LiFePO4 zimi - punjenje i pražnjenje na minusu

Jedno pravilo odlučuje kako će litijumska baterija preći prvu zimu: ispod nule se ne puni. Evo zašto i šta se radi u praksi.

Pravilo u jednoj rečenici

Pražnjenje na minusu je dozvoljeno. Punjenje nije.

LiFePO4 baterija će na hladnoći mirno napajati rasvetu, frižider, pumpu i sve ostalo. Daće nešto manje nego leti, jer se na niskim temperaturama unutrašnji otpor povećava, ali će raditi i vratiti pun kapacitet čim se zagreje. To nije šteta, to je privremeno.

Punjenje je druga priča. Ako u ćeliju gurate struju dok je ispod nule, litijum se ne ugrađuje uredno u strukturu elektrode nego se taloži na njenoj površini. Taj talog se ne vraća. Svaka takva sesija trajno oduzme deo kapaciteta, a u težim slučajevima napravi i unutrašnji kratak spoj.

Zato se granica od nula stepeni ne posmatra kao preporuka nego kao granica preko koje se ne ide.

Kako to rešavaju proizvođači

Postoje tri pristupa, i vredi znati koji ima baterija koju kupujete.

• BMS blokira punjenje. Kad temperatura ćelija padne ispod granice, elektronika jednostavno ne prima struju. Baterija i dalje radi kao izvor, samo se ne puni dok se ne zagreje. Za većinu primena je ovo dovoljno.
• Ugrađeno grejanje. Baterija ima grejni element koji se sam uključi na hladnoći, potroši nešto energije i podigne ćelije iznad nule, pa tek onda dozvoli punjenje. Skuplje, ali rešava problem umesto da ga odloži.
• Bez zaštite. Baterija prima struju bez obzira na temperaturu. Tu ceo teret pada na vas i na regulator punjenja.

Ako sistem prezimljava napolju - na plovilu, u nezagrejanoj vikendici, u prikolici koja stoji u dvorištu - proverite pre kupovine koji model ima koju zaštitu. Ako podatak ne piše u deklaraciji, pitajte nas pa ćemo proveriti.

Gde se problem javlja, a gde ne

Kamper i kombi. Ako baterija stoji u putničkom delu koji se greje, retko će uopšte videti nulu. Problem nastaje kod baterija montiranih ispod vozila ili u nezagrejanom garažnom prostoru. Tu solarni panel ume da napravi štetu: sunčano je, panel proizvodi, a baterija je ledena.

Čamac. Plovilo koje zimuje na navozu sa panelom koji „održava" bateriju je situacija u kojoj šteta nastaje neprimetno. Ako baterija nema zaštitu od niskih temperatura, preko zime isključite punjenje sa panela.

Vikendica. Objekat bez grejanja zna da ide duboko u minus. Baterija u takvom prostoru puniće se samo kad se sama zagreje, što po vedrom zimskom danu ume da potraje. Rešenje je ili model sa grejanjem, ili prostorija koja ne pada ispod nule - dovoljna je i mala izolovana kutija u kojoj baterija sama sebe zagreva dok radi.

Kućni sistem u ostavi. Ako prostorija ne pada ispod nule, ovog problema nema.

Koliko kapaciteta gubite na hladnoći

Gubitak postoji i treba ga uračunati pri dimenzionisanju, ali je privremen. Što je hladnije, to baterija teže isporučuje veliku struju i napon joj pod opterećenjem brže pada. Za sisteme koji zimi rade punim kapacitetom to znači da vam je zimska rezerva manja nego letnja - čak i kad je baterija formalno puna.

U praksi se to nadoknađuje na dva načina: bateriju dimenzionišete sa rezervom (o tome smo pisali u tekstu kako izračunati kapacitet baterije), i ne montirate je na najhladnije mesto u objektu ako postoji izbor.

Važno je i ovo: gubitak kapaciteta na hladnoći nije kvar. Baterija koja zimi daje manje nego leti radi tačno kako treba.

Kako bateriju prezimiti ako se ne koristi

Za bateriju koja miruje nekoliko meseci važe druga pravila nego za onu koja radi.

• Ne ostavljajte je praznu. To je najgore što joj možete uraditi - ćelije polako same padaju, a ispod određenog napona više se ne oporavljaju.
• Ne ostavljajte je ni punu do vrha. Stajanje na sto odsto ubrzava starenje.
• Oko polovine napunjenosti je pravo mesto. Napunite je, potrošite deo, pa je ostavite tako.
• Isključite potrošače. Alarm, ruter i slične sitnice će je za par meseci odvesti do dna.
• Hladno, ali suvo. Hladnoća sama po sebi ne škodi bateriji koja miruje - škodi joj punjenje na hladnoći i vlaga.

Na proleće je napunite odgovarajućim punjačem tek kad se prostorija zagreje iznad nule.

Šta se dešava ako se ipak desilo

Recimo da ste tek sada pročitali ovaj tekst, a panel je celu zimu punio ledenu bateriju. Šta sada?

Prvo, ne paničite - jedna ili dve sesije punjenja na blagom minusu nisu isto što i cela sezona. Šteta je kumulativna i srazmerna tome koliko je bilo hladno i koliko struje je ulazilo.

Drugo, izmerite koliko baterija stvarno nosi. Napunite je do kraja na sobnoj temperaturi, pa je praznite poznatim potrošačem i merite vreme. Snaga potrošača u vatima puta sati daje energiju koju je isporučila; uporedite to sa deklarisanom. Ako ste dobili osetno manje, deo kapaciteta je otišao.

Treće, ako imate model sa Bluetooth-om, pogledajte napone pojedinačnih ćelija pri kraju punjenja. Ćelija koja odstupa od ostalih je znak da šteta nije ravnomerna.

I u svakom slučaju - isključite punjenje sa panela dok ne rešite pitanje temperature, da se ono što je ostalo ne troši dalje.

Tri greške koje se ponavljaju

Solarni panel ostavljen priključen preko zime na bateriju bez zaštite od niskih temperatura. Sunce greje panel, ne bateriju.

Punjenje odmah po dolasku u hladnu vikendicu. Baterija je stajala nedelju dana na minus pet; agregat ili mreža je odmah spojen na punjač. Sačekajte da se prostorija i baterija zagreju.

Zamena olovne baterije litijumskom bez menjanja navika. Olovna se zimi punila bez razmišljanja, pa se isto radi i sa novom. Hemija je druga i navike moraju da se promene.

Ako niste sigurni šta vaš sistem radi zimi, javite se - pogledaćemo šta imate i reći vam da li je potrebna izmena ili ne.