Onderwerp: Een alles etende regelaar voor accu's

Twist, de actieve BMS is zeer complex hoor zoals je al zegt. Erg duur daardoor.

Bij mijn aan boord heb ik een 20 ampere bulk lader en een eigen ontwerp BMS, passief principe.
Wordt een cel spanning te hoog dan wordt deze afgetopt tot een veilige waarde.

De lithium accu's komen uit een mitsubushi outlander is mij verteld. Op iedere cel zat een eigen printplaat, met daarop dezelfde passieve BMS. Deze heb ik verwijderd, omdat de aanlsuitgegevens er natuurlijk niet meer was, en ook omdat ik de cellen anders heb aangesloten. niet 8 in serie maar 4 parallel en 2 in serie , per accu.
Maar het principe is dus hetzelfde als in de originele auto.
Het voordeel van deze batterijen is dat ze erg gelijk zijn, op de milivolts. De BMS is tot nu toe overbodig.

roozeboos schreef :
OK, als dat zo zou zijn, dan even hierop voort bomen/gedachte-experiment:
Volgens jouw redenering, aansluiten op spanningsbron, (dat is dan iets met 0 ohm op de spanningsbron zetten). Er loopt geen stroom maar toch... Is niet prettig voor accu's.

Dan doen we er een FET-je in, de uitgangsweerstand wordt heel hoog, zeg ongeveer 10 MOhm, er loopt nog steeds geen stroom dat vinden ze wel prettig?

Maar nu gaan we er tussenin zitten, we knopen hem met 1k aan de lader, er loopt nog steeds geen stroom. Prettig of niet prettig?

Ik ben maar een eenvoudig elektrotechnicus die is afgedwaald naar de software, maar wat is het verschil?
Wat gebeurt er anders dan niks? Wat vindt de accu niet prettig aan dat er niks gebeurt?

Mijn kennis is nagenoeg nul. Maar wat ik wel weet is dat als je een cel oplaat tot 3,45V @ 0,0 A en hem vervolgens loskoppelt. Geen stroom van de cel gebruikt. Na 24hr is de spanning op die cel 3,25V
Als ik echter de lader er op laat is na 24hr de spanning uiteraard 3,45V. Er is dus wel degelijk een verschil. Of dat het iets uitmaakt is aan de eigenaar van de cellen. Ik weet in ieder geval dat ik mijn cellen loskoppel middels een bi stabiel relais. Anderen mogen uitzoeken of het iets uitmaakt.

Ik vrees dat er weer een lang verhaal komt waarin Peper uitlegt dat het niet waar is. Overtuigen zullen we hem niet denk ik.
Hij is (was?) tenslotte leraar. Maar dat is ook niet erg.

Ik denk dat het goed is dat er af en toe wat tegengeluiden komen.

De aankomende lithium accu gebruiker die dit draadje leest moet dan maar zelf een beslissing nemen.

@Saeftinghe:
Dat is waar als je limiters gebruikt of als je een spanningsmeter op de kleinste cel weet te plaatsen. Bij de inzet van een individuele cellader worden alle cellen tot 98% SOC geladen, ongeacht hun capaciteit. Dat blijft ook zo werken als de cellen zouden verouderen.Inderdaad, maar wat doe je dan als de spanning over de kleinste cel te hoog wordt omdat deze eerder vol zit dan de anderen? Dan krijg je verschillende celspanningen en daarmee een grote kans een cel te vernielen.

