Onderwerp: Overstap naar LiFePo4

silerberend schreef :
Dat gaat niet op als je de cellen individueel met elk een CV lader (DC/DC converter) laadt. De laders nemen dan zoveel vermogen uit de bron als nodig om de eind laadspanning per cel te bereiken. Is de eind laadspanning van één of meerdere cellen bereikt, dan is die cel 'vol' en neemt de lader voor die cel geen vermogen meer op en wordt het vermogen verdeeld over de laders die nog wel lading aan een cel kunnen leveren. Het resultaat is dat bij laden het capaciteitsverschil tussen de cellen doorlopend wordt vereffend en niet pas als één of meerdere cellen 'vol' zitten. Ik heb nog een jaar of 10 nodig om te zien of dit de levensduur van de cellen effectief verlengd.
Spanningen meten geeft wel aan of de cellen aan een gelijke spanning zijn gekomen, maar je kunt alleen zeggen dat de cellen 'vol' zijn als je de temperatuur van de cellen meet.

Groeten, Peper.

Peper schreef :
Ik begrijp de reactie niet in relatie tot de quote. Waarom zou je ook iedere individuele cel van een pack met een eigen lader opladen? Mogelijk is er een spraakverwarring met betrekking tot het begrip cellen? Ik doelde, en volgens mij ging de discussie daar over, op individuele 3,2V cellen waarmee je een pack van 12V of 24V, of wat je maar wilt, opbouwt. Mijn reactie was op de bewering dat cellen gebalanceerd worden als je het pack tot 100% laadt. Dat balanceert alleen als je de individuele cellen parallel schakelt. Als je de cellen dan oplaadt tot 3,6 V (aangegeven in de specs van de fabrikant) met een CV lader dan loopt de stroom vanzelf terug tot 0, zijn je cellen gebalanceerd en is dit de vastgestelde hoogste capaciteit dus 100%.

Daar zit jouw spraakverwarring: er word niet beweerd dat cellen balanceren bij de maximale laadspanning; cellen balanceren bij de -door de balanceerelectronica- ingestelde maximum laadspanning. Bereik je die niet, dan gaat de elctronica ook niet balanceren.

en
Ik quote nog maar een keer. Volgens mij was dat wel wat je zei, dat deel over de ingebouwde balanceerelectronica stond er namelijk niet bij. Dat had ik er dan zelf bij moeten bedenken? Zoals het er nu staat balanceren de cellen automagisch als je ze tot 100% laadt. Overigens, als je op die electronica vertrouwt voor het balanceren zou je wel eens heeeeeel lang moeten wachten voor de cellen gebalnceerd zijn en ze ondertussen niet gebruiken.

Balanceren wil alleen maar zeggen dat alle cellen precies dezelfde spanning hebben (welke dan ook). Dat is het ultieme doel.

Er is nog een tweede balanceren, maar dat is meer aftoppen. Stel je hebt opgeladen en één cel heeft een te hoge spanning ( en een andere dus een te lage) . Dan moet de te volle cel ontladen worden omdat ie anders stuk gaat als je dat te lang laat staan.

Dat wordt gedaan door de BMS, er wordt een FET opgengezet en er loopt een stroompje door een weerstand. Stroompje, want die is minder dan een ampere en dat duurt dus even. Ttodat de spanning is gedaald en de fet weer dicht gaat.

In de quote geef je aan dat je cellen van een LFP accu parallel moet schakelen om ze tot exact dezelfde spanning op te laden. Technisch gezien klopt dit. Praktisch is dit niet want dan kun je de accubank van bijvoorbeeld 4 cellen tijdens het balancerend laden niet gebruiken.
Om ze wel tijdens het laden te kunnen gebruiken zou je ze serieel kunnen laden en een balancer/limiter per cel moeten gebruiken. Dan wordt er tijdens het laad traject niet gebalanceerd, maar alleen als de cellen bijna vol zitten. Tijdens het balanceren wordt er dan een deel van de laadstroom 'om' de cel gevoerd zodat uiteindelijk alle cellen helemaal 'vol' zitten.

