Подогрев LiFePO4 зимой низковольтным ТЭН от панелей

Маломощный низковольтный ТЭН подогревает бокс с литиевыми батареями LiFePO4 зимой

Коротко. Литий-железо-фосфатные батареи нельзя заряжать при температуре ниже нуля, иначе ячейки необратимо деградируют. Решение простое: маломощный низковольтный ТЭН в боксе с батареями, включённый через термостат. 100-150 Вт хватает, чтобы держать банк тёплым и принимать заряд от панелей всю зиму.

У LiFePO4 есть жёсткое правило: разряжать можно до минус 20, а заряжать нельзя ниже нуля. Попытка зарядить холодную ячейку вызывает осаждение лития на аноде, и ёмкость падает безвозвратно. Для солнечной станции это критично: утром мороз, солнце вышло, контроллер пытается зарядить банк, а нельзя. Без подогрева зимой батарея простаивает.

Сколько мощности нужно на подогрев

Батарейный бокс обычно утеплён, поэтому греть его надо немного. Для банка на 100-200 А·ч в теплоизолированном ящике хватает ТЭНа на 100-150 Вт. Он держит внутри плюсовую температуру даже в сильный мороз. Ставить мощнее нет смысла: лишнее тепло уйдёт наружу, а расход энергии вырастет.

Ёмкость банкаМощность ТЭНаТок при 24 ВТок при 48 В
100 А·ч100 Вт4,2 А2,1 А
200 А·ч150 Вт6,3 А3,1 А
400 А·ч200 Вт8,3 А4,2 А

Как подключить через термостат

ТЭН включают не напрямую, а через термостат с двумя порогами: включение при минус 5 и отключение при плюс 5 градусах. Так подогрев работает только когда реально холодно, и не тратит энергию зря. Питание берут от той же системы 24 или 48 В. Ток маленький, 2-8 А, для батарейного банка это безопасно и не сажает его заметно.

Безопасность внутри бокса

ТЭН и литиевые ячейки в одном ящике требуют аккуратности. Нагреватель разносят с клеммами и корпусами ячеек, крепят на металлическую пластину-распределитель, чтобы тепло шло равномерно, а не в одну точку. Провода изолируют силиконом, стойким к теплу. Оболочка ТЭНа из нержавейки, температура поверхности низкая из-за малой мощности, риска перегрева ячеек нет.

Какой ТЭН заказать

Для подогрева АКБ нужен ТЭН на 24 или 48 В мощностью 100-200 Вт, короткий, с креплением под пластину или дно бокса. Форму подбирают под ваш ящик: прямой стержень, П-образный или плоский. Про расчёт тока под конкретное напряжение написано в статьях ТЭН на 24 вольта и ТЭН на 48 вольт.

Сделаем ТЭН для подогрева батарей

Назовите напряжение системы, ёмкость банка и размеры бокса, подберём мощность и форму ТЭНа под равномерный прогрев. От 1 штуки, срок 7-14 рабочих дней.

Оформить заявку

Автор: Руслан Садыкбаев, производство ТЭН с 2017 года.