Onderwerp: Li-ion accu opslag met geïntegreerde balancers

Oh die! Die staan voor de balancer/limiter per cel. Ze werken als een zener en daarom heb ik het zenersymbool gebruikt.

Peper schreef :
Dit laat ik mijn vrouw maar niet lezen!!!

Gaat dan blijken dat jij niet de enige bent?

Peper schreef :
Aha.

(Thanks Rooz.)

@Roozeboos: eerst de bahco wegbergen, dan mag je pas gaan lezen!
@Boarderbas: eerst je haarspeldjes uitdoen en opbergen, dan mag je pas gaan lezen!
De cellen zitten erin!

De aluminium strips op de Trespa bovenkant vormen de montage mogelijkheden voor de lippen van de cellen. Voordat de cellen gemonteerd werden heb ik eerst de aansluitlippen (de plus lijkt van aluminium te zijn en de min van een nikkel legering, afgaande op de kleur) met een schuursponsje met een beetje olie oxide vrij gemaakt. Bij 200A stroomdoorgang (is de maximaal stroom door deze cellen) wil je niet dat er een slecht contact tussen zit.
Het schuurdeel schuurt het oxide los en de olie vet het 'accu-oor' in en voorkomt oxidatie. Daarna met een lapje en siliconevet een moleculair dikke laag aangebracht om een watervaste anti corrosie bescherming te hebben, 'oren wassen en weer terugvetten met oorsmeer'. Gatver, Peper doe niet zo smerig!


Daarna het gehannes om de oren door de zaagsnede te frotten. Dat valt nog niet mee! Ik probeer natuurlijk meteen 8 oren tegelijk door de zaagsnedes te krijgen, maar dat kun je schudden! Uiteindelijk cel voor cel met de oren door het Trespa frotten en de volgende erop stapelen.
De oren worden over de aluminium plaatjes gevouwen, het eindplaatje erop gestapeld en tenslotte met de moetjes vastgezet. Het resultaat is dat de oren met het volle oppervlak contact maken.

Dan de cellen opsluiten met het paneel waarop de balancers zijn gemonteerd. Dit zijn de 1,5A balancer/limiters uit mijn boot, met 3 seizoenen ervaring. Daar vertrouw ik op. Deze balancers zijn nog in te stellen op een eindspanning tussen de 2,5 en 4,5V. Dan kan ik ook nog de initiele laadspanning van 4V instellen (tijdelijk) om te zien of ik dan een hogere capaciteit bereik.

Dan is het klaar! Een drop in replacement voor een technologie uit het jaar kruik, wordt uiteindelijk geladen door een acculadertje uit het jaar kruik.


En zo hoort het ook! Drop in replacement is alleen drop in replacement als je alle oude meuk kunt inzetten om er mee te werken.

Ik heb het niet gemeten, maar als je aan de alternator 3m 6mm² vastmaakt als laad leiding naar de plus op de accu, zal er genoeg weerstand zijn om de alternator niet tot op het maximum te belasten en deze te verbranden.
Hier staat dan een 12,8V 100Ah startaccu, met een continue belastingstroom van 100A en een max belastingstroom van 1000A (= CCA van 1000A), die je zo op de plaats van 100Ah lood-zwavelzuuraccu kunt zetten (denk om je rug als je die 100Ah lood-zwavelzuur accu optilt!)

Nu nog een leuke eenvoudige laadstroom begrenzer... voor de volgende keer!
Fijne feestdagen en alle goeds voor 2017!
Peper.

PS, waarom draait ie de foto terwijl de thumbnail gewoon recht op staat! Takkeding!

hou t in de peiling. Vuurwerk mag pas op 31 december!

Van serieweerstand naar MOSFET keercel.

HH elektronici: Deze post gaat over iets wat jullie al jaren weten en zal voor jullie vreselijk saai zijn. Sla het alsjeblieft over! Ik wil niet de eerste ergernis van 2017 zijn.

Het gebruik van een serieweerstand om de hogere Ri van een lood-zwavelzuur accu te imiteren, geeft een vaste weerstand die in twee richtingen de stroom doorlaat. Het gebruik van een gekalibreerd stukje ijzerdraad (is beter dan staaldraad en veel beter dan roestvrij staaldraad) voor hetzelfde doel, geeft een in waarde toenemende weerstand, evenredig aan de temperatuur. Deze weerstand laat de stroom eveneens in twee richtingen door.
* Bij het laden van LiFePO₄ accu's via een weerstand met een positieve temperatuurcoëfficiënt, kun je de sense leiding beter 'voor' de serieweerstand aansluiten. De alternator regelaar 'denkt' dan dat de accu ongeveer 0,8V 'voller' zit dan het in werkelijkheid het geval is (40A bij 0,2 Ohm). Zo voorkom je het verbranden van de alternator.

