Menu

LiFePO4 Bataryaların Telsizlerde Kullanımı

Merhaba arkadaşlar.  Bu yazımızda amatör telsizcilikte günümüzde en çok tercih edilen batarya türlerinden biri olan LiFePO4 (Lithium iron phosphate) hakkında bilgi vereceğim ve uygulama deneyimimi aktaracağım.

QRP gibi (maksimum 5-10W çıkış ) düşük güçle çıkış yapmak yerine, 10-100W çıkış ile sahada QSO yapmak isterseniz ki buna “portable QRO” diyoruz, kapasitesi yüksek ve anlık yüksek akım verebilen bir bataryayı cihazınıza güç kaynağı olarak bağlamanız gerekir.

Bu amaçla genel olarak operatörler, günümüze kadar ya da halen ağırlıklı olarak Sealed Lead Acid (elektrikli motorlarda kullanılan), AGM veya Gel (otomobil üküleri) aküler ile cihazlarının enerji ihtiyacını karşılamaktalar.

Fakat özellikle son 5 yıl içinde fiyatların da düşmesiyle LiFePO4 bataryalar tercih sebebi oldular. Bunun temel nedenlerini şöyle özetleyebiliriz,

LiFePO4 Bataryalar

  • Diğer alternatiflerine göre aynı hacimde ortalama 1/3 – 1/5 daha hafiftirler.
  • Üzerindeki BMS (Battery Management System) ‘e bağlı olarak sürekli modda 50Amper’e kadar sorunsuz akım sağlayabilirler.
  • Şarj yaşam döngüsü yüksektir. Örneğin 2.000 defa şarj/deşarj yapılarak kullanılabilir.
  • LiFePO4 4S batarya voltajının, telsiz standart güç giriş voltajı olan 13.8V +/- %15 ile uyumlu voltaj aralıklarında olmasıdır.
  • LifePO4 batarya, birden çok hücresinin (piller) seri ve paralel bağlanması ve bunların bir BMS ile yönetilmesinden oluşuyor.

Özellikle yukarıdaki son maddeyi, şarj/deşarj voltajı ve batarya kapasitesi açısından şöyle açıklayalım.

1 Adet LiFePO4 batarya hücresinin voltaj aralığı 3.30V – 3.60V aralığındadır. Maksimum şarj olduğunda bir hücre 3.60V – 3.65V seviyesindedir. 3.30V ‘dan düşük voltaj veren batarya hücresi ömrünü yitirmiş demektir.

4 Adet hücre seri bağlandığında verebileceği voltaj aralığı 13.2V – 14.4V aralığındadır. Bu değer telsizlerimizdeki standart 13.8V +/- %15 ile oldukça uyumludur.

Batarya tam şarj olduğunda dahi telsizin beklediği maksimum voltaj değerini geçen değerde değildir, yani güvenli aralıktadır.

Fakat örneğin bir 3S LiPO (Lithium Polymer) batarya kullanırsanız 11.1V – 13.6V voltaj aralığı ile yetersiz/verimsiz voltaj girişi; 4S LiPO ile 14.8V – 16.8V aralığı ile tam şarjda cihaz maksimum giriş aralığı olan 13.8 + %15=15.87V aşmış olursunuz ki bu durumda cihaza zarar verebilirsiniz. Bu açıdan 4S LiFePO4 bataryalar telsizimize en verimli voltaj giriş aralığını sağlamaktadırlar.

Ayrıca LiPO bataryalar, aşırı ısınma veya şiddetli darbe aldıklarında patlama ve yanma tehlikesi içerir. Telsizimde yaklaşık 1 yıl kullandığım 3S 6Ah kapasiteli bataryamı bir sabah kahvaltıdan önce şarja almıştım ve dönüp baktığımda neredeyse patlamak üzereyken gördüm. Dolayısıyla LiPO bataryalar gerçekten de pek güvenli değiller.

20201009 143227

20211106 111711

Bu amaçla Telsizimin 100W çıkışta çektiği maksimum ve sürekli akımın 18A olduğunu düşünerek, buna uygun bir LiFePO4 temin etmek için araştırma yaptım ve Ankara’da Solicell firmasının bu işte başarılı olduğunu öğrendim ve kendilerinden aşağıdaki özelliklerde bir batarya üretmelerini talep ettim.

LiFePO4 Batarya Tipi ve Özellikleri

  • 4S2P (4 Seri 2 Paralel = 8 adet pil hücresi) 12V kategori batarya, 12Ah kapasite.
  • 40A BMS.
  • Pil hücreleri, pil tutuculara (holder) oturtulmuş ve nikel şeritler ile puntolanmış.
  • Batarya, PVC Heat Shrink ile kaplanmış.
  • 10 AWG 20cm dış kablo.

20211217 230055

Batarya yaklaşık 1 kg. ağırlığında ve 15cm uzunluk x 8cm genişlik x 8 cm yükseklik boyutlarında. Düşünün ki bu bataryadan telsiziniz aşırı ısınmadığı ve bataryanın kapasitesi yeterli olduğu sürece uzun süreli yüksek akımı güvenle çekmek mümkün oluyor.

Daha yüksek kapasite elde etmek için paralel bağlantı sayısı arttırılabilir. Ben bütün güç kablolarımda Anderson Powerpole konektör kullanıyorum ve bu bataryaya da hemen taktım.

Uygulamada batarya şu şekilde görünüyor,

20211217 231239

LiFePO bataryaları şarj etmek için CCCV (Constant Current Constant Voltage) şarj cihazları kullanılmalıdır. Bu batarya için ben IMAX B6 şarj cihazı kullanmaktayım.

Bu şarj cihazı, batarya 14.4V’a ulaşıncaya kadar şarja devam eder ve ulaşınca şarjı keser ve tam doluma ulaşılmış olur.

Şarj cihazını çıkarıp batarya voltajını multimetre ile ölçtüğünüzde 13.6V civarında bir değer görüyorsunuz. Bu voltaj BMS tarafından dışa verilendir. Aşağıdaki tablodaki değerler bataryanın doluluk oranlarını vermektedir.

msf4vpdl 1 14

Bir de böyle bir batarya varken bunu gerekirse telefonumuzu şarj etmek için kullanmamak yazık olurdu. Bu amaçla Aliexpress’ten 12V’u 5V’a çevirici kablo temin ettim ve bu ihtiyacı karşılamış oldum 🙂

20211218 004802

 

Hepinize özellikle “sahadan” bol QSO’lar dilerim.

Arda Tekin, TA1EAR

Beğen  3
Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir