Litíum-rafhlöðurnar í húsbílum eru að verða sífellt vinsælli. Og það er góð ástæða fyrir því að litíum-jón rafhlöður hafa marga kosti, sérstaklega í færanlegum heimilum. Litíum-rafhlöða í húsbílnum býður upp á þyngdarsparnað, meiri afkastagetu og hraðari hleðslu, sem gerir það auðveldara að nota húsbílinn sjálfstætt. Með komandi breytingar í huga erum við að skoða markaðinn, íhuga kosti og galla litíums og hvað þarf að breyta í núverandi ástandi.litíum rafhlöður fyrir húsbíla.

Af hverju litíum-rafhlöðu í húsbíl?

Hefðbundnar blýsýrurafhlöður (og útfærslur þeirra eins og GEL- og AGM-rafhlöður) hafa verið settar upp í húsbílum í áratugi. Þær virka, en þessar rafhlöður eru ekki tilvaldar í húsbílum:

• Þau eru þung
• Með óhagstæðri hleðslu hafa þeir stuttan endingartíma.
• Þau henta ekki vel í mörg notkunarsvið

En hefðbundnar rafhlöður eru tiltölulega ódýrar – þó að AGM rafhlaða hafi sitt verð.

Á undanförnum árum, hins vegar,12v litíum rafhlaðahafa í auknum mæli fundið sér leið í húsbíla. Litíumrafhlöður í húsbílum eru enn ákveðinn lúxus, þar sem verð þeirra er mun hærra en verð á venjulegum endurhlaðanlegum rafhlöðum. En þær hafa marga kosti sem ekki er hægt að hafna að fullu og setja einnig verðið í samhengi. En meira um það í næstu köflum.

Við fengum nýja sendiferðabílinn okkar árið 2018 með tveimur AGM rafhlöðum. Við vildum ekki losa okkur við þær strax og höfðum í raun ætlað að skipta yfir í litíum rafhlöður aðeins þegar líftími AGM rafhlöðunnar væri liðinn. Hins vegar er vitað að áætlanir geta breyst og til að rýma til í sendiferðabílnum fyrir komandi uppsetningu dísilhitara okkar, völdum við nú að setja upp litíum rafhlöðu í hjólhýsinu. Við munum greina frá þessu í smáatriðum, en auðvitað gerðum við mikla rannsókn fyrirfram og við viljum kynna niðurstöðurnar í þessari grein.

Grunnatriði litíumrafhlöðu

Fyrst nokkrar skilgreiningar til að skýra hugtökin.

Hvað er LiFePo4?

Í tengslum við litíumrafhlöður fyrir húsbíla rekst maður óhjákvæmilega á nokkuð flókna hugtakið LiFePo4.

LiFePo4 er litíumjónarafhlaða þar sem jákvæða rafskautið er úr litíumjárnfosfati í stað litíumkóbaltoxíðs. Þetta gerir þessa rafhlöðu mjög örugga þar sem hún kemur í veg fyrir hitaupphlaup.

Hvað þýðir Y-ið í LiFePoY4?

Í skiptum fyrir öryggi, snemmaLiFePo4 rafhlöðurhafði lægri watt.

Með tímanum var brugðist við þessu með ýmsum aðferðum, til dæmis með því að nota yttríum. Slíkar rafhlöður eru þá kallaðar LiFePoY4 og þær finnast einnig (sjaldan) í húsbílum.

Hversu örugg er litíum-rafhlaða í húsbíl?

Eins og margir aðrir veltum við fyrir okkur hversu öruggar litíumrafhlöður eru í raun og veru þegar þær eru notaðar í húsbílum. Hvað gerist í slysi? Hvað gerist ef þú hleður þær óvart of mikið?

Reyndar eru öryggisáhyggjur tengdar mörgum litíum-jón rafhlöðum. Þess vegna er aðeins LiFePo4 útgáfan, sem er talin örugg, notuð í húsbílageiranum.

Hringrásarstöðugleiki litíumrafhlöður

Í rannsóknum á rafhlöðum rekst maður óhjákvæmilega á hugtökin „hringrásarstöðugleiki“ og „DoD“, sem tengjast. Því hringrásarstöðugleiki er einn af stóru kostunum við litíumrafhlöður í húsbílum.

