Какие батареи может заряжать ваше беспроводное зарядное устройство? Li-ion, LiFePO4, LTO и свинцово-кислотные батареи

Может ли беспроводное зарядное устройство заряжать «батарею»?

Да — но не каждая система беспроводной зарядки совместима с каждой батареей.

Настоящий вопрос в том, соответствуют ли требования к заряду батареи заявленным типам нагрузки, диапазону выходного напряжения, допустимому току и конфигурации управления беспроводной системы зарядки.

Для промышленных транспортных средств — таких как AGV, AMR, безэкипажные вилочные погрузчики и мобильные роботы — совместимость батареи никогда не следует определять только по номинальному напряжению. У батареи с маркировкой «24 В», «48 В» или «литиевая» требования к заряду могут сильно различаться в зависимости от химии, схемы последовательного соединения, системы управления батареей и спецификаций производителя.

В этом руководстве мы сравниваем две промышленные системы беспроводной зарядки, используемые ONEPOINTECH:

• LS300-A60 — до 3 кВт
• LC180-A30 — до 1,5 кВт

Мы объясним, какие типы батарей поддерживает каждая система, что означают диапазоны напряжения и что следует проверить перед интеграцией системы беспроводной зарядки в ваше транспортное средство.

Короткий ответ: совместимость батарей — это больше, чем химия и напряжение

Система беспроводной зарядки передаёт энергию без физических контактов зарядки, но батарея на приёмной стороне всё равно предъявляет собственные требования к процессу заряда.

Перед выбором беспроводного зарядного устройства инженерам следует проверить:

• Химию батареи
• Схему последовательного соединения батареи
• Максимально допустимое напряжение заряда
• Максимально допустимый ток заряда
• Требуемый алгоритм заряда
• Систему управления батареей или систему защиты
• Требования к связи и управлению
• Спецификации заряда производителя батареи

Это особенно важно, поскольку для разных типов электрохимии батарей могут требоваться разные профили заряда и разные методы завершения заряда.

Литий-ионные батарейные системы и системы на основе LiFePO4 обычно используют зарядку постоянным током с переходом на постоянное напряжение. У батарей других типов могут быть иные стадии заряда, требования к напряжению, предельные значения тока или методы завершения заряда.

По этой причине к совместимости следует подходить как к инженерному решению на уровне всей системы, а не просто как к вопросу о том, называется ли батарея «24 В», «48 В» или «литиевой».

LC180-A30 против LS300-A60: совместимость с батареями с первого взгляда

Характеристика	LC180-A30	LS300-A60
Максимальная мощность	1,5 кВт	3 кВт
Метод заряда	Постоянный ток / постоянное напряжение	Постоянный ток / постоянное напряжение
Диапазон выходного напряжения	18–60 В	42–58 В
Номинальное выходное напряжение	24 В / 36 В / 48 В	58 В
Максимальный выходной ток	30 А	60 А
Заявленные типы нагрузки	Li-ion, свинцово-кислотные, LTO, LiFePO4, NiCd и другие типы батарей	Литиевая батарея
Описание продукта	Промышленная система беспроводной зарядки для транспортных средств	Разработана для литиевых батарей и батарей LiFePO4

LC180-A30 обеспечивает более широкий диапазон напряжения и явно перечисляет несколько типов электрохимии батарей в спецификации своих типов нагрузки.

LS300-A60 разработана в первую очередь для применений с литиевыми батареями и обеспечивает более высокие мощность и ток заряда в более узком диапазоне выходного напряжения.

LC180-A30: система беспроводной зарядки для нескольких типов электрохимии

LC180-A30 — это промышленная система беспроводной зарядки, предназначенная для таких применений, как:

• AGV
• AMR
• Безэкипажные вилочные погрузчики
• Мобильные роботы
• Другие промышленные электрические транспортные средства

Система обеспечивает выходную мощность до 1,5 кВт, диапазон выходного напряжения 18–60 В и максимальный выходной ток до 30 А.

