Тяговые АКБ ZUBR LI-ION (LiFePO4)
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы относятся к элементам питания Li-ion группы, но из-за существенных отличий в характеристиках выделены в отдельную подгруппу. Как и литий-ионные модели, они накапливают большой объем энергии при компактных размерах и легком весе, не требуют обслуживания и не имеют выраженного эффекта памяти.
Дополнительными преимуществами аккумуляторов LiFePO4 выступают:
- стабильная структура;
- устойчивость к глубоким разрядам и химической деградации (старению);
- сохранение рабочих характеристик на морозе;
- отсутствие просадок напряжения под нагрузкой;
- увеличенные значения зарядных и разрядных токов — возможность быстрой зарядки и автономного питания мощного оборудования;
- максимальная безопасность — несклонность к возгоранию и взрывам, даже при разгерметизации;
- увеличенный ресурс — более 3000 циклов заряд-разряд.
В отличие от других аккумуляторов Li-ion группы, модели подгруппы LiFePO4 имеют более низкое напряжение — 3,2–3,3 В по номиналу, рабочий диапазон — от 2,8 до 3,6 В. Удельная емкость таких ячеек в среднем составляет 150 мА·ч/г, а мощность (энерговооруженность) — около 510 Вт·ч/кг.
Тяговые АКБ ZUBR LI-ION на ячейках LiFePO4 предназначены для работы в режиме регулярных глубоких разрядов, имеют все преимущества технологии литий-железо-фосфат.
Конфигурация АКБ выполняется путем последовательного подключения блоков ячеек для набора необходимого напряжения, т. к. при последовательном подключении напряжения источников складываются.
Для набора емкости используется параллельное соединение ячеек внутри блоков, при параллельном соединении емкости складываются.
Таким образом, АКБ с напряжением 48 В и емкостью 400 Ач будет состоять из 15 последовательно соединенных блоков по 4 ячейки (каждая имеет напряжение 3,2 В и емкость 100 Ач). Обозначить структуру такой АКБ можно формулой 15S4P. Всего в такой АКБ будет 60 ячеек, общий вес которых составит всего 120 кг (при весе одной ячейки в 2 кг).
В складской технике и технике специального назначения АКБ выполняет роль не только источника энергии, но и противовеса. Это необходимо для безопасного подъема грузов на значительную высоту. Из-за того, что АКБ ZUBR LI-ION весит гораздо меньше свинцово-кислотного аналога, в конструкции необходимо предусмотреть балласт. Обычно производитель техники всегда указывает минимально допустимый вес батареи. Если такой информации нет, то в качестве минимального веса берется вес кислотной АКБ.
Рисунок 1 — Внутренняя структура АКБ ZUBR LI-ION
Для правильной и долгой работы АКБ, ячейки должны контролироваться системой BMS. Данная система управляет процессами заряда, разряда ячеек, следит за температурным режимом и токами. При использовании LiFePO4 ячеек необходимо соблюдать определенные уровни напряжений при заряде и разряде, несоблюдение режима приведет к быстрому снижению остаточной емкости АКБ и выходу из строя.
Система BMS может быть оборудована беспроводными модулями связи (BlueTooth, Wi-Fi) для удаленного контроля и диагностики АКБ. Плата управления BMS записывает логи и позволяет проанализировать режимы работы АКБ. Благодаря большому числу настроек, АКБ ZUBR LI-ION может быть оптимизирована под задачи каждого клиента, с учетом специфики работы его техники.
Рисунок 2 — Система BMS 48В 100А
Ячейки внутри АКБ соединяются медными или алюминиевыми силовыми шинами. Конфигурация ошиновки зависит от токов заряда и нагрузки, рассчитывается под требования заказчика и параметры техники.
Рисунок 3 — LFP ячейки, соединенные силовыми шинами
Все перечисленные компоненты размещаются внутри цельнометаллического сварного корпуса с толщиной стенки от 6 до 10 мм. Внутри применяется система фиксации компонентов, обеспечивая АКБ устойчивостью к вибрациям и ударным нагрузкам.
Дополнительно АКБ может быть оснащена:
— системой теплоизоляции и обогрева для эксплуатации при отрицательных температурах без снижения емкости;
— системой активной балансировки, которая дополнительно выравнивает ячейки путем разряда наиболее заряженных на наименее заряженные — это продлевает срок службы АКБ.
Корпус АКБ имеет защиту от влаги и пыли по стандарту IP54, а в специальном исполнении может обеспечить степень защиты IP65.
Каждая АКБ оснащается выносным индикатором для контроля уровня заряда, напряжения и температуры АКБ. Индикатор так же может быть размещен на корпусе АКБ. Доступные различные варианты исполнения индикации.
Рисунок 4 — Один из вариантов выносного индикатора
Рисунок 5 — Другой вариант выносного индикатора, показывает процент заряда, напряжение, действующее значение тока и температуру АКБ
Технические параметры каждой АКБ ZUBR LI-ION проектируются под требования клиента, а диапазон представлен в таблице.
Для консультации пишите на e-mail info@1ak-group. com