Onderwerp: lifepo4 laden met alternator

roozeboos schreef :
Het was me al eerder opgevallen dat veel forum lezers negatief uitlaten over laden met een alternator, maar hoeveel van deze meningen zijn gebaseerd op echte praktijk testen/ervaringen?
Is er een reactie van iemand die een alternator stuk heeft met deze regelaar? of die er niet tevreden over is?

Ik heb meer dan 30 alternators met lifepo4 in werking gezien, op cruise boten in mijn omgeving. 3 uur en langer een output van 80-150amp continue. zonder problemen. Een keer een sceptisch persoon ontmoet die er geen vertrouwen in had en die had dit er tussen gemonteerd.
zie foto.

Meeste zijn gebaseerd op theoretische baseringen die niet te volgen zijn door een gemiddelde zeiler.

Natuurlijk zijn er oplossingen om zelf iets te bouwen, met thermostaten etc. Maar ook dat is niet een oplossing voor een gemiddelde zeiler.

Ik probeer een oplossing onder de aandacht te brengen die, en ik ook vele malen gezien heb die erg goed werkt. En die na installatie geen aandacht nodig heeft, geen dingen hoeft te monitoren of aan uit hoeft te zetten, een oplossing voor een niet techneut, een gemiddelde zeiler.

Is de praktijk niet de beste methode om dit vast te stellen, dat er goede oplossingen voor het laden van Lifepo4 met een alternator, zoals de WS500?

Sprokkie schreef :
Als je 20amp genoeg vind om te laden is dit een goede oplossing, maar op een gemiddelde nieuwe motor zit een alternator van 70 of 100amp, en het is zonde om daar niet je house bank mee te laden. meerdere amp dc to dc worden ook erg duur. En hoe ga je die dc to dc uitzetten las de accu vol is? zelf monitoren en in de gaten houden?

37south schreef :

Ik ben een gemiddeld technisch persoon, en ook nog eens redelijk warhoofd, vandaar dat ik graag rondkijk naar 'fire-and-forget' oplossingen - om ongelukken te voorkomen
Zelf aan de slag met reo- en thermostaten gaat me nogal wat te ver en zou me vermoedelijk laten zinken voor ik de haven uit ben...
Blijft een probleem om - indien nodig - je LifePO4 servicebatterijen op te laden met de motordynamo. Dan maar een benzinegenerator erbij aanschaffen? Klopt in mijn hoofd ook weer niet helemaal...

Het apparaat wat Kees noemt vind ik een tikje ingewikkeld, maar vooral best prijzig, zelfs met korting.
Heb laatst zitten kijken naar deze Renogy DC/DC lader (dit is een 20amp, je hebt ook 40ers). Kwam het tegen op een Youtube filmpje en vooral het installatiegemak sprak me wel aan. Van wat ik ervan begrijp pakt deze 20amp van de dynamo (zodra de start accu vol zit!) en sluist die door naar de secundaire ontvanger.

Saeftinghe schreef :
In de praktijk heb ik die hoge stromen als wat je beschrijf niet gezien.

Als je voor die hoge stromen bang bent, stel je een max amp in op de waarde die na jouw inzicht de alternator aankan.
Zit je shunt bij de accu, stel dan een nog lagere waarde in ivm met de verbruikers die een en andere verbruiken.

Of plaatst de shunt bij de alternator, dan kun je exact je alternator begrenzen op de amp die je wil.
Door toevoeging van de shunt/amp meting zijn de mogelijkheden zeer uitgebreid.

DC-DC is de gangbare oplossing zoals zowel Mastervolt als Victron adviseert, tussen startaccu (lood) en LiFePo4. Voor dit doel heb ik de MacPlus aangeschaft om mijn 24V LiFePo4 te laden en, op de motor, de dynamo te ontlasten van te hoge laadstromen.

kees39 schreef :

Als de spanning van de lifepo4 gelijk is aan de uitgangsspanning van de dc/dc converter zal erg geen stroom meer lopen, niks in de gaten houden gaat gewoon vanzelf.
Ik nam de 20A als voorbeeld er zijn DC/DC converters die meer stroom aan kunnen.
Een goed instelbare mppt regelaar zou je ook kunnen gebruiken dat is eigenlijk ook een DC/DC converter.

zelf heb ik er een van alie expres, instelbaar met drukknopjes max 12A samen met de peperlader kom je dan aan zo'n 20A max.
De DC/DC is afgeregeld op 13.45V tot daar is genoeg de rest gaat met de peperlader.
Door de spanning lager in te stellen van de DC/DC heb je minderkans een cel te overladen.
Gedurende de zomer kan het zijn dat ik er achter kom dat de uitgangsspanning van de DC/DC converter hoger kan of lager moet.
Deze DC/DC converter is niet alleen aangesloten op de dynamo maar ook op de mastervolt acculader zodra er walstroom is wordt de lifop4 accu ook "snel" geladen door de DC/DC en daarna afgetopt door de peperlader. de verbruikers kunnen de lifepo4 gebruiken tot een minimale spanning van de lifepo4 van 13,45V daarna gaat de mastervolt via de DC/DC de verbruikers voeden.

