Oma LiFePO4 akupanga ehitamine on üha populaarsem valik nii koduenergeetika huvilistele, karavaanide ehitajatele kui ka off-grid elustiili harrastajatele. Valmistooted on kallid — ise ehitades säästab oluliselt ja saab täpselt vajaliku mahutavusega akupanga. Selles juhendis käime läbi kõik olulised sammud.
Mida vajad?
- LiFePO4 elemendid — soovitame A-grade prismaatilisi elemente (nt EVE MB31 314 Ah)
- BMS (Battery Management System) — kaitseelektroonika, mis on hädavajalik
- Bussbaarid — elementide ühendamiseks
- Kaablid ja klemmid — sobiva ristlõikega, vastavalt plaanitud voolule
- Karp/korpus — akupanga kaitseks ja korrashoiuks
- Multimeeter — pingemõõtmiseks
- Poldivõtmed ja muud tööriistad
Samm-sammuline protsess
Samm 1: Süsteemipinge ja mahtuvuse määramine
Otsusta, millist pingeastet vajad: 12 V (4S ehk 4 elementi järjestikku), 24 V (8S) või 48 V (16S). Enamik koduenergia ja suurema võimsuse lahendusi kasutab 48 V süsteemi — madalam vool sama võimsuse juures tähendab vähem kaotuseid ja ohutust.
Mahtuvuse arvutus on lihtne: kWh = Ah × V / 1000. Näiteks 16 × EVE MB31 (314 Ah) 48 V süsteemis: 314 Ah × 51,2 V / 1000 ≈ 16 kWh.
Samm 2: Elementide ostmine ja kontrollimine
Osta elemendid usaldusväärselt tarnijalt. Enne kasutamist mõõda iga elemendi pinget multimeetriga — uued elemendid peaksid olema laetud ~3,25–3,3 V-ni. Kontrolli, et kõik elemendid on sama tootepartii ja sarnase algpingega.
Oluline: Ära ühendu BMS-iga enne, kui kõik elemendid on top-balanseeritud (kõik ~3,65 V). Top-balanss tagab pika eluea ja ühtlase töö. Kasuta balanseerimiseks aeglast laadijat.
Samm 3: BMS valimine
BMS peab vastama sinu süsteemi pingele (12/24/48 V) ja maksimaalsele laadimis-/tühjenemisvoolu vajadusele. Kui sinu inverter vajab 100 A tühjenemist, vali BMS, mis talub vähemalt 120–150 A. Lisaks tasub valida BMS, millel on Bluetooth-monioring (nt JK BMS) — nii näed kogu aeg elementide seisu mobiiltelefonis.
Samm 4: Elementide ühendamine
Prismaatilised elemendid paigutata külg-külje kõrvale ja kinnita kahe plaadi vahele, et vältida paisumist. Ühenda elemendid bussbaaridega järjestikku (S-konfiguratsioon). Pinguta polte soovitusliku jõumomendiga (~4 Nm) — liiga kõva tõmbab keerme katki, liiga lahtine põhjustab soojenemise.
Samm 5: BMS ühendamine
Ühenda BMS balanseerimiskaablid igale elemendile (tavaliselt 16+1 juhet 16S süsteemile). Ühenda BMS peaplus ja -miinus akupanga klemmidele. Kontrolli enne lülitit, et polariteet on õige.
Samm 6: Korpus ja ohutus
Paiguta akupank kindlasse, mittetuleohtlikku korpusesse. Ühenda kindlasti ka sulavkaitse (fuse) akupanga ja inverteri vahele — see kaitseb lühise korral. Ventilatsiooniava poleks paha, kuigi LiFePO4 ei eralda gaase normaalsel töörežiimil.
Ohutus
- Ära kunagi ühendu ilma BMS-ita — ülelaadimine või lühis võib elemendi jäädavalt kahjustada
- Hoia metallesemed eemal lahtistest klemmidest — lühis suure aku juures tekitab ränga löögi ja võib põhjustada tulekahju
- Kasuta isoleeritud tööriistu
- Tööta kuivas ja ventileeritud ruumis
- Lisa alati sulavkaitse süsteemi
Tulemus
Ise ehitatud LiFePO4 akupank tuleb märksa odavam kui valmislahendus, mahutavus on täpselt vajalik ja mõistad süsteemi toimimist läbi ja lõhki. Eluiga — kuni 5000+ tsüklit ehk 15–20 aastat normaalse kasutuse korral.
EVE MB31 LiFePO4 elemendid ja JK BMS süsteemid — Eesti laost, kiire tarne, tehniline tugi.
Vaata komponente →