В её техническом описании явно перечислены следующие типы нагрузки:

• Li-ion
• Свинцово-кислотные
• LTO
• LiFePO4
• NiCd
• Другие типы батарей

Поскольку LC180-A30 поддерживает несколько типов батарей, параметры заряда должны быть согласованы с фактически используемой батарейной системой.

Поэтому интегрировать систему следует в соответствии с утверждёнными производителем батареи требованиями к заряду, а не исходить из предположения, что у всех поддерживаемых типов электрохимии батарей кривая заряда абсолютно одинакова.

Какие батареи может заряжать LC180-A30?

Литий-ионные батареи

В техническом описании LC180-A30 литий-ионные батареи указаны как поддерживаемый тип нагрузки.

«Литий-ионные» — это широкая категория, и разные литий-ионные батарейные сборки могут различаться:

• Химией элементов
• Схемой последовательного соединения
• Максимальным напряжением заряда
• Максимальным током заряда
• Требованиями к BMS

По этой причине фактическое максимальное напряжение заряда батареи следует сверять с диапазоном выходного напряжения LC180-A30 (18–60 В).

Не выбирайте зарядное устройство, ориентируясь только на маркировку номинального напряжения батареи.

Батареи LiFePO4

Батареи LiFePO4 также указаны в техническом описании LC180-A30 как поддерживаемый тип нагрузки.

Батареи LiFePO4 находят широкое применение в промышленности благодаря таким характеристикам, как:

• Длительный срок службы (большое число циклов)
• Хорошая термическая стабильность
• Высокая долговечность

Однако батарея с маркировкой «батарея LiFePO4 48 В» может иметь разные схемы последовательного соединения и максимальные напряжения заряда.

Например, одно лишь номинальное напряжение не позволяет определить, попадает ли требуемое напряжение заряда батареи в диапазон выходного напряжения LC180-A30 (18–60 В).

Всегда проверяйте:

1. Схему последовательного соединения батареи
2. Указанное производителем максимальное напряжение заряда
3. Допустимый ток заряда
4. Требования батареи к заряду и защите

Батареи LTO

В техническом описании LC180-A30 батареи LTO также указаны как поддерживаемый тип нагрузки.

Технология LTO (литий-титанатные батареи) известна высокой мощностью и длительным сроком службы и может подходить для некоторых промышленных применений с интенсивной эксплуатацией.

Батарейные системы LTO могут использовать иные номинальные напряжения и конфигурации элементов, чем обычные литий-ионные батареи.

Широкий диапазон выходного напряжения 18–60 В LC180-A30 обеспечивает гибкость для различных промышленных конфигураций батарей, однако фактические требования к заряду конкретной батареи всё равно необходимо проверять перед интеграцией.

Систему зарядки следует настраивать в соответствии с утверждёнными производителем батареи спецификациями по напряжению и току.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи также указаны в техническом описании LC180-A30 как поддерживаемый тип нагрузки.

Свинцово-кислотные батареи по-прежнему используются во многих промышленных применениях и на парках транспортных средств старого поколения.

При этом требования к заряду свинцово-кислотных батарей могут различаться в зависимости от типа батареи, в том числе:

• Свинцово-кислотные с жидким электролитом
• AGM
• Гелевые

Свинцово-кислотные батареи могут также требовать иных стадий заряда или особого режима обслуживания в зависимости от спецификаций производителя батареи.

Поэтому не следует предполагать, что универсальный «литиевый» профиль заряда можно применять к любой свинцово-кислотной батарее.

При интеграции с LC180-A30 следует использовать утверждённые производителем батареи параметры заряда.

Батареи NiCd

В техническом описании LC180-A30 батареи NiCd также указаны как поддерживаемый тип нагрузки.

Батареи NiCd до сих пор применяются в некоторых промышленных и специализированных областях, хотя во многих современных парках AGV и AMR они встречаются реже, чем литиевые батареи.