„DoD“ (Depth of Discharge) gefur nú til kynna hversu mikið rafhlaðan er tæmd. Þannig að hversu mikið hún er tæmd. Því auðvitað skiptir það máli hvort ég tæmi rafhlöðu alveg (100%) eða aðeins 10%.

Þess vegna er stöðugleiki hringrásarinnar aðeins skynsamlegur í tengslum við forskrift frá varnarmálaráðuneytinu. Því ef ég tæmi rafhlöðuna aðeins niður í 10% er auðvelt að ná mörgum þúsundum hringrása – en það ætti ekki að vera raunhæft.

Það er miklu meira en hefðbundnar blýsýrurafhlöður geta gert.

Kostir litíumrafhlöðu í húsbílum

Eins og áður hefur komið fram býður litíum-rafhlaða í húsbílnum upp á marga kosti.

• Létt þyngd
• Mikil afkastageta með sömu stærð
• Mikil nothæf afkastageta og þolir djúpa útskrift
• Háir hleðslustraumar og útskriftarstraumar
• Mikil stöðugleiki í hringrás
• Mikil öryggi við notkun LiFePo4

Nothæf afkastageta og djúp útskriftarþol litíumrafhlöður

Þó að venjulegar rafhlöður ættu aðeins að vera tæmdar um 50% til að takmarka ekki endingartíma þeirra verulega, þá er hægt að tæma litíumrafhlöður um 90% af afkastagetu sinni (og meira).

Þetta þýðir að þú getur ekki borið beint saman afkastagetu litíumrafhlöðu og venjulegra blýsýrurafhlöðu!

Hraðari orkunotkun og einföld hleðsla

Þó að hefðbundnar rafhlöður geti aðeins verið hlaðnar hægt og, sérstaklega undir lok hleðsluferlisins, vilji varla nota meiri straum, þá eiga litíumrafhlöður ekki við þetta vandamál að stríða. Þetta gerir þér kleift að hlaða þær mun hraðar. Þannig sýnir hleðsluhvetjandi kosti sína í raun og veru, en sólarkerfi nær einnig nýju hámarki með því. Vegna þess að venjulegar blýsýrurafhlöður „bremsa“ gríðarlega þegar þær eru þegar alveg fullar. Hins vegar sjúga litíumrafhlöður bókstaflega orkuna þangað til þær eru fullar.

Þó að blýsýrurafhlöður eigi við þann vanda að stríða að þær fyllist oft ekki úr rafalnum (vegna lágrar straumnotkunar undir lok hleðsluferlisins) og þá þjáist endingartími þeirra, þá veita litíumrafhlöður í húsbílum mikla þægindi við hleðslu.

BMS

Litíumrafhlöður eru með svokallað BMS, rafhlöðustjórnunarkerfi. Þetta BMS fylgist með rafhlöðunni og verndar hana fyrir skemmdum. Þannig getur BMS komið í veg fyrir djúpa útskrift með því einfaldlega að koma í veg fyrir að straumurinn sé dreginn. BMS getur einnig komið í veg fyrir hleðslu við of lágt hitastig. Að auki gegnir það mikilvægum hlutverkum inni í rafhlöðunni og jafnar frumurnar.

Þetta gerist þægilega í bakgrunni, sem hreinn notandi þarftu venjulega ekki að takast á við þetta yfirleitt.

Bluetooth-viðmót

Margar litíumrafhlöður fyrir húsbíla bjóða upp á Bluetooth-viðmót. Þetta gerir kleift að fylgjast með rafhlöðunni með snjallsímaforriti.

Við þekkjum þennan möguleika nú þegar frá sólarhleðslustýringunum okkar frá Renogy og rafhlöðuvaktaranum frá Renogy og höfum lært að meta hann þar.

Betra fyrir invertera

Litíumrafhlöður geta skilað miklum straumi án spennufalls, sem gerir þær tilvaldar til notkunar í ...12v inverterEf þú vilt nota rafmagnskaffivélar í húsbílnum eða vilt nota hárþurrku, þá eru kostir við litíumrafhlöður í húsbílnum. Ef þú vilt elda rafmagn í húsbílnum geturðu varla sleppt litíumrafhlöðum samt.

