Onderwerp: Een alles etende regelaar voor accu's

Peper schreef :
Ik geloof niet dat je begrijpt wat ik bedoel.
Lees het nog eens na. Niets zelf monitoren.

test

roozeboos schreef :
Nadeel: kosten, en schakeling wordt complexer.
Aan wat voor draadloos systeem denk je?
Die accu's zijn natuurlijk hun hele leven al gebalanceerd.
En ga je schamen dat je "voltage" gebruikt ipv "spanning".

It Paradyske schreef : +1
Hetzelfde geldt voor "Amperage" i.p.v. stroomsterkte.

Monitoring is geen vervanging voor 'intrinsieke veiligheid'. Denk aan Tjernobil, Three Mile Island, Fukushima. Monitoring doe je in experimentele omstandigheden waarin je wilt weten hoe een installatie zich gedraagt om aan de hand van de bevindingen de installatie veiliger te maken. Daarna is in het ideale geval monitoring overbodig.
De drie voornoemde kerncentrales waren naar de kennis van hun tijd gemonitord, maar heeft niet kunnen voorkomen dat er een ongeval gebeurde. Je kunt argumenteren dat de omstandigheden in de drie gevallen verschillend waren, maar het ongeluk is wel gebeurd!
Maar als je helemaal 'kickt' op lampjes en metertjes en schermpjes, Hella schijnwerpers op de bumper en modulerende remlichten, is het natuurlijk niet verboden.
Met de kennis van nu is het monteren van een LCM accu met een explosief elektrolyt, uit een Mitsubishi zonder extra veiligheidsmaatregelen, zoals aangepast blusmateriaal en een explosie veilige behuizing op zijn minst onverstandig en grenzend aan misdadig. Dit zal nooit worden goedgemaakt door monitoring, welke dan ook. Bij een ontploffing van een dergelijke accu brand de boot niet af tot de waterlijn, maar zelfs tot onder de waterlijn! De monitoring kan je dan vertellen waar je de restjes van de landvasten weg kunt halen.
Groeten, Peper.

It Paradyske schreef :
Gaat het nog goed met jullie ?

3Noreen schreef :
Hmm, ontwenningsverschijnselen, nog twee maanden droog.

goed verhaal peper, maar toch ben ik het niet met je eens.
Het feit staat gewoon keihard overeind dat voordat het fout gaat al kunt zien dat het fout zal gaan.
De voltage van één celletje blijft achter, en bij de volgende keer opnieuw.
Dan ben je gewaarschuwd. En kan je wat gaan doen.

Als je niet monitort dan weet je dat niet. Totdat het fout gaat.

Tuurlijk kan het bij het monitoren ook fout gaan. Maar die kans is vele malen kleiner. Je kunt ook dan heel goed inschatten of de gemonitorde waardes juist zijn. Als dat niet zo is kanje daar ook weer op reagerren, door op een andere manier te meten.

Al jou verhalen in dit draadje gaan in feite over de juiste celspanning. Need I say more?

Ha! Wat een reuring!

Ik ben het op zich met Peper eens dat uitlezing op afstand een luxe optie is die als je inderdaad het leuk vind om dat elke keer die cijfertjes uit te lezen je het maar moet inbouwen, maar het is van de gekke dat een acculader niet gewoon zijn werk op veilige wijze kan doen en pas je aandacht vraagt als het nodig is.
Sterker nog: als je veiligheid daarvan afhangt dan neemt de veiligheid af omdat het afhangt van menselijk handelen.

Peper wat ik bedoelde is dat je dubbele veiligheid inbouwt qua serieele lader.
Je geeft de serieele lader een harde bovengrens van 13,2 Volt bij een 12V installatie, of zoals ik voorstelde je rekt dat een beetje op, maar dat is een detail.
Daarnaast monitor je elke cel apart met de // laders, die doen dit toch al, en maakt een redelijke fail safe sturing waarbij de serieele lader alleen zijn werk kan doen bij goedkeuring van alle // regelaars. Ik heb al weken geleden en vaker daarna aangegeven hoe je dit hardware matig kan doen. Niets geen gevaarlijke toestanden, in tegendeel, vergrote veiligheid.

Zelfs "het aanzien komen van onbalans" zou je hardware matig kunnen inbouwen als je dit zou willen.

Een goed ontwerp is elegant, ook qua beveiligingen.

Een individuele cellader die is ingesteld op de eind laadspanning doet zijn werk op veilige wijze. de cellen worden nooit overladen en monitoring daarvan is overbodig en nodeloze ruis voor de acterende schipper. Daarmee is monitoren van iets dat niet kan gebeuren gevaarlijk.

