Onderwerp: Welke LiFePo4-cellen voor electrische aandrijving

Mogge,

Ik ben voor onsze sloepje zeilboot de mogelijkheden aan het verkennen de 58 PK (ja, ik weet het, idioot veel) sterke dieselmotor te vervangen door een electrische aandrijving.

Bootje is 7,5 meter, dus, wat zal ik zeggen, 10 - 15 pk zou al meer dan genoeg zijn. Het zal ws. een inboard motor worden, zoiets als een Waterworld 7.5. Maar wellicht is een 4,5 kW ook prima, moet nog uitgezocht worden.

Ik hou voor nu rekening met 1,5 - 2,0 kW vermogen voor normaal varen. Omdat een tripje van 2 dagen mogelijk moet zijn én omdat we niet na elk tochtje of rondje grachten gelijk weer willen en kunnen laden, is een bruikbare accucapaciteit van 20 x 2 = 40 kWh nodig. Motor draait op 48 V, oftewel, 16 LiFePo4-cellen in serie (51,2 V). Uitgaand van het maximale motorvermogen (7,5 kW) zou er 7.500 W / 51,2 V = 150 A (afgerond omhoog) door het accupack kunnen lopen. Bij regulier varen is dat een stuk minder (2.000 / 51,2 = 40 A.

Prismatische cellen (zoals bijv. de Eve LF304) kunnen volgens de specs een continue stroom van 300 A leveren. De berekende 150 A maximale stroom zit daar ruim onder. De stroom tijdens regulier gebruik zal een stuk lager zijn, rond de 40 A.

Vraag: zijn prismatische cellen geschikt voor deze toepassing? Prijstechnisch zijn ze immers erg fijn en ze kunnen meer dan voldoende stroom leveren. (Rekenvoorbeeldje: een 16S3P-pack op basis van een LF280 levert een capaciteit op van zo'n 43 kWh voor € 3.800,-. Daar komen dan nog de kosten bij voor celbewaking en monitoring. En een lader.

Ik zie bij de leveranciers van electramotoren alleen maar accupacks met cilindrische cellen (18650 of 26650). Om tot die 40 kWh te komen zit je, als rekenvoorbeeld, bij 6,5 kWh packs van Waterworld, op 6 packs voor in totaal € 34.500. Plus de kosten voor een lader.

Mocht je bij jezelf denken dat 40 kWh een idiote capaciteit is voor een bootje (dat ben ik met je eens): in beginsel schaalt alles mee met deze capaciteit. Met 20 kWh zijn de prijzen € 1.900 versus € 17.000.


Van het prijsverschil krijgt niet alleen een paard de hik, dat geldt ook voor de olifant en de blauwe vinvis.

Oftewel: zijn prismatische cellen geschikt voor deze toepassing of niet? En waarom (niet)?

Beste,

Zeker wel zijn deze geschikt, 16S3P, dus er staan 3 van de eve 280Ah cellen parallel, dus de gezamelijke max stroom van deze cellen is 300 x 3 , 900 A, ruim boven wat jij nodig hebt.

Nog een vuistrgel:
Motorvermogen: 1 tot 2 kW per ton waterverplaatsing, tel daar 1kW bij als je op stromend water of tegen forse tegenwind moet varen.

Waarom neem je geen victron multiplus lader/omvormer ? Een 3000 of 5000 VA is meer dan voldoende, de walstroom zekering zal wel de beperking zijn.

Ik heb heel goede ervaringen met JKBms, betrouwbaar, balancestroom van 1 of meer amp, mijn verschillende accubanken zijn zo binnen de 3mV gebalanceerd,

Veel succes met de convertie.
Grt
Wim

Cellen staan ook nog eens parallel inderdaad, niet eens rekening mee gehouden in deze fase. Qua stromen kunnen prismatische cellen dat dus eenvoudig aan.

Over een lader heb ik nog niet nagedacht. De walstroomaansluiting zal zeker de beperkende factor zijn. Dat is een van de reden om zoveel capaciteit te installeren, dan hoef je niet elke keer te laden. Laat een walstroomaansluiting eens 1.500 Watt kunnen leveren. Dan moet je toch met 1.000 W de accu's kunnen laden. Een volledig leeg pack (hoevaak komt dat voor?) laden kost dan zo'n 40 uur. Dat is geen enkel issue.

Een Multiplus is in elk geval een kandidaat, maar zoals ik al zei ben ik nog niet met de lader bezig. Systeemontwerp is nog in beginfase.

Zonnepanelen kunnen ook de accu laden, zeker als je alleen in de weekenden vaart, je moet wel rekening houden dat de totale spanning vd zonnepanelen hoger moet zijn dan uw max accuspanning.
Meestal moet je dan 4 panelen van 36 cellen in serie zetten bij gebruik van normale mppt laders zoals victron. Er bestaan wel mppt laders die de uitgangs spanning hoger maken dan de ingangspnning, maar dat is ten koste van het rendement.
Grt
Wim

De BMS moet ook in staat zijn de juiste, maximale, hoeveelheid vermogen te kunnen leveren.

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Nah. Vier panelen van 140 Wp leveren samen 560 Watt, als (!) de zon volop schijnt en de panelen goed gericht zijn. Je hoeft in NL niet te rekenen op meer dan 2 kW per dag. Dat zet geen zoden aan de dijk. En zo'n paneel is al 125 x 68 cm (Victron als voorbeeld). Dat past niet. Bovendien vereist dat weer extra installatieshizzle en laadregelaars. Is het allemaal niet waard.

Een BMS hoeft niet zo dik te zijn hoor, die stuurt alleen de lader aan (noodstop bij overvoltage als de lader dat niet zelf doet) en het relais in geval van onderspanning. Het hele idee om iets electronisch te installeren waar de volledige stroom doorheen gaat zie ik minder zitten. Bovendien, als je pech hebt: BMS stuk, geen stroom. De kans is zelfs aanwezig dat er helemaal geen BMS wordt geinstalleerd. Zo spannend is het allemaal niet.

Maar goed: to prismatische cellen or not to prismatische cellen. Dat was de vraag.

ja, dat gaat wel goedkomen lijkt me. Wel zorgen dat je interlinks en bedrading voldoende dik en soepel zijn en niet star, dat zou de polen kunnen slopen bij langdurig trillen.
Kijk eens naar het electrodacus bms..

Electrodacus gaat tot 8S, electrische aandrijving is 48 V, dat is 16S. Da's niet een optie.

Ik heb de Electrodacus overigens in mijn vorige boot gehad voor de LiFePo4-accu. Perfect ding, zeker als je vrienden de boot meenemen voor een weekend / week vond ik de beveiliging wel handig. (Ze spraken nog over het druppelladen van accu's.)

Nou ja, eerst maar weer een eigen boot vinden. Die zoektocht is afgelopen jaar on hold gezet, maar het kriebelt weer. Ernstig zelfs.