Onderwerp: Overstap naar LiFePO4

Zeilprutser schreef : Sja, dan kan je er net zo goed ook even een FETje bijzetten die bij te hoge celspanning de cel rustig ontlaadt.

Overigens heb ik ook een 1 cel ladertje gemaakt zodat ik een achterblijvende cel even kan bijpiepen met 10 ampere. Bij vervanging is dat is wel handig. Gewoon met krokodilleklemmen. Op de multiview zie ik het laadproces.

Dat draadloze is niet helemaal mijn ding....

Bij een passieve versie bestaat het risico zeker wanneer de Mosfet eruit knalt en sluiting geeft of continu wordt aangestuurd. Een zekering helpt niet want de weerstand houdt het op de nominale stroom, Bij de actieve versie waarbij een trafo wordt gebruikt zou bij een defecte Mosfet de zekering eruit gaan en wordt de cel niet meer gebalanceerd. Ook bij continu sturing is de zaak failsafe omdat er in de sturing een condensator zit, de gatetijd is dus beperkt.
Als een van de celbalancers niet meer goed werkt dan zal dat ook gedetecteerd moeten worden, daar moet ik nog over nadenken....

@Roozeboos
Ik denk dat jouw systeem veel lijkt op die van 123BMS alleen hebben hun daar dan nog wat draadjes tussen.
KISS met een S? Keep It Simple

ja prima, als gezegd er zijn meerdere oplossingen , en die zijn allemaal prima..
Het is maar net waar je je lekker bij voelt als ontwerper.
Ik vind het daarbij wel stoer dat je een actieve bms gaat toepassen.

Raymann, je maakt een enorme denkfout. Je moet het verschil balanceren. Of dat nou met 10mA of 5A gaat, de energie is het zelfde. Met 10 ma loop je lans dat je ene cel erg lang op relatief hoge laadtoestand verkeert.

Bij goede cellen os de onbalans miniem te noemen.

Mijn cellen van zeer discutabele kwaliteit en 3 seizoenen oud balanceren na plm 5 cycli 30 seconden op een paar 100 mA.

Laten we zeggen dat ik 0,5A balanceer, voor 30 seconden, dan is dat 0,5/120 Ah = 1/240 Ah ~ 1mAh per cyclus. Bij 3,5 Volt is dat ~ 3 milliwattuur per cyclus.

Dat is nou niet echt "zonde van de energie" te noemen.

@Twist: +1

Allemaal ellende die je niet hebt als je de cellen individueel laadt.
Bij een eind laadspanning van 3,4V is nu aangetoond dat je dat zonder aantoonbare schade een jaar lang de cel aan zijn lader kunt vastknopen. Geen moeizaam gedoe met opamps in een comparator schakeling, voor elke cel is er een eigen laadstroom die wordt geregeld door de individuele celspanning, een 'keurige landing' van de laadstroom naar 0mA bij het bereiken van de 3,4V.
Duur? ca €12 voor elke 230VAC naar 3,3VDC converter met een maximale stroom van 20A.
Complex? Net zo complex als het aansluiten van 4 schemerlampen op 230V. En zou de spanning van een cel 'dippen', dan heeft dat verder geen consequenties.
Balanceren? De cel met de laagste celspanning krijgt de hoogste laadstroom en wordt zo automatisch 'voorgetrokken' op de andere cellen. Dit in het hele traject van 2,8V tot 3,4V bij laden. Bij ontladen is de ontlaadstroom van alle cellen gelijk (serieschakeling).
BMS voor de laadfase is daarmee ingebouwd.
"Balanceren met opamps over de hele range heen lijdt wmb dus nergens toe."
"Ik geloof dat je beter kan kijken naar elke cel afzonderlijk." Zo werkt de individuele cellader!
Groeten, Peper.

