В контакте

Тест на циклы lifepo4 A123 1100mAh

Много мнений и споров о том сколько же реально может проработать лифер (lifepo4). Конечно все данные о элементах есть у производителей, но мы как то уже давно привыкли не доверять официальным данным, так как часто бывает что производители обманывают и завышают показатели своей продукции. В связи с этим очень хотелось выяснить сколько циклов сможет отработать litepo4, конкретно желтый элемент A123 1100mAh.

Для тестирования был собран зарядно-разрядный стенд. Для наглядности что где я подписал на фото. Сначало планировалось производить заряд разряд токами около 3С, но потом значение увеличил до 5С, но обо всем по порядку, как это было. Стенд кстати питается от безперебойника чтобы случайные перебои с электричеством не влияли на работу стенда.

тест litepo4, испытательный стенд



тест литий ионного аккумулятора

Собирал стенд на скорую руку и правил код прошивки по ходу дела, поэтому сначала с секундами промашка вышла, за минуту реально проходило 69 секунд, лень было таймер кодить, поэтому тупо не угадал задержку, код поправил, теперь секунды правильные. Прошел первые 30 циклов, потом решил сократить время разряда, заменил лампочку на одну 9в 70вт, теперь время разряда сократилось с 17.7 до 11.5 минуты, заряд 3С а разряд 5,2С. Зарядка элемента происходит до 3,65вольта, потом через транзистор включается лампочка и разрядка длится до 2,5вольт.

Контроллер пока прошил на 100 циклов, там дальше видно будет. Думаю мучать циклами элемент пока он совсем не умрет. Многие говорят что лифер не любит больших зарядно разрядных токов и быстро изнашивается, но я хочу как раз выяснить на сколько его хватит в экстремальных условиях, когда заряд за 20 минут и быстрый разряд с токами до 10С и более.

Первые полные пять циклов. Самый нижний первый это только полный разряд на холодном элементе. За месяц думаю должно под 1000 циклов накопится.
тест litepo4

Тест продолжается, элемент lifepo4 A123 1100mAh прошел 40 циклов + 30 до этого.
тест litepo4

Разницу суммы времени 16-20 циклов по отношению к большим суммам 6-10 и 36-40 (последний экран) могу объяснить колебаниями суточной температуры, когда трогал аккумулятор рукой пытаясь понять насколько он тёплый, то этот цикл тоже показал в итоге уменьшение времени разряда на 8-10 секунд по сравнению с предыдущими. Думаю это не только на аккумулятор влияет, но и на лампочку, которую я тряпочкой вытирал, так что был отбор температуры и как следствие падение сопротивление нити накала и уменьшение времени разряда.

Тест элемента снова приостановлен, в общем оставил компьютер на ночь качать софт, а ночью отрубили электричество. Пока я проснулся от писка бесперебойника, комп уже успел высосать бесперебойный аккумулятор, и я только успел посмотреть что на экранчике был 67-й цикл и среднее время разряда 701. Итого аккумулятор прошел уже 95 циклов.

Добавил замер и статистику "внутреннего сопротивления". В кавычках потому что меряю я разницу в напряжениях в середине разрядного времени. Сначала меряю десять раз с интервалом в 10 миллисекунд, и складываю в кучу. Поскольку вес младшего разряда 10 милливольт, то сумма десяти замеров имеет вес 1 милливольт. Потом отключаю нагрузку и меряю тем же макаром ещё десять раз, и считаю разницу между суммами десятикратных выборок. В итоге получаю разницу в милливольтах. Эта разница выводится теперь во втором столбце второго экрана (6 показаний, верхнее из текущего цикла, нижеследующие 5 из предыдущих)

На последнем экране вместо промежуточных значений заряда теперь промежуточная сумма этих данных по тому же принципу (сумма за 5 циклов, но умноженная на 2, чтобы кратно 10, для лучшего восприятия). Короче, на втором экране правый столбик в милливольтах, на третьем в десятых долях милливольта.

