Onderwerp: Li-ion accu opslag met geïntegreerde balancers

Leuke constatering!
Een 'super zener balancer' op 3,68V die op dat moment 1A bypassed zou dan via een optocoupler (methode It Paradyske) de lader kunnen uitschakelen. Dat is wel te doen.
Groeten, Peper.

Ik zie in dit draadje veel retoriek met weinig onderbouwing, en weinig retoriek met veel onderbouwing

Wat ik zelf denk te zien in het plaatje is dat bij deze accu 98% vol bereikt wordt bij een laadspanning onder de 14 volt. Wil je de laatste 2% er in drukken neemt de spanning exponentieel toe. Die fase lijkt me allen geschikt om de cellen in balans te brengen. Klopt ook wel met het idee dat je een hoog rendement haalt met Li-ion.

Waarschijnlijk is de 2% nog overdreven ook omdat de balancers een deel van het vermogen in warmte hebben omgezet.

De lader bij mij aan boord is vaak de alternator. De Vmax heb ik daarvan zodanig laag afgesteld dat die niet voor het afschakelen kan zorgen. Lijkt me niet gezond voor het ding. Verder zou dat anders ook betekenen dat ik ondanks dat de motor misschien nog uren loopt het elektrische verbruik aan boord uit de accu gevoed wordt en niet door de alternator. Het enige waar ik dan nog over nadenk is of het uren lang de cellen op 3,6 volt houden wel goed voor ze is.

Het is een in elk geval een CC lading.

3Noreen schreef :
Dat komt omdat je de stroom constant laat, en de spanning laat oplopen.
Je moet eigenlijk de CV fase ingaan, waarbij je de spanning constant houd en de stroom laat terug lopen.

Als je dat niet kunt (of wil) benader je het in elk geval goed. Je mag de celspanning in elk geval niet laten oplopen.

Om echt iets zinnigs over de laadtoestand vs cellspanning te zeggem zou je echt in de datasheet van de fabrikant moeten kunnen kijken. Maar die zijn er niet scheutig mee om informatie te delen.

Om zelf iets over de ladingstoestand te zeggen zonder datasheet is lastig als je daar geen apparatuur voor hebt. Wij gebruiken daarvoor een DC Load, die de accu gedurende een langere tijd ontlaad met een bepaald patroon, om zo de capaciteit te bepalen. We doen dat voor Li-on accu's maar het werkt ook voor alle andere soorten batterijen en accu's.

3Noreen schreef :
Een lagere Umax zal ook een lagere Imax betekenen en dat is bij LiFePO cellen met hun lage Ri waarschijnlijk het behoud van de alternator/generator.

De 'bewaar capaciteit' wordt gesteld op 40% DOD. Heb jij ergens kunnen vinden waarom het 'bewaren' bij hogere capaciteiten slecht is voor de cellen? Is de 'stand by' capaciteit (geladen voor gebruik) veel slechter voor de cellen? Dan zou een lekstroom of ruststroom door de balancers een 'zegen' kunnen zijn voor de cellen...
Groeten, Peper.

Toch niet weer zo'n discusie

Fabrikant is klip en klaar over lange tijd op eindspanning houden van de cellen. NIET DOEN SCHADELIJK. Geeft een vroegtijdig einde van je accu. Niet een tijdje doorkoken.... Verlaat nu eens je lood accu mindset. Bij het bereiken van de eindspanning is de accu VOL.

Een los gekoppelde volle accu heeft een cel spanning van 3,4

3Noreen schreef :
Zoals gezegd, fabrikanten zijn niet scheutig met datasheets. Maar ik heb toch wat gevonden over een TS-LFP90AHA van Winston. Dat lijkt wel wat op de cellen waar het hier steeds over gaat toch?