Overladen met een seriële lader is mogelijk, zelfs als deze onder de som van de eind laadspanningen van de cellen blijft. Stel 4 cellen, cel 1 3,1V, cel 2 3,1V, cel 3 3,1V , cel 4 4,0V. Dat betekent dat cel 4 overladen is terwijl de som van de spanningen 13,3V is en daarmee onder de eind laadspanning van de hele accu. De seriële lader blijft lading afgeven, want de eind laadspanning is nog niet bereikt. Dit gaat cel 4 de kop kosten. Dit werd aangeduid met 'sudden cell death', maar het is een geheel logisch gevolg van het serieel laden.
Een dergelijk systeem moet je goed monitoren anders kost het je cellen. De monitor moet ook een 'effector' zijn, anders monitor je het kapot gaan van de cel. Een monitor die alleen bewaakt maar niets doet is niet voldoende.

Dezelfde situatie, maar nu met een individuele cellader: cel 1 3,1V, cel 2 3,1V cel 3 3,1V en cel 4 3,4V. Cel 4 heeft de eind laadspanning bereikt en neemt geen stroom en daarmee geen lading meer op. De cel is op 100% SOC aan gekomen en zit dus vol. De andere cellen hebben hun eind laadspanning nog niet bereikt en worden nog steeds geladen. Zij zijn nog niet aan de 100% SOC.
Dit is een systeem met een ingebouwde veiligheid tegen overladen van een cel en hoeft niet te worden gemonitord en heeft geen 'effector' nodig. De cel kan niet worden overladen en daarmee ook niet kapot.
Je kunt argumenteren dat je dan maar identieke cellen moet kopen... dan heb je die cellen echt niet voor €1 per Ah per cel. Bovendien ga je dan ervan uit dat de veroudering van de cellen eveneens identiek verloopt. Veel teveel dingen om te monitoren! Met een individuele cellader hoeft dit niet. Ik heb 35 jaar aan anesthesie monitoring gedaan, ik ben er wel klaar mee!
Groeten, Peper.

Tegen zulke boute opmerkingen ingaan heeft weinig zin heb ik zo het idee.
Dus dat doe ik dan ook maar niet.

roozeboos schreef :
Verstandig! voor iemand die al 5 keer heeft gepost dat hij niet meer in dit topic zal reageren, reageer je nogal veel. Je declasseert jezelf daarmee tot een zeurkous die nuance vrije tegengeluiden laat horen. Dat is niet constructief.
Groeten, Peper.

nou, nu zet je jezelf nogal voor schut. Wellicht hebben andere posters soms wel een punt.
Ik heb je nog niet kunnen betrappen op openstaan voor technische argumenten tegen jou verhaal.

Nou zal me dat roesten, en moet je vooral zelf weten hoe je met je accu's omgaat, maar als je een ongetwijfeld dikke pdf de www op gaat gooien als de lifepo bijbel, moet het verhaal op zijn minst wel kloppen.

Je bent super zeker ervan dat je gelijk hebt met je project en dat is prima, maar wat ik heb geleerd bij na 25 jaar R&D is dat openstaan en vooral luisteren naar anderen heel verhelderend kan zijn. Anders kom je steeds meer in je eigen bubbel en ga je je eigen verhaal nog geloven ook.

Nuance vrij? Lees je wel wat ik ( en Airgead in dit geval ) schrijf?

Ik denk dat er nog wel meer zullen komen die jou verhaal niet zullen onderschrijven. En dan bedoel ik dus het "Monitoren is niet nodig ,want het gaat nooit overladen" motto.

Stel je eens voor:
Als er een fet of een spoeltje overstuur raakt heb je al een probleem. Murphy zorgt er dan wel voor dat er wat ontploft of de cel defect maakt. Ben je wel de sjaak.
Ik snap wel dat het heel fijn is om die gedachten weg te duwen, (gebeurt toch niet, toch? ) maar beter is om het toch wel mee te nemen in het project.

Kom er maar in, nachtvlinder!

roozeboos schreef :
Het kan ook zomaar zijn dat iemand gewoon geen zin of belang heeft om alle onzin die op het internet geschreven wordt te weerleggen. Het is namelijk een behoorlijke zinloze exercitie die we beter aan een Spaanse edelman uit de literatuur kunnen overlaten.

ja daar heb je een punt. ik ben weer te goed voor deze wereld.

Wel een mooi plan die individuele ladertjes die de grote seriële uittrappen

alweereengijp schreef : Gelukkig iemand die in tegenstelling tot Peper wel kan lezen en het begrijpt.

Verder helemaal eens met Roozebos.

Misschien dat Peper niets van elektronica begrijpt en alleen in blokkendozen kan denken?
Zou goed kunnen, handig als ie dat even hier meld. Hoeven we er geen verspilde moeite meer aan te wijden.