@Airgead:
De 'slinger' in het begin van de curve (ergens tussen 0V en 1,5V klemspanning) is typisch voor LFP cellen en ook voor LCM cellen. Een verklaring heb ik er nooit voor kunnen vinden, maar dit is een forum en dus mag ik zelf een verklaring zoeken of opperen. Een Li-ion cel werkt bij laden en ontladen in twee fasen: de diffuse ladingdrager fase en de geclusterde ladingdrager fase. Voor dat de diffuse fase begint is het kennelijk nodig dat eerst de cel 'opgestart' moet worden en dit wordt gedaan door een initiële lading. Voor LCM cellen is dat met een laadspanning van 5V en moet een stroom van ca 1c haalbaar zijn. Voor LFP cellen is dat met een laadspanning van 4V en een stroom van ca 1c. (de initiële lading werd voor LFP cellen ooit gedaan met 4,2V)
In eerste instantie ziet de lader geen spanning van de cel en zal een hoge stroom de cel in sturen. Nu wordt de cel 'geformeerd' alsof het een oude elektrolytische condensator is. Doe je dit niet, dan wordt de cel snel warm en zou dit kunnen leiden tot een thermal runaway. Je moet dit snel en goed gemonitord doen. De top van de spanningspiek (de 'slinger') ligt bij LFP cellen op ongeveer 4V. Ben je de 'slinger' voorbij, dan kun je verder CC laden tot de 3,45V of zoals bij de individuele cellader, eerst laden met een actieve stroom begrenzer (voor de 30W converters is dat bij ca 9,5A) totdat de spanning aan de 3,1V is gekomen waarna de converter een CV lader wordt tot 3,4V. Door die bovengrens van 3,4V van de converter lader is het niet mogelijk om met deze lader een initiële lading te leveren, dat moet je apart per cel doen. Heb je cellen met een klemspanning van 1,5 tot 2V, dan hoef je geen initiële lading meer te doen en kun je CC laden met 1c tot 3,4V of CV laden met 3,4V en een stroombegrenzing op 1c.
Dat dit zo werkt werd ontdekt in het meetlab waarbij was vergeten om voor het weekeind naast de meetinstrumenten ook de belastingsweerstand uit te schakelen. De cel was helemaal leeg met een celspanning van 40mV. Een andere cel was tot 1,2V ontladen en voor die cel was de 'bumpstart' niet nodig. Overigens hebben de cellen geen meetbare nadelige gevolgen van dit voorval overgehouden. Ik ga er nu vanuit dat diepontlading de cel niet beschadigd, maar dat de schade pas komt door het niet toepassen van een initiële lading.
Twintig procent SOC ligt bij een LFP cel op ongeveer 2,8V. Blijf je boven die spanning, dan is initiële lading niet meer nodig.
De kennis van de capaciteit van de cellen is voor de individuele cellader niet meer nodig. Zij laden tot een maximale spanning van 3,4V en dat is dicht tegen 100% SOC. Load balancers zijn daarvoor niet nodig en bij gebruik daarvan ga je onherroepelijk vermogen in die balancers dissiperen. Da's wel jammer.
Spanningsmeting op het 'niet zo hellende vlak' van de curve om de omschakeling van CC naar CV laden zo laat mogelijk te laten geschieden, zodat je de accu zo snel mogelijk weer vol hebt, is iets wat passend is bij loodaccu's (je wilt zo snel mogelijk het loodsulfaat op de platen omzetten omdat dit schadelijk is voor de accu), maar is voor LFP accu's een nodeloos risico op overladen want de LFP accu kent geen elektrochemisch proces. Je bent dan ook verplicht om andere variabelen mee te nemen in je beoordeling van het kantelpunt tussen CC en CV laden, zoals de temperatuur van de accu. Bij de cellen in e-auto's laadt men overigens tot boven de 100% SOC en de warmte die daarbij ontstaat wordt gebruikt voor het ontwasemen van de voorruit.

@Twist:
Jouw methode is goed mogelijk om te doen. Je zult van de accu maar 1 cel geheel vol laden (de kleinste) en daarna de lader geheel uitschakelen. Dat er niet compleet geladen cellen tussen zitten zou voor een loodaccu desastreus zijn, maar voor een LFP accu niet.
Bij gebruik van een individuele cellader op basis van een fly back converter met een vaste uitgangsspanning zoals gebruikt in dit experiment, is dit niet echt complex omdat het laden maatwerk wordt per cel. Je kunt gewoon niet verder laden dan vol.
In het testlab werd zichtbaar dat bij laden tussen de 20% SOC en 90% SOC de cellen zichzelf balanceren omdat I.t = C.U. Bij ontladen wordt de geheel volle cel (met de kleinste capaciteit en de hoogste spanning) het meest ontladen tot het moment dat alle andere cellen een gelijke spanning hebben (auto balancing). Bij opladen vindt precies hetzelfde plaats.

@it paradyske:
Jouw post wekt bij mij de indruk dat jij dezelfde gedachtengang volgt.

@3Noreen:
Dat is dus precies waar ik nu mee bezig ben!

@roozeboos:
Om jouw ergernissen over mijn lange posts niet te vergroten, zal ik je niet vermoeien met nog meer uitleg.

Groeten, Peper.