Het gebruik van een keercel of diode geeft een dynamische weerstand en daardoor een bijna onveranderlijke spanningsval over de diode bij variërende stroomsterkten. Bij een diode kan de stroom er alleen in 'doorlaat' doorheen, daarom spreekt men ook van een 'keercel'. Deze eigenschap kan voordelig zijn als de te laden accu niet via de 'ladende' installatie mag ontladen. De keercel blokkeert (keert) deze weg. De diode geeft wel een spanningsval, maar deze is niet in hoge mate afhankelijk van de stroom door de diode, zoals wel het geval is bij de spanningsval over een weerstand.
De spanningsval over een Silicium diode in doorlaat ligt tussen de 0,7V en 1,5V (is afhankelijk van de diode en de stroom door de diode). Bij een Schottky diode ligt dat tussen de 0,2V en 0,9V, ook weer afhankelijk van de stroom. Door die lagere spanningsval is er minder verlies van vermogen in de Schottky diode bij het laden en is de laadspanning van de accu hoger dan bij een Silicium diode.
Om deze spanningsval te kunnen compenseren worden bij alternators vaak 'sense' leidingen gebruikt, die dan 'na' de keercel worden aangesloten en de alternator regelt zijn uitgangsspanning dan op basis van de accuspanning. Is de spanning van de accu laag omdat deze leeg is, dan zal de alternator zoveel mogelijk stroom in de accu laten lopen en de enige beperking is de stroomregeling van de alternator. Is de stroomregeling ingesteld op 40A gedurende 5 minuten, dan kan de alternator na 6 minuten leveren van 40A doorbranden. Iets wat bij een lood-zwavelzuur accu niet snel zal gebeuren, omdat deze bij het laden met 40A al snel een hogere spanning krijgt. Bij een LiFePO4 accu is dat niet zo. Deze kan veel meer laadstroom aan en zal de alternator langer belasten met 40A en zo de temperatuur van de alternator verhogen tot deze uiteindelijk verbrandt.
* Bij het laden van LiFePO₄ accu's via een keercel, kun je de sense leiding beter 'voor' de keercel aansluiten. De alternator regelaar 'denkt' dan dat de accu 1V (bij silicium diode) of 0,5V (bij Schottky diode) 'voller' zit dan het in werkelijkheid het geval is. Zo voorkom je het verbranden van de alternator.

Om de spanningsval over de keercel te verlagen wordt er gebruik gemaakt van een MOSFET 'diode'. Als de MOSFET helemaal 'open' staat (de MOSFET is aan of 'on'), is de weerstand (R) tussen de drain (d) en de source (s) op zijn laagst. Dit wordt de Rds_on genoemd. De waarde van de Rds_on varieert per MOSfet van ca 5 Ohm tot 0,001 Ohm. Deze weerstand is afhankelijk van de spanning aangelegd tussen de source (s) en de gate (g). Door een hele lage Rds_on is er nauwelijks spanningsval over de MOSfet en daarmee nauwelijks verlies.
* Bij het laden van LiFePO₄ accu's via een MOSFET keercel, zal het aansluiten van de sense leiding 'voor' of 'na' de MOSfet niet veel uitmaken. De spanningsval kan zo laag zijn dat de alternator regelaar doorlopend zoveel stroom door de MOSFET keercel laat lopen, dat alsnog de alternator verbrandt. Een goede MOSFET keercel is geen preventie tegen het verbranden van de alternator bij het laden van LiFePO₄ accu's.

De schakeling van de MOSFET keercel is zo te beïnvloeden dat deze werkt als een 'stroombron'. Dat is een wat bedrieglijke benaming want de MOSfet wekt geen stroom op. Wat wel kan is de gate op een constante spanning ten opzichte van de source aan te sluiten. De stroom door de MOSFET is afhankelijk van de spanning tussen de gate en de source en bij een bepaalde spanning op de gate 'hoort' een vaste, constante stroom door de drain naar de source, onafhankelijk van de spanning die op de drain wordt aangelegd. Door de elektronici wordt deze schakeling een 'constante stroombron' genoemd. Eigenlijk is het een 'constante stroomregelaar'.
"Nou en...?"
Door met een zenerdiode de spanning tussen gate en source constant te houden, zal de MOSFET niet meer stroom doorlaten dan die bij deze gate source spanning hoort. Daarmee is het mogelijk de MOSFET keercel tot een begrenzer van de laadstroom te maken.
* Bij het laden van LiFePO4 accu's via een als stroombegrenzer geschakelde MOSFET keercel, kun je de aansluiting van de sense leiding 'voor' de MOSFET schakeling maken. De spanningsval zal door de MOSFET zo worden geregeld dat er nooit meer dan de ingestelde stroom door de MOSFET keercel gaat lopen en de alternator niet kan verbranden bij het laden van LiFePO₄ accu's.