Er is wat onafhankelijk onderzoek: www.uc.pt/en/efs/research/EESE...5_PereirinhaEtAl.pdf

Maar Winston geeft ook zelf een plaatje van specs en laadcurve:



Daarin staan in elk geval 3 dingen die strijdig zijn met jouw bewering:
1. Op het moment dat je de eindspanning bereikt is de accu voor 70% vol (in het grafiekje is dat bij 110 min)
2. Op het moment dat de spanning snel oploopt is de accu voor 60% vol (in het plaatje bij 70 min.)
3. Zodra de accu vol is wordt deze op eindspanning gehouden. (in het plaatje bij 150 min. Stroom is dan naar nul gezakt)

Info komt van Winston, don't shoot the messenger.

edit: in het plaatje is ook weer het CC - CV laadpatroon te zien. Switch van CC naar CV op 110 minuten.

www.google.nl/url?sa=t&rct=j&q...qWvnLeFKMTLw&cad=rja

captain koek schreef :
Dit gaat over deze cellen:

Even weer terug naar de door mij geplaatste grafiek. Dat is een grafiek van de metingen van MIJN accu’s die bij mij aan boord staan. Dus niet ergens van het internet af geplukt.
Het zijn mijn bevindingen en ervaringen waar misschien anderen iets aan hebben omdat ze plannen hebben om in soortgelijke situaties dergelijke accu’s aan boord te gaan plaatsen.

Als de metingen op een of andere manier teleur stellen of op andere wijze niet bevallen, don't shoot the messenger.

Waar ik mijn accu’s gekocht heb geven ze het volgende op.

Capacity: 300Ah, size: 306x362x56 mm, weight: 10 kg. Model: WB-LYP300AHA
Nominal voltage of the cell is 3,2 V and the operational voltage is 2,8 V - 3,8 V.
The maximum charging voltage for initial charge is 4 V.
Recommended subsequent charging is to 3.8 V.
The minimum voltage is 2.5 V.
Maximum discharge current is 3C continously.
Operating temperature -45°C up to 85°C (discharging)

Mijn overtuiging is dat gebruik buiten de opgegeven waardes niet aan te bevelen is en zo i zo elke aanspraak op garantie doen vervallen. Dus dat ga ik ook niet doen.

Nu gaat het denk ik over de subsequent charging spanning van 3.8 V.
Bij mij aan boord heb ik dit met enige marge geïmplementeerd door moment waarop ik het laden afbreek te zetten op 3,7 volt. Omdat de precisie van de bms mogelijk niet goed genoeg is om exact op 3,8 te zitten zonder kans op overschrijding.

Verder vind ik, ook gezien de snelheid waarmee de spanning oploopt in de laatste fase van het laden, dat daar weinig aan capaciteit te winnen is. Er is ook geen enkele aanwijzing dat er een door John gewenste teruglopen van de laadstroom zou gaan plaatsvinden bij een verhoging van de eindspanning met 0,1 volt.

Verder vind ik het redelijk aan te nemen, gezien de opgave van mijn leverancier alsmede mijn eigen praktijk ervaringen dat bij 3,8 volt de opgegeven capaciteit van 300Ah bereikt is.
Nogmaals als deze bewering je niet aanstaat. don't shoot the messenger.

Heb je toevallig ook een datasheet van jouw accu's?

Wellicht dat we eens helder moeten krijgen wat "Recommended subsequent charging" betekend?

En we zijn het erover eens dat we strikt, maar dan ook strikt de aanwijzingen van de fabrikant moeten volgen m.b.t. het gebruik van de accu's?
En dat dat ten alle tijde leidend is?

Misschien dat we ook verder kunnen zonder te schieten

JohnBerg schreef :
Dat is de enig correcte oplossing! (uiteraard galvanisch gescheiden)

Sorry Peper, maar aftaken vanaf een cel is niet echt professioneel en foolproof

Peper schreef :
Dat is exact wat ik mij zojuist bedacht bij het lezen/zien!!