Tussenstand voor de kerstvakantie

De cellen hebben na de aanpassing van de uitgangsspanning van de converters, nu 2 weken aan de lader gestaan. Na een week waren ze van 3,3V naar 3,4V geladen (3,404V, 3,410V, 3,407V en 3,412V). De lader doet er een dag over om van 3,2 naar 3,3V te laden (72Ah cellen, maximum laadstroom 9A). Na de verhoging van de eind-laadspanning naar 3,4V (3,421V) wordt die spanning pas na een week bereikt, hetgeen goed past bij de asymptotisch verlopende laadcurve.
Na 2 weken sinds de aanpassing staan de cellen op 3,416V (Dit is de cel met 74Ah capaciteit) en de anderen (capaciteit 72, 72, 73Ah) staan op 3,420V en hebben hun eind-laadspanning bereikt. Er loopt geen meetbare stroom (<1mA) naar de cellen. Het spanningsverschil is te klein om de spanningsval over de mA meter te compenseren en dan ook nog een laadstroom van meer dan 1mA te laten lopen. Zonder de mA meter ertussen zou nog wel een laadstroom mogelijk zijn, maar heel groot zal deze niet zijn. Belangrijk is dat geen van de cellen boven de 3,45V komt, hetgeen als de klemspanning voor een volle LFP cel geldt. Met een onbelaste klemspanning van 3,421V van de lader, gaat er bij een klemspanning van 3,420V van de cel en een Ri van 60mOhm gaat er 0,001 / 0,06 = 16mA aan laadstroom lopen en dat nog op voorwaarde dat de toleranties en de nauwkeurigheid van de meting de zaak niet verzieken.
De cellen gaan met deze spanningen de kerstvakantie in. Ze blijven aan de (walstroom) lader en ze worden niet periodiek ontladen of gecontroleerd. Net alsof de boot 14 dagen aan 'de wal' ligt. Over 14 dagen is het dan 'de dood of de gladiolen!'
Dan ga ik de opgave voor de lader moeilijker maken door twee 72Ah cellen in serie te zetten met twee 200Ah cellen en ze individueel met een converter te laden. Dit is een extreme vorm van onbalans die niet vaak zal voorkomen, maar wel kan voorkomen. Indien de laders het redden om na een maand de cellen toch op 3,416V te krijgen is de test geslaagd.
Ik wens jullie allemaal heel 'gecellige' dagen toe!
Groeten, Peper.

Na een maand aan de lader



Recapitulerend:
Op 1 december start de test met 4 LFP cellen in serie. De spanning van de cellen ligt net boven de 3,2V en de cellen zijn halfvol.
De cellen worden aangesloten op de individuele cellader met 3,3V als eind laadspanning. Nog dezelfde dag wordt de celspanning van 3,3V bereikt en de lader levert op basis van te weinig spanningsverschil nog nauwelijks laadstroom.
Na een week staan de cellen nog steeds op 3,3V en er loopt geen meetbare laadstroom (I <1mA)
Het meetprotocol wordt aangepast en door 47k trimweerstanden op te nemen in elke converter wordt de eind laadspanning omhoog gebracht tot 3,4V. Die spanning wordt pas twee dagen later bereikt en na een week is de laadstroom kleiner dan 1mA.
Drie weken later is de spanning onveranderd en de laadstroom is nog steeds niet te meten.