Hypothetische vragen:
Een cel die iets warmer is (door bijvoorbeeld zijn positie tegen de warme huid waar de zon op staat) heeft een iets hogere interne weerstand en zal daardoor tijdens het laden een hoger voltage geven?
Heeft hij dan desondanks tijdens het serie laden net zo veel vermogen opgenomen?
Of minder?
Ik denk minder en daardoor is die cel ook weer het eerst leeg.
Door het balanceren zou deze cel nog minder geladen worden en is hij nog eerder leeg.
Op deze manier zou bijvoorbeeld een cel die iets warmer staat in de ruimte extra worden belast en juist door het balanceren slechter gemaakt worden?

(zie ondertussen dat Peper hier ook al op inhaakt)

"Allemaal ellende" , is geen argument Peper, gewoon omdat het niet waar is.

Ik schreef al eerder dat er verschillende oplossingen, zijn die allemaal prima werken.

Het is onterecht om de andere oplossingen dan zo af te serveren.

Twist schreef :
Je begrijpt klaarblijkelijk het principe niet van de schakeling die ik heb ontworpen. Het "bijsturen" van de spanning gaat over zeer lange tijd. Tijdens het laden met bijvoorbeeld 20A zal is een stroompje van bijvoorbeeld 1 m.a. of zelfs 20 m.a. verwaarloosbaar.

Het karakter is juist dat de schakeling zo weinig mogelijk doet, wat meteen ook inhoud dat hij in principe weinig kwaad doet in allerlei scenario's.

@ Peper: "Geen moeizaam gedoe met opamps" een redelijk absurde opmerking waar ik wel om moet lachen. Eenvoudiger dan dit krijg je het niet.

@ Roozebos: precies. Ieder zijn ding, vele wegen naar Rome.

Wat is er zo grappig aan mijn inhoudelijke en serieuze reactie, Peper?
Je reacties worden er zo niet beter, neigt naar respectloos.
Of is iedere techneut die niet jou keuzes volgt belachelijk?

De groeten maar weer.

roozeboos schreef : Een geval van 'de pot verwijt de ketel'.

Ik ook van jou, hoor.

Groeten, Peper.

Wat is er nou zo vréselijk bezwaarlijk aan de "standaard" oplossing met een SBM board en Balancer boards, zoals tienduizenden tevreden klanten van EV-power en gelijken geïntalleerd hebben?

Kost weinig, fit & forget...

Peper schreef : onzin. Ik ben zelfs nog gequote waarin ik aangeef dat er verschillende oplossingen zijn die allemaal prima werken.
Jij gaat al het andere als "alleen maar ellende " afserveren. Niks pot, en al helemaal geen ketel.

En nu ben ik echt weg hier.

Bij hele hoge laad- en ontlaadstromen kan er meer onbalans ontstaan en dan is actief balanceren iets waar je de moeite voor zou kunnen doen, maar "onze" installaties komen daar niet in de buurt. Zo als de boel er nu bij hangt zou ik prima uit kunnen met jaarlijks 1x balanceren.

@algemeen:
Mijn gedachtengang: versimpeld zijn er twee oorkzaken voor onbalans:
1) de SOC van de cellen is ongelijk
2) de capaciteit is ongelijk