Ik wil mijn 'LiFePO₄ testaccu' opladen in mijn auto via de sigarettenaansteker. Die is met 25A gezekerd en die wil ik niet telkens vervangen als de accu toevallig even meer dan 25A vraagt. Dan kan ik er een 1 Ohm serieweerstand in opnemen en dan blijft de stroom in alle gevallen beperkt tot 14,5V / 1 Ohm = 14,5A. Dan knalt de zekering er zelfs niet uit als er iemand haarspeldjes op de accu gooit. Ik hoor meteen een aantal 'elektrische ZF-ers' schreeuwen: "dan dissipeer je ook 14,5 ^kwadraat Watt aan vermogen!" Waar ze gelijk in hebben, natuurlijk. Het is wel erg 'vintage' natuurlijk zo'n weerstand... als ik het nu eens via een stroombron doe... Dan heb ik meteen een keercel die er voor zorgt dat ik de motor kan afzetten, omdat anders de 'testaccu' de stroom verzorgt voor de commonrail pomp en de motor gewoon blijft draaien. (Nu niet zeggen: "Ik heb een benzine auto, daar gebeurt dat niet!" want in dat geval blijft de bobine de vonk over de bougies veroorzaken en draait de motor ook door!)
Jullie krijgen twee schakelingen te zien, één met een Schottky diode zonder stroombegrenzer en één met een MOSFET als diode met stroom begrenzer. Eerst de design spec's!
Ik wil een 100Ah 12,8V LiFePO₄ accu opladen met een lage Ri met maximaal 1c (dat is dan 100A laadstroom maximaal) en een maximale laadspanning van 14,5V.
Ik heb een alternator in de auto van 50A bij 14V en die levert tijdens bedrijf een spanning van 14,5V maximaal. Dan zit ik voor wat betreft de maximale spanning mooi goed.
De sigarettenaansteker aansluiting die ik daarvoor wil gebruiken, is met 25A 'gezekerd'. Zou de accu om zijn maximale laadstroom 'vragen', dan knalt die zekering eruit. Dan verbrandt mijn alternator in elk geval niet, want die kan wel 50A leveren, maar ben ik wel afgesneden van de stroom voor de achterruit verwarming, het elektrische schuifdak, de TomTom en de autoradio. Dat vind ik erg vervelend, dus moet ik voorkomen dat dit gebeurt.
Bij een stroom van 20A blijft alles netjes heel en dus wil ik de laadstroom begrenzen op die 20A. Dat kan alleen met een MOSFET keercel. Zou ik een diode als keercel gebruiken dan is het mogelijk dat de stroom boven de 25A uitkomt en de zekering het tijdelijke met het eeuwige verwisseld. Desondanks zal ik die schakeling wel opnemen als vergelijk.
Er is nog een 'snekkie': de sigarettenaansteker is niet aangesloten via het contactslot, maar rechtstreeks op de accu! Dat wil zeggen dat als de motor niet draait, de test accu door de start accu wordt opgeladen. Dan sta ik op een goed moment met een lege startaccu. Natuurlijk kan ik de test accu dan als startaccu gebruiken, maar dat is me teveel gedoe. Ik zal het opladen van de test accu moeten onderbreken als ik niet rijd. Da's makkelijk, gewoon de stekker uit de sigarettenaansteker trekken.

Ik heb nodig:
Een Schottky diode voor zo'n 40A en ik kies daarvoor de MBR4045PT die heeft een keerspanning van 45V kan 2 x 20A doorlaten (het zijn 2 diodes parallel) en heeft een doorlaatspanning van Uf=0.8V bij een stroom If=40A. Een aluminium plaatje eronder en klaar!
Voor de MOSFET keercel met stroombegrenzing kies ik voor de IRF4905PBF P-channel MOSFET. Daar heb ik dan een 100k 1/4W gate weerstandje bij nodig en een zenerdiode om de spanning op de gate constant te houden. Ook hier heb ik een koelplaatje nodig, want het ding zal heus wel warm worden als de test accu flink leeg is en wordt opgeladen.
De maximale stroom door de MOSFET I=74A. Als dat gebeurt is m'n zekering al doorgebrand voordat de alternator doorbrandt. Het maximale vermogen dat ik in de MOSFET mag vermoorden: P=200W. Dat moet dan wel met een behoorlijke koelplaat zijn anders gaat het niet. Wanneer kom ik bij 20A aan 200W? Als er nog maar 4,5V in de accu zit en ik met 14,5V wil laden. Die 4,5V betekent eigenlijk dat de accu is 'overleden', een helemaal lege LiFePO₄ accu heeft tenminste nog 10V aan boord.

Hoe zorg ik voor de 20A begrenzing? Kijk eens naar dit grafiekje:


Het geeft aan hoe groot de drain stroom (Id) is bij de drain spanning. De ingetekende gebogen lijntjes geven een vastgestelde gate spanning aan. Het gaat om het vlakke deel in deze curve. Je ziet dat de stroom bij 5V gate spanning niet boven de 20A uitkomt. Id=20A@Ugs=5V De spanningsval over de MOSFET is dan -Usd=0,85V. Dat lijkt heel veel op de doorlaatspanning van een Schottky diode.
Bij 5,5V gate spanning komt de stroom niet boven de 30A uit Id=30A@Ugs=5,5V De spanningsval over de MOSFET is dan -Usd=0,9V ook net als bij een Schottky diode.
Ik heb dus een 5V zenerdiode nodig om 5V op de gate te zetten en de stroom tot 20A te begrenzen.

De schakeling gaat er dan zo uitzien:


en de print gaat er dan zo uitzien:



Nou mooi... werkt het ook? De test accu blijft in elk geval vol, ik ontlaad de test accu van tijd tot tijd met een 55W halogeen H4 koplamp waarvan de 'dimdraad' het heeft opgegeven. (De buren: "Han, het licht in je auto staat nog aan, moet dat niet uit!")
Ik kan geen stromen boven de 10A meten, maar een kortsluiting met een metertje verzinkt ijzerdraad, liet de 25A zekering heel, het lijkt erop dat de stroombegrenzer dus werkt of de weerstand van de draad is zo hoog dat daardoor de stroom niet aan de 20A komt. De MOSFET wordt behoorlijk heet, zelfs op zijn koelplaatje!

Voor de werking van een MOSFET als keercel: Google eens op "MOSFET als diode".
Blijft er voor mij maar één ding een beetje raar: eigenlijk loopt de stroom door deze P-channel MOSFET 'verkeerd om'. Dit is mogelijk omdat de bouw van de MOSFET symmetrisch is en dat er daardoor geen vaste stroomrichting is gedefinieerd. Een beetje vreemd, maar wel fijn!

BK: onder mijn goede voornemens valt niet het schrijven van kortere posts!
Voor roozeboos een oneliner: Iedereen een voorspoedig 2017!

Groeten, Peper.

jij ook Peper!

Van het weekend begaf ook de laatste redelijke accu van mijn accuboormachine het. Inmiddels een jaar of 10 oud makita die behalve de accus nog prima functioneert. Een vervangingsaccu nog steeds nicad soms nimh kosten een whooping 40 euro twee stuk is 80 euro. Daar koop je ook een compleet nieuwe voor. Dus dat maar gedaan nu is het wachten op de post. Maar toch nog een beetje door googleen zou er niet een Lipo vervanger zijn? Wat blijkt niet in de handel maar wel veel diy projectjes van conversies. Waar bij de eenvoudige gewoon kant en klare RC hobby pakketjes kopen en deze gewoon in de machine solderen met een apart laad draadje. Natuurlijk met een bij behorende lader. Lipo zijn al veel langer in de R/C wereld aanwezig een naast de grote fabrikanten van laptops en mobile telefoons een groep met veel DIY en hobby gebruik.

Er zijn ook ombouwers die een oude Nicad machine naar het lipo tijdperk halen compleet met accu status weergave en verdubbeleing van het Ah. Enkel met een uitlees display toe met single cell en pack voltage. Ik dat dat is ook mooi voor de 12 volt drop in replacement batterij van peper. Wellicht al lang voorbij gekomen maar toch

Linkje accu replacment nicad voor Lion

en het metertje paar euro op hobby king

Zeker leuk! Ik heb ook nog een (geschat) 30 jaar oude Makita liggen met een kapotte NiCad accu. Overigens bracht Makita de beste NiCad accu's op de markt met het minste geheugen effect en de laagste zelfontlading.
Nikkel Metaalhydride accu's waren net zo goed en vervangen voor NiMh ligt voor de hand aangezien de laad-karakteristieken verreweg hetzelfde zijn.
Wat er gebeurt als je Li-polymeer accu's gaat laden met een NiCad/NiMH lader, weten we van de Nokia telefoons!
In cordless apparaten geeft men de voorkeur voor Li-polymeer accu's. Zij hebben een hogere energiedichtheid per volume en per gewicht ten opzichte van LiFePO₄ accu's. Helaas hebben ze ook meer geheugenfunctie en zelfontlading, al is dit nog steeds veel minder dan NiMh accu's.
Je kunt 3 NiMh (of NiCad) cellen vervangen voor 1 LiFePO₄ cel of 1 Li-polymeer cel, maar de lader moet wel worden aangepast aan de nieuwe accu's anders volgt een 'Nokia-plof' bij het laden. Vervang je de NiMh accu's voor 1 li-ion cel, dan kun je volstaan met een lader die een heel 'strak' een eind-laadspanning aanhoudt van 3,4V voor LiFePO₄ cellen en 3,8V voor Li-polymeer cellen. Dan kun je de cellen in de lader laten staan tot je het apparaat gaat gebruiken. Je kunt de oude lader blijven gebruiken als je er een balancer inbouwt die netjes is afgeregeld op de eind-laadspanning. Dan lijkt het op een 'drop-in replacement' en behoudt je de nostalgische 'Makita look'. De ontlaad spanningscurve van Li-ion accu's is door hun lage Ri veel vlakker dan die van NiCad of NiMh accu's en dat ga je wel merken in je pols! 'Uit de losse pols' werken betekent meestal dat de machine uit je hand slaat.

Ga niet wachten tot Makita een Li-polymeer vervanger promoot, want dan verkopen ze hun nieuwe Li-ion apparaten niet meer. Dat is voor hen niet opportuun. De vervanging zal voornamelijk vanuit de hobby sfeer komen, maar dat heb je al ontdekt.

Ik heb een wat uitzonderlijke kijk op monitoren. Alleen als monitoren leidt tot een uit te voeren actie, is het zinvol om te monitoren. Zo niet, dan zijn de monitor gegevens ruis, die vaak niet wordt bekeken. Dan is er vaak een 'toeter of bel' nodig om de aandacht op de monitor te vestigen. In principe heb ik dan alleen die 'toeter of bel' nodig.
Bij een lader die niet verder laadt dan dat de accu 'vol' zit, heb ik geen 'accu is vol' alarm nodig. Bij apparaten die stoppen als de accu te leeg dreigt te raken, heb ik geen 'accu is leeg' alarm nodig.
Het 'loggen' van de ladingstoestand van de accu is alleen zinvol als je daarmee wat doet/kunt doen, niet als de gegevens op het 'data kerkhof' komen te liggen. Als je afvaart met een accu die bijna leeg is, moet je niet zeggen: "hoe kan dat nou" als deze midden op zee leeg is en je er niets meer aan kunt doen.
Als je nu de accu monitoort met een voltmeter, moet dat voor een 'drop in replacement' ook voldoende zijn.
Als je nu de accu monitoort met een accu-controle lampje, moet dat voor een 'drop in replacement' ook voldoende zijn.
Als je nu niet de temperatuur van je accu meet en monitoort, moet dat voor een 'drop in replacement' ook niet nodig zijn.
Anders is het geen echte 'drop in replacement'.
Dat wil niet zeggen dat je geen uitgebreide monitoring mag aanschaffen voor die accu... alleen wat heb je eraan? Je krijgt er geen grotere accucapaciteit door. Ik zie dat als 'ruis'.
Iets anders is het als je met een geheel nieuwe accu technologie van wal steekt. Een die niet als 'drop in replacement' is bedoeld en waarvan bepaalde eigenschappen nog geheel onbekend zijn. Dan is logging en uitgebreide monitoring zinvol. Zo'n waterstof bromide accu bijvoorbeeld, dat schijnt een geweldig ding te zijn, ze hebben er al één van gemaakt. Die staat in Arnhem.
KISS monitoring? 3Noreen zei het al: "als je de accu vol kunt laden, heb je een te kleine accu gekocht."
Groeten, Peper.

