A LiFePO4 La cellule a une tension nominale d'environ 3.2V, alors que beaucoup LiFePO4 Les systèmes de charge utilisent une tension de 3.5 à 3.65 V par cellule comme plage de charge supérieure. Un test de décharge standard effectué par le fabricant peut s'arrêter aux alentours de 2.5 V par cellule, mais ni 3.65 V ni 2.5 V ne doivent être considérés comme des valeurs cibles pour une utilisation quotidienne.
Aperçu LiFePO4 Référence de tension de cellule
| État | Tension typique de la cellule |
|---|---|
| tension nominale | 3.2V |
| Plateau de fonctionnement normal | Environ 3.2–3.4 V |
| Zone de recharge supérieure | Environ 3.5–3.65 V |
| plafond des charges communes | 3.65V |
| Low SOC région | Environ 3.0–3.2V |
| seuil de test typique du fabricant | Environ 2.5V |
| Spécifications de la cellule ci-dessous | Dépendante des cellules |
Le point important est que la tension nominale, la tension de charge, la tension de repos, la tension de coupure de décharge et BMS Les spécifications des tensions de protection varient.
Quelle tension doit avoir un LiFePO4 Cellule Be ?
Un sain LiFePO4 La cellule passera la majeure partie de son fonctionnement normal entre environ 3.2V et 3.4 V, avec 3.2V utilisée comme valeur nominale. La tension peut temporairement monter jusqu'à 3.5–3.65 V pendant la charge et redescendre en dessous de cette valeur. 3.2V lorsque la cellule approche d'un faible niveau de charge.
L'erreur fondamentale consiste à supposer qu'un LiFePO4 La cellule doit toujours mesurer 3.2V.
Le 3.2V La valeur indiquée est une valeur nominale, ce qui signifie qu'il s'agit d'une tension de référence utilisée pour les spécifications de la batterie et les calculs du système plutôt que d'une tension de fonctionnement fixe.
Par exemple :
- 1 LiFePO4 mobile: 3.2V nominal
- 4 cellules en série : tension nominale de 12.8 V
- 8 cellules en série : tension nominale de 25.6 V
- 16 cellules en série : 51.2V nominal
Avepower utilise le même 3.2V tension nominale de la cellule lors de la comparaison LiFePO4 avec la chimie conventionnelle des ions lithium.
La tension réelle aux bornes varie en fonction de :
- État de charge
- courant de charge ou de décharge
- Température de la cellule
- Résistance interne
- Âge cellulaire
- Temps de relaxation
- Chimie cellulaire et fabricant
- Activité de charge ou de décharge récente
Par conséquent, une tension de cellule de 3.27 V, par exemple, ne signifie pas automatiquement qu'il y a un problème.
Quel est le LiFePO4 Tableau de tension des cellules en fonction de l'état de charge ?
A LiFePO4 Le graphique de tension fournit une référence utile pour estimer l'état de charge de la batterie, mais la mesure devrait idéalement être prise après que la batterie ait reposé. LiFePO4 La cellule est généralement 3.2V nominal, tandis que les batteries courantes utilisent plusieurs cellules en série pour créer 12.8 V, 25.6 V, 48V or 51.2V .
Le tableau ci-dessous compare les valeurs typiques LiFePO4 Tensions des cellules et du pack à différents états de charge. Ces valeurs sont basées sur la même relation tension-cellule pour des cellules connectées en série.
| État de charge | 3.2V Cellule (1S) | 12V / 12.8 V (4S) | 24V / 25.6 V (8S) | 48V (15S) | 51.2V (16S) |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 % – Chargement | 3.65V | 14.60V | 29.20V | 54.75V | 58.40V |
| 100 % – Repos | 3.40V | 13.60V | 27.20V | 51.00V | 54.40V |
| 90 % | 3.35V | 13.40V | 26.80V | 50.25V | 53.60V |
| 80 % | 3.32V | 13.28V | 26.56V | 49.80V | 53.12V |
| 70 % | 3.30V | 13.20V | 26.40V | 49.50V | 52.80V |
| 60 % | 3.27V | 13.08V | 26.16V | 49.05V | 52.32V |
| 50 % | 3.26V | 13.04V | 26.08V | 48.90V | 52.16V |
| 40 % | 3.25V | 13.00V | 26.00V | 48.75V | 52.00V |
| 30 % | 3.22V | 12.88V | 25.76V | 48.30V | 51.52V |
| 20 % | 3.20V | 12.80V | 25.60V | 48.00V | 51.20V |
| 10 % | 3.00V | 12.00V | 24.00V | 45.00V | 48.00V |
| Limite inférieure technique | 2.50V | 10.00V | 20.00V | 37.50V | 40.00V |
La composition chimique de la cellule, la température, le vieillissement, le taux de charge/décharge, l'hystérésis, la précision du compteur et la durée de repos de la batterie peuvent tous influencer la tension.SOC relation.
