Применение ячеек LiFePO4 Winston

Солнечные и ветровые электростанции

Накопитель солнечной станции работает каждый день: днём заряжается от панелей, вечером и ночью отдаёт энергию. За десять лет набегает больше трёх тысяч циклов - свинец столько не выдерживает, а ячейкам Winston с ресурсом 8000 циклов это по силам. Вторая причина выбрать LiFePO4 - полезная ёмкость. Со свинцовой батареи без вреда снимают около половины номинальной ёмкости, с литий-железо-фосфата - около 90 %. На ту же энергию литиевый накопитель получается почти вдвое меньше.

Для домашней станции обычно собирают батарею на 48 В из 16 ячеек: 16 × WB-LYP200AHA дают 10,2 кВт·ч, 16 × WB-LYP400AHA - 20,5 кВт·ч.

ИБП и резервное питание

Источник бесперебойного питания месяцами держит батарею заряженной и разряжает её только при отключении сети. Литий-железо-фосфат не теряет ёмкость от того, что стоит заряженным, не требует выравнивающих зарядов и весит в три-четыре раза меньше свинца той же энергии. При замене свинца на литий важно поменять профиль заряда: на 12 В это 14,2–14,6 В в конце заряда без выравнивающей фазы. Подробнее - в статье о зарядке.

Связь, телеметрия и северные объекты

Шкафы базовых станций, узлы связи, метеостанции, вахтовые посёлки, буровые - всё, что стоит без отопления. Ячейки Winston LYP заряжаются и разряжаются при температуре от −45 до +85 °C, поэтому их берут туда, где обычный LiFePO4 приходится греть, а заряжать его можно только от 0 °C. Как собрать батарею для холода - в статье «LiFePO4 на морозе».

Электротранспорт и спецтехника

Погрузчики, электрокары, коммунальная и карьерная техника требуют больших токов и сотен циклов в год. Ячейки Winston кратковременно отдают ток до 10 C: для ячейки 300 Ач это до 3000 А. Призматический корпус удобно собирается в батарею на 48, 72 или 80 В, а крупная ёмкость ячейки избавляет от параллельных цепочек.

Лодки, катера и автодома

На воде и в автодоме ценят массу, безопасность и автономность. Литий-железо-фосфат весит в три-четыре раза меньше свинца на ту же полезную энергию и не воспламеняется при перезаряде и проколе. Батарея 12 В из четырёх ячеек питает лодочный электромотор, холодильник, свет и инвертор; заряжается от генератора, солнечной панели или берегового питания. Готовые стартерные батареи Winston 12 В ставятся на место свинцовых.

Как подобрать модель под задачу

1. Напряжение

Напряжение задаёт оборудование, которое питает батарея. Одна ячейка - 3,2 В: четыре дают 12 В, восемь - 24 В, шестнадцать - 48 В. Если система проектируется с нуля, выбирайте напряжение повыше: при той же мощности ток меньше, кабели тоньше, потери ниже.

2. Энергия между зарядами

Считайте в киловатт-часах, а не в ампер-часах: ампер-часы при разных напряжениях несравнимы. Энергия ячейки равна 3,2 В, умноженным на её ёмкость. Ячейка 200 Ач запасает 640 Вт·ч, батарея из шестнадцати таких - 10,2 кВт·ч.

3. Запас на глубину разряда

Ресурс 8000 циклов достигается при глубине разряда 70 %. Значит, из 10,2 кВт·ч в каждом цикле рабочими считайте около 7 кВт·ч. Разряжать каждый день до нуля можно, но батарея прослужит меньше.

4. Ток

Проверьте, что постоянный ток нагрузки укладывается в допустимый ток ячейки, а пусковой - в импульсный. Чаще всего ограничением оказывается не ячейка, а система управления батареей (BMS) и сечение кабеля.

Когда ячейки Winston не нужны

• Нужна максимальная энергия на килограмм. У никель-марганец-кобальтовых аккумуляторов она выше. LiFePO4 выигрывает в безопасности и ресурсе, но не в удельной энергии.
• Батарею нужно заряжать на морозе, а подогрев поставить некуда. Это ограничение химии, и обойти его можно только нагревом.
• Батарея разряжается раз в несколько лет. Для аварийного резерва, который почти не работает, свинец дешевле, и переплата за ресурс не окупится.

Что понадобится кроме ячеек

Ячейка - это не готовый аккумулятор. Для сборки нужны стяжка (призматический корпус при работе меняет толщину), система управления батареей (BMS) с балансировкой, шины нужного сечения и зарядное устройство с профилем LiFePO4. Порядок сборки описан в статье, а с подбором поможем - напишите в запросе, что собираете.