряжения заряжать вашу сборку
Напряжение заряда считается от одной ячейки. Берём паспортную отсечку 3,65 В и умножаем на количество ячеек в последовательной цепи — это и есть та цифра, которую должно показать зарядное устройство в конце заряда.
| Сборка | Номинал на корпусе | Напряжение заряда (3,65 × N) | Ток 0,5C |
|---|---|---|---|
| 4S | 12,8 В | 14,6 В | 50 А (100 А·ч) |
| 8S | 25,6 В | 29,2 В | 50 А (100 А·ч) |
| 15S | 48 В | 54,75 В | 50 А (100 А·ч) |
| 16S | 51,2 В | 58,4 В | 50 А (100 А·ч) |
| 24S | 76,8 В | 87,6 В | 52,5 А (105 А·ч) |
Последняя строка — про нашу тяговую батарею ANTPower 76,8 В на 105 А·ч: 24 ячейки EVE LF105 последовательно. Именно на ней видно, откуда берётся путаница с цифрами на корпусе. Для больших сборок смотрите паспорт самой батареи: у нашей тяговой мы советуем спокойные 26 А (0,25C), а 52 А — это наш верхний предел.
Почему зарядное показывает 14,6 В, когда на батарее написано 12,8 В
Это самое частое недоразумение с LiFePO4, и оно не имеет отношения к неисправности. На корпусе пишут номинальное напряжение — 3,2 В на ячейку, умноженные на количество ячеек. Номинальное напряжение описывает середину рабочего диапазона, а не его верх.
Верх задаёт другая цифра из того же паспорта — отсечка заряда 3,65 В. Разница между 3,2 и 3,65 В на ячейке выглядит мелочью, но на сборке 16S это уже 51,2 против 58,4 В. Поэтому зарядное устройство, которое «показывает слишком много», чаще всего показывает ровно то, что должно.
Обратная сторона той же шкалы — нижняя отсечка 2,5 В на ячейку. Ниже этого предела ячейку разряжать нельзя, и за этот предел отвечает BMS.
🔋 Сколько ампер лить: 0,3C, 0,5C или максимальные 1C
Паспорт LF105 называет стандартным током заряда 0,5C — половину ёмкости в амперах. Для ячейки на 105 А·ч это 52,5 А, для батареи на 100 А·ч — 50 А. Максимальный постоянный ток заряда — 1C, то есть вдвое больше, и это уже режим «можно, но без запаса».
У наших готовых батарей та же логика написана простыми словами. В характеристиках готовых батарей LiFePO4 Datouboss и Mfuzop на 12 В и 100 А·ч стоит строка «ток заряда умеренный/быстрый: 30 А / 50 А». Пересчёт даёт 0,3C и 0,5C — производитель батареи сам разводит ежедневный режим и режим «надо быстрее».
Батарея 100 А·ч, ток 50 А: фаза постоянного тока длится примерно полтора-два часа. Дальше ток начинает падать, и последние проценты батарея добирает медленнее — это время задаёт уже зарядное устройство, в паспорте ячейки его нет. При 30 А фаза постоянного тока растянется примерно на три часа, зато ячейки меньше греются.
CC/CV: почему заряд идёт ещё долго после 14,6 В
Паспорт описывает процедуру заряда буквально: сначала постоянный ток 0,5C до 3,65 В, затем зарядное устройство удерживает это напряжение, а ток сам падает. Заряд считается завершённым, когда ток опустился ниже 0,05C — для батареи на 100 А·ч это 5 А.
Отсюда две вещи, которые пугают новичков, хотя обе — норма. Первое: напряжение уже дошло до 14,6 В, а зарядное ещё работает — это фаза удержания, она и добирает последние проценты. Второе: под конец ток падает до единиц ампер.
Температура заряда: ноль градусов — жёсткий предел
В паспорте LF105 два разных диапазона, и путать их дорого. Заряд разрешён в пределах 0…55 °C. Разряд — от −20 °C до тех же 55 °C. То есть батарея, которая спокойно отдаёт ток на морозе, принимать заряд в тех же условиях не имеет права.
Это окно ячейки: на корпусе нашей батареи Mfuzop заряд 0…45 °C. Цифра потерь не катастрофическая: по паспорту при −20 °C ячейка отдаёт не менее 70 % ёмкости. Опасен именно заряд: на минусе литий оседает на аноде металлом, и это повреждение не восстанавливается — в отличие от временной просадки ёмкости на холоде.
Что ещё должно уметь зарядное: завершение заряда и контроль
Правильное верхнее напряжение — условие необходимое, но не достаточное. Второе, на что смотрим, — умеет ли устройство завершать заряд. Простой источник питания без фазы удержания либо держит напряжение вечно, либо отключается по таймеру; ни первое, ни второе паспортной процедуре не соответствует.
Третье — контроль. Паспорт ячейки в разделе «Attentions» требует, чтобы во время заряда и разряда контролировались напряжение, ток и температура. Без такого контроля ячейка эксплуатируется вне паспорта.
Балансир и BMS: кто на самом деле завершает заряд
Ячейки в сборке никогда не одинаковы до сотых вольта. В конце заряда, когда кривая напряжения идёт круто вверх, эта разница вылезает: одна ячейка уже на 3,65 В, соседняя ещё на 3,55 В. Дальше заряжать сборку нельзя — первая уйдёт за отсечку.
Эту разницу убирает балансир. Пассивный сливает избыток с самой высокой ячейки в тепло; активный перекачивает заряд в отстающие и потому работает быстрее на больших сборках. В нашем каталоге есть BMS с активным балансиром на 8S-20S, а к платам JK — модуль JK RS485 для связи с инвертором, который позволяет инвертору видеть состояние ячеек и останавливать заряд самому.
Как именно инвертор и BMS договариваются между собой, мы разобрали отдельно — в материале про кабель связи RS-485 между BMS и инвертором.
Хранение: сколько заряда оставлять перед паузой
Полностью заряженная батарея на полке стареет быстрее полузаряженной. Паспорт формулирует это числами: для хранения дольше месяца — 0…35 °C, уровень заряда 30–50 %, и раз в полгода батарею нужно прогнать циклом заряд-разряд.
Саморазряд при этом небольшой: не более 3 % в месяц; условия замера — 25 °C и заряд 30–50 %.
Для ежедневной работы паспорт советует другое окно — 10–90 % SOC. Заряжать до сотни не запрещено — просто в более узком окне ячейка живёт дольше.
📦 Что из этого есть у нас
Готовые батареи со встроенной BMS, где режим заряда уже согласован производителем, — это батарея Mfuzop 12,8 В на 100 А·ч и её соседи по разделу на 12 и 24 В. Для самостоятельной сборки есть отдельные ячейки LiFePO4 и модули, к ним — BMS с балансиром.
Если заряд идёт от солнца, напряжение заряда задаёт гибридный инвертор с режимом заряда АКБ: в его настройках выставляются те же 14,6 / 29,2 / 58,4 В в зависимости от сборки. А соединения между ячейками — отдельная тема со своими числами, мы разобрали её в материале о том, что ставить между ячейками LiFePO4.
❓ Частые вопросы
Можно ли заряжать LiFePO4 обычным свинцовым зарядным?
Нет, если в нём есть режим выравнивания или десульфатации: они поднимают напряжение выше рабочего, и ячейка выходит за отсечку 3,65 В. Подходящее зарядное — то, что держит заданное напряжение (14,6 В для 4S) и завершает заряд по спаданию тока.
Сколько времени заряжается батарея на 100 А·ч?
Током 50 А фаза постоянного тока займёт примерно полтора-два часа, током 30 А — около трёх. После этого напряжение удерживается, ток спадает, и последние проценты добираются медленнее.
Можно ли заряжать на морозе?
Нет. Паспорт ячейки LF105 разрешает заряд в диапазоне 0…55 °C. Разряжать можно от −20 °C, и на этом морозе ячейка отдаёт не менее 70 % ёмкости, но принимать заряд ниже нуля ей нельзя.
Почему зарядное показывает 14,6 В, а на батарее написано 12,8 В?
12,8 В — номинальное напряжение (3,2 В × 4 ячейки), 14,6 В — напряжение завершения заряда (3,65 В × 4). Обе цифры из одного паспорта и описывают разные точки диапазона.
Можно ли заряжать от автомобильного генератора?
Только через устройство, которое держит напряжение LiFePO4. Бортовая сеть авто рассчитана на свинцовую батарею, а её профиль заряда другой — нужен зарядный преобразователь с правильной отсечкой.
Вредит ли быстрый заряд 50 А батарее на 100 А·ч?
Нет, это паспортный режим 0,5C. Предел 1C — это паспорт ячейки; у готовой батареи предел задаёт её собственный паспорт и BMS, и в наших батареях 12 В на 100 А·ч это те же 50 А. Ежедневно выгоднее заряжать умеренным током: меньше нагрев и легче работа балансира.
До какого уровня заряжать батарею, если она будет стоять без работы?
До 30–50 % и хранить при 0…35 °C, раз в полгода прогнать циклом. Саморазряд по паспорту — не более 3 % в месяц при 25 °C и заряде 30–50 %.
Коротко о главном
Напряжение заряда считается от ячейки: 3,65 В × количество ячеек, и именно эта цифра, а не номинал на корпусе, должна стоять в настройках зарядного устройства или инвертора. Ток 0,5C — штатный режим по паспорту, 1C — предел. Заряд только при плюсовой температуре, разряд можно и на морозе. Завершает заряд не таймер, а спадание тока ниже 0,05C, и делает это вместе с балансиром, который выравнивает ячейки на самом верху кривой.
Следующий шаг: если собираете батарею сами — начните с выбора BMS с балансиром под своё количество ячеек, потому что именно она держит обе отсечки.