De praktijk zal altijd een combinatie zijn van (een klein beetje) 1) en (een klein beetje) 2). Een 1-malige balanceerwerk maakt alle cellen ergens op de SOC/Spanningscurve 'gelijk' aan elkaar. Meestal wordt een punt bovenin gekozen.
Individuele celladers maken inderdaad voortdurend korte metten met beide oorzaken. Met serieladen gaat het ook goed als je niet (alleen) de totale accuspanning bewaakt, maar ook de celspanningen (die _als het goed is_ telkens weer bij elkaar komen op het gekozen balanceerpunt). Balanceerbordjes per cel vangen de laatste (kleine) verschillen op, zodat je toch op de totaalspanning van de accu kan regelen. Ik zeg, 1 stap simpeler, laat dat laatste stukje lading lekker zitten, en stop met laden op het moment dat het eerste balanceerboardje 'aan zou gaan' op een cel.
Zeilprutser schreef :
Mijn reactie was vooral bedoeld om aan te geven dat balanceren gedurende het gehele laadproces weinig zin heeft: de schakeling van Airgead gaat wat veel van een ideale wereld uit. Mijn 4 cellen die in onbelaste toestand slechts tienden van milivolts van elkaar verschillen, lopen niet meer zo netjes in de pas wanneer er 20 to 30A laadstroom loopt. Totdat je stopt met laden en boel tot rust laat komen, dan zitten ze weer strak bij elkaar.
Airgead schreef :
Zie ook hierboven, ik denk je schakeling wel te begrijpen hoor: Ongelijkheid in celspanning wordt door je opamps gemeten en als resultaat volgt een kleine 'corrigerende' stroom. Stel dat cel 3 de cel met de laagste spanning is tijdens laden met 20A, dan gaat daar wat extra naar toe via je opamps. Maar dat is nou juist de cel die straks als eerste vol blijkt te zitten (spanning gaat rap omhoog en doot de 3.5V grens heen, terwijl de andere cellen nog door de 3.45V heen moeten). De celspanningen met elkaar vergelijken tijdens het laden mag je naar hartelust doen (doe ik ook), maar je kan er geen conclusies uit trekken. Pas als er (een tijdje lang) geen stroom meer loopt kun je de celspanningen vergelijken en iets zeggen over de gelijkheid.
Peper schreef : Principe geldt net zo goed voor serieladen: je laadproces moet stoppen zodra er 1 cel vol zit.
Peper schreef : Ik ben lui , kun je mij een linkje / typenummer geven van het soort 230/3,3 converter dat je toepast?

Mijn laatste zin :
Lief zijn voor elkaar, daar draait het leven om. En goed je bord leeg eten.

Ik ben hier ook al een tijdje over nadenken, het liefst zonder er verder te veel over na te denken. Ik vond deze video (ik weet het, er zijn honderden filmpjes waarin min of meer het zelfde wordt uitgelegd) het verhaal behoorlijk duidelijk uitleggen met hier en daar wat verfrissend simple oplossingen (de koperstrips bijvoorbeeld):


Werkt dit?

De LRS-100-3.3 is de 20A converter van Meanwell, Manual vindt je bij www.meanwell.com/manuel.html.
Uit de winkel van Alie.

4 stuks in gebruik als 'walstroom' lader voor 4 330Ah LFP cellen. Uitgang met potmetertje afgeregeld op 3,4V. Met 4 netsnoeren aan te sluiten op 230V, net of je schemerlampen aansluit! Geen fan! dus lekker stil als je aan boord slaapt. Koelt het best als je de vlakke aluminium bodemplaat op een koelblok zet.

Er is ook een vergelijkbare DC - DC 12 naar 3,3V converter met 15A maximale laadstroom, maar zonder 'potje' om het ding op 3,4V af te regelen. Die zit vast op 3,3V en dat zou op een boot helemaal niet zo gek zijn. Dat ding eet bijna alles, zonnepaneel output, dynamo output, windmolen output, sleep of schroefas generator output.

De S-120-3 Output 3V 40A. Merkloos en misschien een Meanwell, maar dat staat er niet op. Ook uit de winkel van Alie. Niet meer dan 2 tegelijk bestellen anders wordt de prijs te hoog voor probleemloze passage van de douane en worden de transportkosten hoger, waar je dan ook meer invoerrechten over moet betalen. Dit ding heeft een 220-110V schakelaar maar accepteert + of - 15% afwijking van de voedingsspanning. Het is mogelijk dat deze smps converters een restpartij zijn van Meanwell die eruit worden gedaan omdat er een ouderwetse 220V naar 110V schakelaar op zit en dat is nu niet meer 'hip'.

Één in gebruik als 'individuele' lader voor een 330Ah LFP cel. Uitgang met potmetertje afgeregeld op 3,4V. Met 1 netsnoer aansluiten op 230V, net of je de computer aansluit! Geen fan! dus lekker stil. Koelt het best als je de vlakke aluminium bodemplaat op een koelblok zet. Bij parallelschakeling van 4 stuks rekening houden met 'rush in current'. Dan heb je een leuke walstroom lader voor 4 cellen van 400Ah. Keurig begrenst op 0,1c en op 3,4V maximale laadspanning die je dan terug kunt regelen naar 3,0V als je bang bent voor 'Lithium galvanisering'.
Dan kun je de cellen 24/365 aan de lader laten zolang het maar niet vriest in de bilge.

