W ostatnim wpisie omówiłem kwestie samej baterii, jej wielkości, ciężaru, i ceny.
Po stronie elektrycznej jest jeszcze cała lista zalet, charakteryzujących baterie LFP (LiFePO4 :
- Prąd ładowania: w przypadku baterii kwasowych, prąd ładowania optymalny dla niej to 1/10-1/5 jej pojemności, czyli dla baterii 100Ah to 10-20A. Przy większych prądach bateria się grzeje, gazuje i może nastąpić jej uszkodzenie, przy mniejszych ładowanie jest nieefektywne.
Jak pisałem wcześniej, w miarę napełniania się baterii, jej opór wewnętrzny rośnie, więc prąd ładowania spada, nie da się „szybko” naładować baterii do pełna. W praktyce, rozładowana bateria do 50% wymaga 8-10h na doprowadzenie jej do porządku, jak korzystamy z ładowarki sieciowej. - W przypadku LFP, dopuszczalny prąd ładowania to nawet 0,5C (maksymalnej pojemności) czyli w naszym przypadku 50A, na dodatek jest to konserwatywne podejście, niektórzy producenci dopuszczają nawet 1C. Więc da się ją naładować w godzinę (z 50%) lub nawet krócej. Wynika to przede wszystkim z tego, że opór wewnętrzny baterii jest bardzo mały inie rośnie tak jak przy kwasowych w miarę ładowania. W praktyce prąd ładowania jest przez większość czasu jest tak duży jaki daje ładowarka lub alternator. Daje to możliwość dużo bardziej efektywnego używania różnych źródeł ładowania: krócej pracuje silnik czy generator.
- Dla LFP również bardziej efektywny niski prąd ładowania: niski opór wewnętrzny powoduje większą efektywność wykorzystania źródeł, które dostarczają prąd o małym natężeniu, szczególnie, w sytuacji kiedy akumulator jest mocno doładowany. Takim charakterystycznym przypadkiem jest ładowanie z paneli fotowoltaicznych: wielkość prądu z nich zależna jest od pory dnia i zachmurzenia, często wynosi tylko kilka amperów. Dla baterii LFP nie ma to większego znaczenia, absorbuje tą energię z dużo większą efektywnością, różnice są na poziomie kilkudziesięciu procent.
- Bardzo znaczące są różnice związane z krzywą napięcia w stosunku do poziomu naładowania. Przede wszystkim te baterie startują z wyższego poziomu, dla nich 100% to 13,6V. O ile dla kwasowych poziom ten ten spada znacząco w miarę rozładowania, dla baterii LFP zostaje on prawie identyczny bardzo długo, dla 30% jest to 13,0V, czyli więcej niż pełen akumulator kwasowy. Ma to olbrzymie konsekwencje dla całego układu elektrycznego:
- dużo bardziej stabilny poziom napięcia w sieci, w zakresie normalnego wykorzystania baterii jest to 90%-20% od 13,3V do 12,9V, czyli tylko 0,4V (3%). Dla baterii kwasowych, w tym samym zakresie jest to skok od ~12,65V do ~11,58V czyli 1,07V (8,5%). Pod obciążeniem ta wartość jeszcze spada.
- efektywna posiadana moc jest więc znacząco różna dla obu typów akumulatorów. Dla pracy windy kotwicznej o mocy 750W, w przypadku rozładowanych w 50% akumulatorach kwasowych potrzeba prądu 750W/12,06v daje nam 62A, w przypadku LFP taką samą moc uzyskamy przy 56A. Nie dość, że wolniej zużywamy akumulator, ale prawidłowe przekroje kabli mogą być mniejsze o 10%, lub przy takich samych kablach mniej się grzeją.
Istotna różnica jest też w przypadku rozładowywania się pozostawionych akumulatorów. W przypadku akumulatorów kwasowych, wielkość ta jest znacząca: parę procent miesięcznie, nawet do kilkunastu w przypadku wysokich temperatur. Pozostawiony sobie akumulator, traci pojemność, zasiarcza się, aż do momentu, w którym całkowicie przestaje być zdatny do użytku. Dlatego konieczne jest ciągłe doładowywanie akumulatorów. Świetnie do tego nadają się panele fotowoltaiczne i inteligentna ładowarka: są w stanie przez zimę utrzymywać baterie w idealnym stanie. Wymaga to jednak zostawienia systemu elektrycznego na chodzie. Dla LFP strata pojemności z czasem jest pomijalna, i nie ma konieczności zostawiania ich w pełni naładowanych, wręcz przeciwnie, lepiej je zostawić częściowo rozładowane.
Pod względem elektrycznym, akumulatory LFP są lepsze w każdym aspekcie.