Pin lithium trong xe nhà di động ngày càng trở nên phổ biến. Và điều này hoàn toàn có lý, bởi pin lithium-ion có nhiều ưu điểm, đặc biệt là trong xe nhà di động. Pin lithium trong xe nhà di động giúp tiết kiệm trọng lượng, dung lượng cao hơn và sạc nhanh hơn, giúp việc sử dụng xe trở nên dễ dàng và độc lập hơn. Với dự án chuyển đổi sắp tới, chúng tôi đang xem xét thị trường, cân nhắc những ưu điểm và nhược điểm của pin lithium, cũng như những thay đổi cần thiết trong hệ thống hiện có.Pin lithium cho xe RV.

Tại sao lại sử dụng pin lithium trong xe nhà di động?

Các loại ắc quy chì-axit thông thường (và các phiên bản cải tiến như ắc quy GEL và AGM) đã được lắp đặt trong nhà di động hàng chục năm nay. Chúng hoạt động tốt, nhưng loại ắc quy này không lý tưởng cho nhà di động:

• Chúng rất nặng
• Do chi phí không thuận lợi, chúng có tuổi thọ sử dụng ngắn.
• Chúng không phù hợp lắm với nhiều tình huống ứng dụng.

Nhưng các loại pin thông thường tương đối rẻ – mặc dù pin AGM có giá thành cao hơn.

Tuy nhiên, trong những năm gần đây,Pin lithium 12VPin lithium ngày càng được sử dụng nhiều trong nhà di động. Pin lithium trong nhà di động vẫn còn là một mặt hàng xa xỉ, vì giá thành của chúng cao hơn nhiều so với pin sạc thông thường. Nhưng chúng có nhiều ưu điểm không thể bỏ qua, và điều này cũng giúp chúng ta nhìn nhận giá cả một cách khách quan hơn. Nhưng chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về điều đó trong các phần tiếp theo.

Chúng tôi nhận chiếc xe van mới vào năm 2018 với hai bình ắc quy AGM tích hợp. Chúng tôi không muốn thay thế chúng ngay lập tức và thực tế đã lên kế hoạch chỉ chuyển sang dùng ắc quy lithium khi ắc quy AGM hết tuổi thọ. Tuy nhiên, kế hoạch thường thay đổi, và để có thêm không gian trong xe cho việc lắp đặt máy sưởi diesel sắp tới, chúng tôi giờ đây muốn lắp đặt ắc quy lithium trong nhà di động của mình. Chúng tôi sẽ báo cáo chi tiết về điều này, nhưng tất nhiên chúng tôi đã nghiên cứu rất nhiều trước đó, và chúng tôi muốn trình bày kết quả trong bài viết này.

Những điều cơ bản về pin lithium

Trước tiên, cần một vài định nghĩa để làm rõ thuật ngữ.

LiFePo4 là gì?

Liên quan đến pin lithium dành cho nhà di động, người ta chắc chắn sẽ bắt gặp thuật ngữ khá rắc rối là LiFePo4.

LiFePo4 là loại pin lithium-ion trong đó điện cực dương được cấu tạo từ lithium sắt photphat thay vì lithium coban oxit. Điều này làm cho loại pin này rất an toàn vì nó ngăn ngừa hiện tượng quá nhiệt.

Chữ Y trong LiFePoY4 có nghĩa là gì?

Để đổi lấy sự an toàn, sớmPin LiFePo4có công suất thấp hơn.

Theo thời gian, vấn đề này đã được khắc phục bằng nhiều phương pháp khác nhau, ví dụ như sử dụng yttrium. Loại pin này được gọi là LiFePoY4, và chúng cũng (hiếm khi) được tìm thấy trong nhà di động.

Pin lithium có an toàn khi sử dụng trong xe RV không?

Cũng giống như nhiều người khác, chúng tôi tự hỏi pin lithium thực sự an toàn đến mức nào khi sử dụng trong xe nhà di động. Điều gì sẽ xảy ra nếu xảy ra tai nạn? Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn vô tình sạc quá mức?

Trên thực tế, nhiều loại pin lithium-ion tiềm ẩn những lo ngại về an toàn. Đó là lý do tại sao chỉ có loại LiFePo4, được coi là an toàn, mới được sử dụng trong lĩnh vực nhà di động.

Độ ổn định chu kỳ của pin lithium

Trong quá trình nghiên cứu về pin, người ta không thể tránh khỏi việc bắt gặp các thuật ngữ “độ ổn định chu kỳ” và “độ sâu xả” (DoD), hai thuật ngữ này có liên quan đến nhau. Bởi vì độ ổn định chu kỳ là một trong những ưu điểm lớn của pin lithium trong nhà di động.