Richard7 schreef :
Als 20map voldoende is dc to dc een goede oplossing, maar geen install and forget. Als accu vol is moet de dc to dc uit, of naar een lagere spanning. En bekijk ook de ""zero output technologie"" eens, dit kan een dc to dc niet.

Sprokkie schreef :

dc to dc kan wel, maar om constant 13.6V op je lifepo4 lijkt mij niet de beste keuze. Met MPPT, kan maar met zeer weinig mppt regelaars, ik ken ze niet. Dit omdat de meeste mppt regelaars geen gezamelijke negative van in en uitgang mogen hebben.

13,6V op de lifepo4 kan prima, zo werkt de peperlader ook.

DC-DC lader is heel goed af te regelen

Kees 37 schreef;

Is de praktijk niet de beste methode om dit vast te stellen, dat er goede oplossingen voor het laden van Lifepo4 met een alternator, zoals de WS500?

Kees, ik doe niet anders.
Ik stel dan ook heel duidelijk dat bij verschil in theorie en praktijk, de praktijk gelijk heeft en in de theorie iets gemist wordt.

Om die reden blijf ik ook op veilge afstand van de de grenzen die nog net mogelijk zijn, zoals 14,7V laden voor loodaccu´s en dingen die niet zelf te repareren of te produceren zijn.

Dat heeft er voor gezorgd dat ik nog géén van de vele problemen aan de lijve heb ondervonden die ik hier op het forum lees.

Op ruim water moet je 100% zelfverzorgend kunnen zijn op ALLE gebied en zeker niet het randje opzoeken wat nog net technisch mogelijk en lekker goedkoop is.

Ik volg de LFP discussie met aandacht, al zal de huidge accuset mij wel overleven.
Ik zou het toch wel meegemaakt willen hebben om de accu´s niet noodzakelijk altijd opgetopt te moeten hebben. En het veel hogere rendement.
Maar ik heb geen zin om weken te moeten wachten op vervangende onderdelen wanneer iets stuk gaat.

Mijn voorkeur gaat uit naar robuuste en bewezen goed werkende spullen.
Zo eenvoudig mogelijk. FIT AND FORGET.

Dingen die te veel kunnen voor een veel te lage prijs die wantrouw ik sterk.

En een bewezen regelaar die een standaard generator op LFP kan aan sturen heb ik nog niet gezien.
Nu leef ik in een omgeving waar men dat allemaal nog lang niet op de plank heeft liggen, het kan er dus best zijn en ken ik het niet.

Maar het punt hier is dat een LFP batterij zeer dicht tegen een kortsluiting aanzit, gezien vanaf de normale generator.
Ze kunnen geladen worden met 3 of 4 keer de capacitieit, meen ik, wanneer geen passende voorziening wordt getroffen.

Heb je overigens een paar voorbeelden van hoe die werkende generatoren geregeld zijn, die jij hebt gezien?
Daar ben ik wel benieuwd naar.

kees39 schreef :
Maar als je 400 of 800amp lifepo4 wilt bij laden op een cruise boot met vriezers en koelingen etc, is een wat hogere lading via de alternator die volledig automatisch gaat mooi mee genomen.

Noballast schreef :
Wat kost een dc to dc 80 of 120amp?
Ik gebruik zelf ook een dc to dc voor eht laden van de startaccu, inderdaad goed af te stellen.

Saeftinghe schreef :
Die werkende alternators, zijn alle met externe regelaars, systemen gezien met de balmar controller, en de ws500.

Fit and Forget, ben ik helmaal mee eens. Door de jaren heen in de cruisers wereld om me heen, heb ik meer alternators met interne regelaars stuk gezien dan alternators met externe regelaars.
Een alternator met interne regelaars, is gemakkelijk te vinden in een carshop. maar diezelfde carshop heeft ook externe regelaars liggen voor 20-30dollar. Beide overigens niet geschikt voor lifepo4

Een mogelijkheid is ook om de generator spanning hoger af te stellen, mogelijk een vaste bekrachtigingsstroom (hand instelbaar), op zo´n 30 a 40V en dan een MPPT solar regelaar aan die de stroom begrenst op 30 a 40A naar de LFP.

Met de sterk wisselende spanning uit een windmolentje regelt een MPPT niet echt fijn, maar de generator zal een genoeg stabiele spanning geven verwacht ik.