Concluderend:
Het individueel laden met een CV lader voor elke cel levert een gelijke spanning voor elke cel op. Dat betekent voor LFP cellen dat zij relatief ‘even vol’ zijn en daarmee procentueel dezelfde SOC hebben en ‘in balans’ zijn.
Door de constante laadspanning van 3,4V loopt er bij 3,4V celspanning geen meetbare stroom (I = 0) omdat het spanningsverschil tussen laadspanning en celspanning 0 is. Bij 0mA laadstroom is de uitkomst van de vergelijkingen I.t en I².R en I².R.t - nul en wordt er geen lading, vermogen of energie geleverd die iets aan de cellen in goede of slechte zin kan veranderen.
Vier individuele laders aan 4 cellen laden deze cellen sneller op dan een seriële lader met hetzelfde laadvermogen en dezelfde vermogens toevoer. Dit komt door dat een opgeladen cel geen laadstroom meer vraagt en de ingangsstroom van de betrokken converter terugloopt naar de ruststroom. Het verschil tussen de laststroom en de ruststroom op de ingang kan nu voor de andere converters worden gebruikt om de nog niet vol geladen cellen te laden.
Dit maakt de individuele cellader bij uitstek geschikt voor het laden van LFP cellen die niet zijn gematched op capaciteit, via de onregelmatige toevoer van energie uit een zonnepaneel.
Ik ga de lat wat hoger leggen.
Er is een cellader ‘van de productieband’ gekomen (net voor de kerst) en deze heeft 14 dagen de tijd gehad om mijn ‘steampunk’ accu 4 x LFP 90Ah cellen (van voor de prismatic technologie) te laden.
De lader werkt naar behoren en volgens de spec’s van de converter lader. De ‘steampunk’ accu gaat er af en…
Ik ga 2 CALB (China Airline Lithium Battery of Zhōngguó hángkōng lǐ diànchí, 中国航空锂电池) LFP cellen van 200Ah in serie zetten met 2 LFP cellen van 72Ah.
Ik ga de 72Ah cellen een tijdje ontladen met de H4 lamp met de 2 55W gloeidraden parallel om een behoorlijk verschil in celspanning te veroorzaken tussen de geheel opgeladen CALB cellen en de 72Ah LFP cellen bij 50% SOC. De foto illustreert de mismatch in capaciteit op duidelijke wijze.



De verwachting is dat de lading vanuit de laptop voeding wordt herverdeeld op basis van de relatieve SOC van de cellen. De 72Ah cellen met hun lage spanning zullen de hoogste laadstroom opnemen en het snelst in spanning stijgen. Bij serieel laden zou dit heel snel leiden tot overladen en overlijden van de kleinste cellen. Gezien het grote capaciteitsverschil in de cellen, is dit een zware opgave, die niet zonder limiters en het verkwisten van veel vermogen door een seriële lader kan worden gedaan.

De 72Ah cellen ‘hangen’ nu 6 weken aan de lader en staan nu 5 weken op 13,66V. Ondanks van tijd tot tijd ontladen met 100W verandert er niets aan de totale spanning en niet aan de celspanning. Ze krijgen nog 2 weken om kapot te gaan en dan verklaar ik de test voor ‘geslaagd’ en kun je er geld op zetten dat als je LFP cellen aan een individuele CV lader hangt, deze niet kapot gaan. Nou, dan gaan ze zeker niet kapot in de tijd dat ze tussen 2 weekeinden varen aan de walstroom hangen of bijgeladen worden aan een zonnepaneel. Ze gaan ook niet kapot als er vanwege windstil weer een week op de motor gevaren moet worden, dat wisten we al na de ervaring met motorvaren in de windstille periode in de zomer van 2018.

Over twee weken rond ik de test af.
Groeten, Peper.

Muntjes

Ik was aan het wachten op de schoorsteenvegers om de schoorsteen van de houtkachel te laten vegen en ik heb de wachttijd bekort door nog wat te zoeken naar geheugen effect en zelfontlading van Li-Cobalt manganaat cellen. Dan kom je altijd bij de 'battery academy' terecht. Amerikaanse site boordevol weetjes en vergelijkingen van eigenschappen van accu's.
Zoeken op memory effect en self discharge en dan zie je lijstjes waarin accu's met hun eigenschappen met elkaar worden vergeleken. Bij al die lijstjes werden ook de LiCo, LiCoMnO, LiFePO en LiYFePO cellen met elkaar vergeleken en daar stond dat LFP cellen een lage Ri hadden (nou, dat wist ik al een tijdje) en LiTiO cellen een extreem lage Ri hadden (dat was mij inmiddels ook bekend) en dat de LiCM cellen een 'moderate' lage Ri hadden. Dat was mij niet bekend. Ik ben er altijd van uitgegaan dat de Ri van LFP en van LCM cellen verhoudingsgewijs overeenkomstig waren.

