Lítium vs.
A lítium akkumulátorok nagy teljesítménytartalékokat ígérnek alacsony súly mellett. Kipróbáltuk, hogy a modern energiatároló rendszer valóban mit képes egy hagyományos AGM akkumulátorhoz képest.
Akinek legkésőbb ki kell cserélnie a kimerült fedélzeti elemeket, szembesül a kérdéssel: melyik elem a megfelelő? Ebben az akkumulátorokkal foglalkozó cikkünkben részletesen bemutattuk a piacon elterjedt akkumulátortípusokat. De egy lényeges kérdés megválaszolatlan maradt: Mit hoz valójában a könnyű, de egyben drága lítium akkumulátorra (LiFePO4) való frissítés?
Pontosan meg akartuk tudni, és összehasonlítást végeztünk egy AGM és egy hasonló kapacitású lítium-vas-foszfát akkumulátor (AGM: 120 Ah, lítium: 110 Ah) között. Mindkét akkumulátor vadonatúj, vagyis az életkor jelei nélkül került be a versenybe a szulfát kezdete miatt. Annak meghatározása érdekében, hogy a különféle energiatárolók mennyi és mennyi ideig bocsátanak ki energiát gyakorlati körülmények között, állóképességi teszt mobilházunkat komplex mérőeszközzel láttuk el. A Büttner Elektronik akkumulátor szakembereivel együttműködve létrehoztak egy tesztprotokollot, amely reálisan ábrázolja a tesztelt elemek tulajdonságait.
Az, hogy az akkumulátor mennyi ideig szolgáltatja az áramot, a fogyasztás szintjétől függ. Ezért nem lehet általánosságban megmondani, hogy egy lakóautó hány órát vagy napot tud megélni az áramtároló rendszerrel. Az összehasonlítható értékek elérése érdekében 12 órán át időközönként aktiváltuk a különböző fogyasztókat. Ily módon a két elem mindegyikének egymás után reális napi rutinját szimuláltuk. Ezután az elemeket éjszaka hagyták helyreállni, mire az első fogyasztó reggel újra elindult.
1. A teszt beállítása egy pillanat alatt
Egy speciálisan készített mérőeszközzel több nap alatt rögzítettük az áramot és a feszültséget. A rendszer szíve egy doboz, amely egy sönt segítségével regisztrálja az akkumulátor összes folyamatát. Az adatokat számítógéppel rögzítettük, amely ezt követően táblázatos formában mutatja be az eredményeket. Annak érdekében, hogy ne hamisítsák meg a mérési eredményeket, a laptopot külön csatlakoztatták a járművön kívüli áramforráshoz.
Tesztelés beállítása:
1) mérődoboz
2) 1700 W-os inverter
3) 30 A töltő
4) AGM/lítium akkumulátor
5) adatkábel
6) Számítógép az adatok rögzítésére
Szintén részt vesz a tesztfolyamatban: egy inverter 1700 wattos energiával és egy töltő 30 amperrel.
Az elemek lemerülése ehhez képest
Az AGM akkumulátor 120 amperes órájából 88 Ah-ot tudtunk elvinni, mire a mélykisülés elleni védelem jó 35 óra elteltével beavatkozott. Ebben a tesztben a kapacitás 27 százaléka holt tőkének bizonyult, amelyet nem lehet felhasználni. A gyakorlatban ennek még ennél is többnek kell lennie, mert egy AGM vagy gél akkumulátort akkor kell újratölteni, amikor a névleges kapacitást 60 százalékkal (itt 72 Ah) kihúzták. Ellenkező esetben az akkumulátor szulfáttal fenyeget, ami lerövidíti az élettartamát. Az ólomakkumulátort ezért soha nem szabad hosszú ideig részben lemerült állapotban tárolni.
A LiFePO4 14,7 kilogrammal könnyebb, mint az AGM akkumulátor. Tiszta.
A lítium akkumulátort viszont könnyebb gondozni. Sem a részben ürített pihenőfázisok, sem a mélykibocsátások nem károsítják, és az aktuális erősségtől függetlenül mindig ugyanazt a kapacitást biztosítja. Valójában megerősítést nyert, hogy a 110 Ah kapacitás 100 százaléka felhasználható. Ennek megfelelően tesztünk során több mint 20 órával tovább tartott. Az AGM akkumulátorral a töltő mélykisülés elleni védelme 10,35 volt feszültségen kikapcsolta az áramfelvételt. A lítium akkumulátorban viszont az integrált vezérlő elektronika megakadályozza az elektroblokk mélykisülés elleni védelmének aktiválódását.