Balancers vormen een instelbare kortsluiting van een galvanische cel en kunnen er zo voor zorgen dat de cel niet wordt overladen en dat de eind-laadspanning niet kan worden overschreden.
Mijn zelfbouw accu's zijn nu 'af' en voor laadstromen tot 30A is er een balancer. Die balancer vraagt voor zijn goede werk rond 1mA aan stroom. Bij een 100Ah accu duurt het dan 100.000 uur en dan is deze leeg gelopen via de balancer. In de meeste jaren zitten 365 dagen van 24 uur en dat is 8700 uur. Dat wil zeggen de accu loopt in 10 jaar leeg en is dan kapot. Tien jaar is een respectabele leeftijd voor een lood-zwavelzuur accu, maar van een LiFePO₄ accu willen we dat die langer meegaat (en dat kan ook) en wel zo'n 20 jaar. Dat wil zeggen dat de balancer in rust niet meer stroom mag 'bypassen' dan 500uA.
Dat is niet te doen zonder concessies aan de 2e functie van de balancer, te weten de bescherming tegen 'overspanning'. Voor een 12V LiFePO₄ accu begint die 'overspanning' bij 4 x 3,65V = 14,24V. Ik laad mijn LiFePO₄ cellen niet met een officiële LiFePO₄ acculader, maar met een hele ordinaire gelijkrichter voor 12V lood-zwavelzuur accu's. Onbelast geeft dat ding een spanning van ca 18V af, maar bij ongeveer 100mA laadstroom stort dat al in naar 14V. De lader is zo subtiel als 'een neushoorn met een splinter in z'n poot'. Bij het bypassen van 100mA door een balancer is mijn oude gelijkrichter niet meer in staat om 14,24V over de 4 cellen te zetten en kan de accu niet meer worden overladen.
Om met een dikke stroom te laden heb ik ook de beschikking over een 400W 12V AC halogeenlampen transformator. Die brengt ruim 33A via een bruggelijkrichter binnen. Als deze een behoorlijke stroom levert hoor je het ding brommen. De onbelaste spanning is ook 18V, maar de Ri van het geheel is zo laag, dat ik er meerdere Ampère's uit moet halen voordat ik ergens aan 15V kom en dat zou te veel zijn voor de cellen. Met de 'zware' balancer kan ik tot 30A bypassen en als ik dat doe staakt ook de halogeen transformator 'zijn wild geraas' en zakt de spanning netjes terug naar 3,6V per cel. Je ziet dan boven de belastingsweerstand van elke balancer 'de lucht trillen' van de hitte, maar de spanning blijft onder de maximale laadspanning per cel.
Die zware balancers hebben bij 3,4V echter een lekstroom van 1mA. Is dat veel? Nee, dat niet, maar ik stel hogere eisen en vindt het 'te veel'. Ik wil een balancer die niet meer dan 100uA als ruststroom verbruikt. Dan kan ik die op mijn 100Ah cellen zetten en duurt het zo'n 20 jaar voordat ze leeg zijn als ik ze niet gebruik en weer oplaadt.

Mijn eerste balancers hadden bipolaire transistoren. De zware balancers waren alleen te realiseren met MOSFET's. Die laten zich helaas niet goed sturen met spanningen onder de 5V... Of toch?
Siliconix (nee, geen bewoner van dat dorpje in Bretagne dat zo moedig weerstand bood aan de Romeinse overheersing) Maakt een MOSFET waar wel 10A doorheen kan bij een gatespanning van onder de 2V! Ook daarvoor moeten dan wel concessies worden gedaan, als je meer dan 8V tussen drain en source zet, is het meteen gedaan 'met de koopman'! Dat is lastig, maar de maximale spanning over de FET is hooguit 4,5V, daarboven komt het niet (dat zou de cel niet toestaan op straffe van een explosie). Bovendien wordt de balancer afgeregeld op 3,6V, dus: 'Kat in 't bakkie'!
Ik kan nu een balancer ontwerpen met een MOSFET die bijna wordt aangestuurd als een gewone transistor. Dat is eitje!



Dit is het dan, echt een KISS balancer, alleen nooit meer dan 5A bypass stroom. Dit is voor mij met mijn 48V 100Ah accubank absoluut voldoende. Ik kom nooit boven die 5A uit tenzij ik een 250Wp zonnepaneel neem. Dat past helemaal niet op die 24 voeter van mij.
Blijkt die MOSFET wel van het SMT type te zijn. Daar houd ik niet van, maar met m'n nieuwe hete föhn zal dat wel gaan, de rest doe ik lekker met de soldeerbout. Printje?



Op 100 x 50 mm passen er 4 stuks, die kan ik dan mooi in de accu bouwen en heb ik geïntegreerde balancers tot 3A. De koeling zit dan 'op' de printplaat en dat moet goed zijn voor 1W bij 50^oK temperatuurverhoging per gedissipeerde Watt. De rest van het vermogen wordt gedissipeerd in de belastingsweerstand op de print.