Прошил контроллер сразу на 450 циклов чтобы в субботу в конце дня получить данные и запустить снова с расчётом ровно на неделю. Поскольку в цикл добавилось кода пришлось подкорректировать точность секунд. И ещё на 0.05в повысил зарядное напряжение до 3.75вольта чтобы из за сопротивления проводов не было в конце падения тока. И ещё раз откалибровал АЦП по тестеру. Итого из за совокупных мероприятий время разряда немного увеличилось с 701 до 717 секунд, видимо в аккумулятор из за повышения заряда до 3,75вольт помещается больше энергии, примерно на 2%.
тест litepo4

Выборки на правом экране будут сделаны из 6-10, 46-50, ...150, ...250, ..350, 446-450 циклах.

Идем дальше, фото данных промежуточного этапа теста лифера.
тест litepo4

В данный момент после третьего запуска тестирования идёт 253й цикл + 95циклов предыдущих двух, в общем уже 348 циклов. Зарядка длится 20 минут током 3С, после чего происходит разряд по времени 12 минут током 5С. Кстати среднее время разряда немного увеличилось. Скорее всего это связано с тем что комнатная температура из за потепления на улице немного выросла. Хотя может быть, что аккумулятор немного прибавил в емкости, но врятле.

Тест продолжается.
тест litepo4

Погас средний экран, но я все-таки дождался окончания зашитых в контроллер 450циклов, тем более что отказ среднего экрана не повлиял на работу стенда. После окончания циклов снял аккумулятор и прогнал его несколько циклов при заряде 5А и разряде 1А, мой аймакс больше не умеет.

Итого на заряд аккумулятор брал 1003мАч, а на разряд отдавал 1128мАч. На аккумуляторе наклеена бумажка с этими же замерами измеренными когда аккумулятор был куплен (это было очень давно, года 3 наверно) 1245мАч разряд и 1026мАч заряд. Перед началом тестирования я так же замерял аймаксом разряд заряд, но потерял бумажку, поэтому сравнить до и после по аймаксу не получится.

Ну и метрологически верить моему аймаксу нельзя, он на пакетах А123 намеривает по 25Ач. И в зависимости от состояния проводов (сечение и качество контакта) может выдавать данные которые отличаются весьма разительно. И есть подозрение что от окружающей температуры тоже немного показания плавают (но тут непонятки, от температуры батарей или аймакса плавают).

Поставил опять на тест ничего не меняя, жду ещё 450 циклов, будет 95+450+450 почти 1000 циклов + циклы аймаксом даже чуть больше.
тест litepo4

Тест после нового запуска стенда продолжается. Кстати нашел причину увеличившегося времени разряда с 717секунд до 850, оказывается понемногу отгорал многожильный провод от лампочки в месте где заканчивался припой и начиналась изоляция. Короче он отгорел совсем, глянул я на экран, а там 19й цикл уже наверно сутки крутится. Перепаял более толстым проводом, время разряда снова уменьшилось до 710-720секунд, циклы снова продолжаются.

Прошло еще немного времени и сегодня очередной финиш, и того чуть больше тысячи циклов, сейчас на аймаксе третий тестовый цикл гоняю, в среднем выходит 1120мАч разряд током 1А и 970мАч заряд током 5А. Провод на галогенке снова потихоньку отгорает и увеличивает сопротивление вместе со временем разряда, пока не критично процентов на 10, пока забил на это. Поставил еще на 500 циклов, без изменений в прошивке.

Новый этап пройден, уже чуть больше 1500 циклов lifepo4 A123 1100mAh прошел. Тест (три цикла) на модельной зарядке показал практически те же цифры что и после тысячи. Поставил циклировать дальше, аккумулятор живучий оказался, а я в своё время думал что 2000 циклов это придел после которого аккумулятор совсем умрет, а тут даже снижения емкости нет. Напоминаю что за сутки аккумулятор проходит примерно 40 полных циклов. Получается что такое издевательство, когда заряд 3С и разряд 5С это нормальный режим, я бы сказал щадящий, так как аккумулятор даже не греется. Это можно сказать наглядный ответ тем скептикам которые считают что заряжать lifepo4 за 20минут это гарантированная быстрая смерть.

Статья написана по материалам темы форума электротранспорт источник