Deze SMPS (220VAC naar 3,4VDC) wordt op dit moment in het lab gebruikt voor testen van (te) diep ontladen cellen en het onderzoek naar dégalvanisering van Lithium bij oude cellen (up cycling).
en het één gaat weer samen met het andere zoals je al opmerkt.
Bij individueel CV laden eindig je altijd met maximaal geladen cellen ongeacht hun capaciteit. Spanningsverschil tussen de cellen treed dan op als de cel met de kleinste capaciteit bijna leeg is.
De reden dat je het laden moet stoppen als 1 cel de eindspanning bereikt, is voor mij de reden de voorkeur te geven aan individueel laden. Dan stopt het laden voor elke cel bij de maximale spanning. (die je zelf kunt instellen). Dan stop je niet met laden van alle cellen als er één vol zit, maar je stopt pas met laden als alle cellen vol zijn.

Groeten, Peper.

Om kort te gaan: ja, dat werkt. Ik volg Will Prowse al een jaartje en één van zijn laatste zelfbouwaccu's is bijna een kopie van wat ik zelf gebouwd heb. Een paar weken geleden heb ik één van zijn volgers getipt over waar mijn cellen vandaan kwamen en een paar dagen later publiceerde hij plotseling een filmpje met exact dezelfde cellen en BMS.



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

@Peper: dank.
Vervolgvraag over (bijv.) die LRS-100-3.3: Gaat die niet 'eindeloos' in hiccup door te grote stroom zolang een cel nog flink leeg is? En wat voor effectieve laadstroom blijft er dan over? Anders gezegd, wat is de duty-cycle van de hiccup?

Minder relevant als je van 5 dagen de tijd hebt tot het volgende weekend. Wel relevant als je nu eens 1 nacht niet achter anker ligt om je accu vol te laden.

Ik moet de eerste commercieel-beschikbaar-van-de-plank 230AC input converter naar bijregelbare '3.3V'DC met een CCCV karakteristiek nog vinden... Net zo voor 12V DC in overigens.

@ Twist: je begrijpt misschien wel de schakeling maar niet de consequenties daarvan lijkt me zo.

"Mijn reactie was vooral bedoeld om aan te geven dat balanceren gedurende het gehele laadproces weinig zin heeft: de schakeling van Airgead gaat wat veel van een ideale wereld uit. Mijn 4 cellen die in onbelaste toestand slechts tienden van milivolts van elkaar verschillen, lopen niet meer zo netjes in de pas wanneer er 20 to 30A laadstroom loopt. Totdat je stopt met laden en boel tot rust laat komen, dan zitten ze weer strak bij elkaar."

Precies: tijdens onbalans in laden en ontladen bij grote stroom heeft mijn schakeling absoluut niet het vermogen (en deze eigenschap is dus precies de gedachte achter het ontwerp) om een deuk in een pakje boter te slaan. Met andere woorden: hij doet niets, nada nop (zo goed als)

Als daarna de onbalans slechts enkele 0.1 m.v. is doet ie ook niets, precies wat zou moeten.

Met andere woorden: voor het scenario wat je beschrijft gedraagd de schakeling zich voorbeeldig.

Stijlheid kan natuurlijk nog worden aangepast. Wat is de stijlheid nu volgens jou?

@twist

Mis! Onbalans word niet door capaciteitsverschil veroorzaakt!

Het word veroorzaakt door kleine variaties in de laad- en ontlaadefficientie.

De resultaten van het lab hou ik nog even voor me. Dat is voor een post in mijn draadje. Als preview kan ik je wel vertellen dat de 40A converter afschakelt bij het inkomen van de stroom begrenzer en niet meer 'aanschakelt'. Bij 2,2V komt de converter wel weer 'terug' en gaat deze in de stroombegrenzing mode verder. Wij weten nu dat een geheel lege cel niet op de 40A SMPS kan worden geladen, maar dat deze eerst tot 2V 'geholpen moet worden'. Er zal over gepost worden!