Toen ben ik gewond geraakt omdat ik ineens onder een hele bult muntjes kwam te liggen!
Als je accu's met een 'gemiddelde' Ri gaat laden en je wilt dat snel doen, moet je meer spanning aanleggen dan de spanning van de accu als deze geladen is, want je moet gaan compenseren voor het spanningsverlies door de stroom door de Ri van de accu. Heb je een hele lage Ri, dan kun je dus wel laden met de spanning die overeenkomt met de rustspanning van een volle cel. Het gevaar is wel dat de spanning van buiten de cel behoorlijk hoger is en op het moment dat de laadstroom naar 0 gaat wordt de spanningsval over de Ri ook nul en daarmee gaat de spanning over de cel behoorlijk omhoog (tenzij de lader de spanning laat dalen). Loodaccu's hebben een rustspanning van 2,3V bij een volle cel, maar om ze snel te laden worden ze op 2,42V aangesloten... Ze blijven daarop aangesloten ook als de cel 'vol' is en dan verdampen en elektrolyseren ze hun elektrolyt.
Dat gebeurt dus ook bij LiCM cellen! Alleen er is geen elektrolyse en een LiCM cel wordt dan warm en kan zelfs ontploffen. Dit is wat je er voor over moet hebben om de cellen snel te laden. Bij een LCM cel-pack wordt een thermosensor opgenomen om de laadstroom te stoppen als de cel te warm wordt. Heel verstandig!

Maar nu, door de gestopte laadstroom wordt er geen warmte meer opgewekt en het cel-pack koelt af en er kan weer laadstroom lopen die niet veel anders doet dan de cel weer opwarmen totdat deze weer thermisch wordt afgeschakeld. Het resultaat is dat je met laden door een overspanning de cel wel snel vol hebt, maar dat door die overspanning de cel ook snel warm wordt om dan weer te worden beschermd door de thermische beveiliging, die dan weer afkoelt en dan gaat er weer laadstroom lopen... enzovoort.
Een individuele cellader die is afgeregeld op een eind laadspanning die gelijk is aan de celspanning in rust, heeft geen laadstroom als de cel 'vol' is. Het is bekend dat de laadstroom dan nul wordt en dat de cel niet warm wordt door overladen. Bij een stroom van nul is er ook geen lading, vermogen of energie die de cel kan vernielen.
Als je de Li-ion cellen van je boormachine o.i.d aan de snellader legt en je laat ze daar opgeladen worden, komen ze in een 'overladen, stop vanwege temperatuur verhoging, na afkoeling weer overladen, stop etc.' cyclus terecht. Bij elke keer overladen lever je weer een beetje levensduur in.

En dan valt alles op zijn plek:
We willen de cellen weer snel vol hebben =>
Dan laden we met een hogere spanning dan de geëigende eind laadspanning =>
Dat geeft een overvolle cel die door de extra energie warm wordt =>
Dan wordt de lader thermisch uitgeschakeld =>
Na afkoeling schakelt de lader weer in =>
De cel wordt weer warm =>
en dat vernielt dan weer de cel.
Ik kan dus tot mijn dood LFP cellen (maar ook LCM cellen) aan een spanning leggen die gelijk is aan de rustspanning en de cellen zullen niet kapot gaan. Door hun lage Ri zullen LFP cellen bij CV laden eerder vol zijn dan de LCM cellen met hun wat hogere Ri.
Het is nu ook duidelijk waar de beweringen vandaan komen over dat ‘de lader moet worden afgekoppeld’. Dat is inderdaad verstandig als het gaat om een lader die meer spanning geeft dan de klemspanning van een cel in rust om het laadproces te versnellen.

Haastige spoed is nooit goed! Snelladen... is kapot laden! Dat heb ik altijd al beweerd! En het gaat op voor elke soort accu!
Eigenlijk kan ik de test nu stoppen. De cellen komen nooit boven de 3,4~~V en zullen dat in de toekomst ook niet doen want de lader kan niet verder.
Voor de goede orde en omdat ik me dat had voorgenomen blijven de cellen aangesloten op de lader tot er 3 maanden voorbij zijn.

Groeten, Peper.

Een mooi uitgebreid verslag met volgens mij heldere conclusies.

