Літієві акумулятори в автофургонах стають дедалі популярнішими. І не без підстав, літій-іонні акумулятори мають багато переваг, особливо в мобільних будинках. Літієві акумулятори в кемпері забезпечують економію ваги, більшу ємність та швидше заряджання, що полегшує автономне використання автофургона. З огляду на наше майбутнє переобладнання, ми вивчаємо ринок, враховуючи переваги та недоліки літієвих акумуляторів, а також те, що потрібно змінити в існуючому...літієві батареї для автофургонів.

Навіщо літієва батарея в автофургоні?

Звичайні свинцево-кислотні акумулятори (та їх модифікації, такі як гелеві та AGM акумулятори) встановлюються в мобільних будинках протягом десятиліть. Вони працюють, але ці акумулятори не ідеально підходять для мобільного будинку:

• Вони важкі.
• При несприятливому заряді мають короткий термін служби
• Вони не дуже добре підходять для багатьох сценаріїв застосування

Але звичайні акумулятори відносно дешеві, хоча AGM-акумулятор має свою ціну.

Однак в останні роки12-вольтова літієва батареявсе частіше знаходять своє застосування в мобільних будинках. Літієві батареї в кемпері все ще є певною розкішшю, оскільки їхня ціна набагато вища, ніж ціна звичайних акумуляторних батарей. Але вони мають багато переваг, які не можна ігнорувати, і які також ставлять ціну в перспективу. Але про це докладніше в наступних кількох розділах.

Ми отримали наш новий фургон у 2018 році з двома бортовими акумуляторами AGM. Ми не хотіли одразу їх викидати і планували перейти на літієві лише після закінчення терміну служби акумуляторів AGM. Однак, відомо, що плани можуть змінюватися, і щоб звільнити місце у фургоні для майбутнього встановлення нашого дизельного обігрівача, ми вирішили встановити літієву батарею в мобільному будинку. Ми детально розповімо про це, але, звичайно, ми провели багато досліджень заздалегідь, і ми хотіли б представити результати в цій статті.

Основи літієвих батарей

Спочатку кілька визначень для уточнення термінології.

Що таке LiFePo4?

У зв'язку з літієвими батареями для мобільних будинків неминуче трапляється дещо громіздкий термін LiFePo4.

LiFePo4 — це літій-іонний акумулятор, у якому позитивний електрод складається з фосфату літію-заліза замість оксиду літію-кобальту. Це робить цей акумулятор дуже безпечним, оскільки запобігає тепловому розгону.

Що означає Y у LiFePoY4?

В обмін на безпеку, раноLiFePo4 акумуляторимали меншу потужність.

З часом цьому протидіяли різними методами, наприклад, використанням ітрію. Такі акумулятори називають LiFePoY4, і їх також (рідко) можна знайти в мобільних будинках.

Наскільки безпечний літієвий акумулятор у будинку на колесах?

Як і багато інших, ми задавалися питанням, наскільки безпечні літієві акумулятори насправді під час використання в автофургонах. Що станеться в разі аварії? Що станеться, якщо випадково перезарядити?

Насправді, існують проблеми безпеки з багатьма літій-іонними акумуляторами. Саме тому в секторі мобільних будинків використовується лише варіант LiFePo4, який вважається безпечним.

Циклічна стабільність літієвих батарей

У процесі дослідження акумуляторів неминуче трапляються терміни «циклічна стабільність» та «DoD», які пов'язані між собою. Оскільки циклічна стабільність є однією з найбільших переваг літієвих акумуляторів у мобільному будинку.

«Глибина розряду» (Depth of Discharge, DoD) тепер показує, наскільки розряджена батарея. Отже, ступінь розряду. Тому що, звичайно, має значення, чи розряджаю я батарею повністю (100%), чи лише на 10%.

Таким чином, стабільність циклів має сенс лише у зв'язку зі специфікацією Міністерства оборони США. Бо якщо розрядити акумулятор лише до 10%, легко досягти багатьох тисяч циклів, але це не повинно бути практично.

Це набагато більше, ніж можуть зробити звичайні свинцево-кислотні акумулятори.

Переваги літієвої батареї в мобільному будинку

Як уже згадувалося, літієва батарея в кемпері пропонує багато переваг.

• Легка вага
• Висока місткість при тому ж розмірі
• Висока корисна ємність та стійкість до глибокого розряду
• Високі струми зарядки та розрядки
• Висока циклічна стабільність
• Висока безпека при використанні LiFePo4

Корисна ємність та стійкість до глибокого розряду літієвих акумуляторів

У той час як звичайні акумулятори слід розряджати лише приблизно до 50%, щоб не обмежувати термін їхньої служби, літієві акумулятори можна розряджати до 90% їхньої ємності (і більше).

Це означає, що ви не можете безпосередньо порівнювати ємності між літієвими акумуляторами та звичайними свинцево-кислотними акумуляторами!

Швидше споживання енергії та нескладна зарядка

У той час як звичайні акумулятори можна заряджати лише повільно, і, особливо ближче до кінця циклу заряджання, вони майже не споживають більше струму, літієві акумулятори не мають цієї проблеми. Це дозволяє заряджати їх набагато швидше. Саме так зарядний бустер дійсно демонструє свої переваги, але також сонячна система з ним працює на новому рівні. Тому що звичайні свинцево-кислотні акумулятори сильно «гальмують», коли вони вже досить повні. Однак літієві акумулятори буквально висмоктують енергію, поки не будуть повністю заряджені.