Grappig

En dan nu de praktijk

Mijn huidige situatie 12V systeem:
- 2x 80Ah loodaccu
- 2x zonnepaneel 40W met regelaar Max 14.8V
- 1x zonnepaneel 80W met regelaar Max 14.4V
- 60A dynamo Max 14.4? V
- Acculader 20A max 14.8V

Als ik naar het verhaal van Noreen kijk zou ik mijn accus zonder verdere technische ingrepen 1 op 1 kunnen vervangen door LiFePO accus.

Of zie ik iets over het hoofd?

PvO schreef :
Ja.

De lader/regelaars. IMHO zijn zowel de dynamo, acculader en de zonnepaneel regelaars niet bruikbaar.

Maar dat krijgen we wel boven tafel. Desnoods stuur ik mailtje naar Thunder Sky/Winston om helder te krijgen hoe de cellen geladen moeten worden.

edit: dit staat er op de site van Winston:

en.winston-battery.com/index.p...0aha?category_id=176

John, kun je ook (kort) aangeven waarom de huidige laadregelaars volgens jou niet gebruikt kunnen worden? Zowel de laadspanning als de laadstroom blijven volgens mij binnen de grenzen van wat de accu aan kan?

Laat ik het voor de acculader doen. Als het goed is is dat een 3 traps lader die zo laadt:



Als je uitgaat van 4 cellen, dan gaat de lader bij 13,6V (=3,4V per cel) over van bulk naar absorptie. Dan zijn je cellen bij lange na nog niet zover.

Ik hoop dat het kort genoeg was?

WADnWIND schreef :
Daar ben ik het mee eens en daar ben ik ook mee begonnen. Die buck converters waren geschikt voor 5A nominaal en 8A piek (overigens niet galvanisch gescheiden), ééntje ging kapot na 3 keer inschakelen van de waterpomp met 3A nominaal.
De ruststroom van die dingen was 50mA en ik merkte dat de accu's ontlaadden als de zonnepanelen niet waren aangesloten. Verder 'floten' die converters 'als een kanarie'. (ze waren wel van een gerenommeerd merk, dat had ik niet verwacht!) Als noodoplossing ben ik gaan aftakken en die noodoplossing werkte prima! Hoe onprofessioneel die ook was...
Groeten, Peper.

Alles lezende zou ik concluderen dat het laden tot b.v. 3,7 á 3,8 Volt met bulk kan gebeuren als stroombron. en daarna verder naladen (float) met b.v. 1A als stroom en spanningsbron.
Dit omschakelen zou getriggerd kunnen worden door de optocoupler in de balancers? Waarbij die 1A dan overeenkomt met de maximum stroom van een balancer. Dus als de 1e balancer in werking treed overschakelen op naladen.

De maximum spanning van het naladen is dan 3,8 Volt en met een maximum tijd om uiteindelijk de 100% te bereiken.

Daarna zou men moeten kunnen kiezen om een onderhouds mode te kunnen instellen op 3,4 volt. Als de celspanning zakt tot 2,5 á 2,6 volt (zelfontlading balancers), dat dan automatisch de nalaad mode aangaat tot 3,4 volt o.i.d.

Toch?

Dat een standaard dynamo ingesteld staat op 14,4 volt, maat de dynamo alleen maar een hulp bij bulk laden. de balancers worden nooit aangesproken en men blijft in het veilige bereik van de cellen. Het echte laden gaat dan uitsluitend met een lader.
Voor de nalaad cyclus kan, zoals Peper al eerder opperde, de zonnepanelen gebruikt worden.
Dat betekend dat er dan ook een standaard intilligente lader gebruikt kan worden, mits de de eindspanning ingesteld kan worden.
Om te kunnen naladen als er geen zon is kan je een extra klein ladertje overwegen á la gestabiliseerde voeding met stroom en spannings begrenzing en tijd limiet.

