Ich habe eine 105-Ah-12-V-Pb-Batterie in meinem 4x4 für den Kühlschrank. Sie wird über ein Solarpanel oder die Lichtmaschine des Autos über ein an beide angeschlossenes DC-DC-Ladegerät aufgeladen. Das Ladegerät ist allerdings nur für Pb-Akkus und ich würde aufgrund der höheren gravimetrischen Energiedichte gerne Lithium- oder LiPo-Akkus ausprobieren. Die maximale Spannung des Ladegeräts (14,4 V) würde jedoch einen 3-Zellen-LiPo (max 12,6 V) beschädigen.
Kann ich einen auf 12,6 V eingestellten Buck- oder Buck/Boost-DC-DC-Wandler verwenden, um den LiPo-Akku über das 18-V-Solarpanel und/oder über die 14-V-Lichtmaschine des Autos aufzuladen? (Vorausgesetzt, ich bekomme einen, der mit der Stromstärke umgehen kann).
Nein, das kannst du nicht. Sie können einen 3-Zellen-LiPo-Akku nicht sicher mit einem Ladegerät aufladen, das zum Laden eines Blei-Säure-Akkus oder eines nackten Abwärtswandlers ausgelegt ist.
Wirklich, Sie sollten sich ein intelligentes Ladegerät besorgen, das die Lebensdauer der Zellen erheblich schützt und verlängert. Wer sie aber einmal balanciert, kommt vermutlich mit einem günstigeren LiPo-Ladegerät davon. Sie müssen jedoch ein echtes, dediziertes Ladegerät verwenden, oder Sie werden Ihre Zellen mit dem von Ihnen beschriebenen Setup sehr schnell töten (wenn sie Ihr Haus nicht vorher niederbrennen). Ich kann mir vorstellen, dass sich die Verwendung eines geeigneten Ladegeräts nach nur einem Satz Batterien und der zusätzlichen Lebensdauer, die Sie erhalten, im Vergleich zur Verwendung eines Abwärtswandlers bezahlt macht.
Auch das Verhalten, das Sie in den Kommentaren beschreiben:
CC zuerst bis die Cutoff-Spannung erreicht ist und dann zu CV wechselt, was genau das ist, was für LiPos benötigt wird
... ist, nun ja, falsch. Das ist nicht das, was sie brauchen. Kein Hersteller auf der Welt sagt, dass man seine Zellen so auflädt. LiPo-Ladegeräte laden die Zellen nicht so auf. Es ist nicht so, wie Ihr Laptop, Handy, Bluetooth-Lautsprecher, batteriebetriebenes Widget von früher seine Zelle(n) auflädt. Und so sollten Sie sie nicht belasten.
Denn was Sie beschrieben haben, wird die Zelle überladen. Das Floaten eines Lipos bei 12,6 V überlädt die Zellen. Wie Sie wissen, ist dies etwas zu vermeiden.
LiPos müssen ladeterminiert werden, wenn sie auf 4,2 V geladen werden. Wenn Sie dies nicht tun, überladen Sie die Zellen. LiPo-Zellen können nicht mit einem CC/CV-Ladegerät geladen werden, schon gar nicht mit einem Tiefsetzsteller mit CC/CV-Verhalten. Kein LiPo-Ladegerät funktioniert so.
Sie werden mit einem CC/CV mit einem C/10-Gebührenabschluss berechnet. Das heißt, am Ende werden sie mit einer konstanten Spannung von 4,2 V pro Zelle geladen, bis der Ladestrom unter C/10 fällt, danach wird die Ladung beendet. Sie werden jedoch nicht nur „einmal aufgeladen“, es gibt einen Spannungskomparator, der die Zellen automatisch auflädt, sobald sie sich um einen sinnvollen Betrag (normalerweise 95 % SoC) selbst entladen haben.
Der Grund dafür ist, dass die LiPo-Zellen nie eine Klemmenspannung haben, die ganz so hoch ist wie die Ladespannung. Sie werden mit 4,2 V geladen, trennen sie jedoch und die Klemmenspannung fällt ab. Bei einer neuen, frischen Zelle kann der Unterschied sehr klein sein, 50 mV oder sogar weniger, aber wenn die Zelle verwendet wird und altert, wird der Spannungsabfall zunehmen.
