Литий срещу
Литиевите батерии обещават големи резерви на мощност с ниско тегло. Тествахме какво наистина може да направи съвременната система за съхранение на енергия в сравнение с конвенционалната AGM батерия.
Всеки, който трябва най-късно да замени изтощените си бордови батерии, е изправен пред въпроса: коя батерия е най-подходящата? В тази статия за батериите представихме подробно видовете батерии, които са често срещани на пазара. Но един съществен въпрос остана без отговор: Какво наистина носи надстройката до лека, но и скъпа литиева батерия (LiFePO4)?
Искахме да знаем точно и направихме сравнение на системата между AGM и литиево-железен фосфатен акумулатор със съпоставим капацитет (AGM: 120 Ah, литий: 110 Ah). И двете батерии влязоха в състезанието чисто нови, т.е.без никакви признаци на възраст поради появата на сулфатиране. За да определим колко и колко време различните устройства за съхранение на енергия излъчват енергия при практически условия, ние оборудвахме нашия мобилен дом за изпитване за издръжливост със сложно измервателно устройство. В сътрудничество с експертите по батерии от Büttner Elektronik беше създаден протокол за тестване, който реалистично изобразява свойствата на тестваните батерии.
Колко дълго батерията доставя електричество зависи от нивото на потребление. Следователно не е възможно да се каже по принцип колко часа или дни може да измине един дом на колела със системата за съхранение на електричество. За да получим сравними стойности, активирахме различни потребители на интервали от 12 часа. По този начин симулирахме реалистично ежедневие за всяка от двете батерии една след друга. След това батериите бяха оставени да се възстановят през нощта, преди първият потребител да стартира отново сутринта.
1. Тестовата настройка с един поглед
Записахме тока и напрежението в продължение на няколко дни със специално направено измервателно устройство. Сърцето на системата е кутия, която използва шънт, за да регистрира всички процеси на батерията. Записахме данните с компютър, който след това представя резултатите в таблична форма. За да не се фалшифицират резултатите от измерванията, лаптопът беше отделно свързан към източник на захранване извън превозното средство.
Тестова настройка:
1) измервателна кутия
2) 1700 W инвертор
3) 30 Зарядно устройство
4) AGM/литиева батерия
5) кабел за данни
6) Компютър за запис на данни
Също така участва в тестовия процес: инвертор с мощност 1700 вата и зарядно устройство с 30 ампера.
Разреждането на батериите в сравнение
Успяхме да вземем 88 Ah от 120-амперните часове на AGM батерията, преди защитата от дълбоко разреждане да се намеси след добри 35 часа. В този тест 27 процента от капацитета се оказа мъртъв капитал, който не може да се използва. На практика трябва да бъде дори повече, защото AGM или гел батерията трябва да се презарежда, когато номиналният капацитет е изтеглен с 60 процента (тук 72 Ah). В противен случай батерията заплашва да се сулфатира, което скъсява нейния експлоатационен живот. Следователно оловно-киселинната батерия никога не трябва да се съхранява частично разредена за дълго време.
LiFePO4 е с 14,7 килограма по-лек от AGM батерията. Ясно е.
От друга страна, литиевата батерия е по-лесна за грижи. Нито частично разредените фази на покой, нито дълбоките зауствания не го увреждат и той винаги осигурява еднакъв капацитет, независимо от текущата сила. Всъщност се потвърждава, че 100 процента от капацитета от 110 Ah може да се използва. Съответно, той продължи повече от 20 часа по-дълго в нашия тест. В случая на AGM батерията, защитата от дълбоко разреждане на зарядното устройство изключи тока при напрежение 10,35 волта. С литиевата батерия, от друга страна, интегрираната контролна електроника предотвратява активирането на защитата на дълбокия разряд на електроблок.
Тестът също така показва, че AGM батерията може ефективно да достави по-малък капацитет, колкото по-голям е текущият прием. Напрежението на оловната батерия спада значително след включване на сешоара, докато остава видимо по-стабилно с литиевата батерия. За да може системата за съхранение на електроенергия AGM да бъде възможно най-ефективна, трябва да се позволят фази на покой, в които напрежението може да се възстанови малко.
Тест: Колко време батериите осигуряват енергия?
За теста взехме контролиран ток. Таймер, прикрепен към инвертора, активира сешоар с 1200 вата сутрин и вечер. Тази производителност е сравнима с кафемашина. Втори таймер оставя 40-ватова крушка да свети четири пъти на ден, което приблизително отговаря на изискванията за мощност на телевизора. Освен това таванна лампа се задейства с 0,3 ампера за 12 часа. Докато кривата на напрежението на LiFePO4 батерията показва само леки стъпки, напрежението на AGM батерията спада значително след кратко време. При тестваните условия литиевата батерия осигурява жизненото пространство със 110 амперчаса за 2 дни и 6 часа, с батерията AGM захранването продължава с 88 ампера часа за 1 ден и 7 часа.
Сравнение на зареждането на системата за съхранение на електроенергия
Цялата система за тестване е свързана от електронен специалист.
Има и разлики при зареждане. Времето за зареждане зависи преди всичко от използваното зарядно устройство. При теста беше използвано мощно устройство с максимален заряден ток от 30 ампера. Но при AGM батерията те се изтощават само за около три часа, преди да се намали зарядният ток поради специфичната характеристична крива. Отнема дванадесет часа за 97 ампер часа, за да се влее в AGM батерията. С литиевата батерия 112 ампер часа се презареждат само за шест часа, тъй като максималният ток на зареждане от 30 ампера е около час по-дълъг. За да се използва напълно възможността за бързо зареждане на LiFePo4 батерията, в допълнение към батерията обикновено трябва да се монтира подходящо зарядно устройство със съответната характеристика.
