Kompletny przewodnik dotyczący ładowania akumulatora 36 V: napięcie, natężenie prądu i zasady bezpieczeństwa

Na linii produkcyjnej pojazdów AGV pakiet akumulatorów 36 V został przez pomyłkę napełniony ładowarką 24 V, a podczas drugiego ładowania akumulator wyłączył się w temperaturze 38 stopni Celsjusza. Z dziennika konserwacji wynikało, że ładowarka działała przez dwa lata, ale prawdziwą usterką było niedopasowanie napięcia, które po cichu uszkadzało ogniwa. Jest to wzór, który firma Wuxi D-Power Electronic Co., Ltd. widzi w rowerach elektrycznych, hulajnogach i pojazdach sterowanych automatycznie.

Bateria 36 V to pakiet litowo-jonowy o napięciu nominalnym 36 V, ale napięcie ładowania może wahać się od 42 V do 43,8 V, w zależności od składu chemicznego ogniwa. Dopasowanie ładowarki do dokładnie tego napięcia to różnica między akumulatorem, który wytrzymuje 800 cykli, a akumulatorem, który ulegnie awarii w ciągu sześciu miesięcy. W tym przewodniku wyjaśniono, jak naprawdę działa ładowanie 36 V, jakie parametry mają znaczenie przy zakupie ładowarki i jak zdiagnozować wadliwą konfigurację ładowania.

Co określa rzeczywiste napięcie akumulatora 36 V

Zacznij od chemii komórki. Bateria 36 V nigdy nie ma pojedynczej wartości napięcia; jest to liczba nominalna wyprowadzona z szeregowej liczby poszczególnych ogniw. W przypadku ogniw litowo-jonowych o napięciu znamionowym 3,6 V pakiet 10 S daje nominalne napięcie 36 V i wymaga napięcia ładowania 42 V. W przypadku ogniw litowo-żelazowo-fosforanowych o napięciu znamionowym 3,2 V pakiet 12 S daje nominalne napięcie 38,4 V, ale nadal jest sprzedawany jako akumulator 36 V i wymaga napięcia ładowania 43,8 V. Te dwie substancje chemiczne wykorzystują różne progi odcięcia CC/CV, więc ładowarka idealna dla jednego może przeładować drugą.

Charakterystyka napięcia typowych składów chemicznych akumulatorów 36 V
Chemia	Napięcie nominalne	Maksymalne napięcie ładowania	Odcięcie rozładowania
Litowo-jonowy 10S	36 V	42 V	30 V
LiFePO4 12S	38,4 V	43,8 V	30 V

42 V Maksymalne ładowanie dla litowo-jonowego 10S

43,8 V Maksymalne ładowanie dla 12S LiFePO4

30 V Typowe odcięcie rozładowania

Dlaczego akumulator 36 V wymaga ładowarki ustawionej na prawidłowe napięcie

Ładowanie akumulatora 36 V niewłaściwym napięciem to najszybszy sposób na trwałe zmniejszenie jego pojemności użytkowej. Nawet przekroczenie zalecanego napięcia ładowania o 0,5 V może wepchnąć ogniwa litowo-jonowe w obszar przyspieszonego rozkładu elektrolitu. Temperatura wewnętrzna wzrasta, BMS wyłącza się i pakiet może stać się bezużyteczny. Niedoładowanie jest równie szkodliwe. Jeśli pakiet 36 V zostanie naładowany do 39 V zamiast 42 V, napięcie ogniwa nigdy nie osiągnie pełnej równowagi, pakiet stale znajduje się w stanie głębokiego rozładowania, a elektroda ujemna zaczyna tracić zapasy litu.

W testach ogniw cyklicznych podniesienie napięcia odcięcia ładowania o 0,5 V powyżej zaleceń producenta spowodowało wzrost szybkości zaniku pojemności o około 10% na 100 cykli.

Przeciążenie: podczas elektrolizy wytwarza się gaz, powodujący pęcznienie i ryzyko pożaru.
Niedoładowanie: pakiet nigdy nie osiąga swojej pojemności znamionowej i starzeje się szybciej.
Powtarzająca się ochrona BMS: moc wyjściowa ładowarki przekraczająca napięcie odcięcia powoduje odłączenie i ponowne podłączenie BMS, co ostatecznie prowadzi do uszkodzenia tranzystorów MOSFET mocy.

Trzy popularne zastosowania akumulatorów 36 V i ich profile ładowania

Bateria 36 V obsługuje różne urządzenia o bardzo różnej pojemności i zapotrzebowaniu na prąd, więc jedno ustawienie ładowarki nie może obsłużyć wszystkich przypadków. To samo napięcie nominalne wymaga ładowania 2 A w przypadku narzędzia bezprzewodowego i 10 A w przypadku holownika AGV.