Sehen Sie, die 4,2 V sind eine sichere Spannung, um Strom durch die Zellen zu zwingen, und nicht die Float-Spannung. Die Float-Spannung ist identisch mit der Spannung, die die Zellen abgeben, wenn sie nicht an eine Last oder ein Ladegerät angeschlossen sind. Diese Spannung ist jedoch nicht besonders vorhersagbar oder konsistent über die Zeit und über Zellen hinweg, daher wird dies im Allgemeinen nicht durchgeführt. Es gibt einige teure High-End-Geräte der Energiespeicherklasse, die regelmäßig die Leerlaufklemmenspannung jeder Zelle messen und Anpassungen vornehmen und jede Zelle auf genau die Spannung schweben lassen, die sie benötigt, und das funktioniert ziemlich gut. Es ist auch teuer und bringt Ihnen wirklich nur ein paar zusätzliche % der gespeicherten Energie, was normalerweise nur bei sehr großen industriellen Dingen einen ausreichenden Unterschied macht.
Wenn Sie also die Zellen ohne Ladeabschluss angeschlossen lassen, werden Sie die Zellen überladen, was der schnellste Weg ist, die Zellen zu töten, und potenziell gefährlich ist. Und wenn Sie LiPo-Zellen in dem Glauben geladen haben, dass sie am Ende einfach CV-geladen werden können, hören Sie bitte auf. Das ist falsch. Der Ladevorgang muss beendet werden, sobald der Strom auf ein bestimmtes Niveau abgefallen ist.
Wenn es sich um große Zellen handelt, sollten Sie sich wirklich ein intelligentes Ausgleichsladegerät zulegen. Wenn Sie dies nicht tun, halte ich das für eine schlechte Entscheidung, aber Sie benötigen mindestens ein geeignetes LiPo-Ladegerät, da es über eine Ladeterminierung verfügt. Und es wird die Zellen regelmäßig aufladen, nachdem sie sich ausreichend selbst entladen haben. Dies verlängert die Lebensdauer erheblich, ist sicher und tatsächlich korrekt und entspricht den Nutzungsanforderungen jedes einzelnen Batterieherstellers sowie dem, was wir wissen, ist die richtige Art und Weise, diese Zellen zu verwenden. Es ist nicht so, dass es zu wenig Daten zu diesem Zeug gibt. Es gibt einen richtigen und einen falschen Weg, diese Bestien anzugreifen, und was Sie beschreiben, ist der falsche Weg. Bitte verwenden Sie den richtigen Weg.
Verwenden Sie nicht nur einen DC-DC-Wandler, für LiPo benötigen Sie ein intelligentes Ladegerät, das die Zellen ausgleicht und die Konstantstrom- / Konstantspannungsphasen richtig handhabt.
Andernfalls können die Dinge explodieren oder ziemlich böse werden.
Ich würde ein "12V" LiPo-Ladegerät vorschlagen, Leute, die RC-Autos und Flugzeuge benutzen, verwenden diese, um ihre LiPo-Packs im Feld aufzuladen. Wenn es für die Stromversorgung mit +12 V im Automobilbereich ausgelegt ist, akzeptiert es höchstwahrscheinlich einen größeren Bereich, möglicherweise einschließlich 18 V.
Als 4WD-Auto würde ich vorschlagen, eine zweite Pb-Batterie hinzuzufügen. Sie haben keine Gewichtsprobleme; Es ist kein Flugzeug und es kann überall hinfliegen, ohne hohe Steigungen oder schlechtes Gelände zu erleiden, selbst mit erhöhtem Gewicht (10 kg mehr kitzeln nur ihren Bauch).
Von der Werkstatt bis zum Auto mit der zusätzlichen Batterie dauert es 15 Minuten, genau die Zeit, um die zweite Batterie parallel anzuschließen und festzunageln. Mit dem gleichen Ladegerät.
Jede andere Option ist viel komplizierter. Der Grund, warum Automobile immer noch Pb-Batterien verwenden, ist, dass diese Batterien von Hand gehandhabt werden können, ohne zu explodieren, zu brennen oder zu sterben. Alle anderen Chemien reagieren empfindlicher auf etwas: Hitze, Strom, Spannung ... sogar Magnetismus! Sie benötigen Balancer, intelligente Ladegeräte, Temperatursensoren und zusätzliche Verpackungsvorkehrungen, damit sie nicht so schnell zu kurz kommen, weil Ihre Kinder im Auto eine kleine Beule haben oder ein schwerer Unfall mit verschüttetem Kraftstoff. Sie fangen Feuer und explodieren! Wenn wir diese Bedenken nicht hätten, hätten wir in jedem Auto eine kleine Atombatterie und würden die Batterie alle 50 Jahre einmal wechseln/aufladen, ohne Benzin zu benötigen :)
Schauen Sie sich andere Chemikalien genauer an, aber ich sehe nichts Besseres als Pb in einem Auto, um die Kühlschrankzeit zu verlängern. Vielleicht NiMh: viel sicherer und einfacher zu laden als LiPo; aber nicht die gleiche Leistung.
Tim Spriggs