Wat er hier dus eigenlijk gezegd wordt is dat je de output van de alternator niet kunt begrenzen door gewoon lage spanning/kleine stroom op de veldspoel te zetten. Dat kan ik niet volgen.
Maar dat zou dan weer wel kunnen met een PWM stroom op de veldspoel ???

Evt. zou je m.i. gewoon een onafhankelijke DC bron op de veldspoel kunnen zetten, bijv. een buck/boost device waarvan je spanning en stroom kunt regelen. Maar waarom zou een rheostat niet kunnen werken? Dat is toch een welbekende methode om alternator output te regelen

Daarnaast wordt ook gezegd dat je temperatuurbewaking wel kunt vergeten omdat de diodes veel te snel verhitten. Dat maakt temperatuursensors van regulators dus ook waardeloos.

Als ik gewone loodaccus die zeer sterk zijn ontladen en dus minimale interne weerstand hebben, probeer te laden loopt er in eerste instantie ook een zeer grote stroom. Dat vernietigt toch ook de diodes niet onmiddellijk.

Hoe groter de alternator capaciteit, des te groter zijn de diodes, dus die evenredigheid maakt dat de grootte van de alternator er in feite niets toe doet. Bij loodaccus wil je met niet meer dan 25% van de capaciteit laden, maar dat geldt niet for LFP.

Dus als je de max output van de alternator terugbrengt binnen voor die alternator veilige grens en als extra veiligheid de temperatuur bewaakt, dan ben je er toch?

Niet geheel onjuist!

Ik denk dat je je nog niet helemaal realiseert wat een totale kortsluiting een Lifepo4 is. De accukabel is zo ongeveer het enige wat de stroom een beetje beperkt.

Alternatieven van 100A kunnen dat zelden lang. Daarvoor zijn de temperatuursensoren op regelaars. Interne regelaars meten zelfs meestal nagenoeg direct op de diodes.

Maar wat is dan de spanning van de Lifepo4 als je met laden begint? Als je laadstroom spanning daaraan gelijk zou zijn, loopt er toch geen stroom? Hoe kan je dan van totale kortsluiting spreken?

De problemen komen in de praktijk als de Lifepo4 leeg is. Dan is hij rond de 12 volt.

De regelaar in de alternatief zal naar laadspanning regelen. 14+ volt. Dat is 2 volt totale kortsluiting. Als je hem terugregelt naar 13,6 1,6 volt. Klinkt weinig, maar met een beetje goeie boordinstallatie staat er weinig in de weg om stromen te laten lopen waar die interne regelaar de bibbers van krijgt. Die rekent er namelijk op dat de klemvoltage van de accu rap oploopt en zo de stroom beperkt. Dat doet Lifepo4 nagenoeg geheel niet.

Ik heb wel eens per ongeluk een auto accu, de volle 12 volt per ongeluk kort gesloten met een steeksleutel. Dat is even schrikken. Ik heb wel eens een cel van een Lifepo4, maar 3 volt, per ongeluk kort gesloten met een sleutel. Dat doe je maar één keer kan ik je beloven.

Ik vaar nu ruim twee jaar tevreden met een DC-DC koppeling naar mijn 300Ah LiFePo4. De beelden van de alternator op mijn warmtebeeldcamera zien er geruststellend uit na >1,5hr op de motor varend. Opvallend is dat de V-snaar poeli op de alternator ook warm word. Nooit bij stil gestaan dat de 10% rendement verlies van een V-snaar natuurlijk in warmte omgezet word in voornamelijk de kleinste poeli. Als je 100A zou laden is dat alleen al zo'n 165 Watt aan warmteontwikkeling die afgevoerd moet worden.

Wat er hier dus eigenlijk gezegd wordt is dat je de output van de alternator niet kunt begrenzen door gewoon lage spanning/kleine stroom op de veldspoel te zetten. Dat kan ik niet volgen.
Maar dat zou dan weer wel kunnen met een PWM stroom op de veldspoel ???

Evt. zou je m.i. gewoon een onafhankelijke DC bron op de veldspoel kunnen zetten, bijv. een buck/boost device waarvan je spanning en stroom kunt regelen. Maar waarom zou een rheostat niet kunnen werken? Dat is toch een welbekende methode om alternator output te regelen

Daarnaast wordt ook gezegd dat je temperatuurbewaking wel kunt vergeten omdat de diodes veel te snel verhitten. Dat maakt temperatuursensors van regulators dus ook waardeloos.

Als ik gewone loodaccus die zeer sterk zijn ontladen en dus minimale interne weerstand hebben, probeer te laden loopt er in eerste instantie ook een zeer grote stroom. Dat vernietigt toch ook de diodes niet onmiddellijk.

Hoe groter de alternator capaciteit, des te groter zijn de diodes, dus die evenredigheid maakt dat de grootte van de alternator er in feite niets toe doet. Bij loodaccus wil je met niet meer dan 25% van de capaciteit laden, maar dat geldt niet for LFP.