Wat ik mij nu afvraag: hoe nu verder? Er zullen na het lezen hiervan best zeilers zijn (en naarmate de prijzen van LiFePO cellen dalen steeds meer) die de technologie van de 'individuele cellader' zouden willen toepassen. Maar er zullen er maar heel weinig zijn die op basis van jouw documentatie zelf zoiets kunnen bouwen. Die zijn aangewezen op in de winkel verkrijgbare producten. De vraag is dus, wat ga je met je kennis doen:
- samen met een andere partij een commercieel product ontwikkelen?
- niks, afwachten of een andere partij zelf iets gaat ontwikkelen?
- zelf een doe-het-zelf kit aanbieden?
- anders?
Ben benieuwd naar je plannen!

ilCigno schreef :
Timo, met de opgedane kennis ga ik mijn eigen accubank optimaliseren. De opgedane kennis is 'open sores' en mag door iedereen worden gebruikt naar eigen goeddunken.
Er zijn nu een aantal installaties (12V 200Ah {op een Elan}, 24V 800Ah {1,5 ton e-heftruck}, 48V 100Ah {op eigen boot} en 48V 330Ah op een Goupil elektrotractie vrachtwagentje) in bedrijf.
Omdat commerciële activiteit op het forum niet is toegestaan, zal ik die weg niet gaan.
Ik vind de doe het zelf-kit wel een aantrekkelijk idee...
Wie meer wil weten... Ik ben mijn posts aan het verzamelen tot een pdf bestand als een soort van lesmateriaal. Nog even wachten tot maart. Dat wordt dan mijn literaire bijdrage voor 2019. Verder wil ik alle vragen die er zijn wel beantwoorden, maar dan moet je wel tegen lange teksten kunnen!

Groeten, Peper.

Doe pdf in het Engels; NL publiek is te klein!

I'll keep that in mind, but the first version will be in Dutch. The working title is in English anyway: 'Everything you wanted to know about LFP cells but did not ask.'

Sounds like a plan!

Hmmm, mooie printjes en zakjes onderdelen en goede Nederlands/UK literatuur. Ik heb hier wel wat cellen die zo een plan waarderen. Mooie inkoop actie van maken?

Peper ik bewonder je enthousiasme, maar heb wel een paar op een aanmerkingen.

Om het parallel laden echt te onderbouwen als beter dan serieel met load balancer zou je moeten weten hoe in de praktijk de spreiding van cellen qua capaciteit uiteenvalt of kan vallen bij de aankoop van een batch. Twee totaal verschillende capaciteiten combineren is grappig maar ook onzinnig.

Qua Ri en het warmte verlies: snel laden langzaam laden, dat is niet de kern.
De kern is dat het warmte verlies, de warmteontwikkeling recht evenredig is met de Ri. (Bij dezelde stroom, maar kwardratisch met de stroom)
Gevolg van een hoger ri is dat als je snel laad de temperatuur te snel stijgt omdat de warmte niet snel genoeg wordt afgevoerd.

Uit je verhaal wordt niet duidelijk met het snelladen en het afslaan van het laadproces en het weer aanslaan of bij dat laatste de accu nog niet vol is. Ik herken het verhaal helemaal niet aangezien ik dit met bijvoorbeeld de accu boormachine helemaal niet mee maak. Een laadproces wat op die wijze verloopt is gewoon slecht ontworpen. De temperatuur sensing zou alleen bij uitzondering moeten ingrijpen als er iets mis is met de cellen bijvoorbeeld.

De conclusie die je hieruit trekt is zeer onnauwkeuring. Beter is vast te stellen dat een hoge Ri een hogere warmteontwikkeling betekent, dat deze kwadratisch stijgt met het amperage. Dan zou je de gevolgen van een hogere temperatuur op de levensduur moeten kunnen duiden, de verhouding van de maximale stroom bij de verschillende soorten cellen moeten aangeven.

Je hebt helaas nog niet alle parameters goed in beeld.
Ik zou eerst maar eens beginnen een onderzoek te doen in welke mate een load balancer moet bijsturen. Hoeveel energie moet worden gedissipeerd. Hoe zit het bijvoorbeeld met het verouderen van de cellen, hoe veranderd dan de onbalans. Is dit een reden om // te laden? Hoe zorg ik bij het laden voor een optimale veiligheid versus snelheid van laden? Het schiet bijvoorbeeld niet erg op dat als je een nachtje aan de walstroom kunt laden de accu's van 50% naar slechts 70% worden opgeladen. Als je tijdens een tocht de motor moet aanzetten om te laden wil je dat dit ook zo efficient mogelijk gebeurt. Enzovoorts.
Kwantificeren is the name of the game, alle parameters in beeld brengen, geen cherry picking, niet naar het ontwerp toe redeneren, geen lastige comentaren uit de weg gaan. Alles kunnen beredeneren en beargumenteren. Je verhaal is nog lang niet rond en er is nog zeker geen sprake van een goed (doorwrocht) ontwerp.
Andere optie is te verklaren dat het een hobby is en niet meer dan dat, ook een prima keuze. You can't have them both.

