Onderwerp: Ervaringen met Lifepo4 batterij 500Ah

Een update nav mijn ervaringen met mijn lifepo4 batterij. Werkt fantastisch, in combinatie met mijn 200Wp zonnepanelen blijf ik altijd voldoende voorraad houden ook al zijn er af en toe bewolkte dagen. De panelen laden de batterij via een Victron 100/15 mppt lader. Wat die lader betreft, toch een puntje van kritiek. De lader beschikt over een zogenaamde belastingsuitgang. Ik dacht eerst dat die uitgang onafhankelijk van de batterij zou kunnen werken maar dat is niet zo. Op het moment dat de batterij vol is, gaat de lader in onderhoudslading en houdt de spanning op de waarde die je zelf kan instellen. De bedoeling volgens Vistron is die spanning in te stellen op een waarde die net boven de rustspanning van de batterij ligt. Volgens mij zou het veel beter zijn als de lader bij het bereiken van de maximum spanning het laden stopt en de belastingsuitgang gebruikt om de verbruikers die er op dat moment op aangesloten zijn van stroom te voorzien (rechtstreeks van de panelen via de lader naar de verbuikers dus).
Zo'n mppt lader, is dat moeilijk te maken? Ik vermoed dat de schakeling die ik voorstel redelijk makkelijk te ontwerpen valt.

Welke batterij is dat dan ? En hoelang heb je deze in gebruik ?

Ik heb zelf ook een set en me verdiept in het laden. Het is normaal, ook bij professionele installaties dat na het opladen de spanning verlaagt wordt tot ongeveer rust spanning. Daarmee wordt al ervoor gezorgd dat vanuit de zonnepanelen energie wordt geleverd. De accu's worden niet doorgeladen.

Ook een lifepo4 specifieke mppt lader doet dit.

Je kan zoiets als de flip flop switch van Peper maken als je het fijn vindt. Maar ik geloof dat ik verder ga met een bijgestelde Victron lader.

nardus schreef : Het is zo'n set via forumlid Peper. Ik heb deze set in gebruik sinds november 2017.

Daar is al een draadje over geweest. In dat draadje is ook een alternatief voor de MPPT lader genoemd; de buck boost converter.

Voor jou is belangrijk dat de laadspanning voor de 4 cellen in serie niet boven de 13,6V uitkomt. Een buck boost converter is zo af te regelen dat dit ook niet gebeurt.

Een andere optie is het gebruik van 4 converters met een zwevende uitgang afgeregeld op 3,4V per cel. In dat geval worden de cellen nooit verder opgeladen dan 3,4V. Het afgegeven vermogen per converter is 30W en zou uit een 120Wp paneel bij optimale zon instraling moeten werken (is inmiddels ervaring mee!).
Het is niet waarschijnlijk dat je uit 200Wp aan zonnepanelen gedurende de gehele dag ook 200Wp kunt halen. Die 120W voor de 4 converters is heel waarschijnlijk precies wat je nu ook binnen haalt.

En nu de knaller... De alternator van jouw motor kan ook worden gebruikt om de converters te laten werken. De ingangsspanning van de converters ligt tussen de 10 en de 30V. Daar zit de alternator spanning van 14,1 bij, maar ook de zonnepaneel spanning van 0 tot 22V (met de Umpp van 17V)
Een dubbele scheidingsdiode is alles wat je nodig hebt om alles 'automatisch' te laten werken.
Schijnt de zon: worden de cellen tot een maximum van 120W geladen (ca 6A per cel). Schijnt de zon en je vaart op de motor, dan blijft dat zo. Schijnt de zon niet of niet voldoende, dan voert de alternator het vermogen toe (als de motor draait!). WADnWIND noemt dit het 'harvesting principe'.

Er zijn inmiddels 4 'kreupele' LFP cellen met zeer verschillende capaciteit geladen en door de maximale laadspanning van de converters zijn deze individueel keurig op de maximale spanning uitgekomen.

Enige bespiegelingen over het maximale verbruik per dag bij deze laders: Ca 1000Wh. In capaciteit gemeten: ca 60Ah. Ja, je gaat er dan 10 dagen over doen om jouw 500Ah cellen helemaal vol te krijgen, maar je hebt allang gemerkt dat het oplaad-ontlaad rendement veel beter is dan bij lood zwavelzuur cellen. Dat ga je echt wel redden. Als je de boot alleen in het weekeinde gebruikt zijn de accu's gedurende de week weer helemaal vol! Bij een belasting van 50A gedurende 10 uur zijn je accu's leeg. Dat is continu gedurende 5 uur koffie zetten met een Senseo. Zoveel koffie krijg je niet weggetremt!

Groeten, Peper.

En als ik telkens 2 van die 3,4V converters parallel schakel? Is dat technisch mogelijk? Wij gebruiken de boot nl. meer dan enkel de weekends en zijn al aan het uitkijken om de zonnestroom te verdubbelen qua capaciteit. We denken er trouwens al aan om een tweede set cellen te installeren, gewoon omdat we nog een plaatsje gevonden hebben en geloven in redundancy

Kijk, dat mag dus niet omdat de ingebouwde regeling in de converter dan in de war raakt van de door de andere converter opgewekte spanning.

Er is wel iets anders mogelijk, maar daar is nog geen ervaring mee. Die moet ik nog opdoen in die 'vieze fabriek'. Wat wel kan is twee banken van elk 4 LFP cellen parallel schakelen en dan 2 x 4 van die converters gebruiken. Dan moet je ook het vermogen van je zonnepanelen vergroten, tenzij je tijd hebt. De 500Ah cellen zijn helaas niet meer te verkrijgen, maar bij LFP cellen mag je straffeloos accubanken van gelijke spanning parallel schakelen ook als die banken verschillende capaciteiten hebben, als je per cel laadt (uit laboratorium onderzoek gebleken).
Een andere mogelijkheid is het individueel laden van 4 cellen (zodat de celspanning per cel gelijk blijft) en er dan een extra lader voor de hele bank erbij te zetten (weer op voorwaarde dat deze niet meer afgeeft dan 13,6V voor een 12V systeem).
In dat geval zou je een 120Wp paneel kunnen inzetten voor het laden via de individuele laders als een soort van basis lading en dan dit complementeren met een laadsysteem voor de cellen in serie met een geregelde buck boost converter als een soort 'schop onder de poep' op z'n Vlaams.

Je hebt nu 12,8V nominaal bij een capaciteit van 500Ah. Ofwel 6,4kWh, waarvan je 80% mag gebruiken ofwel 5,12kWh. Dat is ruim 5 uur continu koffie zetten met een Senseo...
Dan is je eerste keus het vergroten van de input via zonnepanelen en niet door het uitbreiden van accucapaciteit. Zodra je de accu in 2 dagen kunt volladen, is vergroting van accucapaciteit interessant. Voor jou komt dat neer op 1kWp aan zonnepanelen erbij. Er zijn schippers die dat doen...

Groeten, Peper.

Edit: 8 500Ah LFP cellen zien er zo uit:



12 buck boost converters voor 12 100Wp zonnepanelen zien er zo uit:



P