Никелевые батарейные системы могут требовать иных методов заряда и его завершения, чем зарядка литиевых батарей.

Поэтому перед настройкой системы инженерам следует уточнить требуемый производителем алгоритм заряда, предельное значение тока, метод завершения заряда и требования к защите.

LS300-A60: мощная беспроводная зарядка для применений с литиевыми батареями

LS300-A60 разработана для промышленной беспроводной зарядки более высокой мощности.

Система обеспечивает:

• Максимальную мощность до 3 кВт
• Диапазон выходного напряжения 42–58 В
• Номинальное выходное напряжение 58 В
• Выходной ток до 60 А

Согласно описанию продукта, LS300-A60 предназначена для беспроводной зарядки:

• Литиевых батарей
• Литий-железо-фосфатных батарей

В техническом описании в качестве типа нагрузки указано:

• Литиевая батарея

Таким образом, LS300-A60 предназначена для применений с литиевыми батареями и не является универсальным зарядным устройством для разных типов электрохимии.

Почему напряжение батареи важнее маркировки «48 В»

Одна из самых распространённых ошибок при выборе промышленного зарядного устройства — сравнение только номинального напряжения батареи.

Например, две батареи могут продаваться как «батареи на 48 В», но при этом иметь разные:

• Число элементов
• Номинальные напряжения
• Максимальные напряжения заряда
• Настройки BMS

Диапазон выходного напряжения LS300-A60 составляет 42–58 В.

Поэтому главный вопрос не просто в том:

«Моя батарея — это батарея на 48 В?»

Правильный вопрос звучит так:

«Каково максимальное напряжение заряда, указанное производителем батареи, и попадает ли оно в поддерживаемый диапазон выходного напряжения LS300-A60?»

Чтобы рассмотреть литиевую батарейную систему для интеграции с LS300-A60, инженерам следует проверить:

• Что требуемое напряжение заряда находится в диапазоне 42–58 В
• Что требуемый ток заряда совместим с системой
• Что химия батареи подходит для LS300-A60
• Что батарея оснащена необходимой системой защиты
• Что требования к связи и управлению зарядом совместимы

Требования к защите батареи LS300-A60

В документации LS300-A60 прямо указано, что система предназначена для применений с литиевыми батареями и что другие типы батарей могут создавать угрозу безопасности.

В руководстве также указано, что следует использовать только те батарейные сборки, которые содержат систему управления батареей и необходимые средства защиты.

Поэтому LS300-A60 не следует рассматривать как универсальное зарядное устройство для:

• Свинцово-кислотных батарей
• Батарей NiCd
• Батарей других типов электрохимии

если только такое применение не было специально одобрено производителем.

Как система беспроводной зарядки управляет процессом заряда

Согласно спецификациям, и LC180-A30, и LS300-A60 используют зарядку постоянным током и постоянным напряжением.

Однако совместимость с батареей не следует понимать так, будто для любого типа электрохимии автоматически действует одна и та же логика заряда.

Система беспроводной зарядки должна настраиваться и интегрироваться в соответствии с требованиями подключаемой батареи.

В зависимости от архитектуры системы управление зарядом может включать:

• Систему управления батареей
• Контроллер транспортного средства
• Связь по CAN
• Связь по RS485
• Настроенные параметры заряда
• Утверждённые производителем предельные параметры заряда

LC180-A30 поддерживает связь по CAN и RS485 и обеспечивает диапазон выходного напряжения 18–60 В.

LS300-A60 также поддерживает связь по CAN и RS485.

Для LS300-A60 описанная в руководстве логика заряда включает связь между передатчиком и приёмником и состояние готовности к заряду. Система может принимать команду заряда со стороны транспортного средства через связь CAN.

В руководстве также сказано, что параметры выходного напряжения и выходного тока следует корректировать в соответствии с фактическими параметрами батарейной нагрузки при изменении конфигурации батареи заказчика.

