Onderwerp: Li-ion accu opslag met geïntegreerde balancers

zolang ik er niet teveel van beschuldigd wordt teveel 'Apen van de Apenrots af te duwen' vind ik het allemaal wel prima

zeilersforum.nl/index.php/foru...len?start=50#1391050

ik zit in een andere tijdzone dus vandaar 'late' berichtjes (hier is het nog niet zo heel laat) maar ik ben nog steeds op zoek naar info over laden

2 filmpjes gevonden met lab bench testers / power supplies
filmpje 1

laden tot 3.65v met 0.2C
laden tot 3.55v met 0.2C
laden tot 3.45v met 0.2C

resultaat allemaal vol , allemaal (bijna) volledige capaciteit , alleen de laadtijd verschilt enorm en op lager voltage ook veel minder stroom opname

filmpje 2

laden tot 3.50v met 0.18C
resultaat volledige capaciteit geladen

laden tot 3.40v met 0.18C
resultaat 90% van de initieele capaciteit beschikbaar als je geen absorptie gebruikt
resultaat 100% van de initieele capaciteit beschikbaar als je wel (4 uur) absorptie gebruikt

filmpje 1 :
filmpje 2 :

maar dan een filmpje 3 wat er "real world" gebeurt als je 3.4v per cel instelt op bootjes etc met zonnepanelen (spoiler : komt soms maar tot 73%)



nu verder zoeken naar <0.1C en 0.5C> laad stromen en info

de 3.8 op de 2e rij is 3.38v

ReneK schreef :
Waarom een lagere stroom opname bij lagere absorptiespanning? Stroom in bulk is toch constant 0.2 C in dit voorbeeld? De absorptiespanning van 3.45 V zal het eerst bereikt worden; de hogere absorptiespanningen (is het bereiken daarvan het eindcritetium in dit voorbeeld?) duren iets langer, maar steeds minder extra lang vanwege de bij die SOC veel hoger wordende R.

Het artikel van Nordkyn over tailcurrent geeft aardig weer hoeveel korter de max. absorptietijd vs. absorptiespanning wordt als je wél door die absorptiefase wilt gaan.

@Nachtvlinder

de start laadstroom bij de 3.45v test (vanuit leeg) is wel 0.2C maar potentiaal verschil is denk ik gewoon snel te klein om 0.2C constant te houden en constant met 0.2C te kunen blijven laden ? en op dat moment wordt er bij het bereiken van 3.45v heel snel van CC naar CV geschakeld
tis laat en biertje maar de 3.45v wordt heel snel bereikt en dan wordt de laadstroom al heel snel van 0.2C naar 0.xxxxxC (in ieder geval minder) gegaan

dus eigenlijk bij 3.65v (bijna) geen absorptie tijd
bij 3.55v iets langere absorptie tijd
bij 3.45v een enorm lange absoprtie tijd

ps deze meneer heeft een 'vol' criterium als er bij een bepaald voltage minder of gelijk aan 100mA nog wordt opgenomen , dan stopt het laden

De zonnepanelen op onze bootjes leveren nooit braaf een constante stroom.
Wolken, helling, ochtend, middag, een stukje op de motor…. de stroom gaat alle kanten uit.

En dan zijn er nog in- en uitschakelende afnemers als koelkast, radio, autopilot… of erger de Nespresso op inverter indien aanwezig.

Met zo’n zwalkende stroomsterkte, blijkt 3.45 V per cell een goed compromis om te stoppen met laden. Niet perfect natuurlijk. De accu zit dan ergens tussen de 95-100% vol.


Al dat gereken met een mooi constante 0.01C - 2C laadstroom werkt niet op onze bootjes.

Panoramix schreef :
Dit is een inzicht dat je niet veel tegen komt in onze energie beluste maatschappij... In plaats van constante laadstroom ga ik daarom uit van een maximum laadspanning. Is die dan constant? Nee! maar wel veilig tegen overladen!
Waar worden de meeste accu's door kapot gemaakt... door overladen en dat gebeurd door te laden met een laadspanning > 3,45V. De stroom is dan niet zo belangrijk, 3Noreen rekent uit dat er daardoor maar weinig warmte ontstaat. Op het punt dat de cel vol is en geen lading meer kan opnemen wordt al het laadvermogen omgezet in warmte en mol je de accu door Lithium plating. Wil je dat? 3Noreen heeft hierover opgemerkt: 'dat mag je best uitproberen, maar niet met mijn accu's!'

Ik vind het memory effect van Li-ion cellen een interessant fenomeen. Daar ga ik mij op focussen.
Groeten, Peper.