"DoD" (Depth of Discharge - Độ sâu xả) cho biết mức độ xả của pin. Vì vậy, nó thể hiện mức độ xả. Tất nhiên, việc xả pin hoàn toàn (100%) hay chỉ 10% sẽ tạo ra sự khác biệt.

Do đó, tính ổn định chu kỳ chỉ có ý nghĩa khi kết hợp với thông số kỹ thuật DoD (Bộ Xả). Bởi vì nếu tôi chỉ xả pin đến 10%, rất dễ đạt được hàng nghìn chu kỳ – nhưng điều đó không thực tế.

Đó là khả năng vượt trội so với các loại pin axit chì thông thường.

Ưu điểm của pin lithium trong nhà di động

Như đã đề cập, pin lithium trong xe cắm trại mang lại nhiều ưu điểm.

• Trọng lượng nhẹ
• Dung lượng cao với cùng kích thước
• Dung lượng sử dụng cao và khả năng chịu được xả sâu.
• Dòng sạc và dòng xả cao
• Độ ổn định chu kỳ cao
• Độ an toàn cao khi sử dụng LiFePo4

Dung lượng sử dụng và khả năng chịu xả sâu của pin lithium

Trong khi các loại pin thông thường chỉ nên được xả đến khoảng 50% dung lượng để không làm giảm đáng kể tuổi thọ, pin lithium có thể và có thể được xả đến 90% dung lượng (và hơn nữa).

Điều này có nghĩa là bạn không thể so sánh trực tiếp dung lượng giữa pin lithium và pin axit chì thông thường!

Tiêu thụ điện năng nhanh hơn và sạc pin đơn giản.

Trong khi các loại pin thông thường chỉ có thể sạc chậm và, đặc biệt là vào cuối chu kỳ sạc, hầu như không muốn tiêu thụ thêm dòng điện, pin lithium không gặp vấn đề này. Điều này cho phép bạn sạc chúng nhanh hơn nhiều. Đây là cách mà bộ tăng cường sạc thể hiện ưu điểm của nó, đồng thời giúp hệ thống năng lượng mặt trời đạt hiệu suất cao hơn. Bởi vì pin axit chì thông thường "giảm hiệu suất" đáng kể khi chúng đã gần đầy. Tuy nhiên, pin lithium lại hấp thụ năng lượng một cách mạnh mẽ cho đến khi đầy.

Trong khi ắc quy chì-axit có vấn đề là thường không được sạc đầy từ máy phát điện (do mức tiêu thụ dòng điện thấp vào cuối chu kỳ sạc) và do đó tuổi thọ bị ảnh hưởng, thì ắc quy lithium trong nhà di động lại mang đến sự tiện lợi tuyệt vời khi sạc.

BMS

Pin lithium tích hợp một hệ thống quản lý pin (BMS). Hệ thống BMS này giám sát pin và bảo vệ pin khỏi hư hỏng. Bằng cách này, BMS có thể ngăn ngừa hiện tượng xả sâu bằng cách đơn giản là ngăn dòng điện bị rút ra. BMS cũng có thể ngăn ngừa việc sạc ở nhiệt độ quá thấp. Ngoài ra, nó còn thực hiện các chức năng quan trọng bên trong pin và cân bằng các cell pin.

Việc này diễn ra một cách êm ái ở chế độ nền, và với tư cách là người dùng thông thường, bạn hầu như không cần phải can thiệp vào nó.

Giao diện Bluetooth

Nhiều loại pin lithium dùng cho nhà di động có giao diện Bluetooth. Điều này cho phép theo dõi tình trạng pin thông qua ứng dụng trên điện thoại thông minh.

Chúng tôi đã quen thuộc với tùy chọn này từ bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời Renogy và thiết bị giám sát pin Renogy, và đã đánh giá cao tính năng này.

Tốt hơn cho bộ biến tần

Pin lithium có thể cung cấp dòng điện cao mà không bị sụt áp, điều này khiến chúng trở nên lý tưởng để sử dụng trong các ứng dụng như:Biến tần 12VVì vậy, nếu bạn thích sử dụng máy pha cà phê điện trong xe nhà di động hoặc muốn sử dụng máy sấy tóc, pin lithium sẽ có nhiều ưu điểm. Nếu bạn muốn nấu ăn bằng điện trong xe nhà di động, thì dù sao bạn cũng khó tránh khỏi pin lithium.

Tiết kiệm trọng lượng với pin lithium trong nhà di động

Pin lithium nhẹ hơn nhiều so với pin chì có cùng dung lượng. Đây là một lợi thế lớn đối với nhiều người đi du lịch bằng xe nhà lưu động, những người thường phải kiểm tra trọng lượng xe trước mỗi chuyến đi để đảm bảo rằng họ vẫn đang di chuyển trong khu vực cho phép.