Gebruik je individuele celladers, dan zal de stroom naar een volle cel nul worden omdat de cel dan op de eind laadspanning is gekomen. Bij gebruik van individuele celladers die onderling galvanisch zijn gescheiden, kun je tijdens het laden de cellen in serie laten staan en stroom uit de accubank halen voor gebruik. Door het target (de eind laadspanning) per cel gelijk te houden zal de cel met de laagste spanning de meeste laadstroom opnemen en zo het 'meest' worden geladen. De cellen met een spanning 'dichter' bij de eind laadspanning krijgen door het kleinere spanningsverschil een lagere laadstroom en worden dan 'minder' geladen. Zo ontstaat er balanceren in het gehele laadtraject en zal de celspanning per cel al tijdens het laden worden gelijkgetrokken. Dit 'balanceren' kan ook plaatsvinden als de accubank wordt gebruikt, al zal de accu tijdens het gebruik minder snel laden.
Bijzonder is dat daarbij de cel met de hoogste spanning in de serieschakeling de meeste lading zal leveren bij het ontladen. Dat wil ook zeggen dat bij gelijke ontlaad stroom (serie schakeling) de cel met de hoogste spanning het 'meest' ontlaad. Dit geeft 'automatisch balanceren' bij belasting van je accubank.

Een cel die je tot 3,6V oplaadt wordt warm vanaf 3,45V. Dit komt omdat de laadstroom die je in het traject van 3,45V (bij 20^oC) tot 3,6V toevoegt niet meer bijdraagt aan de lading in de cel maar omgezet wordt in warmte. Is dat erg? Nee, maar het vermindert de levensduur van de cel. Ik ga er vanuit dat dit niet je bedoeling is.
Groeten, Peper.

Peper schreef : OK, dat zijn dus twee verschillende discussies. Boarderbas die schreef dat cellen automatisch balanceren bij 100% laden maar eigenlijk bedoelde dat de BMS met balancer dan ingrijpt. Als je slecht gebalanceerde cellen op die manier wilt balanceren ben je een eeuwigheid bezig. En jou benadering die ik begrijp, en bedankt voor de uitgebreide toelichting. Of het handig is om vier laders te hebben voor een pack die allemaal op exact dezelfde eindspanning ingesteld worden is dan weer een andere vraag. Ten aanzien van de maximale laadspanning heb ik verwezen naar de specs van de leverancier. In veel gevallen geeft die 3.65 aan en ik denk dat het handig is als je daar iets onder gaat zitten vandaar mijn voorbeeld van 3.6. Maar nogmaals kijk naar de specs. De aanpak van balanceren met het laden van parallel geschakelde cellen is niet heel omslachtig, zeker niet als je gematchte cellen hebt. Dan doe je dat voor de zekerheid de eerste keer. Vervolgens hou je ze goed in de gaten en heb je in de winter een keer niks te doen dan doe je het nog een keer.

roozeboos schreef :
En dat kan dus extreem lang (enkele weken) duren

roozeboos schreef :
Volgens mij is één van de belangrijkste redenen om te balanceren dat als één bepaalde cel een hogere spanning heeft deze eerder dan de andere cellem 'vol' zit. Dan wordt, afhankelijk van het BMS, het laden voor alle cellen gestopt waardoor je niet de maximale capaciteit gebruikt, of het laden gaat door omdat het BMS dat niet in de gaten heeft en denkt dat het pack nog niet op spanning is met als gevolg dat je de cel met hoogste spanning de vernieling injaagt.

silerberend schreef :
Toen ik een jaar of 6 geleden mijn LFP cellen kocht kreeg ik als eind laadspanning voor een cel 4,2V op. Binnen een jaar was dat teruggebracht tot 4,0V. Na nog een jaar was dat 3,9V en binnen datzelfde jaar werd dat 3,8V. Toen werd het 3,7V en inmiddels is het dus 3,65V geworden. Dit alles voor LiYFePO₄ cellen.
Er werd tevens aangeraden om eens in de drie maanden de cellen tot 4V op te laden. Dit was om de cellen te balanceren en op een gelijke spanning te brengen.
Kijk je niet naar de specs, maar naar het spanningsverloop van de cel bij laden uit een constante stroombron dan is die curve bijna vlak tussen 2,9V en 3,4V. Boven de 3,4V gaat de curve stijl omhoog en zijn ze zo vriendelijk de SOC van de cel in procenten weer te geven, dan staat er 100% bij 3,4V en is de cel vol. Alles wat je er meer instopt maakt de cel warm en veroorzaakt 'Lithium plating' ofwel slijtage.
Gezien de aanpassing van de eind laadspanning in een korte periode, heb ik argwaan gekregen en vertrouw de spec's niet meer. De opgegeven spec's zijn van uitgekauwde kauwgom en hebben voor mij geen waarde.

Ik heb mijn cellen (16 stuks 100Ah 5kWh accubank) nooit boven de 3,4V geladen. Omdat ik ze nu met mijn 'alles etende lader' laadt (16 DC/DC converters met een maximale uitgangsstroom van 5A) zullen ze ook nooit boven 3,4V komen.
Ik zeg je dat het om de 3 maanden uit je boot halen van 16 100Ah cellen veel minder handig is dan het hebben van 16 laders. Dat is wel afhankelijk van hoe je het bekijkt!
Groeten, Peper.

