Balancování LiFePO4 akumulátoru

[Seriál �lánků o konstrukci malého fotovoltaického systému v bytě]

Â

Pozor! Při práci s akumulátory dbejte zvýšené opatrnosti! Za žádných okolností nezkratujte svorky akumulátoru. Výstupní napětí 12V je sice bezpe�né, ale proudy při zkratování svorek jsou obrovské, hrozí riziko požáru nebo popálenin. Vždy si pře�těte všechny instrukce před použitím. Používejte ochranné pomůcky. Za případné újmy nebere autor žádnou zodpovědnost. Vše děláte jen na vlastní nebezpe�í. Pokud nevíte, co přesně děláte, raději se obraťte na odborníka.

V ideálním případě není balancování LiFePO4 �lánků vůbec potřeba. Články umístěné v rámci spole�ného akumulátoru se vybíjí i nabíjí shodnými proudy a tak by měla zůstat jejich kapacita naprosto shodná.

jednotlivé �lánky LiFeYPO4 akumulátoru

V reálném světě to ale nefunguje vždy.

Odchylky kapacity jednotlivých �lánků se během dlouhodobého používání mohou zvětšovat až na nebezpe�nou hranici.
Jedná se o stav, kdy například první z �lánků je již plně nabit, ale ostatní �lánky ještě absorbují energii. Dobíjení pokra�uje, ale první �lánek je již přebíjen, což snižuje jeho životnost a při dlouhodobém používání může znamenat až zni�ení �lánku.
Pro kontrolu jednotlivých �lánků by se měl používat tzv. Battery Management System (BMS).

Battery Management System (BMS) je název pro monitorovací a sledovací zařízení, které kontroluje a zaznamenává stav jednotlivých �lánků nebo baterií.  Pro zajištění správné funk�nosti a pro případ uplatnění
záruky je třeba �lánky a baterie během provozu monitorovat. Při zjištění výchylky nebo nesprávné funkce �lánku nebo baterie je nutné takový �lánek/baterii vyřadit z provozu.

Jedna z variant je například GWL/Power:  Simple Battery Management pro 4 �lánky (12V/60A). Pořizovací hodnota ale není nízká a vyžaduje další komponenty.

Při inicia�ním nabíjení jsem nabil inteligentní nabíje�kou všechny �lánky na stejnou úroveň, což je základní předpoklad před sestavením do packu.

nabíje�ka Turnigy Accucel-6 50W 6A

Pro svůj systém jsem hledal nějakou levnější variantu balancování, protože v mém případě nebudu používat vysoké nabíjecí proudy.
Úplně základní modul je GWL/Power:  Cell Balancing Module (3.60V- 1.7A). Za cena 66,- K� ovšem nelze o�ekávat všespásný balancovací systém.

Funkce levného CBM spo�ívá �istě v ochraně proti přebíjení. Jeden modul je ur�en pro jeden �lánek. Jakmile napětí �lánku dosahne 3.6V, za�ne se nabíjecí proud omezovat pomocí velkých rezistorů, které tuto energii jednoduše spálí a přemění na odpadní teplo. Jakmile napětí �lánku klesne pod release-voltage 3.5V je balan�ní modul opět odpojen.
Pozor ale na balanÄ�ní proud – modul CBM1 zvládne maximálnÄ› 1.7A! Pro velké nabíjecí proudy se musí pÅ™ipojit paralelnÄ› více tÄ›chto modulů.

Základní fakta CBM:

Balan�ní moduly CBM - GWL/Power: Cell Balancing Module (3.60V- 1.7A)

K balanÄ�ním modulům jsem pÅ™ipájel vodiÄ�e a Å¡roubová oka. Pro 4 Ä�lánky – 4 balanÄ�ní moduly CBM. Nenechte se zmást, jsou to skuteÄ�nÄ› 4 moduly, jenom se dodávají spojené po dvou – lze je oddÄ›lit odlomením nebo odříznutím.

Balan�ní �lánky s připravenými vodi�i

Balan�ní �lánky s připravenými vodi�i a oky pro šrouby

Na každý �lánek tedy paralelně umístím jeden balan�ní modul CBM. Te� už můžu celý pack otestovat jako celek.

Zde rychlý záběr po prvním sestavení.

Poprvé složený akumulátor z �lánků LiFeYPO4 s balan�ními moduly CBM

Více se o CBM můžete do�íst na blogu gwl-power.