Типовая последовательность заряда LS300-A60

Согласно логике заряда LS300-A60:

1. Приёмная катушка входит в зону эффективной магнитной связи передающей катушки.
2. Устанавливается связь между передатчиком и приёмником.
3. Система переходит в состояние готовности к заряду (standby).
4. Система ожидает команду заряда от оборудования пользователя.
5. При выполнении необходимых условий начинается зарядка.
6. Выполняется зарядка постоянным током.
7. Когда напряжение заряда достигает заданного значения, система переходит к зарядке постоянным напряжением.
8. Зарядка завершается в соответствии с логикой управления зарядом системы.

В руководстве LS300-A60 также указано, что система может принимать команды заряда со стороны транспортного средства через связь CAN.

Поскольку точные значения напряжения и тока заряда должны соответствовать фактической конфигурации батареи, изменения параметров батарейной нагрузки должны отражаться в конфигурации системы.

Что необходимо проверить перед подключением батареи?

Перед интеграцией любой из этих систем беспроводной зарядки проверьте следующее.

1. Подтвердите тип электрохимии батареи

Прежде всего убедитесь, что выбранная система беспроводной зарядки поддерживает химию вашей батареи.

Заявленные типы нагрузки LC180-A30:

• Li-ion
• Свинцово-кислотные
• LTO
• LiFePO4
• NiCd
• Другие типы батарей

Целевые применения LS300-A60:

• Литиевые батареи
• Литий-железо-фосфатные батареи

Если тип электрохимии батареи явно не указан в документации, перед подключением системы уточните совместимость у производителя.

2. Проверьте максимальное напряжение заряда

Не полагайтесь только на номинальное напряжение батареи.

Вместо этого найдите у производителя батареи:

Максимально допустимое напряжение заряда

Затем сравните его с диапазоном выходного напряжения зарядного устройства.

LC180-A30

Диапазон выходного напряжения: 18–60 В

LS300-A60

Диапазон выходного напряжения: 42–58 В

Требуемое напряжение заряда батареи должно быть совместимо с доступным диапазоном выходного напряжения.

3. Проверьте максимальный ток заряда

Зарядное устройство также должно быть согласовано с допустимым током заряда батареи.

LC180-A30

• Максимальный выходной ток: 30 А

LS300-A60

• Максимальный выходной ток: 60 А

Более мощное зарядное устройство не всегда лучше.

Батарея и её система защиты должны быть способны безопасно принять настроенный ток заряда.

4. Проверьте требования батареи к заряду

Различные батарейные системы могут требовать разных:

• Предельных значений напряжения заряда
• Предельных значений тока
• Стадий заряда
• Температурных ограничений
• Методов завершения заряда

Всегда следуйте спецификациям заряда производителя батареи.

Не следует считать, что профиль заряда, подходящий для одного типа электрохимии, автоматически подходит для другого.

5. Проверьте систему защиты батареи

Для применений с литиевыми батареями критически важна корректная система управления батареей и защиты.

Руководство LS300-A60 прямо требует, чтобы батарейная сборка содержала систему управления батареей и необходимые средства защиты.

Для LC180-A30 и батарей других типов электрохимии архитектуру защиты и управления следует проверять в соответствии с конкретной батарейной системой и требованиями производителя.

6. Проверьте требования к связи и управлению

Обе системы поддерживают интерфейсы связи, включая CAN и RS485.

Перед интеграцией инженерам следует подтвердить:

• Требования к связи по CAN
• Команды заряда
• Совместимость с батареей или контроллером транспортного средства
• Требуемые параметры напряжения и тока
• Требования к настройке хост-компьютера (при наличии)

Связь следует тестировать в рамках полной интеграции в транспортное средство.

7. Никогда не переполюсуйте выход

Обе системы предупреждают о недопустимости обратного подключения выхода постоянного тока.

Положительный и отрицательный выводы батареи должны быть подключены правильно.