Dus als je de max output van de alternator terugbrengt binnen voor die alternator veilige grens en als extra veiligheid de temperatuur bewaakt, dan ben je er toch?



Het verschil tussen LOOD en LFP zit in de chemie van de accu´s
LOOD geeft een zeer stijl oplopende weerstand bij beginnen van de lading, LPF doet dat niet dat blijft min of meer een kortsluiting. De stroom blijft hoog tot LFP vol is en wordt zeer sterk verminderd wanneer de ingestelde spanning genaderd wordt. Stroomregeling bij ingestelde spanning.
Hoe dat chemisch in elkaar steekt weet ik niet.

Een totaal lege loodaccu accepteert wat meer stroom dan die 10% van de capaciteit, het blijft alles binnen van wat de generator aan kan.
De weerstand (van de chemie) loopt zeer steil op bij hogere lading, met als gevolg dat de stroom hierdoor zakt omdat de spanning gelijk blijft en er uren mat 4A geladen kan worden voor de accu echt vol is.
Die chemieweerstand is volgens mijn mening ook de reden dat gelijke loodaccu´s parallel ook wat stroom verschillen per accu kunnen hebben, de accu zelf regelt in feite de eigen laadstroom.

Een bijna volle LFP accepteerd nog steeds grotere stroom dan de generator aankan. Zels 0,1V kan dan al enorme stroom veroorzaken, er is bijna geen weerstand.
Door middel van spanning valt dan niet te regelen.
Er moet een stroombegrenzer zijn buiten de accu.
Dat is dus een alles etende regelaar van Peper of regelaars met een maximale stroomsterkte zoals die voor solar gebruikt worden, de accu is dan niet meer de belangrijkste weerstand.

In de hiervoor staande reacties is dat helder weergegeven vind ik.

boarderbas schreef :
Ja dat lijkt mij allemaal waar, maar ik bedoel niet een alternator met interne regelaar, maar een kale alternator, waar je dus een externe regelaar op de veld spoel kunt aansluiten.

Bij LFP laden verandert het voltage nauwelijks tot de knik in de laad-curve. Dus eigenlijk is er gedurende lange tijd van "regelen" geen sprake. De alternator werkt op vol vermogen (bulk). Gedurende die tijd is de V-instelling van een regelaar eigenlijk irrelevant.
Bij lood-zuur loopt de spanning op en de stroom terug, dus dat ontlast de alternator.

Nu is dat werken van de alternator op vol vermogen over lange tijd niet wenselijk. Niet alleen vanwege de heet wordende diodes, maar voor de LFP accu geldt ook een maximale laadstroom, bijv 50A voor een 100Ahr accu.
Een andere reden kan zijn vermogensverlies van een (kleine) motor, slechte alternator koeling enz.

Wat is er dan mis met de volgende misschien simplistise gedachtengang?: Je sluit een rheostat op de veldspoel van de alternator aan, zet deze op maximale weerstand. Of in plaats daarvan een buck/booster met instelbare V/A parameters.
Vervolgens ga je een lege Lifepo4 accu laden waarbij je op de accumonitor het amperage in de gaten houdt. Je regelt de veldstroom van de alternator tot het maximaal haalbare waarbij de alternator niet te heet wordt en waarbij je binnen de max laadstroom van de accu blijft.
Als je dit eenmalig hebt dedaan weet je toch de grens tot waar je kunt gaan? Een volgende keer geldt dan toch dezelfde laadkarakteristiek. Waarom zou je op Amperage moeten regelen met een shunt? De stroomsterkte is toch nu een vast gegeven en voor een gegeven alternator altijd hetzelfde als de accu in feite voor langere tijd nauwelijks interne weerstand heeft?. Dus in feite knijp je semi-permanent de alternator output tot een veilig niveau. Balmar regulator doet ook zoiets (optioneel), ik geloof 25% door excitation (veldstroom) te verminderen.
Het zelf vinden van de grens lijkt mij nog beter.
Rest nog de VSR die bij 13.5 of 13.6V de veldstroom uitschakelt. Als je de VSR bij 12.5 of 13V weer laat inschakelen begin je dus een nieuwe laadcycle, alleen veel korter.

Daarnaast natuurlijk als beveiliging een thermostaat met sensor dicht bij de diodes. Op de foto een 100A Bosch (die ik heb veranderd om de min te isoleren. Het is goed te zien dat je heel dicht bij de diodes kunt komen. Als dat nog niet voldoende is, kun je een kleine sensor rechtstreeks op de diodes zetten, maar dat zal niet gauw nodig zijn lijkt mij. Heb ik iets gemist?

Niet om flauw te doen hoor, ik vind dit een bijzonder interessant draadje, maar als antwoord op je laatste vraag, stukje praktijk misschien ?

Mooie bijdrage!