Ik begrijp de denigrerende toon niet zo, eerlijk gezegd. Dat techneuten van mening kunnen verschillen en dat vurig aan elkaar kunnen proberen duidelijk te maken is me bekend, aar waarom nou weer zo?

Wat wordt er weer lekker langs elkaar gepraat zo af en toe. En in herhalingen. Had ik dat al gezegd? Want volgens mij val ik zo in herhaling.

@Airgead: ik snap je idee. Het is precies wat ik al eens tegen Peper gezegd heb op een wintermeeting. Een 'seriele domme bulk' lader die door de eerste cel die vol zit de mond gesnoerd wordt, levert geen onbalans op. De individuele laders kunnen de restjes daarna bijvullen.
En als Peper zijn 'cellen balanceren vanzelf na een tijdje' zou kloppen heb je eigenlijk helemaal geen balancers of individuele cel laders nodig. Gewoon altijd stoppen als een van de 4 cellen 'ho'! roept.

@Roozeboos: ik heb er geen onderzoek naar gedaan, maar mijn onderbuikgevoel heeft meer vertrouwen in een doordacht ontworpen bedraad systeem, dan iets draadloos. Oh wacht, je reageert hier natuurijk niet meer? Flauw, sorry kon het niet laten. Draadloos, en dan een ontvanger, met software en bijbehorende bugs?
Je zegt zelf: die print gaat een keer stuk. Dan moet je dus failsafe ontwerpen, of redundantie inbouwen. Dat kan naar mijn gevoel makkelijker met hardware dan software.

@Peper: dat er 0 stroom loopt indien de aangeboden spanning gelijk is aan de klemspanning is duidelijk. Een aantal posts terug maakte iemand de opmerking dat een LFP echter wel in spanning 'inkakt', nadat de lader afgekoppeld wordt. Ik heb dat inmiddels zelf ook zien gebeuren. Kan het zo zijn, dat het 'op spanning houden' een nadelig effect heeft? Vergelijk het met een elastiekje dat je heeeeel ver uitrekt. Het gaat niet stuk, het staat stil, maar de stress op het elastiek zorgt wel voor versnelde veroudering. (ik heb geen idee of dat zo werkt bij elastiekjes, ik probeer slechts mijn vraag duidelijker te maken)

Over Ri: ik kom voor een 260Ah cel (rustspanning 3.30V) uit op een Ri van zo'n 3 miliOhm. Gemeten bij een laadstroom tussen de 15 en 19A.


En voor zover het iemand wat interesseert: ik werk momenteel aan een eigen versie van de individuele cel lader systeem voor een pakketje 4x260Ah LiFePO4. Ik probeer zoveel mogelijk te kiezen voor oplossingen waar het falen van een component of verbinding zorgt voor een cel reddende uitkomst. De converter die ik gebruik is er een van murata uit de UWE serie. Daarachter komt een MOSFET ideale diode. Tevens een current sense shunt en amplifier. De stroomsterkte zal gebruikt worden om de uitgangsspanning van de converter te trimmen. Zodoende geen thermische beveiliging 'misbruiken' en eindeloos hiccuppen, maar de spanning aanbieden waarbij de converter zijn max vermogen levert. Regelen en bewaken(+ingrijpen) zijn gescheiden.

Edit:
tekst verwijderd, omdat ik het draadje aan het kapen ben, dat wil ik niet op mn geweten hebben.

nieuw draadje met reactie op twist zijn punt over mij:
zeilersforum.nl/index.php/foru...bms-lader-controller

Hoi Han,

Welke Morsun gebruik je nou precies?
En waar koop je die?

