Usando Li-Po o LiFePo4 para la batería diy de la motocicleta

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Básicamente, justo después de las opiniones sobre el uso de LiPo o LiFePo4 para construir una batería diy para motocicleta. Mi batería de plomo ácido actual se acaba de agotar y estoy harto de reemplazarlos después de 1-2 años.

Información de fondo: la bicicleta es una BMW F800S 2007 con un alternador de 400W y un voltaje de carga pico de 14.4V. De lo que puedo reunir en línea, el sistema se acerca a 13V en modo inactivo y tiene suficiente corriente para hacer funcionar todo fuera del alternador solo en modo inactivo.

Mi problema: LiFePo4 tiene calificaciones de corriente bajas, y LiPo tiene voltajes celulares imprácticos.

Haciendo un poco de investigación sobre las baterías de litio para motocicletas que puedes comprar en línea, todas usan LiFePo4, ya que una celda de 4 celdas proporciona el rango de voltaje correcto, pero parece ser que tienen una configuración 4 series / 2 en paralelo (celdas A123) que brinda un pico de aproximadamente 140A - Esto está por debajo de la batería de plomo ácido actual que hace 200A.

Por otra parte,

LiPo hará fácilmente > 200A de un paquete pequeño (fácil de obtener paquetes con una clasificación de C superior a 100); sin embargo, 3 celdas no son prácticas ya que el voltaje completamente cargado es de 12.6 V (más bajo que la salida del alternador) mientras que un paquete de 4 celdas significaría que el voltaje de reposo por celda es de alrededor de 3.5 V, que está cerca del voltaje de descarga en estos paquetes.

Posibles soluciones;

  • Use un paquete LiFePo4 en 3 configuraciones paralelas (junto con un balanceador pasivo) para dar la corriente. El paquete permanecerá conectado en todo momento ya que la química es relativamente segura. sin embargo, esto significaría 12 celdas, lo que se está encareciendo en comparación con el plomo.

  • Use un LiPo de 3 celdas con aislador de diodo. Esencialmente, use un diodo para conectar la batería solo cuando el alternador no esté funcionando, y junto con esto use un simple circuito regulado de equilibrio de carga de mantenimiento para mantener el paquete cargado.

  • Use LiPo de 4 celdas y mantenga las celdas con carga baja todo el tiempo usando un balanceador pasivo LiFePo4 para mantenerlas equilibradas a un voltaje de celda más bajo.

En este punto, tengo ganas de probar con A123 en 2 en paralelo y ver si tiene la corriente de arranque para arrancar el motor fácilmente. Esta es la solución probada y probada, pero estaría muy dispuesta a intentarlo con LiPo.

¿Pensamientos?

EDIT

  • La bicicleta funciona bien y el alternador está bien, simplemente no se monta mucho, por lo que la batería de plomo se descarga solo. Tengo un cargador de batería y puedo cargar la batería fácilmente cuando no se está utilizando, pero la batería se encuentra detrás de un gran carenado que es un dolor quitar, así que preferiría no tener que hacerlo siempre que quiera usarlo

  • Por lo que yo sé, el alternador existente debería proporcionar fácilmente la corriente necesaria para mantener un paquete de litio a plena carga, siempre que se use un circuito de equilibrio (derivación de corriente pasiva). He arrancado la bicicleta muchas veces con un LiPo de 3 celdas y para arrancar usa muy poco del paquete (2200mAh), así que dudo que el paquete pueda ver una gran profundidad de descarga

pregunta Robby Lopez

5 respuestas

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Me quedaría con el estilo estándar de plomo ácido de la batería. Son más seguras, más baratas, más resistentes y más fáciles de reemplazar. Otra buena razón es que las baterías tipo litio requieren un circuito de carga muy específico y estricto. No podría simplemente conectar las baterías estilo Li hasta el sistema de carga existente que fue diseñado para una batería tipo plomo / ácido. Si lo hiciera, podría correr el riesgo de explosión o incendio.

Si parece que las baterías de plomo-ácido que debe reemplazar no duran todo el tiempo que deberían, creo que haría bien en investigar esto y hacer las correcciones necesarias.

  1. ¿El sistema de carga existente sobrecarga la batería o aplica un voltaje demasiado alto?

  2. ¿Está el regulador de voltaje en el sistema demasiado bajo, por lo que la batería nunca se carga y muere realmente lentamente debido a esto?