Ví dụ tính toán: Ban đầu chúng tôi có 2 bình ắc quy AGM 95Ah. Chúng nặng 2×26=52kg. Sau khi chuyển sang dùng ắc quy lithium, chúng tôi chỉ cần 24kg, vậy là tiết kiệm được 28kg. Và đó lại là một so sánh có lợi cho ắc quy AGM, vì chúng tôi đã tăng gấp ba dung lượng sử dụng được!

Tăng dung lượng lưu trữ với pin lithium trong nhà di động

Do pin lithium nhẹ hơn và nhỏ hơn pin chì có cùng dung lượng, bạn hoàn toàn có thể đảo ngược tình thế và tận hưởng dung lượng lớn hơn với cùng kích thước và trọng lượng. Ngay cả khi tăng dung lượng, không gian vẫn thường được tiết kiệm.

Với việc chuyển đổi sắp tới từ pin AGM sang pin lithium, chúng tôi sẽ tăng gấp ba dung lượng sử dụng được trong khi chiếm ít không gian hơn.

Tuổi thọ pin lithium

Tuổi thọ của pin lithium trong nhà di động có thể rất dài.

Điều này bắt nguồn từ thực tế là việc sạc đúng cách dễ dàng và ít phức tạp hơn, và việc sạc sai cách và xả cạn kiệt không dễ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị.

Nhưng pin lithium cũng có độ ổn định chu kỳ rất cao.

Ví dụ:

Giả sử bạn cần toàn bộ dung lượng của pin lithium 100Ah mỗi ngày. Điều đó có nghĩa là bạn cần một chu kỳ sạc/xả mỗi ngày. Nếu bạn đi đường quanh năm (tức là 365 ngày), thì pin lithium của bạn có thể sử dụng được trong 3000/365 = 8,22 năm.

Tuy nhiên, phần lớn du khách không có khả năng đi du lịch quanh năm. Thay vào đó, nếu chúng ta giả định 6 tuần nghỉ phép = 42 ngày và thêm một vài ngày cuối tuần nữa, tổng cộng là 100 ngày du lịch mỗi năm, thì chúng ta sẽ có 3000/100 = 30 năm cuộc đời. Con số khổng lồ, phải không?

Không được quên điều này: Thông số kỹ thuật đề cập đến độ xả sâu (DoD) 90%. Nếu bạn cần ít điện năng hơn, tuổi thọ cũng được kéo dài. Bạn cũng có thể chủ động kiểm soát điều này. Nếu bạn biết mình cần 100Ah mỗi ngày, bạn chỉ cần chọn một bình ắc quy có dung lượng gấp đôi. Và chỉ với một lần thay đổi, bạn sẽ chỉ còn độ xả sâu điển hình là 50%, điều này sẽ làm tăng tuổi thọ. Tuy nhiên: Một bình ắc quy có tuổi thọ hơn 30 năm có thể sẽ cần được thay thế do sự tiến bộ công nghệ trong tương lai.

Tuổi thọ cao và dung lượng sử dụng lớn cũng giúp chúng ta nhìn nhận giá thành của pin lithium trong nhà di động một cách khách quan hơn.

Ví dụ:

Một bình ắc quy Bosch AGM dung lượng 95Ah hiện có giá khoảng 200 đô la.

Chỉ nên sử dụng khoảng 50% dung lượng 95Ah của bình ắc quy AGM, tức là 42,5Ah.

Một bình ắc quy lithium Liontron dành cho xe RV có dung lượng tương tự là 100Ah có giá 1000 đô la.

Thoạt nghe có vẻ như giá gấp năm lần so với pin lithium. Nhưng với pin Liontron, hơn 90% dung lượng có thể được sử dụng. Trong ví dụ này, nó tương đương với hai pin AGM.

Hiện tại, giá của pin lithium, sau khi điều chỉnh theo dung lượng sử dụng được, vẫn cao hơn gấp đôi.

Nhưng lúc này, độ ổn định chu kỳ sạc/xả mới là yếu tố quan trọng. Thông tin từ nhà sản xuất về vấn đề này rất khác nhau – nếu bạn có thể tìm thấy bất kỳ thông tin nào (với các loại pin thông thường).

• Với pin AGM, người ta thường nói đến tuổi thọ lên đến 1000 chu kỳ sạc/xả.
• Tuy nhiên, pin LiFePo4 được quảng cáo là có tuổi thọ hơn 5000 chu kỳ sạc/xả.

Nếu pin lithium trong nhà di động thực sự có tuổi thọ gấp năm lần số chu kỳ sạc/xả, thì...pin lithiumsẽ vượt trội hơn pin AGM về giá thành và hiệu năng.