Nu nog even de natronloog en de ferrichloride warm zetten en gaan met de banaan!

Dit is mijn laatste balancer. Er zullen er ook niet meer komen want ik ga verder met de ontwikkeling van laders per cel, die balanceren 'uit zich zelf' en kunnen niet meer spanning afgeven dan de maximale laadspanning per cel.

Groeten, Peper.

Als ik nu maar geen gedonder krijg met Jerry!







De accubak is gemaakt van Trespa. Dat heeft een hele goede constructiesterkte. Het is zwaarder dan hout, maar door de goede constructiesterkte is er minder volume aan plaatmateriaal nodig en daarmee ook minder gewicht. 10mm Berkentriplex weegt evenveel als 6mm Trespa van dezelfde afmeting. Ik heb ook Rockpanel overwogen omdat dit geheel onbrandbaar is terwijl Trespa wel kan verbranden als je er een acetyleen snijbrander op zet. De uitvoering in onbrandbaar Trespa maakt dat dit het WADnWIND type accu is.
Rockpanel neemt vocht op (bijna als een spons) en dat doet Trespa niet. Dit maakt dat ik de accu terminals in de Trespa kan maken, wat ik dan ook doe.

(Drumrole) Dames en heren ook, ik stel u voor de 'Rietveld accu'; 12,8V nominaal spanning, 90Ah, naar believen uit te rusten met individuele cel laders met een eind-laadspanning van 3,65V of balancers met een instelbare eind-laadspanning van 4 tot 2,5V en een maximale bypass stroom van 3A. Imax 400A (<5 sec) en 1000A (= CCA <1 sec) Nominale ontlaad-stroom 90A, maximale laadstroom: 90A of 400A gedurende 5 sec.
De accubak is in elkaar gelijmd met een MS-polymeer lijm/kit. Dit maakt de lijmverbindingen waterdicht. Dit is voor het eerst dat ik met deze lijm/kit werk en ik kan niet anders zeggen dan dat ik voor het lijmen van kunststoffen op kunststoffen geheel 'om' ben. Wat een prima spul is dit! De verbinding is werkelijk loei sterk en kan het echt opnemen tegen geschroefde of gespijkerde verbindingen.

De accu heeft verdekte terminals van RVS met M8 schroefdraad en een 'fusible link' aan de binnenzijde. Het 'dak' van de accu kan er af om deze smeltveiligheid te wisselen. De smeltveiligheid voorkomt een 'Vinnie-tje' of een 'It Paradyske-tje'. De zekering geeft het op indien de accukabels door schavielen of 'afnijpen' sluiting maken en voorkomt zo brand aan boord. De zekering beschermt ook tegen de grote kortsluitstromen die door de lage Ri van de accu kunnen optreden en beschermt de accu ook tegen opwarming bij kortsluiting.

Onder de terminals is een 30mm hoge ruimte (99mm breed en 300mm lang) om balancers of andere laad-elektronica in op te nemen.

In tegenstelling tot de testaccu zijn er geen open aansluitingen voor het testen en mag Roozeboos zijn Bahco meenemen en Boarderbas mag zijn haarspeldjes indoen.

De aansluitlippen van de cellen zijn met RVS/aluminium platen op een aluminium doosprofiel geschroefd. Vanaf dit doosprofiel lopen 2,5mm² leidingen naar de lader/balancer ruimte. Ook deze leidingen blijven intern en zijn daarmee beschermd tegen schavielen.

De foto's zijn gemaakt 'met open dak'. Voor maximale versterking zullen er weer aluminium hoekprofielen op worden gelijmd (met die MS-polymeer kit/lijm).

Arrogant als ik ben, denk ik de beste én de mooiste accu te hebben gebouwd! Het is eigenlijk zonde deze te verbannen naar de bilge of het motorruim... Dit is een accu voor 'in zicht'!

Groeten, Peper.

Mooi!

Ja, en onbrandbaar!

Peper schreef :


Ik zag op jouwbuis ook zelfbouw accupacks van 18450 ? cellen. Dezelfde als Tesla gebruikt.

Dat zijn Li-polymeer cellen... Iets meer zelfontlading dan LiFePO₄ cellen, wel de hoogste energiedichtheid per m³ en per gr. Verder een minder lange levensduur dan LiFePO₄ cellen en... je kunt er echt mee knallen!
Goed voor de mobiele opslag, iets minder voor de stationaire opslag. Eigenlijk vreemd dat dit gekozen wordt voor de 'power wall'... Dat zal wel met de 'grote getallen' te maken hebben.
Groeten, Peper.