In de praktijk zijn ze bijna allemaal gelijk.
Dat bijna is nou net het funeste in die zin. Je past al dit soort trucs toe voor die ene kleine uitzondering.
Dus wat heb je aan praktijkcijfers?
Het gaat om wat er zou kunnen gebeuren.

It Paradyske schreef :
Een slim monitor systeem helpt?
Voor die ene kleine uitzondering vind er dan detectie plaats.
Als er echt een rotte appel tussen zit dan moet dit worden gedetecteerd en de rotte appel worden vervangen door een goed appel lijkt me?
De capaciteit van de volle bank wordt bepaald door de zwakste schakel.

Yep, detectie en alarmering.

@Airgead:
Ri LFP accu > 100Ah ongeveer 200uOhm Ri Loodaccu >100Ah ongeveer 100mOhm. Dit zijn de weerstanden waarin de warmte wordt ontwikkeld. Bij een LFP accu wordt ongeveer een duizendste van de warmte van een loodaccu ontwikkeld. Let wel bij een LFP accu. Bij de LCM accu uit je boormachine wordt veel meer warmte ontwikkeld. Dit soort accu moet je dan ook niet in de vergelijking betrekken (appels en peren)

Als je een individuele CV lader maakt die niet boven de veilige eindlaad spanning kan komen, vervalt het monitoren van de eind laadspanning, je gaat ook niet monitoren of in de winter het water in de brand staat, hoogstens of het ijs al dik genoeg is.

LFP cellen mogen met 1c worden opgeladen, worden ze niet warm van. Dit is op voorwaarde dat de actuele celspanning tussen de 2,8V en 3,4V ligt. Het is buiten deze gebieden dat een LFP cel warm kan worden. Bij gebruik van een converter als individuele lader, met een stroombegrenzing op 9,5A en een eind laadspanning van 3,4V kan heel goed een seriële lader worden gebruikt die nog 90A naast de 9,5A in een cel van 100Ah stopt op voorwaarde dat die seriële lader stopt bij 3,3V. In een drietraps laadsysteem voor loodaccu's heet dit bulkladen. Met dit verschil dat als je 90A in een 100Ah loodaccu wilt stoppen er een massale warmteontwikkeling plaats vindt. Niet bij LFP accu's.
Het meetlab heeft dit uitgeprobeerd (niet met 90A, dat kan de automatische zekering niet aan) en ziet daarbij dat indien de seriële laadspanning wordt verhoogd (en de seriële laadstroom toeneemt), de stroom naar de ingang van de converters proportioneel afneemt. Kortom zorg dat de laders nooit meer dan 3,4V per cel leveren, het zei per cel of voor het aantal cellen in de accubank en je krijgt de cel nooit overladen.
De converter werkt dan als een balancer zonder voor de werking vermogen te dissiperen.
En overigens ben ik van mening dat een systeem zo moet worden ontworpen dat het bij een mishap nooit tot gevaarlijke situaties kan komen. Dus niet snelladen met een hogere spanning, dat is 'an accident waiting to happen' en een vermijdbaar risico!
Groeten, Peper.

Peper bedankt voor je antwoord.

Goed verhaal. Als ik zo overweeg, dan zou de serieele lader de hoofd moot zijn, en de // laders een smakelijke toevoeging in plaats van een load balancer.

Misschien heb ik het gemist, maar interesant in dit verband is in hoever de cel is opgeladen bij 3,3V. (hoeveel %)