Deze mooie discussie over lifepo4 cellen met het effect van over laden en beschadiging de volgende vraag.
Top balanceren gaat met een 3,6 volt spanning met een laag ampère.
Is dit dan ook schadelijk voor de cellen
Gebeurt maar 1 keer per jaar.

Ik ga normaal in gebruik niet hoger dan 3,45 vol per cel.
BMS is daar op afgesteld.

Bij één keer per jaar 3,6V en een lage stroomsterkte is er weinig warmte ontwikkeling en weinig Li plating. Is de spanning van de cellen minder dan 50mV verschillend, dan is balanceren niet nodig en kun je ook nog de tijd voor het balanceren en de uiterst minieme schade besparen. Je zult de schade niet waarschijnlijk in de levensduur van je accu's terugvinden.
Groeten, Peper.

@Dehler
Heb je niet de mogelijkheid om af en toe met een hoge laadstroom te laden ?
Als je die niet hebt kun je misschien overwegen eerder beginnen met balanceren (rond de 3.35v) tot plm 3.5v ipv 3.65v ?

Onze set komt meestal niet ‘voller’ dan 85-95% SoC (coulomb counting) en 1x in de maand of 6 weken oid tot 99% . Dit gebeurt wel met lage laadstroom en eindspanning van 13.8v dus ik denk dat de set dan wel ‘vol’ zit en daarna stopt het laden . Balanceren bij onze set begint bij 3.3v en wat ik wel zie is dat er verschil zit tussen welke cel eerder een hoog voltage heeft , het is eigenlijk nooit dezelfde cel dus ik denk dat het balanceren wel werkt

Na alles wat ik gezien & gelezen heb denk ik een beter begrip te hebben dan voorheen en omdat het ‘vol’ laden zo sporadisch gebeurt denk ik dat het ‘overladen’ binnen de perken blijft . Als je het 1x per jaar doet , of vaker als het nodig blijkt, lijkt het mij een klein risico ? Maar ik heb het ‘lithium plating’ process niet helder en weet niet precies wanneer het gebeurt behalve dan bij genoemde 2 en 3C laden en doorgaan tot 4.2v

Mooie theorieën allemaal en tabellen allemaal, mooi denkwerk. Ik mis alleen dat er geen rekening mee gehouden dat de cellen we zelf hebben eigenlijk niet geschikt zijn voor ondersteuning van de geplaatste theorieën en ervaringen. Vele hebben geen automotive grade zijn en dus verschillend in eigenschappen zoals interne weerstand en vooral het verschil in mate waarop je individuele cellen reageren op zware loads is ongekend!
Je kan een setje hebben wat het prima doet en jaren in balans kan blijven, maar zodra je er een grote load opzet heb je al snel een grote onbalans. Prima en zeer geschikt om je bier koel te houden. Wellicht heb je een cel ertussen die bij 2.7v toch ineens omlaag zakt en je bms cellundervoltage tript. Vele houden hun setje vol met zon, dus die gaan dat nooit merken. Sommige hebben tabellen die laat zien dat hun cellen netjes allemaal samen dalen naar de 2.5v alvorens de trip. Tja, doe die maar eens over met 1c, krijg je zeker weten een ander verhaal-tenzij jij wel goede cellen hebt...

Wil je echt de gaan meten en leren in de praktijk koop dan alleen automotive grade cellen, anders is het echt verloren moeite ben ik bang.

Door de inkoopacties en vele contacten en ervaringen van verschillende gebruikers heb ik inmiddels een goed beeld hoe het zou moeten, dat begint echt met goede kwaliteit cellen.

Wil je wat goedkoper? Geen probleem , b-grade kan ook prima zijn zolang je de cellen niet voor een hoge load gebruikt zoals lieren, boegschroeven en voortstuwing of thuisbatterij.

Automotive grade cellen hebben altijd een testrapport van de fabrikant zelf, dus niet de leverancier.

Ik laad mijn 280 Ah pakket met 35 A en 3.5 V. Geen solar.

Ik heb de Multiplus als een “domme” CC CV lader ingesteld en heb de auxillary input geconfigureerd om de lader op afstand aan en uit te kunnen zetten. Die input wordt gestuurd door het auxillary relais van een BMV accumonitor.

Dat schakelen gebeurt op basis van coulomb counting door die BMV accumonitor: als ik aan boord kom en pakket SOC is bv bij 45% achtergelaten, dan zet ik de BMV het SOC alarm op bv 85% (release dan op 86%). Dan plug ik de walstroom in en kan rustig gaan slapen, een hapje gaan eten oid.