@Twist:
Zoals jij de zaken aanpast doe je het goed, vind ik. Je gaat de principes testen en test de beweringen die iemand anders doet met eigen methoden en daarover post je. Geen ongenuanceerde tegengeluiden maar eigen bevindingen. Dat is wetenschap.
Je meet de spanning individueel over alle cellen en stopt dan de seriële laadstroom als er een cel de 3,4V bereikt, dan heb je 1 volle cel en 3 niet helemaal volle cellen.
De cellen balanceren zichzelf omdat de U in C x U voor de volle cel (en tevens de cel met de kleinste capaciteit) het hoogst is en uit deze cel de meeste Coulombs komen, daalt de spanning over die cel sterker dan over de cellen die nog niet aan de eind laadspanning zijn gekomen, uiteindelijk wordt de spanning over alle cellen gelijk.
Totdat de kleinste cel bij 20% SOC sterker in spanning daalt en er weer 'onbalans' optreed. Ga je voor dat punt weer laden dan zie je die onbalans niet optreden tot de cel met de laagste capaciteit bij 3,4V is aangekomen, dan gaat de celspanning snel omhoog en moet het laden worden gestopt om te voorkomen dat je de cel met de kleinste capaciteit 'kapot laadt'. Zoals ik al zei is dit heel goed te doen.
Er zijn een aantal voorwaarden voor goed functioneren van dit systeem:
De meting van de celspanning (de monitoring) mag niet fout gaan, want dan werkt het niet meer. De gevolgtrekking van die monitoring (het onderbreken van de laadstroom) moet ook zeker zijn, anders wordt de cel alsnog overladen.
Voordeel: je kunt sneller laden omdat je een hogere laadspanning op je accu kunt toestaan.
Nadeel: bij storing mol je minimaal 1 cel en je moet de monitor van de celspanning monitoren op goede functie.
Vooral de nadelen hebben mij doen kiezen voor de individuele cellader.
Alle cellen worden individueel geladen tot een vaste eind laadspanning en krijgen daardoor ongeacht hun capaciteit dezelfde spanning. Dat hoef je niet te monitoren de laders functioneren als een spanningsbron met een vaste spanning. Er is een storing mogelijk en dat is dat ze kapot zijn gegaan. Dan laden ze niet.
Het charmante van het systeem is dat met wide input range converters je ook een brede variatie van laadspanningen kunt aanbieden, zonder dat het laden meteen stopt. Ik noem dat 'de alles etende lader'. Verder stopt de vermogens inname van de lader als de cel vol zit en dit vermogen kan dan (en doet dat ook) voor de andere celladers worden gebruikt tot ook deze cellen vol zitten.
Bij het serieel ontladen zullen de cellen de gelijke spanning volhouden totdat de cel met de laagste capaciteit aan de 2,8V is gekomen. Daarna ontstaat de 'leeg' onbalans en moet de accu echt worden geladen. Dit zou iets zijn om te monitoren en de deep discharge beveiliging in te laten komen. Of automatisch de motor te laten starten om 'stroom te draaien'. ( toch maar niet!) Overigens zijn er nu meerdere situaties waarbij een cel die tot 1,5V werd ontladen via de individuele celladers weer geheel naar vol werd geladen zonder merkbare gevolgen voor de capaciteit. De 2,8V als laagste spanning is daarmee ter discussie gekomen. Met een serieel laadsysteem krijg je dit niet voor elkaar. Zou je dit testen en je vind een methode die dit doet... Dan is dat een apart topic waard!

Het 'inkakken' van de spanning bij het loskoppelen van de accu.
Het laden van de accu kent twee fases (toestanden) die naast elkaar bestaan: geclusterd en een semi stabiele fase. De geclusterde fase bevat de meeste ladingsdragers op de anode en daarmee de hoogste capaciteit. Tevens is er sprake van een veldeffect (zoals bij fet's) die ervoor zorgt dat de ladingsdichtheid het dichtst is bij de aansluiting op de bus bar. Dat wil zeggen dat 'verderop' op de anode nog geen clustering heeft plaatsgevonden. Door herverdeling van de ladingsdragers en overgang naar de semi stabiele fase (ook relaxatie genoemd), zakt de spanning over de cel iets in. Bij opnieuw toevoer van lading zal de clustering weer toenemen en de celspanning ook. Het clusteren, relaxeren en herclusteren levert deze spanningsverschillen op. Of het 'geheel geclusterd houden' door 3,4V aan te blijven bieden aan een cel schadelijk is, is niet bekend en een mooi terrein voor verder onderzoek. Daar ben ik nu mee bezig door cellen 3 maanden aan de individuele cellader te zetten.

@it Paradyske:
Tot nog toe heb ik 3 soorten Mornsun converters gebruikt:
Mornsun URB_YMD-15WR3 15W converter
Mornsun URB_LD-30WR3 30W converter
Mornsun URF1D_QB-50W 50W converter voor Suriname
Het meetlaboratorium gebruikt de Mornsun VRB_YMD-20WR3 20W converters.
Ik heb de converters betrokken bij het meetlaboratorium.

Groeten, Peper,

Peper schreef :
Die converters hebben een uitgangsspanning van 3,3V i.p.v. 3,4V of zie ik iets over het hoofd?

Ja, je ziet over het hoofd dat die converters een 'trim' aansluiting hebben zodat je ze op 3,4V kunt afregelen als je volle cellen wilt hebben. Vindt je dan niet noodzakelijk omdat je bang bent voor een aanhoudend hoge spanning dan laat je ze op 3,3V staan (de 3-Noreen modus) of je trimt ze zelfs naar 3,2 of 3,1V terug.
Groeten, Peper.

Zit aan een kombi te denken..
Serieel laden met een of twee flinke SMPS-en van 1 kW, cellen monitoren via slimme sensoren, die per cel meten en via optocoupler doorgeven aan de volgende sensor.
Als de eerste cel vol is, dan verder laden met kleine Morsun's.
Of zoiets... Heb nog wat tijd om alles uit te dokteren.