3.2V LiFePO4 Tableau de tension des cellules
Un célibataire ou Individual LiFePO4 La cellule a une tension nominale d'environ 3.2V La tension atteint généralement environ 3.65 V en fin de charge. Cependant, sur la majeure partie de sa capacité utile, la cellule reste dans une plage de tension étroite ; la tension ne doit donc être utilisée qu'à titre indicatif. SOC indicateur.
12V LiFePO4 Tableau de tension de la batterie
Une typique 12V LiFePO4 La batterie est en réalité une batterie 4S de 12.8 V nominale composée de quatre éléments. 3.2V Les cellules sont connectées en série. Sa tension de charge maximale théorique est d'environ 14.6 V lorsque chaque cellule atteint 3.65 V.
24V LiFePO4 Tableau de tension de la batterie
Une typique 24VClasse LiFePO4 Cette batterie utilise huit cellules en série et possède donc une tension nominale réelle de 25.6 V. Avec une tension de référence supérieure de 3.65 V par cellule, une batterie 8S LiFePO4 La batterie peut atteindre environ 29.2 V en fin de charge.
48V LiFePO4 Tableau de tension de la batterie
Un véritable 48.0 V LiFePO4 La batterie utilise quinze 3.2V cellules en série, soit 15S. Sa tension nominale est de 48V Sa tension maximale théorique est d'environ 54.75 V à 3.65 V par cellule. Cette configuration se distingue des configurations plus courantes. 16S 51.2V batterie utilisée dans de nombreux 48V-systèmes solaires de classe.
51.2V LiFePO4 Tableau de tension de la batterie
A 51.2V LiFePO4 La batterie utilise normalement seize 3.2V Les cellules en série constituent l'une des configurations les plus courantes pour le stockage d'énergie solaire résidentiel et commercial de petite taille. À une tension de référence supérieure de 3.65 V par cellule, une 16S La batterie atteint environ 58.4 V.
Comment calculer LiFePO4 Tension du pack à partir de la tension des cellules ?
LiFePO4 La tension d'un pack est calculée en multipliant la tension d'une cellule par le nombre de cellules connectées en série. Les connexions en série augmentent la tension tout en conservant la même capacité en ampères-heures, tandis que les connexions en parallèle augmentent la capacité en ampères-heures sans multiplier la tension nominale.
La formule est la suivante:
Tension du pack = Tension de la cellule × Nombre de cellules en série
4S LiFePO4 expert
4 × 3.2V = 12.8 V nominal
À 3.65 V par cellule :
4 × 3.65 V = 14.6 V
8S LiFePO4 expert
8 × 3.2V = 25.6 V nominal
À 3.65 V par cellule :
8 × 3.65 V = 29.2 V
12S LiFePO4 expert
12 × 3.2V = 38.4 V nominal
À 3.65 V par cellule :
12 × 3.65 V = 43.8 V
16S LiFePO4 expert
16 × 3.2V = 51.2V nominal
À 3.65 V par cellule :
16 × 3.65 V = 58.4 V
Cela explique pourquoi de nombreux produits commercialisés comme 48V LiFePO4 Les batteries ont en réalité une capacité nominale de 51.2V.
Pour plus de détails sur cette distinction, voir Avepower's Guide des batteries 48 volts et systèmes de batteries au lithium basse tension.