Om verlopen van de SOC schatting op langere termijn te voorkomen, synchroniseer ik de BMV door af en toe door tot mijn eigen “100% SOC referentie” door te laden: alarm dán op 100% SOC. BMV zet de lader dan net zo lang aan tot deze 100 % SOC meet.


Tabel tailcurrent van Nordkyn

Tailcurrent bij 3.5 V absorptie is 0.02 C zou ongeveer 5,5 A zijn in mijn geval. In de BMV verklaar ik 100 % SOC echter al vroeger: bij 8 A @14 V.

Hiermee de-rate ik het pakket feitelijk een paar Ah, maar bereik ik het “ik verklaar het pakket vol” moment wel consistent op dezelfde daadwerkelijke (onbekende) SOC.

Dit is het eerste seizoen pas, bij doorladen op deze manier is onbalans nooit boven 40 mV gekomen en heeft het BMS nooit hoeven ingrijpen. Na het laden wordt de onbalans 5 mV ofzo.

DCDC converter aan dynamo heeft dezelfde laadinstellingen als Multiplus (relais heb ik daar nog niet op aangesloten - ik motor maar kort…)

Ingewikkeld genoeg, wat mij betreft…

Binnenkort ga ik een tweede pakket cellen parallel/serie aansluiten.
1 Bestaand gebruikt en een nieuwe pakket cellen aansluiten zodat er 12 volt blijft bestaan.
Vandaar de vraag over top balanceren.
Ik ben ook niet weg van de cellen maximaal te laden.
huidige Victron lader 30 ampère ingesteld op lion/lifepo4.
Lifepo4 cellen zijn 120 AH en door beperkte ruimte deze keuze gemaakt.
Met BMS DALY. enkele instelling veranderd.
Met de huidige cellen verwacht ik een jaar of 15 a 20 te gebruiken

Balanceren is alleen nodig als t teveel uit de klauwen loopt.
Als een cel TE veel of TE weinig spanning krijgt.
Die cel moet je dan corrigeren. Wat niet perse op top moet natuurlijk.
Als er eentje achterblijft kets je er wat bij.
Het is geen rocket science hoor.
Goed spanningen meten. Dan zie je in de loop van maanden , of een vaar seizoen , wat verschuiving.
Niet te spastisch over doen, wil ik maar zeggen

Roozeblij schreef :
Zo dacht ik ook.

dehler schreef :
Ik gebruik ook een DALY BMS. De overvoltage op deze bms heb ik op 3.45 V gezet. De DALY heeft een hysteresis van 100 mV. Dus bij 3.45 V schakelt de bms het opladen uit en onder de 3.35 V mag de bms weer opladen. En dat komt toevallig mooi uit met de float spanning van 3.35 V.

Het ontladen blijft wel mogelijk in dat stukje 3.45 - 3.35 V. De DALY heeft aparte mosfets voor op- en ontladen.

Met de overvoltage van 3.45 V wordt je batterij nooit overladen. Max 95-100% SOC.

De undervoltage in de bms staat op 3.0 V bij mij, en zo wordt er nooit te diep ontladen.

In je lader kun je de absorptie spanning op 4x 3.45=13.8 V zetten en de absorptie tijd op nul of een paar minuten. Float op 4x 3.35=13.4 V.

Met dit laad- en ontlaad regime hoop ik ook 15-20 jaar met de batterij te doen.

Peper schreef :
Dag Han,

Het gaat nu toch echt gebeuren, nu blijkt dat de AGM accu set niet fris meer is.
Ik heb nu 4x Murata met flens besteld. Wat ik mij afvraag is in hoe verre de opstart stroom (soort inrush) een solar paneel door zijn hoeven laat zakken. Of is jouw ervaring dat een beetje input de uitgang soft laat opstarten en tegen de cel laat "aanleunen" zonder rigoureus de volle output er te willen inpompen.

Vaak is het met DC-DC zo dat ze aan of uit zijn en voor vlak voor het "uit moment" ze nog even veel stroom gaan vragen om de uitgang in stand te houden.