A teszt azt is megmutatja, hogy az AGM akkumulátor hatékonyabban képes kevesebb kapacitást leadni, annál nagyobb az áramfelvétel. Az ólomakkumulátor feszültsége a hajszárító bekapcsolása után jelentősen csökken, miközben a lítiumelem mellett láthatóan stabilabb marad. Annak érdekében, hogy az AGM villamosenergia-tárolási rendszere a lehető leghatékonyabb legyen, meg kell engedni azokat a pihenési fázisokat, amelyekben a feszültség kissé helyreállhat.
Teszt: Meddig adnak energiát az elemek?
A teszthez vezérelt áramot vettünk. Az inverterhez rögzített időzítő reggel és este 1200 wattos hajszárítót működtetett. Ez a teljesítmény összehasonlítható egy kávéfőzővel. A második idõzítõ segítségével naponta négyszer egy 40 wattos villanykörte világít, ami nagyjából megfelel a televízió áramigényének. Ezenkívül egy mennyezeti lámpát működtek 0,3 amperrel 12 órán át. Míg a LiFePO4 akkumulátor feszültséggörbéje csak apró lépéseket mutat, az AGM akkumulátor feszültsége rövid idő után jelentősen csökken. A tesztelt körülmények között a lítium akkumulátor 110 amperórával látja el a lakóteret 2 napig és 6 órán át, az AGM akkumulátorral az áramellátás 88 amperórával 1 napig és 7 órán át tart.
A villamosenergia-tároló rendszer töltése összehasonlítva
A teljes vizsgálati rendszert egy elektronikai szakember huzalozza.
A töltés során is vannak különbségek. A töltési idő elsősorban az alkalmazott töltőtől függ. A teszt során egy nagy teljesítményű eszközt használtak, amelynek maximális töltőárama 30 amper. De az AGM akkumulátorral ezek csak körülbelül három órán át merülnek ki, mielőtt a sajátos jelleggörbe miatt csökken a töltőáram. Tizenkét órába telik, hogy 97 amper óra átfolyjon az AGM akkumulátorába. A lítium akkumulátorral 112 amper órát töltenek fel mindössze hat óra alatt, mivel a maximális 30 amperes töltési áram körülbelül egy órával hosszabb. A LiFePo4 akkumulátor gyors töltési képességének teljes kihasználása érdekében az akkumulátor mellett általában utólag is fel kell szerelni egy megfelelő töltőt a megfelelő jellemzőkkel.
A lítiumnak az AGM-nél is több haszna van egy töltéserősítőből, amely vezetés közben táplálja az áramot az akkumulátorba. Mindkét akkumulátort ugyanabban a sebességben töltik az elején, de ha a kapacitás megközelíti a maximális felső határt, a töltő észrevehetően csökkenti az AGM akkumulátor töltőáramát. A lítium akkumulátor előnyeit azonban szintén magas áron vásárolják meg: a Büttner lítium-vas-foszfát akkumulátor, amelyet teszteltünk, körülbelül 4,5-szer annyiba kerül, mint a hasonló kapacitási specifikációkkal és méretekkel rendelkező AGM akkumulátor. A hosszabb élettartam önmagában nem indokolja a lítium akkumulátor magas árát. Ha azonban figyelembe vesszük a teljesítmény/tömeg arányt, a lítium akkumulátor két szempontból is győzelem.
A 26 kilogrammot meghaladó AGM akkumulátorhoz képest 14,7 kilogrammot spórol meg, és 22 amper órával többet használhat egyszerre. A modern akkumulátortechnikába érdemes befektetni, legalábbis a jelenlegi árakon, csak azok a lakóautó-rajongók, akik gyakran önellátóak és egy inverterrel együtt szeretnék kimeríteni az akkumulátor kapacitásukat. Ha magas a villamos energia iránti igény, kielégítik az utazókat, különösen a tömegmegtakarításból származnak. Annak érdekében, hogy kielégítsük az inverter és a hozzá csatlakoztatott 230 voltos készülékek elektromos éhségét, a legjobb, ha párhuzamosan két AGM elemet csatlakoztatunk.