De 20A SMPS hebben we nog niet aan de tand gevoeld. Dat wordt pas later. Wel is nu al te zeggen dat de diep ontlading spanning in de meeste gevallen niet bij de door de meeste fabrikanten aangegeven 2,5V ligt, maar bij ca 2V of nog lager. Het is wel zo dat als je de cel tot onder de 2,5V ontlaad, de spanning heel snel instort en je dus ook heel snel naar een spanning onder de 1V gaat en dan wordt het moeilijker om de cel weer te laden. Dus het is voor je eigen zekerheid beter dat je in een installatie 2,8V of 2,9V als laagste cel spanning aanhoudt, dan kun je de cel of cellen in elk geval 'gewoon' weer laden.

Bij de Mornsun converters is de duty cycle van de hiccup thermisch gestuurd. Wordt de converter heel warm, dan wordt de 'uit' tijd langer zodat de behuizing ook de tijd heeft de thermische energie te dissiperen. Versnel je dit dissiperen door de converters op een koelblok te plaatsen en in een koudere ruimte (onder de 70^oC) te plaatsen, dan heeft dit ook invloed op de duty cycle.
De laadstroom voor de 40A converter loopt op tot ca 43A bij een cel met ca 1V aan klemspanning. Bij een 330Ah cel loopt de spanning dan zo snel op dat de stroom onder de 40A komt en de SMPS niet meer afschakelt. In deze situatie heeft de SMPS nog steeds een uitgang spanning van 3,4V maar is de gemeten celspanning lager door de spanningsval over de aansluitdraden. Bij 3,0V celspanning loopt er dan nog ca 15A en bij 3,2V blijft daar nog zo'n 6-7A van over. Bij 3,3V loopt er dan nog maar 1A aan laadstroom om 'uit te doven' naar 0mA als de 3,4V is bereikt.

In één nacht heb je de accu van 2,8 tot 3,3V geladen (330Ah LFP accu), maar heb je ook de beschikking over 230V om deze SMPS's te gebruiken?

Deze converters zijn niet gemaakt voor acculaden en hebben dus ook geen CCCV karakteristiek. Dat is meer voor lood-zwavelzuur accu's. LFP accu's hoeven ook niet tot 100% geladen te worden om 'sulfateren tegen te gaan'. 3Noreen geeft aan dat deze hoge spanning zelfs onverstandig is! Inmiddels is ook bekend waarom dat zo is... Dat geeft Lithium galvaniseren.
Wil je echt je accu in een nacht volladen, dan moet je daarvoor een snellader nemen. Die laden bij een celspanning van 3,65V als maximum spanning. Daarbij ontstaat zonder uitzondering Lithium galvanisering. Er zijn geen snelladers die een LFP accu zonder Lithium galvanisering kunnen laden en met elke keer snelladen lever je dus capaciteit in. Dat kun je er voor over hebben... Dat is aan jou.
Groeten, Peper.

Stukje recente ervaring (3 jaar 12 cellen zonder balanceren) gaf wel een onbalans tussen de cellen maar bij bescheiden gebruik niet dramatisch. Toch heb ik nu een balancer printje toegevoegd waarbij volle cellen de legere laden. Printje bij Ali vandaan, nog geen twee tientjes. Ook voltmeters per cel erbij voor controle. Goed voor de gemoedsrust. Nu lopen de cellen perfect gelijk. Verder met een victron battery protect de onderkant beveiligd en met goede begrensde laders de bovenkant. Best KISS.

@eclips: Waar komen jouw cellen en BMS vandaan? En is het wijs de bovenkant van de zelfbouw accu af te dekken? Ik kan mijn zoon een aantal PETG of PLA dekseltje laten printen.

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Weet iemand waarom deze zo laag geprijsd zijn?? Bijna de helft. https://www.alibaba.com/product-detail/3-2v-280ah-lifepo4-battery-cells_62337859445.html