LiFePO4 заряджають до 3,65 В на комірку. Для збірки 4S це 14,6 В, для 8S — 29,2 В, для 16S — 58,4 В. Струм за паспортом комірки EVE LF105 — 0,5C, тобто 50 А для батареї на 100 А·год. І найважливіше: переважну більшість неробочих батарей, які до нас приїжджають, вбило не навантаження і не вік, а невідповідний зарядний пристрій.
🛡️ Головна причина смерті батареї — чуже зарядне
Коли до нас повертається батарея з проханням «подивіться, вона більше не тримає», в переважній більшості випадків історія однакова: її заряджали тим, що було під рукою. Автомобільним зарядним, універсальним «розумним» пристроєм із режимом відновлення, блоком живлення без відсічки. Батарея при цьому може відпрацювати місяць-другий цілком нормально — а потім втрачає ємність стрибком.
Причина в одній цифрі. Свинцева батарея любить, коли її час від часу «підтягують» підвищеною напругою: режими вирівнювання і десульфатації зроблені саме для цього і закладені майже в кожен автомобільний зарядний. Для LiFePO4 та сама дія — вихід за верхню відсічку 3,65 В на комірку, після якого комірка вже не повертається до попередньої ємності.
⚡ Коротка відповідь: до якої напруги заряджати вашу збірку
Напруга заряду рахується від однієї комірки. Беремо паспортну відсічку 3,65 В і множимо на кількість комірок у послідовному ланцюзі — це і є та цифра, яку має показати зарядний пристрій наприкінці заряду.
| Збірка | Номінал на корпусі | Напруга заряду (3,65 × N) | Струм 0,5C |
|---|---|---|---|
| 4S | 12,8 В | 14,6 В | 50 А (100 А·год) |
| 8S | 25,6 В | 29,2 В | 50 А (100 А·год) |
| 15S | 48 В | 54,75 В | 50 А (100 А·год) |
| 16S | 51,2 В | 58,4 В | 50 А (100 А·год) |
| 24S | 76,8 В | 87,6 В | 52,5 А (105 А·год) |
Останній рядок — про нашу тягову батарею ANTPower 76,8 В на 105 А·год: 24 комірки EVE LF105 послідовно. Саме на ній видно, звідки береться плутанина з цифрами на корпусі. Для великих збірок дивіться паспорт самої батареї: у нашій тяговій ми радимо спокійні 26 А (0,25C), а 52 А — це наша верхня межа.
Чому зарядне показує 14,6 В, коли на батареї написано 12,8 В
Це найчастіше непорозуміння з LiFePO4, і воно не має стосунку до несправності. На корпусі пишуть номінальну напругу — 3,2 В на комірку, помножені на кількість комірок. Номінальна напруга описує середину робочого діапазону, а не його верх.
Верх задає інша цифра з того самого паспорта — відсічка заряду 3,65 В. Різниця між 3,2 і 3,65 В на комірці виглядає дрібницею, але на збірці 16S це вже 51,2 проти 58,4 В. Тому зарядний пристрій, який «показує забагато», найчастіше показує рівно те, що має.
Зворотний бік тієї ж шкали — нижня відсічка 2,5 В на комірку. Нижче цієї межі комірку розряджати не можна, і за цю межу відповідає BMS.
🔋 Скільки ампер лити: 0,3C, 0,5C чи максимальні 1C
Паспорт LF105 називає стандартним струмом заряду 0,5C — половину ємності в амперах. Для комірки на 105 А·год це 52,5 А, для батареї на 100 А·год — 50 А. Максимальний постійний струм заряду — 1C, тобто вдвічі більше, і це вже режим «можна, але без запасу».
У наших готових батарей ця сама логіка написана простими словами. У характеристиках готових батарей LiFePO4 Datouboss і Mfuzop на 12 В і 100 А·год стоїть рядок «струм заряду помірний/швидкий: 30 А / 50 А». Перерахунок дає 0,3C і 0,5C — виробник батареї сам розводить щоденний режим і режим «треба швидше».
Батарея 100 А·год, струм 50 А: фаза постійного струму триває приблизно півтори-дві години. Далі струм починає падати, і останні відсотки батарея добирає повільніше — цей час задає вже зарядний пристрій, у паспорті комірки його немає. При 30 А фаза постійного струму розтягнеться приблизно на три години, зате комірки менше гріються.
CC/CV: чому заряд триває ще довго після 14,6 В
Паспорт описує процедуру заряду буквально: спочатку постійний струм 0,5C до 3,65 В, потім зарядний пристрій утримує цю напругу, а струм сам падає. Заряд вважається завершеним, коли струм опустився нижче 0,05C — для батареї на 100 А·год це 5 А.
Звідси дві речі, які лякають новачків, хоча обидві — норма. Перше: напруга вже дійшла до 14,6 В, а зарядне ще працює — це фаза утримання, вона й добирає останні відсотки. Друге: під кінець струм падає до одиниць ампер.
Температура заряду: нуль градусів — жорстка межа
У паспорті LF105 два різні діапазони, і плутати їх дорого. Заряд дозволено в межах 0…55 °C. Розряд — від −20 °C до тих самих 55 °C. Тобто батарея, яка спокійно віддає струм на морозі, приймати заряд у тих же умовах не має права.
Це вікно комірки: на корпусі нашої батареї Mfuzop заряд 0…45 °C. Цифра втрат не катастрофічна: за паспортом при −20 °C комірка віддає не менше 70 % ємності. Небезпечний саме заряд: на мінусі літій осідає на аноді металом, і це пошкодження не відновлюється — на відміну від тимчасової просадки ємності на холоді.