Egy hasznos 144 amper óra (mint a tesztelem esetében) akkor 50 kilogramm feletti súlyt is jelentene. A két AGM elem cseréje LiFePO4 akkumulátorra 39 kilogramm megtakarítást jelent egy még buja, teljesen használható 110 amper órával. Ha az energiatárolót rendszeresen töltik, a jóval olcsóbb AGM akkumulátor is megfelel a céljának. Még azok is, akik csak 12 voltos eszközöket működtetnek, és nem használnak invertert, hajszárítót, vízforralót stb., Aligha fogják teljes mértékben kihasználni a hagyományos energiatároló eszközökből rendelkezésre álló villamos energia mennyiségét.
Teszt: Milyen gyorsan töltődnek az elemek?
Fél idő alatt a lítium akkumulátort több energiával töltötték fel, mint az AGM akkumulátort. Az ok a töltőáram görbéjéből látható. A LiFePO4 akkumulátorral ez csaknem négy órán keresztül teljes 30 amper. Az AGM akkumulátorral a töltőáram 2,5 óra elteltével folyamatosan csökken. Körülbelül kilenc óra elteltével az akkumulátorokban még mindig alacsony töltőáram van. A lítium akkumulátor ezen a ponton már teljesen fel van töltve, miközben az AGM akkumulátort még töltik további amperórákkal. Mivel a töltési folyamat során veszteségek keletkeznek, összesen 97,4 amperórát töltöttek fel, bár csak 88,62 amperórát vontak le.
4. A felhasználástól függ
Az AGM akkumulátor cseréje olcsóbb és általában könnyebb. Ha lítium akkumulátort szeretne utólag felszerelni, akkor azt is ellenőriznie kell, hogy az eredeti töltő kompatibilis-e az új típusú akkumulátorral. Mivel minden típusú akkumulátornak megvan a saját töltési jellemzője, amely meghatározza a töltési áramot, a töltés végi feszültséget és a csepegtető töltést. Ha a jelleggörbe nem egyezik meg az akkumulátor típusával, fennáll a túltöltés veszélye, vagy a tároló akkumulátor soha nem lesz teljesen feltöltve.
Ha lítium elemet választ, akkor azt is vegye figyelembe, hogy a kapacitáson túl különböző teljesítményértékek vannak. A kínált LiFePO4 modelleket különböző erős kisülési áramokhoz tervezték. A Büttner Elektronik által tesztelt MT-Li 110 képes ellenállni a tartós 200 amperes kisülésnek, míg más ilyen típusú akkumulátorok néha csak 100 vagy kevesebb ampert engednek meg. Az ilyen akkumulátorok nem alkalmasak olyan inverterrel történő üzemeltetésre, amelyet például egy kávékapszula-gép 120 amper körül húz. Azonban nem mindig könnyű jelzést találni a folyamatos kisülési áramról. Ezt az értéket csak ritkán jegyzik fel online boltokban vagy nyomtatott kereskedői katalógusokban. Ha biztonságban akar lenni, a műszaki adatokról közvetlenül a kérdéses akkumulátor gyártójától kell érdeklődnie.
Példa számítás a lehetséges napi fogyasztásra
TV: 45 W x 4 óra: 12 V = 15 Ah
Fény: 16 W x 5,0 óra: 12 V = 6,6 Ah
Vízszivattyú: 25 W x 0,5 óra: 12 V = 1,0 AhHajszárító: 1200 W x 10 perc: 12 V = 17 AhÖsszesen: 39,6 Ah
Előnyök és hátrányok
AGM akkumulátor:
Tesztelt akkumulátor MT AGM 120, ára: 369 euró
Olcsó ár
Általában nincs szükség speciális töltőre
Nagy súlyú
A kapacitás nem teljesen használható
Lítium akkumulátor:
Tesztelt akkumulátor: MT-Li 110, ára: 1699 euró
Könnyű
Használhatóbb kapacitás
Rövidebb betöltési idő
Nagyon magas ár
Következtetés
A AGM akkumulátor olcsóbb és elegendő áramot biztosít az átlagos lakóautótulajdonos számára. Bárki, akinek gyakran van áramellátása, és nem kénytelen megtakarítani az utolsó kilót, jól megy az AGM akkumulátorral.
A ... val Lítium akkumulátor a teljes kapacitás felhasználható és a tömeg megtakarítható. A magas ár indokolja a vásárlást, különösen a lakóautók tulajdonosai számára, akik rendszeresen önellátóak és sok áramra van szükségük.