У той час як свинцево-кислотні акумулятори мають проблему в тому, що вони часто не заряджаються повністю від генератора (через низьке споживання струму ближче до кінця циклу зарядки), і тоді страждає їхній термін служби, літієві акумулятори в мобільному будинку балують вас чудовим комфортом зарядки.

ЗСУ

Літієві акумулятори оснащені так званою BMS, системою керування акумулятором. Ця BMS контролює акумулятор і захищає його від пошкоджень. Таким чином, BMS може запобігти глибокому розряду, просто запобігаючи споживанню струму. BMS також може запобігти заряджання за занадто низьких температур. Крім того, вона виконує важливі функції всередині акумулятора та балансує елементи.

Це зручно відбувається у фоновому режимі, як чистий користувач, вам зазвичай взагалі не доводиться з цим мати справу.

Інтерфейс Bluetooth

Багато літієвих акумуляторів для мобільних будинків мають інтерфейс Bluetooth. Це дозволяє контролювати стан акумулятора за допомогою застосунку для смартфона.

Ми вже знайомі з цією опцією завдяки нашим контролерам заряду сонячних батарей Renogy та монітору батареї Renogy, і вже оцінили її.

Краще для інверторів

Літієві акумулятори можуть видавати високі струми без падіння напруги, що робить їх ідеальними для використання в12-вольтовий інверторТож, якщо ви любите користуватися електричними кавоварками в автофургоні або хочете керувати феном для волосся, літієві акумулятори в автофургоні мають свої переваги. Якщо ви хочете готувати їжу в кемпері на електротязі, вам навряд чи вдасться уникнути літію.

Зменшення ваги за допомогою літієвих батарей у мобільному будинку

Літієві акумулятори набагато легші за свинцеві акумулятори з порівнянною ємністю. Це велика перевага для багатьох проблемних мандрівників на автофургонах, яким доводиться перевіряти ваги перед кожною поїздкою, щоб переконатися, що вони все ще перебувають на дорозі в межах дозволеної зони.

Приклад розрахунку: Спочатку у нас було 2 AGM-акумулятори ємністю 95 Аг. Вони важили 2×26=52 кг. Після переходу на літій-іонні акумулятори нам потрібно лише 24 кг, тож ми заощаджуємо 28 кг. І це ще одне вдале порівняння для AGM-акумулятора, адже ми, до речі, потроїли корисну ємність!

Більша ємність з літієвим акумулятором у мобільному будинку

Оскільки літієва батарея легша та менша за свинцеву батарею такої ж ємності, ви, звичайно, можете повністю переробити її та насолоджуватися більшою ємністю при тому ж просторі та вазі. Простір часто залишається економним навіть після збільшення ємності.

З майбутнім переходом з AGM на літієві акумулятори ми потроїмо нашу корисну ємність, займаючи при цьому менше місця.

Термін служби літієвої батареї

Термін служби літієвої батареї в мобільному будинку може бути досить величезним.

Починається це з того факту, що правильна зарядка простіше та менш складна, і що не так легко вплинути на термін служби через неправильну зарядку та глибокий розряд.

Але літієві батареї також мають високу циклічну стабільність.

Приклад:

Припустимо, вам потрібна вся ємність літієвої батареї ємністю 100 Аг щодня. Це означає, що вам знадобиться один цикл зарядки/розрядки щодня. Якби ви були в дорозі цілий рік (тобто 365 днів), то ваш літієва батарея прослужила б 3000/365 = 8,22 роки.

Однак переважна більшість мандрівників навряд чи будуть у дорозі цілий рік. Натомість, якщо припустити, що 6 тижнів відпустки = 42 дні, і додати ще кілька вихідних до загальної кількості 100 днів подорожей на рік, то ми отримаємо 3000/100 = 30 років життя. Величезний показник, чи не так?

Не можна забувати: специфікація стосується 90% DoD. Якщо вам потрібно менше енергії, термін служби також збільшується. Ви також можете активно контролювати це. Чи знаєте ви, що вам потрібно 100 Аг щодня, тоді ви можете просто вибрати акумулятор, який вдвічі більший. І одним махом у вас буде лише типовий DoD 50%, що збільшить термін служби. При цьому: Акумулятор, який служить довше 30 років, ймовірно, буде замінений через очікуваний технологічний прогрес.

Тривалий термін служби та висока корисна ємність також дають змогу оцінити ціну літієвої батареї в мобільному будинку.

Приклад:

Акумулятор Bosch AGM ємністю 95 Аг зараз коштує близько 200 доларів.

Слід використовувати лише близько 50% від 95 Аг акумулятора AGM, тобто 42,5 Аг.

Літієва батарея Liontron RV з аналогічною ємністю 100 Аг коштує 1000 доларів.

Спочатку це звучить як п'ятеро дорожча ціна літієвої батареї. Але з Liontron можна використовувати понад 90% ємності. У нашому прикладі це відповідає двом AGM-батареям.

Зараз ціна літієвої батареї, скоригована на корисну ємність, все ще більш ніж удвічі вища.

Але тепер на перший план виходить стабільність циклу. Тут інформація виробника дуже різниться – якщо ви взагалі можете її знайти (якщо це стосується звичайних батарейок).

• У випадку з AGM-акумуляторами йдеться про термін служби до 1000 циклів розрядки/зарядки.
• Однак, рекламується, що акумулятори LiFePo4 мають понад 5000 циклів розрядки/зарядки.

Якщо літієва батарея в мобільному будинку насправді працює в п'ять разів більше циклів розрядки/зарядки, толітієва батареяперевершить AGM-акумулятор за співвідношенням ціни та якості.