Nou, als je de cellen kapot wilt hebben moet je de seriële lader als hoofdlader gebruiken. Is er dan onbalans in de celspanning dan gaat de spanning op de kleinste cel als een pijl omhoog en staat de cel in een half uur bol. De seriële lader moet echt een bulklader zijn en nooit boven de 3,3V per cel komen.
De converters, die de lading naar behoefte kunnen aanpassen, kunnen veel beter de 'topping up' doen naar 3,4V omdat zij nooit boven die spanning uitkomen.
3,3V is 70 tot 80% SOC.
Bij metingen zien we dat in eerste instantie de seriële de laadstroom invoert en de spanning over de cellen zich als een potentiometer schakeling verdeeld. Op het moment dat de cel met de kleinste capaciteit 'vol' is, dan gaat over die cel de spanning snel omhoog. De aan deze cel gekoppelde converter zal zijn laadstroom stoppen omdat de cel boven de 3,4V is gekomen. De andere converters zullen doorgaan met laden en de totale accuspanning naar 4 x 3,4V = 13,6V brengen zodat de seriële lader met 13,2V er geen stroom meer in kan 'stoppen' (en dus ook geen lading). Alleen de converters werken dan nog en die kunnen er nooit meer dan 3,4V per cel aanbrengen.
Dit is een erg robuust systeem. Ik heb afgelopen donderdag 16 330Ah LFP cellen aan een 16 converter lader gezet en één van de LFP cellen was tot 1,5V ontladen. De andere cellen stonden op 3,3 tot 3,4V Dit is een 'beyond imagination' onbalans! Vandaag stonden alle cellen op 3,4V, zelfs de lege cel die door sommigen als 'te diep ontladen' wordt gezien, had zich geheel hersteld. Een belasting met 2 x 2 24V 100W halogeen lampen gedurende een uur bracht geen onbalans en geen spanningsdaling van de 'lege' cel zodat de cel nog niet merkbaar geleden had onder zijn 'deep discharge'.
Het is waar dat 5 dagen laden met 10A natuurlijk lang duurt. Dat moet je er voor over hebben bij cellen van zo'n €300 per stuk!
Groeten, Peper.

Dat je schakeling werkt snapte ik al hoor, daar hoeven we geen woorden over vuil te maken.
Ik bedoelde niet dat de serieele lader boven de 3,3V zou moeten laden.

Misschien is de meest fraaie optie om de serieele lader als slave van de // laders te laten werken. Misschien in combinatie met een wat hogere harde limiet van de serieele lader.

Hier heb ik niet diep over nagedacht, maar komst als eerste gedachte in me op. The devil is in the details. Goed, nu ik er twee seconden over denk dan zouden de // laders (zo noem ik ze voor het gemak maar, stipt genomen verkeerde terminologie) allemaal zoals ik eerder beschreven heb een optocoupler moeten aansturen waarvan je de uitgangen in serie zet. De optocoupler moet in "normal" stand worden aangestuurd. Dit betekent als er 1 uitgaat dan stopt de serieele lader.
Dit is behoorlijk fail safe als je de optocouplers in de serieele lader zet op het print. Bij onderbreking van de bedrading stopt de serieele lader ook.

Twee vliegen in 1 klap: je kunt de seriele lader optimaal gebruiken en je hebt meteen een beveiliging die je sowieso naar mijn inzicht zou moeten inbouwen.

Ja, maar dan maak je een systeem waar door een fout het systeem één of meer cellen kan opblazen... Alleen omdat je sneller wilt laden? Ik kan je nu al zeggen dat dat systeem nooit van mij kan zijn.
Dan ben je verplicht om te monitoren! Dat is jammer als je net op je monitoring zit te kijken en Doutzen Kroes zeilt voorbij... Die zie je dan niet, zonde!

Zoals ik elders al meldde lijkt het mij beter om gewoon alle cel spanningen draadloos te versturen. (klein printje op iedere cel)
Dan zie je 1: alle spanningen in 1 overzicht. Tevens kan de schakeling overspanning meteen ontladen.
En dan gewoon serieel laden. De ontvanger kan de lader uitschakelen als het fout gaat.
Scheelt een hoop kabeltjes ook. Ik ga hier toch eens serieus over nadenken. Kan geen nadeel verzinnen nog.

nb:
Mijn lithiums zijn tweede hands, uit een mitsubishi outlander. Na die jaren inde auto zijn ze nu nog steeds tot op de millivolt gelijk.
Dat je niet veilig serieel kan laden is dus echt onzin.
Als je er maar een BMS er op zet. Maar dat moet ook met apart laden!

Mijn punt is dat je altijd de voltages moet kunnen zien. Of in ieder geval dan bijhoudt met een aparte microprocessor, en een alarm geeft waar nodig.

En Peper, ik zei het al eerder. je printje kan kapot gaan. Heel raar, maar geloof me nu maar, dat gaat gegarandeerd een keer gebeuren.
Het zou lullig zijn als je dan toch een cel opblaast! En je weet het pas als de knal komt.
Of een cel helemaal niet laadt, en deze op te lage spanning komt.