Литийът също се възползва повече от AGM от бустер за зареждане, който захранва електричеството в батерията по време на шофиране. И двете батерии се зареждат със същата скорост в началото, но ако капацитетът се доближи до максималната горна граница, зарядното устройство значително намалява зарядния ток на AGM батерията. Предимствата на литиевата батерия обаче се купуват и на висока цена: тестваната от нас литиево-фосфатна батерия Büttner струва около 4,5 пъти повече от батерията AGM с подобен капацитет и размери. По-дългият експлоатационен живот сам по себе си не оправдава високата цена на литиевата батерия. Ако обаче вземете предвид съотношението мощност/тегло, литиевата батерия е печеливша в две отношения.
В сравнение с AGM батерията, която тежи повече от 26 килограма, вие спестявате 14,7 килограма от теглото си и можете да използвате 22 ампера повече в същото време. Инвестирането в модерна технология на батериите си струва, поне при настоящите цени, само за любителите на автомобили, които често са самодостатъчни и искат да изразходват капацитета на батерията си заедно с инвертор. Ако трябва да се отговори на високото търсене на електроенергия, пътниците особено се възползват от спестяванията на тегло. За да задоволите глада за електричество на инвертора и свързаните към него 230 волта устройства, най-добре е да свържете две AGM батерии паралелно.
Полезни 144 ампер часа (както в случая с тестовата батерия) биха означавали тегло над 50 килограма. Смяната на двете AGM батерии с LiFePO4 батерия спестява 39 килограма с все още буйни, напълно използваеми 110 ампер часа. Ако устройството за съхранение на енергия се зарежда редовно, много по-евтината AGM батерия също изпълнява предназначението си. Дори тези, които работят само с 12-волтови устройства и не използват инвертор, сешоар, кана и т.н., едва ли ще се възползват напълно от количеството електричество, налично от конвенционалните устройства за съхранение на енергия.
Тест: Колко бързо се зареждат батериите?
За половината от времето литиевата батерия се зарежда с повече енергия от AGM батерията. Причината може да се види от кривата за зареждащия ток. С LiFePO4 батерията това са цели 30 ампера за почти четири часа. С батерията AGM токът на зареждане намалява стабилно само след 2,5 часа. След около девет часа в батериите все още остават само ниски зарядни токове. Към този момент литиевата батерия вече е напълно заредена, докато AGM батерията все още се пълни с допълнителни амперчаса. Тъй като по време на процеса на зареждане възникват загуби, са начислени общо 97,4 амперчаса, въпреки че са изтеглени само 88,62 амперчаса.
4. Зависи от употребата
Смяната на AGM батерията е по-евтина и обикновено по-лесна. Ако искате да преоборудвате литиева батерия, трябва също да проверите дали оригиналното зарядно устройство е съвместимо и с новия тип батерия. Тъй като всеки тип батерия има своя собствена характеристика за зареждане, която определя тока на зареждане, напрежението в края на зареждането и капковия заряд. Ако характеристичната крива не съответства на типа батерия, съществува риск от презареждане или акумулаторната батерия никога няма да бъде напълно заредена.
Всеки, който избере литиева батерия, също трябва да отбележи: Има и различни стойности на производителност извън капацитета. Предлаганите модели LiFePO4 са предназначени за различни силни разрядни токове. Тестваният MT-Li 110 от Büttner Elektronik може да издържи постоянно разтоварване от 200 ампера, докато други батерии от този тип понякога позволяват само 100 или по-малко ампера. Такива батерии са неподходящи за работа с инвертор, който машина за кафе-капсули изтегля около 120 ампера например. Въпреки това, не винаги е лесно да се намери индикация за непрекъснатия разряден ток. Тази стойност рядко се отбелязва в онлайн магазини или в печатни каталози на дилъри. Ако искате да сте в безопасност, трябва да попитате за техническите данни директно от производителя на съответната батерия в случай на съмнение.
Примерно изчисление за възможна дневна консумация
Телевизор: 45 W x 4 h: 12 V = 15 Ах
Светлина: 16 W x 5,0 h: 12 V = 6,6 Ah
Водна помпа: 25 W x 0,5 h: 12 V = 1,0 AhСешоар: 1200 W x 10 мин: 12 V = 17 АхОбщо: 39,6 Ah
Предимства и недостатъци
AGM батерия:
Тествана батерия MT AGM 120, цена: 369 евро
Евтина цена
Обикновено не е необходимо специално зарядно устройство
Високо тегло
Капацитетът не е напълно използваем
Литиева батерия:
Тествана батерия: MT-Li 110, цена: 1699 евро
Леко тегло
По-полезен капацитет
По-кратко време за зареждане
Много висока цена
Заключение
The AGM батерия е по-евтино и осигурява достатъчно електричество за обикновения собственик на кемпер. Всеки, който често има захранваща връзка и не е принуден да спести последния килограм тегло, ще се справи добре с AGM батерията.
С Литиева батерия може да се използва пълният капацитет и да се спести тегло. Високата цена оправдава покупката, особено за собствениците на кемпери, които редовно се самоиздържат и се нуждаят от много електричество.