Peper schreef : Ja, dat lijkt mij ook een hele klus.

Uithalen is ook niet nodig natuurlijk, maar goed.
zo heeft iedere techneut zijn eigen oplossing, en zal deze met hand en tand verdedigen, als zijnde de beste.

Zo monitor van mijn 55 volt bank ik de celspanningen op de multiview
Het pakket wordt serïeel geladen door een 20 ampere lader.
Lopen de cellen eventueel uit de pas, dan kan ik met een los ladertje die (4 parallel geschakelde) cellen opladen tot de juiste spanning. Ja dat kost dan wat tijd, maar gebeurt ook nooit.

Als je een LiFePo4 accu serieel gaat laden waarvan de cellen onderling in verschillende SOC hebben en de spanning per cel in de gaten houdt zul je merken dat zolang de spanning per cel tussen de 3,2 en 3,4 volt is er nauwelijks waarneembare verschillen tussen de cellen zal zitten. Hooguit 0,05 Volt. Pas als de spanning voor de eerste cel boven de ±3,45 volt gaat stijgen zul je merken dat de cellen uit de pas lopen. Het zelfde gaat op voor ontladen.
Met andere woorden je kunt alleen de cellen in ballans brengen door bijna volledig te ont/vol laden. Bottom en top balancing

3Noreen schreef :
Dat is het bezwaar van serieel laden ten opzichte van individueel per cel laden. Daarbij worden de spanningen van af de eerste mA laadstroom gelijk getrokken omdat voor elke cel een vastgestelde, (meestal dezelfde) eind laadspanning is. Zelfs als de cellen een verschillende SOC hebben!
Worden de cellen belast (ontladen) tijdens het laden dan nog zal de individuele cel naar de ingestelde eind laadspanning willen brengen. (vastgesteld bij een test voorafgaande aan de 'jaartest' van 4 OEM 72Ah cellen). Hierbij geldt wel dat de cellen met de kleinste capaciteit het eerste vol zijn en de eind laadspanning van de converters het eerste bereiken. Het extra balanceer effect bestaat dan uit het feit dat op dat punt de converters voor de kleine en reeds opgeladen cellen geen vermogen meer opnemen van de bron en de grote en nog deels 'lege' cellen nu al het beschikbare vermogen krijgen om te laden.
Bij de inzet van een individuele cellader worden de cellen tijdens het laden vanaf ca 20% SOC tot 99% SOC gebalanceerd en er wordt bij tussentijdse belasting en eventuele onbalans 'automagisch' ingegrepen en op basis van het verschil tussen de vastgestelde eind laadspanning per cel en de actuele spanning van die cel, bijgesteld.
Bij ontladen zonder de individuele celladers in functie ontstaat ook balancing doordat de cel met de hoogste actuele celspanning ook de meeste capaciteit afgeeft (Q = C x U Ofwel Q in coulomb = de capaciteit in Farad x de klemspanning van de cel)
Groeten, Peper.

Ik zie het vrij simpel. Bij het laden kun je serieel of individueel geen verschil in klemspanning zien tussen bijvoorbeeld 60% SOC of 90% SOC

Dat is ook zo en de laadstroom die dan langdurig hetzelfde terwijl de SOC erg varieert. Toch wil ik graag rekening houden met parameters die niet uit deze curve naar voren komen, maar juist bij het volgen van andere parameters wel heel uitgesproken zijn. In het gebied tussen 60 en 90% SOC wordt er dan ook maar weinig 'gebalanceerd'. Of de curve goed vergelijkingsmateriaal biedt om het verschil tussen serieel en parallel te duiden... Ik ben weer sceptisch of dat zo is.
Maar van 90 tot 99% is de toename van de celspanning spectaculair en zul je met een CV lader alle 'balanceerwerk' kunnen doen.

Dit is overigens een curve die gebruik maakt van de effectieve SOC en niet van de werkelijke SOC en dat kun je zien aan het feit dat de curve bij '0% SOC' uitgaat van ongeveer 3V celspanning. Dat is niet reëel, bij 3V celspanning heeft een LFP cel nog 20% tot 30% SOC (afhankelijk van de temperatuur). Aan de andere kant voorkomt het gebruik van deze curve wel de mogelijke diep ontlading van een cel en geeft een aanwijzing dat de laagste spanning voor de instelling van een diep ontlaad alarm of afschakeling bij 12V (bij een accupack van 4 cellen) zou moeten plaatsvinden. In werkelijkheid kun je bij een LFP cel wel tot 2,5V ontladen voordat je de 'niet meer te laden' drempel overgaat. De curve geeft een voorzichtige weergave en gaat niet tot de marges. Verder kun je volgens de curve tot voorbij 100% laden dat terwijl je de tank van je auto niet tot 110% kunt 'laden'. Ik ben wantrouwend tegenover presentaties als deze... Aan de andere kant gebruik ik dezelfde curve om iets te verduidelijken.