  3. ¿El ciclo de uso de la batería para el tiempo de carga no es óptimo? (es decir, muchos comienzos con tiempos de viaje muy cortos).

respondido por el Michael Karas
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Una alternativa que podría considerar es usar un pequeño banco de supercapacitores. Son muy simples de usar, pueden durar más que las células electroquímicas y tienen un mejor comportamiento frente a la temperatura. En YouTube hay ejemplos como este video que prueba que funciona en automóviles.

enlace

La fuga es lo suficientemente baja como para dejarla sentada por un tiempo también. No es tan bajo como me gustaría, pero los bancos paralelos adicionales ayudan a resolver ese problema. Los costos asociados solían ser bastante obscenos, pero ahora tienen un precio mucho más razonable. También recomendaría empaquetar los condensadores mejor de lo que muestra el ejemplo.

Si quisieras una capacidad adicional, incluso podrías ponerla en paralelo con una batería que mantendrás en espera para obtener una potencia adicional si alguna vez necesitas dejarla con las luces encendidas.

Muchas otras aplicaciones utilizan supercápsulas en lugar de baterías para su almacenamiento de energía a granel donde se considera la larga vida útil y las amplias temperaturas de operación.

    
respondido por el alphasierra
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El paquete lipo de 4 celdas tendrá una carga completa de 16.8 V, pero el valor de carga completa se reduce rápidamente en la práctica. Encontrará que la mayoría de las baterías tienen un intervalo de descarga similar a este, en el que el voltaje inicial disminuye bastante rápido, lo que le deja un paquete a 14.4V.

No tengo experiencia con bicicletas, pero la electrónica del automóvil está diseñada y se requiere para manejar voltajes mucho más altos en el caso de que un terminal de batería se suelte con un alternador funcionando que produce voltajes enormes, por lo que tendría hasta 14.4 V ser un problema Esto es solo por un corto período de tiempo, por lo que siempre puede usar un sistema que solo se conecta a la manivela si está preocupado por el exceso de voltaje.

    
respondido por el LogicTom
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Si mantienes las celdas a bajo voltaje, manténlas casi todas descargadas.

Al cargar las celdas, puede usar un convertidor Buck-boost que mantendría el Tensión en el nivel correcto sin importar lo que esté produciendo el alternador. También debe asegurarse de que el convertidor tenga una opción de limitación actual, como this .

Ventajas y desventajas:

  • Las células LiFePo4 son más seguras que las células LiPo.
  • La vida de las células LiFePo4 es mucho mejor. De manera realista, puede esperar el doble de ciclos o años si no realiza tantos ciclos.
  • Las células LiPo son mucho más ligeras y más compactas para la misma capacidad.
  • Las celdas LiPo tienen calificaciones de C más altas, por lo que al comenzar la bicicleta esto podría ser una gran ventaja.

En ambos casos, se recomienda tener un BMS con capacidades de equilibrio y un cargador limitador actual. Cuando las baterías se llenan, el BMS desconecta el paquete del alternador automáticamente.

Probablemente lo haría con un paquete 4S LiPo porque sería más barato y más compacto. Espero que el paquete dure unos 4 años y luego lo reconsidere.

    
respondido por el Bogdan
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Si le preocupa la descarga de la batería, como se indicó, un cargador de batería para motocicleta decente funcionará bien. Hay varios distribuidores de ellos específicos para motocicletas (es decir, Battery Tender como compañía de ejemplo, no puedo recomendarlas, sin embargo) que se conectan una vez a su batería / sistema eléctrico de alguna manera, y tienen un conector con tapa colocado de manera que se pueda alcanzar fácilmente. . Usando esto, puede ocultar fácilmente el conector (con bridas, o mi favorito, Velcro) fuera de la vista y fuera del camino. Cuando regresas al garaje, solo tienes que alcanzar, destapar y conectar. Esto anulará la necesidad de eliminar el carenado más de una vez (después de la instalación inicial, si conecta el cableado directamente a la batería).

Utilicé esta configuración (un cargador de batería con un cable de 10 'y un conector de 2 puntas SAE con tapa) en mi bicicleta durante aproximadamente 4 años. La batería finalmente vomitó después de que el cargador se desconectó de la pared. Como mencionó Michael Karas, definitivamente debería revisar su lista de puntos de 3 puntos, junto con quizás "¿Hay alguna otra carga que cause el uso de la batería?" es decir, cargas fantasmas muy pequeñas que eventualmente agotarán la batería sin importar el tiempo. Algunos sistemas mantienen las cosas activadas sin importar qué (es decir, alarmas antirrobo y otros sistemas integrados).

    
respondido por el John Doe

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