Dus het probleem is dat de accu's niet vol geladen zouden worden, maar ik krijg van Noreen de indruk dat hij zijn accus op deze wijze laad en daarmee geen problemen ondervind.

Overigens laad mijn acculader iets anders dan het grafiekje laad zien.
Eerst wordt er geladen met een constante stroom (20A) tot de ingestelde spanning (zou dan 14.8V zijn) bereikt wordt, deze spanning wordt dan voor de ingestelde tijd (volgens mij tot max 4h) vastgehouden waarna de spanning terugzakt naar 13.8V.

JohnBerg schreef :
De spec sheet lezende zie ik dat er inderdaad grote verschillen zijn met de LiFePo4 van a123. Ook met de prismatische pouches. Wat bij mij de vraag oproept: is de Winston accu wel gebaseerd op LiFePo chemie? Ik kan me iets herinneren van Lithium Yttrium of zoiets?

@WADnWIND:
Prima oplossing, die meteen een overspanningsbeveiliging biedt (iets wat de balancers uit Praag niet hebben.)
Dit is een oplossing die ook voor de onregelmatige energietoevoer van zonnepanelen werkt en zelfs goed werkt bij het aansluiten van wat vroeger 'een gelijkrichter' heette.

Er blijft één probleem (oh, sorry, een uitdaging) over: Wat doe je met de sterk variërende energiebron die een sleepgenerator heet?
Groeten, Peper

Ik denk dat we het antwoord van Winston eens moeten afwachten. Het eerste deel is duidelijk, de CC fase.

Maar er is discussie over wat daarna moet gebeuren, zeg maar de CV fase.

Ook de spanning van de CV fase is niet duidelijk. De verkoper heeft 3,8V per cel genoemd, maar Winston zelf noemt op haar site 4V als spanning voor de CV fase.

Hier de link voor de cellen die 3Noreen heeft:

en.winston-battery.com/index.p...0aha?category_id=176

Als het 4V zou zijn, dan kom je op 16V die je nodig hebt. Dat ga je met een dynamo niet redden. Maar dat is niet zo erg, want de CV fase is met een dynamo verschrikkelijk inefficient.

Alle andere regelaars gaan het ook niet doen. Niet alleen komen ze niet aan de benodigde 16V, maar ze hebben ook een totaal verkeerde laadkarakteristiek. Bedoeld voor loodaccu's.

Terwijl je iets nodig hebt wat op een voeding lijkt met instelbare spanning en stroom begrenzing.

PvO schreef :
Hoe je het straks in de praktijk realiseert is een tweede. Eerst zul je helder moeten krijgen wat de fabrikant voorschrijft.
Bij eventuele garantie claims wil je natuurlijk niet dat de fabrikant/leverancier de claim afwijst, omdat je buiten de specificaties bent gegaan.

Vraag is dan natuurlijk ook nog hoe vol de accu's zijn bij 3,4V. Ook daar was nog discussie over.

Een vraag aan diegene die graag zien dat er nadat er een klemspanning van 3,6 volt bereikt is nog doorgeladen wordt. Wat is de bedoeling hiervan ? (CV fase)

Vooral als ik lees bij de adviezen van mijn leverancier. In mijn idee het ware probleem wat ontstaat bij het 1 op 1 vervangen van een loodaccu door een Li-ion.


Additionally, overcharge can be a result of keeping the charging voltage at the full charge voltage for a prolonged period of time.
Unlike the lead acid batteries, that allow using the “equalizing voltage” or “trickling voltage” to stay at full charge, the lithium cells are actually damaged when kept at the full voltage. This is the reason why the LFP cell manufacturers do not recommend using the „floating voltage“ method to charge the cells.
Simply said, when the lithium cell is charged, the charging voltage must be stopped and should not be applied any longer.
The bad results of this kind of overcharging may not be visible at first. However after repeated periods of such overcharging, the cell will gradually start loosing its capacity and will have worse performance than the other properly charged cells.