Groeten, Peper.

3Noreen schreef :
Dat doe je voordat je de cellen in gebruik neemt. Je gaat eerst balanceren en als je goed gematchte cellen hebt blijven ze vervolgens langdurig in balans.

Dan nog even een terzijde bij deze discussie. Bij de laadkarakteristiek van de Orion Smart 12/12 30A DC/DC lader van dat mer had ik een vraag. In plaats van te stoppen met laden gaat deze namelijk over op druppelladen. Mijn vraag aan Victron was: "Derde stadium laden via Orion. (druppelladen) Lopen we dan geen gevaar dat de Lifepo4 accu toch te ver wordt opgeladen?" Antwoord:
"De floatspanning is dusdanig laag dat de lithium nauwelijks wordt geladen, dus overladen is niet mogelijk." Volgens mij is het toch beter om het laden na het bereiken van de ingestelde eindspanning volledig te stoppen.

silerberend schreef :
Dat zou ik bij dit apparaat zeker doen. De man liegt niet! Een LCM accu met een eind laadspanning van 4V wordt met 4V als float spanning zeker niet overladen en niet beschadigt en het is een Lithium ion accu. De lader is dus geschikt voor Li-ion accu's, maar ik wil die lader niet.
Het is iets anders als je de eind laadspanning van de floatfase instelbaar is, dan zou je deze op 3,4V kunnen instellen of als je heel lang plezier van je accu wilt hebben op 3,3V. Je zou echt een top-lader hebben als deze de eind laadspanning varieert met de temperatuur zodat bij 5oC de spanning op 3,0V per cel kunt stellen en dat de eind laadspanning bij 20oC oploopt naar 3,4V per cel.
Het is niet nodig een float fase te gebruiken bij Li-ion cellen, de zelfontlading is zo laag dat je ze niet hoeft te 'floaten' om ze vol te houden.
Groeten, Peper

silerberend schreef :
Absoluut Maar ook na 7 jaar intensief gebruik zoals die van mij ? Bij ons aan boord gaat er zo'n 1,4 - 1,8 kWh per dag in en uit. Dat is niet mijn ervaring. Na de winter is er altijd wat verschil in geslopen.

Peper schreef :
Hij gebruikte de term Lithium als afkorting voor LiFePo4. Ik voel er weinig voor om die door te laden ook al is het "float". Ook ben ik er voorstander van dat de lader intelligent genoeg is en dat er pas in geval van 'nood' een beroep op de BMS gedaan zou moeten worden. Welke (maar liefst 16) DC/DC laders gebruik jij?

silerberend schreef :
De standaardinstelling van de Orion is 13,5V druppellading ofwel 3,375V/cel. Dat is zelfs minder als de door Peper continu aangesloten 3,4 V. Bij die spanning kan je onmogelijk een LifePo4 cel overladen.
Overigens kan je als je dat wil die spanning nog anders instellen, maar lijkt mij overbodig.

Je weet zeker dat hij de term 'Lithium' niet gebruikte voor Lithium Cobalt Manganaat of voor Lithium Titanaat? Er zijn ongeveer 4 soorten Lithium ion cellen en het zal niet voor het eerst zijn dat ze door elkaar worden gehaald.

Dat zijn 4 pcb's met 4 Mornsun converters elk. Ze zijn beschreven in het 'alles etende lader' topic. Elke converter kan 9 tot 36V op de ingang hebben en kunnen 3,3V aan de uitgang geven bij 4,5A. De converters kunnen direct worden gevoed uit een zonnepaneel en hebben geen MPPT regelaar nodig, maar ook uit een eenvoudige gelijkrichter acculader. Het laadvermogen is ongeveer 15W per converter en er kan 240Wp aan zonnepaneel vermogen worden aangesloten, maar minder kan ook (momenteel 80Wp) Bij te weinig zon instraling gaan de converters 'hikken' en schakelen zichzelf in en uit. Als het donker wordt schakelen ze zichzelf uit. Door de beperkte laadspanning per cel kan de lader altijd aangesloten blijven. Voor de winter haal ik de lader eraf zodat er niet geladen kan worden bij temperaturen onder nul. Ik ben bezig net een thermostaat die de stroom door de converters onderbreekt bij temperaturen onder 0.

Groeten, Peper.

Ce est parti schreef :
Nee, dat is niet nodig tenzij je wilt laden bij temperaturen onder 5^oC.

Langdurig op 3,4 volt houden resulteert in het laden tot 80% SOC