Неправильная полярность может повредить систему зарядки или батарею.

Руководство LS300-A60 также предупреждает о недопустимости подключения или отключения батареи под напряжением во время работы.

Контрольный список совместимости с батареей

Перед покупкой или интеграцией промышленного беспроводного зарядного устройства подтвердите следующее:

Совместимость с батареей

• Химия батареи указана в документации или одобрена для выбранной системы.
• Максимальное напряжение заряда батареи укладывается в диапазон выходного напряжения зарядного устройства.
• Настроенный ток заряда не превышает допустимый ток заряда батареи.
• Требуемый производителем алгоритм заряда поддерживается конфигурацией системы.
• Система защиты батареи соответствует требованиям применения.
• Проверены требования к связи CAN, RS485 и другим интерфейсам.
• Параметры заряда настроены под фактическую батарею.
• Полярность выхода постоянного тока правильная.
• Расстояние между катушками и их выравнивание соответствуют спецификациям системы.
• В зоне магнитной связи отсутствуют токопроводящие и опасные предметы.

LC180-A30 или LS300-A60: что подходит для вашей батареи?

Выбирайте LC180-A30, если ваше применение требует:

• Беспроводной зарядки мощностью до 1,5 кВт
• Выходного напряжения в диапазоне 18–60 В
• Выходного тока до 30 А
• Системы, в которой явно указано несколько типов нагрузки батарей, включая Li-ion, LiFePO4, LTO, свинцово-кислотные и NiCd

Выбирайте LS300-A60, если ваше применение требует:

• Беспроводной зарядки мощностью до 3 кВт
• Более высокого тока заряда — до 60 А
• Применения с литиевой батареей
• Совместимого напряжения заряда в диапазоне выходного напряжения 42–58 В
• Защищённой литиевой батарейной системы с необходимыми BMS и средствами защиты

Окончательный выбор всегда должен основываться на фактических спецификациях заряда батареи, а не только на её номинальном напряжении или названии типа электрохимии.

Заключение

Беспроводное зарядное устройство нельзя выбирать только на том основании, что на батарее указано «24 В», «48 В» или «литиевая».

Совместимость батареи зависит от всей системы зарядки в целом.

Для LC180-A30 в техническом описании явно перечислены Li-ion, LiFePO4, LTO, свинцово-кислотные, NiCd и другие типы батарей; диапазон выходного напряжения — 18–60 В, выходной ток — до 30 А.

Для LS300-A60 система предназначена для применений с литиевыми батареями, включая литиевые и литий-железо-фосфатные батареи; диапазон выходного напряжения — 42–58 В, выходной ток — до 60 А.

Перед интеграцией проверьте:

• Химию батареи
• Схему последовательного соединения
• Максимальное напряжение заряда
• Максимально допустимый ток заряда
• Требуемый режим заряда
• Систему защиты батареи
• Требования к связи

Самый безопасный подход — всегда предоставлять спецификации батареи до выбора системы зарядки.

Сообщите нам спецификацию вашей батареи

Отправьте в ONEPOINTECH следующую информацию:

• Химию батареи
• Номинальное напряжение батареи
• Схему последовательного соединения
• Максимальное напряжение заряда
• Ёмкость батареи
• Максимальный ток заряда
• Сведения о BMS или защите батареи
• Требования к связи транспортного средства

Наша инженерная команда поможет оценить, какая система беспроводной зарядки подходит для вашего применения, в том числе:

• Систему беспроводной зарядки LS300-A60 мощностью 3 кВт
• Систему беспроводной зарядки LC180-A30 мощностью 1,5 кВт
• Индивидуальное решение промышленной беспроводной зарядки

Свяжитесь с ONEPOINTECH и сообщите спецификации вашей батареи и требования к заряду перед покупкой или интеграцией системы.

Важно: окончательную совместимость с батареей всегда следует подтверждать по спецификациям производителя батареи и актуальной технической документации системы беспроводной зарядки.