Achter in mijn eUP! rammelen de koelblokken om attentie... Ik zal nu haast gaan maken!
Mijn ervaring met de Murata converters is goed. Vanaf Uin = 9V gaan ze laden (mA! afhankelijk van de restspanning van de cel t.o.v. de laadspanning van 3,4V) Bij de lage Ri van de cel zal door de hoge ingang stroom de ingang spanning inkakken door de belasting en onder de 9V stopt de stroom naar de converter. Dan veert de spanning weer op en wordt de cel weer geladen en zo verder... Dit alles volgens de principes van de relaxatie oscillator. Je krijgt een soort van PWM regeling die afhangt van de ingang condensator. Ze bevelen 100uf als condensator aan en bij mij ging dat goed.
Bij een pcb voor 4 converters kun je op de ingang volstaan met 1 x 390uf voor 4 converters. De oscillatie zal bestaan uit de oscillatie van 4 converters en is dus NON phased locked loop zijn ofwel chaotisch. Ik heb de toevoer met 2 slagen (+ en -) door een ferrietkraal gehaald voor een stroom gecompenseerde smoorspoel en zie nauwelijks rimpel in het 100mV gebied. Maar ja boven de 1MHz zie ik sowieso niets meer.
Hoe groter de condensator op de ingang, des te hoger de rush in. Hoe hoger de inductantie van de smoorspoel des te lager de rush in.
de converters hebben een thermische bescherming ingebouwd dus bij het laden van grote accu's die heel diep ontladen zijn, springt de thermische afslag in. Naarmate de koeling beter is, blijven de converters langer meer laadvermogen leveren.
Naarmate de celspanning dichter bij de 3,45V komt, neemt de laadstroom af. Bij celspanning = laadspanning wordt Ilaad = 0
Bij voeden uit zonnepanelen is geen laadregelaar nodig, de eind laadspanning is door de converters bepaald en kan niet worden overschreden. Misschien wel bij blikseminslag, maar dat heb ik nog nooit uitgeprobeerd. Bij een combinatie van zonnepanelen en 'dynamo laden' zullen de gelijkrichters in de dynamo voorkomen dat de stroom van de zonnepanelen door de dynamo wegloopt en de anti backwash diodes in de zonnepanelen zullen voorkomen dat er stroom uit de dynamo door de zonnepanelen gaat lopen.
Dan heb je nog 1 ding nodig en dat is de onderspanningsbescherming die voorkomt dat je de accu te diep ontlaad.
Groeten, Peper.

Mooi!
Ik dacht inderdaad om alle solar direct "over de muur te flikkeren" in de Murata's.
Ik heb ook nog TS800 van Top systems achter de hand van Holtere.

Onderspanning met een BI-stabiel programeerbaar relais: DCM-TBP-12-500
tbs-electronics.nl/product/bat...-protect-relay-500a/
Deze hebben ook een manual-override.

Overspanning met een ALI printje van Walt (49 south) en daarmee de Murata's af te schakelen. Aan de Murata's komt ook een 4 graden Celcius clixon om het laden te stoppen.

Voor nood heb ik de 25A Meanwell lader op 13,6 boost ingesteld en kan via de generator onderweg nog wat doen, mocht dit ooit nodig blijken. Meer voor de langere zwerftochten en vooral droogvallen. (afgelopen vakantie ruim een week niet in een haven geweest).

Ik heb nu pakweg 90Watt oudere solar op het stuurhuisdak en geeft maximaal soms 4A, dus bijna 50 watt. Er komt er nog 1 bij van ruim 100watt in de toekomst. Op een plat stuurhuisdak met schaduw niet ideaal, maar ook nooit in de weg, Ik hoop dat ze beide pakweg 100-120 watt kunnen doen.

Je kan je afvragen of je dat allemaal nodig hebt, maar koelkast en Simrad AP35 lust wel wat. En ja, waar houdt je op? Als ik tijdens het zeilen de schroefas hoor draaien, denk ik: "wat zonde!". Ook allemaal winbare energie.

Vervolg:

zeilersforum.nl/index.php/foru...er?start=450#1419391

Calidris schreef : de schroefas als sleep generator levert hooguit 10% van het motorvermogen dat de motor levert bij dezelfde snelheid door het water. Misschien is dat alleen goed tegen orka's bij Gibraltar
Peper

Calidris schreef :
Die Murata's gaan echt niet ineens MPPT-en hoor! Maar belasten de zonnepanelen direct maximaal, dus je krijgt de kortsluitstroom uit de panelen en niet de Pmax.

Misschien wordt het duidelijk als je de converters beschouwd als impedantie converters. Je gaat van een hoge Ri van de zonnepanelen naar de lage Ri van een cel.
In een aantal gevallen krijg je niet de Pmax uit het zonnepaneel, maar daar heeft de energie opvang van het zonnepaneel ook een aandeel in. Nachts is de P = 0 en leveren en oscilleren de converters niet. Eerst 9V op de ingang en anders toedeledokie!
De undervoltage lock out geeft bij onderspanning een oneindig hoge Ri! en dus maximale mogelijkheid om spanning op te bouwen.
Rond de 9V werkt het ding als een relaxatie oscillator en staat het ding als een oude transistorradio met lege batterijen 'te motorboten'.