Що ще має вміти зарядне: завершення заряду і контроль
Правильна верхня напруга — умова необхідна, але не достатня. Друге, на що дивимось, — чи вміє пристрій завершувати заряд. Просте джерело живлення без фази утримання або тримає напругу вічно, або відключається за таймером; ні перше, ні друге паспортній процедурі не відповідає.
Третє — контроль. Паспорт комірки в розділі «Attentions» вимагає, щоб під час заряду й розряду контролювалися напруга, струм і температура. Без такого контролю комірка експлуатується поза паспортом.
Балансир і BMS: хто насправді завершує заряд
Комірки в збірці ніколи не однакові до сотих вольта. Наприкінці заряду, коли крива напруги йде круто вгору, ця різниця вилазить: одна комірка вже на 3,65 В, сусідня ще на 3,55 В. Далі заряджати збірку не можна — перша піде за відсічку.
Цю різницю прибирає балансир. Пасивний зливає надлишок з найвищої комірки в тепло; активний перекачує заряд у відстаючі й тому працює швидше на великих збірках. У нашому каталозі є BMS з активним балансиром на 8S-20S, а до плат JK — модуль JK RS485 для зв'язку з інвертором, який дозволяє інвертору бачити стан комірок і зупиняти заряд самому.
Як саме інвертор і BMS домовляються між собою, ми розібрали окремо — у матеріалі про кабель зв'язку RS-485 між BMS та інвертором.
Зберігання: скільки заряду лишати перед паузою
Повністю заряджена батарея на полиці старіє швидше за напівзаряджену. Паспорт це формулює числами: для зберігання довше місяця — 0…35 °C, рівень заряду 30–50 %, і раз на пів року батарею треба прогнати циклом заряд-розряд.
Саморозряд при цьому невеликий: не більше 3 % на місяць; умови заміру — 25 °C і заряд 30–50 %.
Для щоденної роботи паспорт радить інше вікно — 10–90 % SOC. Заряджати до сотні не заборонено — просто у вужчому вікні комірка живе довше.
📦 Що з цього є у нас
Готові батареї з вбудованою BMS, де режим заряду вже узгоджений виробником, — це батарея Mfuzop 12,8 В на 100 А·год і її сусіди по розділу на 12 та 24 В. Для самостійної збірки є окремі комірки LiFePO4 та модулі, до них — BMS з балансиром.
Якщо заряд іде від сонця, напругу заряду задає гібридний інвертор із режимом заряду АКБ: у його налаштуваннях виставляються ті самі 14,6 / 29,2 / 58,4 В залежно від збірки. А з'єднання між комірками — окрема тема з власними числами, ми розібрали її в матеріалі про те, що ставити між комірками LiFePO4.
❓ Часті запитання
Чи можна заряджати LiFePO4 звичайним свинцевим зарядним?
Ні, якщо в ньому є режим вирівнювання або десульфатації: вони піднімають напругу вище робочої, і комірка виходить за відсічку 3,65 В. Придатне зарядне — те, що тримає задану напругу (14,6 В для 4S) і завершує заряд за спаданням струму.
Скільки часу заряджається батарея на 100 А·год?
Струмом 50 А фаза постійного струму займе приблизно півтори-дві години, струмом 30 А — близько трьох. Після цього напруга утримується, струм спадає, і останні відсотки добираються повільніше.
Чи можна заряджати на морозі?
Ні. Паспорт комірки LF105 дозволяє заряд у діапазоні 0…55 °C. Розряджати можна від −20 °C, і на цьому морозі комірка віддає не менше 70 % ємності, але приймати заряд нижче нуля їй не можна.
Чому зарядне показує 14,6 В, а на батареї написано 12,8 В?
12,8 В — номінальна напруга (3,2 В × 4 комірки), 14,6 В — напруга завершення заряду (3,65 В × 4). Обидві цифри з одного паспорта і описують різні точки діапазону.
Чи можна заряджати від автомобільного генератора?
Тільки через пристрій, який тримає напругу LiFePO4. Бортова мережа авто розрахована на свинцеву батарею, а її профіль заряду інший — потрібен зарядний перетворювач з правильною відсічкою.
Чи шкодить швидкий заряд 50 А батареї на 100 А·год?
Ні, це паспортний режим 0,5C. Межа 1C — це паспорт комірки; у готової батареї межу задає її власний паспорт і BMS, і в наших батареях 12 В на 100 А·год це ті самі 50 А. Щоденно вигідніше заряджати помірним струмом: менший нагрів і легша робота балансиру.
До якого рівня заряджати батарею, якщо вона стоятиме без роботи?
До 30–50 % і зберігати при 0…35 °C, раз на пів року прогнати циклом. Саморозряд за паспортом — не більше 3 % на місяць при 25 °C і заряді 30–50 %.
Коротко про головне
Напруга заряду рахується від комірки: 3,65 В × кількість комірок, і саме ця цифра, а не номінал на корпусі, має стояти в налаштуваннях зарядного пристрою чи інвертора. Струм 0,5C — штатний режим за паспортом, 1C — межа. Заряд тільки при плюсовій температурі, розряд можна й на морозі. Завершує заряд не таймер, а спадання струму нижче 0,05C, і робить це разом із балансиром, який вирівнює комірки на самому верху кривої.
Наступний крок: якщо збираєте батарею самі — почніть із вибору BMS з балансиром під свою кількість комірок, бо саме вона тримає обидві відсічки.