LiFePO4 Comparaison de la tension cellule-pack
| Configuration | Tension nominale à 3.2V/Cellule | 3.60V / cellule | 3.65V / cellule | 2.50V / cellule |
|---|---|---|---|---|
| 1S | 3.2V | 3.60V | 3.65V | 2.50V |
| 4S | 12.8V | 14.40V | 14.60V | 10.00V |
| 8S | 25.6V | 28.80V | 29.20V | 20.00V |
| 15S | 48.0V | 54.00V | 54.75V | 37.50V |
| 16S | 51.2V | 57.60V | 58.40V | 40.00V |
Ces chiffres correspondent à des équivalences mathématiques de packs, et non à des onduleurs universels ou BMS paramètres.
Si vous souhaitez comprendre comment les configurations en série et en parallèle affectent la tension et la capacité de la batterie, consultez Avepower's Guide des batteries en série et en parallèle.
Quelle est la tension d'une batterie complètement chargée ? LiFePO4 Cellule?
A LiFePO4 La tension d'une cellule peut atteindre environ 3.60 à 3.65 V en fin de charge, mais elle ne se maintient pas nécessairement à cette valeur après l'arrêt de la charge. La tension aux bornes diminue généralement, de sorte qu'une cellule au repos et complètement chargée peut afficher une tension nettement inférieure sans pour autant indiquer une perte de capacité ou un défaut de charge.
3.65 V est généralement une tension de référence de charge supérieure, et non une tension de repos cible qui doit être maintenue en permanence.
Par exemple, si un 16S Le paquet atteint :
16 × 3.65 V = 58.4 V
Pendant la charge, la tension chute ensuite vers environ 54 V après l'arrêt de la charge et la relaxation des cellules ; cette réduction de tension ne signifie pas automatiquement que la batterie a soudainement perdu une quantité importante d'énergie.
La valeur correcte dépend du profil de charge du fabricant. Avepower fournit une explication plus détaillée dans Comment charger LiFePO4 Piles correctement.
Exemple concret : Comment la tension d’une cellule crée une 51.2V 16kWh Batterie solaire
Une pratique 51.2V La batterie solaire montre comment l'individu 3.2V LiFePO4 Les cellules se transforment en un système complet de stockage d'énergie. 16S La batterie combine seize groupes de cellules en série, créant 51.2V tension nominale; BMS Il surveille ensuite la tension des cellules afin que la batterie reste dans ses limites de charge et de décharge approuvées.
Considérons le Avepower 51.2V 314Ah 16kWh LiFePO4 batterie.
Les spécifications comprennent:
- 51.2V tension nominale
- 314Ah Capacité nominale
- 16SConfiguration 1P
- Tension de charge 58.4V
- Plage de tension de fonctionnement : 40–58.4 V
- Décharge continue 157A
- jusqu'à 200A décharge maximale pendant 300 secondes
- CAN / RS485 / RS232 communication
- plus de 8 000 cycles à 25 °C et 80 % de profondeur de décharge dans les conditions de test spécifiées
Le calcul de la tension nominale est le suivant :
16 × 3.2V = 51.2V
Son énergie stockée nominale peut alors être estimée comme suit :
51.2V × 314Ah = 16,076.8Wh
ou approximativement :
16.08kWh
Le calcul de la tension supérieure correspond également directement aux spécifications de l'emballage :
16 × 3.65 V = 58.4 V
Ceci illustre bien pourquoi les spécifications des batteries doivent être cohérentes en interne, notamment en ce qui concerne la tension des cellules, le nombre de cellules en série, la capacité en ampères-heures et la tension du pack. kWh Note.
Pour les installateurs et les développeurs de projets comparant différentes capacités sur la même plateforme de tension, Avepower fournit aussi 51.2V multi-capacité LiFePO4 batteries pour le stockage de l'énergie solaire.
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Comment mesurer LiFePO4 Tension de la cellule correcte ?
Pour une signification LiFePO4 Pour mesurer une tension, il faut d'abord déterminer si l'on a besoin de la tension de fonctionnement ou d'une approximation de la tension à vide. Les mesures en fonctionnement doivent inclure le courant et la température. SOCLes mesures orientées - sont plus utiles après que la batterie ait reposé sans courant de charge ou de décharge significatif.
Pour une vérification de la tension au repos :
- Coupez les principales sources et charges de charge si la conception du système le permet.