Typowe parametry akumulatora 36 V według zastosowania
Zastosowanie	Typowa pojemność	Zalecany prąd ładowania	Szacowany czas ładowania
Hulajnoga elektryczna	10-15Ah	2-3A	3-5 godz
Narzędzie bezprzewodowe	2,5-5Ah	1-2A	1-2 godz
AGV	20-40Ah	5-10A	3-5 godz

Jak wybrać ładowarkę do akumulatorów litowych 36 V: przewodnik krok po kroku

Dopasowanie ładowarki do akumulatora 36 V wymaga pięciu kroków, które można łatwo pominąć, ale których pominięcie jest kosztowne. Postępuj zgodnie z poniższą sekwencją przed złożeniem zamówienia.

Zidentyfikuj skład chemiczny komórek i liczbę serii. Sprawdź etykietę baterii; powinno być napisane „10S Li-ion” lub „12S LiFePO4”.
Oblicz wymagane napięcie ładowania z arkusza danych pakietu. Nie używaj napięcia nominalnego jako pułapu ładowania.
Ustaw prąd ładowania na 0,3C do 0,5C dla standardowych pakietów. W przypadku akumulatora AGV 20Ah oznacza to od 6A do 10A.
Sprawdź, czy ładowarka może wykonać przejście CC/CV i zakończyć przy prawidłowym prądzie odcięcia.
Sprawdź certyfikaty bezpieczeństwa i opcjonalny interfejs komunikacyjny (CAN, RS485), jeśli akumulator posiada inteligentny BMS.

W urządzeniach Wuxi D-Power dostępna jest dedykowana ładowarka 36V realizująca te parametry Kategoria ładowarki 36 V . Poniższy link do produktu prowadzi do pełnej specyfikacji.

36 V Lithium Battery Charger with Multiple Protections and Communication Options Ta ładowarka 36 V jest przeznaczona do typowych zastosowań, takich jak rowery elektryczne i hulajnogi. Posiada naturalne odprowadzanie ciepła, połączenie zapobiegające odwróceniu i ochronę temperaturową, aby zapewnić niezawodne ładowanie. Dzięki 27-miesięcznej gwarancji i długiej żywotności rozwiązuje typowe awarie ładowarek. Zobacz produkt →

Rozwiązywanie problemów z 36-woltową ładowarką akumulatora, która nie działa

Większość awarii ładowarek do akumulatorów 36 V wynika z jednego z trzech powodów: braku mocy wyjściowej, przedwczesnego odcięcia lub przegrzania. Poniższa tabela przedstawia najszybszą ścieżkę diagnostyczną.

Typowe usterki ładowarek 36 V i ich prawdopodobne przyczyny
Objaw	Możliwa przyczyna	Zalecane działanie
Brak wyjścia	Przepalony bezpiecznik wejściowy lub otwarty prostownik	Sprawdź bezpiecznik i napięcie wejściowe; w razie potrzeby wymienić bezpiecznik
Ładowanie kończy się wcześniej	Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe BMS	Zmierz napięcie pakietu za pomocą multimetru; sprawdź, czy napięcie ładowarki jest prawidłowe
Bateria nagrzewa się	Zbyt wysoki prąd ładowania	Zmniejsz prąd do 0,3C pojemności pakietu

Aby uzyskać więcej informacji na temat przyczyn awarii ładowarek 36 V, przeczytaj artykuł techniczny na temat dlaczego ładowarka 36 V może przestać działać .

Ładowarka 36 V, która pracowała z prądem o 50% wyższym od wartości znamionowej, zwykle będzie wykazywała zapach spalenizny z uzwojenia wtórnego, zanim zmieni się jakikolwiek wskaźnik LED.

Często zadawane pytania dotyczące akumulatorów 36 V

Jakie napięcie ma akumulator 36 V po pełnym naładowaniu?

W przypadku pakietu litowo-jonowego 10S pełne naładowanie wynosi 42,0 V. W przypadku pakietu 12S LiFePO4 sprzedawanego jako 36 V pełne ładowanie wynosi 43,8 V. Przed wyborem ładowarki należy zawsze sprawdzić etykietę akumulatora.

Czy mogę ładować akumulator 36 V za pomocą ładowarki 48 V?

Nie. Ładowarka 48 V zazwyczaj generuje napięcie 54,6 V, czyli o 12 V powyżej limitu pakietu 36 V. Spowoduje to uruchomienie zabezpieczenia BMS lub niestabilność termiczną. Użyj ładowarki przystosowanej do dokładnego napięcia pakietu.

Ile amperów powinna mieć ładowarka akumulatorów 36 V?

W przypadku standardowego opakowania bezpieczna jest pojemność od 0,3°C do 0,5°C. Pakiet 20Ah akceptuje od 6A do 10A; pakiet 10Ah akceptuje od 3A do 5A. Szybkie ładowanie powyżej 1°C może wymagać ładowarki z aktywnym chłodzeniem i BMS obsługującym szybkie ładowanie.

Ile czasu zajmuje ładowanie akumulatora 36 V?

Przy zalecanym prądzie większość pakietów 36 V zajmuje od 2 do 5 godzin. Pakiet hulajnogi 10Ah przy 3A zajmuje około 4 godzin; pakiet AGV 30Ah przy 10A zajmuje około 3,5 godziny.