Sparaðu þyngd með litíumrafhlöðum í húsbílnum

Litíumrafhlöður eru mun léttari en blýrafhlöður með sambærilega afkastagetu. Þetta er mikill kostur fyrir marga erfiða húsbílaferðalanga sem þurfa að athuga vogina fyrir hverja ferð til að tryggja að þeir séu enn á veginum innan löglegs svæðis.

Dæmi um útreikning: Við áttum upphaflega tvær 95Ah AGM rafhlöður. Þær vógu 2×26=52 kg. Eftir litíumbreytinguna þurfum við aðeins 24 kg, þannig að við spörum 28 kg. Og það er annar smjaðrandi samanburður fyrir AGM rafhlöðuna, því við höfum þrefaldað nothæfa afkastagetu „til dæmis“!

Meiri afkastageta með litíum rafhlöðu í húsbílnum

Þar sem litíumrafhlaða er léttari og minni en blýrafhlaða með sömu afkastagetu, er auðvitað hægt að snúa öllu við og njóta meiri afkastagetu með sama plássi og þyngd. Oft sparast pláss jafnvel eftir að afkastagetan hefur aukist.

Með komandi skiptum okkar úr AGM yfir í litíumrafhlöður munum við þrefalda nýtanlega afkastagetu okkar og taka minna pláss.

Líftími litíum rafhlöðu

Líftími litíumrafhlöðu í húsbílum getur verið ansi langur.

Þetta byrjar á því að rétt hleðsla er auðveldari og minna flókin og að það er ekki eins auðvelt að hafa áhrif á endingartíma rafhlöðunnar með rangri hleðslu og djúpri úthleðslu.

En litíumrafhlöður hafa einnig mikla stöðugleika í hringrás.

Dæmi:

Segjum sem svo að þú þurfir alla afkastagetu 100Ah litíumrafhlöðu á hverjum degi. Það þýðir að þú þyrftir eina lotu á dag. Ef þú værir á ferðinni allt árið um kring (þ.e. 365 daga), þá myndir þú komast af með litíumrafhlöðu í 3000/365 = 8,22 ár.

Hins vegar er ólíklegt að langflestir ferðalangar séu á ferðinni allt árið um kring. Ef við gerum ráð fyrir að 6 vikur frí séu 42 dagar og bætum við nokkrum helgum við samtals 100 ferðadaga á ári, þá værum við komin í 3000/100 = 30 ára líf. Risastórt, er það ekki?

Það má ekki gleyma: Forskriftin vísar til 90% DoD. Ef þú þarft minni afl, þá lengist líftími líka. Þú getur líka stjórnað þessu virkt. Veistu að þú þarft 100Ah daglega, þá gætirðu einfaldlega valið rafhlöðu sem er tvöfalt stærri. Og í einu vetfangi myndirðu aðeins fá dæmigerða DoD upp á 50% sem myndi auka líftíma. Þar af leiðandi: Rafhlaða sem endist lengur en 30 ár yrði líklega skipt út vegna væntanlegra tækniframfara.

Langur endingartími og mikil, nothæf afkastageta setur einnig verð á litíumrafhlöðu í húsbílum í samhengi.

Dæmi:

Bosch AGM rafgeymi með 95Ah kostar nú um 200 dollara.

Aðeins ætti að nota um 50% af 95Ah í AGM rafhlöðu, þ.e. 42,5Ah.

Liontron litíum-rafhlaða fyrir húsbíla með svipaða afkastagetu, 100 Ah, kostar 1000 dollara.

Í fyrstu hljómar það eins og fimm sinnum dýrara en litíumrafhlöða. En með Liontron er hægt að nota yfir 90% af afkastagetunni. Í dæminu samsvarar það tveimur AGM rafhlöðum.

Nú er verð á litíum-rafhlöðu, leiðrétt fyrir nýtanlega afkastagetu, enn meira en tvöfalt.

En nú kemur stöðugleiki hringrásarinnar við sögu. Hér eru upplýsingar frá framleiðanda mjög mismunandi – ef þær eru yfirhöfuð tiltækar (með venjulegum rafhlöðum).

• Með AGM rafhlöðum er talað um allt að 1000 lotur.
• Hins vegar eru LiFePo4 rafhlöður auglýstar sem hafa yfir 5000 lotur.

Ef litíumrafhlaðan í húsbílnum endist í raun fimm sinnum lengur, þálitíum rafhlöðumun taka fram úr AGM rafhlöðunni hvað varðar verð-gæði.