- Laissez la batterie se reposer.
- Mesurez la tension du pack à l'aide d'un multimètre étalonné approprié.
- Lire les tensions individuelles des cellules à travers le BMS le cas échéant.
- Comparez les cellules les plus élevées et les plus basses.
- Enregistrer la température.
- Comparez les résultats avec les spécifications du fabricant de la batterie.
Ne débranchez pas, n'ouvrez pas et ne sondez pas un bloc-batterie haute énergie fini, sauf si vous êtes qualifié et que la procédure d'entretien du fabricant le permet.
Dans les systèmes intégrés professionnels, l'utilisation BMS La télémétrie est généralement préférable à l'accès manuel aux cellules.
Quelles sont les causes des anomalies ? LiFePO4 Tension de la cellule ?
Les causes courantes incluent une véritable hypotension. SOC, déséquilibre des cellules, courant excessif, température froide, résistance accrue des cellules, connexions desserrées, réglages de chargeur incorrects, vieillissement, SOC erreurs d'étalonnage ou une BMS événement de protection.
| Symptôme | Cause possible | Vérification recommandée |
|---|---|---|
| Une cellule atteint la haute tension en premier | déséquilibre cellulaire ou capacité réduite | Cellule delta près du maximum de charge |
| Une cellule atteint d'abord une tension basse. | Cellule faible ou déséquilibre | Tension de cellule la plus basse sous charge |
| Toutes les cellules s'affaissent sous la charge. | Courant élevé ou basse température | Courant, température, dimensionnement du système |
| Tension du pack normale mais BMS déconnecte | La cellule individuelle atteint sa limite | BMS données au niveau cellulaire |
| La tension augmente anormalement vite lors de la charge | Haute résistance ou quasi-pleine SOC | Courant, delta de cellule, température |
| Tension au repos normale, mais autonomie réduite. | Perte de capacité ou SOC erreur | Test de capacité contrôlée |
| L'onduleur signale une batterie faible en cas de charge élevée. | Chute de tension ou perte de câble | Tension de la batterie et des bornes de l'onduleur |
| Charger s'arrête plus tôt que prévu | BMS commande de limitation ou de communication | CCL/CVL, température et tension de cellule |
Si le système atteint régulièrement les seuils de protection, ne vous contentez pas d'élargir BMS limites.
Identifiez d'abord la cause.
Avepower's guide d'avertissement de décharge de la batterie explique à quel point bas SOCDans un système de stockage d'énergie, le courant, la chute de tension et le comportement des cellules individuelles peuvent interagir.
Plats à emporter
Le chiffre le plus utile à retenir est 3.2V nominal par LiFePO4 cellule, mais une conception de batterie appropriée nécessite plus qu'une simple multiplication des valeurs de tension. État de charge, courant de charge, équilibrage des cellules, température, BMS Les limites et la compatibilité de l'onduleur déterminent si une mesure de tension représente un fonctionnement normal ou un problème naissant.
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Veuillez nous indiquer le modèle de votre onduleur. kWh capacité, charge prévue et application du projet pour recevoir une configuration de batterie recommandée et une analyse de compatibilité.
QFP
A LiFePO4 Une cellule a normalement une tension nominale d'environ 3.2V.
A LiFePO4 La cellule atteint généralement une tension d'environ 3.60 à 3.65 V en fin de charge. Une fois la charge terminée, sa tension de repos diminue normalement.
3.65 V par cellule est une spécification de charge supérieure courante pour de nombreux appareils. LiFePO4 Les fiches techniques des cellules et des batteries sont prioritaires. Ne présumez pas que chaque pack doit se charger en continu ou maintenir une tension de 3.65 V par cellule.
Un reposé LiFePO4 La tension de la cellule peut se situer aux alentours de 3.25–3.30 V près du milieu de sa plage de fonctionnement. SOC plage, mais la tension seule ne peut pas déterminer précisément 50 % SOC parce que le LFP La courbe de tension est très plate.
Cela peut être tout à fait normal après l'arrêt de la charge. 16S LiFePO4 La batterie peut atteindre une tension plus élevée pendant la charge active, puis se stabiliser à une tension plus basse une fois le courant coupé.