Mooi werk!

Wat voor cellen heb je in je "rietveld"accu zitten. Het lijken pouch cellen.


Zit zelf gedachte oefeningen te doen met victron batterij protect. Dit is natuurlijk veel charmanter. dan enkel af schakelen op max en minimale voltage van de accu pack.

FKZ schreef :
Inderdaad niet zo mooi als rietveld jr. maar kan uit ervaring vertellen dat victron BP oplossing goed werkt met lifepo4

Dank!
Het zijn LiFePO₄ pouch cellen van voor de 'prismatic' tijd. Bijna 2x het volume en 2x het gewicht van een nieuwe 'prismatic' cel van dezelfde capaciteit. Dit zijn 'oude' cellen voor U$ 100 voor 1 cel van 90Ah, dat is ongeveer €1 per Ah per cel.

Door de balancers in te bouwen, is het mogelijk cellen uit verschillende batches te nemen. Ook die cellen die 'flink uit de pas lopen' worden door de balancers automatisch 'gelijk getrokken'. Een BMS dat alleen naar de accupack spanning kijkt, balanceert uiteindelijk de cellen niet zodat bij een lege accu er cellen tussen zitten die 'te leeg' zijn en bij een volle accu zullen er cellen zijn, die zijn overladen. Niets slechter dan dat! Bij cellen uit dezelfde batch zal de balans lange tijd aanwezig zijn, dan is het balancen niet doorlopend noodzakelijk.
Doordat mijn balancers tevens limiters zijn, is overladen onmogelijk (ja het kan als je lange tijd met 10A laadt en daarbij ook de maximale laadspanning overschrijdt).

Zo'n Rietveld accu zet je ook niet meer in de kajuitbank... Die hang je netjes op in de kajuit om er naar te kunnen kijken en te genieten...
Groeten, Peper.

Heel interessant project. Mooi dat je experimenteer- en verbetercyclus dit resultaat heeft opgeleverd. Als e.e.a. in de praktijk prima blijkt te voldoen zou ik zelf ook wel zo'n accu met jouw balancers willen bouwen en uitproberen bij ons aan boord. Enig idee of je de balancers en een zelfbouw handleiding voor leken (met technisch inzicht) voor ZF leden beschikbaar gaat stellen?

Ziet er goed uit Peper. Beetje geel er bij om het meer op een Rietveld te laten lijken. Zwart komt vanzelf nog wel (als ie ploft)

Hans V schreef :
Ik heb gedurende het project alle uitleg gegeven om het zelf te doen (denk ik). Zijn er forumleden die meer willen weten of meer toelichting willen, gewoon een pb-tje! Ik neem de Rietveld accu mee naar de meeting, daar kunnen we er ook nog over praten.

Moet ik alle posts bundelen tot een soort van handleiding? Kan ook! Laat het me maar weten wat je wilt.
Groeten, Peper.

@ Peper,

Het uiteindelijke product ziet er zeer interessant en professioneel uit. Leuk om het te kunnen zien op de wintermeeting.

Jan

jerry schreef :
De binnenkant van de panelen is zwart, maar ik heb er voor gekozen dat weer te bedekken met een alu hoeklijn.

De Trespa leverancier had alleen nog maar heel flets geel, echt geen gezicht en ook niet erg 'Rietveld'. Ik had het echte '500 nanometer geel' in gedachte voor het deksel. Dat ging dus helaas niet door...

Morgen ga ik nog een paar paneeltjes en een wit deksel halen. Dat zijn heel speciale panelen en ik laat je nog even in spanning, maar ik kan al wel zeggen dat het typisch Chinees gaat worden!

Dat MS-polymeer is inderdaad goed genoeg voor een soort 'stitch and glue' verbinding en ik droom stiekem al van een overnaads geklonken bootje 'gebreeuwd' met dit MS-polymeer. Dan heb je een houten bootje dat vanaf dag 1 droog is...

Jij krijgt ook nog een accu op je naam... Ik heb een 'biColor' houten accubak staan. Dit wordt de type Jerry accu, uitvoering 'Norwegian Wood'.

Zo, nu heb ik iedereen wel weer genoeg gek gemaakt!
Groeten, Peper.

Go west schreef :
Ik neem ook een schijf RVS van 3mm dik en 300mm diameter mee...
En ook nog een 200mm halve bol in RVS...

De schijf zou een 'sleep'schroef kunnen worden en de halve bol een paraplu anker zoals lichtschepen gebruiken om op de plaats te blijven liggen. Ik verwacht dat wij nog veel zullen praten!

Groeten, Peper.