Onderwerp: Enkele LiFePo4 bank zonder startaccu: wat nu?

Ondertussen is de lfp ingebouwd, getest en een proefrondje mee gevaren.

Korte verslag over de tijdlijn tot nu en dan wat ervaringen tot nu toe.
30 maart werd de groupbuy lfp geleverd bij Nardus en 4 cellen daar opgehaald.
Ondertussen ook de meeste hardware thuis wel binnen.
De laatste week van april begonnen de batterijbox te vullen en topgeladen en topgebalanceerd met de 20A/3.6V lfp lader van GWL.
En eerst nog een keer gaan zeilen voordat de loodcellen eruit gingen. Het was koud!

Maandag 3 mei de loodcellen (service en start) eruit gehaald en begonnen met de enkele lfp inbouwen.
Je kan heel lang thuis puzzelen maar in de praktijk is het vaak net anders. Het kan handiger en praktiser.

De accubak: daar zitten alleen cellen in en er komen draden uit. Geen componenten in de box.
2x naar de hoofdschakelaars;
5x sense naar de bms
5x naar de balancer
5x naar 4 Anderson stekkers om de cellen individueel te kunnen laden (zie: #1285294)

De eerste 12 draden gaan naar de verdeelkast onder de ingang.
In die kast toegevoegd:
bms4s van hlpdata
balancer van HLPdata
350A zekering naar de lfp
twee relais van GWL voor low voltage: voor vl: low voltage en vv: very low voltage
vier NC autorelais voor high voltage, high temperature en accu temperature: twee om de dynamo te ontkoppelen van de regulator en twee om de waloplader te ontkoppelen.
350A shunt in de min met een battery monitor (deze thuis na het volladen op 100% gezet)

Ervaring:
De support van hlpdata/Peter Ohman is super. Terwijl je bezig bent krijg je antwoord op je vragen en bij problemen denkt hij mee om achter de oorzaak te komen.
Hij start ook al 3 jaar vanaf zijn lfp dus is vertrouwd met de keuze die ik gemaakt heb.

Tegenslag (zie ook:#1291612 starten op lfp)
Het inbouwen en testen ging goed totdat we de motor gingen starten. Hierbij schakelden de relais uit. Na diverse testen zijn we na een week tot de conclusie gekomen dat tijdens het starten de (-) een dusdanig zwieper krijgt dat er een positieve deltaV ontstaat met de andere schakelpolen van het relais. Het vv relais wordt daardoor uitgeschakeld.
Dit heeft nogal wat tijd gekost om uit te vinden en om een oplossing te vinden.
De service gebruikers (incl bms) en de startmotor betrekken allebei hun (-) en (+) van de hoofdschakelaars. Het is ongeveer 1.2 m naar de accu en .8m naar de startmotor en daar zit dus de aftakking voorde servicegebruikers.
Het verbinden van beide direct aan de accupolen is de oplossing. Dit is nu tijdelijk alleen voor de bms gedaan, maar wordt straks gedaan voor alle gebruikers. Dat kost twee extra hoofdschakelaars en de plek daarvoor wordt gevonden door dubbelpolige hoofdschakelaars te nemen: 1 voor het motorcircuit en 1 voor de servicegebruikers.

Uitstaande verbeteringen:
Verbuikers opdelen
Opdelen van primary en secundaire verbruikers (nu een en hetzelfde niveau). Na lichtseinen en een buzzeralarm schakelt uiteindelijk vl af als fysiek sein: motor starten en opladen. Komt dat niet uit dan heb je opdat moment nog navigatieverlichting, USB en 12V.
Als ik zover in de bonen ben dat ik licht, alarm en het uitschakelen van bijna alles niet door heb, dan schakelt alles af.
De motor is niet geschakeld die kan altijd aan, ook dan nog. De startreserve in de accu wordt dus maximaal beschermd.

Dubbelpolige hoofdschakelaars monteren.
En een extra hoofdschakelaar om te schakelen tussen alles uit maar bms aan (om bijvoorbeeld te kunnen laden) en alles uit/dood schip.

Een grotere wallader.
10A/13.8V is wel erg karig, na aftrek gebruikers blijft 5A als je aanwezig bent.
Gezien plaatsing in de motorruimte zoek ik een gesloten model gericht op lfp dwz volle bulk tot aan de knik en dan naar een paar A terugschakelend om het balanceren tijd te geven. Nog geen gesloten model gevonden voor plaatsing in motorruimte.

In mijn volgende bericht een verslag van de long run zaterdag waar het temperatuurverloop van de dynamo is bijgehouden zoals in de aanhef aangekondigd.

De long run en de dynamo temperatuur:
Betreft een Farymann 18W (Sole, Allpa mini) 7 pk diesel met permanent magneet dynamo die 0-13A levert.

2.5 uur uur gevaren op 5kn plus 15 min haven uit en weer in, dus totaal 3 uur.
Bij vertrek rond 205Ah gevuld en ongeveer 13.4V.
Temeparaturen gemeten met de bms alsmede met een losse sensor. Verschil steeds ongeveer 1C.
Vertrokken op 22grC (22C) en die stijgt snel. Na 1 uur (15+45min) 60C.
Eerste 5C binnen 5min.
Na 2:45 uur 73C. Laatste 5gr in 45 min.
De curve vlakt dus behoorlijk af; ik heb net het einde niet bereikt.

Ook bijzonder vermeldenswaard: in de 15 min de haven binnen sukkelen en aanleggen is de temperatuur al gezakt naar 63 met de motor nog aan, maar op laag toerental.

In de 2:30 uur bij ongeveer 5 kn levert de dynamo ongeveer 9A.

Dit betekent dat 2:30 uur motoren kan met een max setting van 70C voor het afschakelen van de dynamo.
Na uitgeschakeld te zijn geweest kan de dynamo weer aan bij een volgende motor start.

Bijvoorbeeld het aanbrengen van de boot in IJmuiden voor een oversteek gaat dus niet af van de autonomie op zee.
Als de bms waarschuwt voor low voltage dan is de natuurlijke handeling om de motor te starten de oplossing.
Met koelkast uit laadt je dan ongeveer 15Ah bij hetgeen met koelkast uit ook weer 3 uur autonomie geeft zonder motor.

Het doel: de autonomie vergroten is dus behaald.

Uitstaande verbeteringen/metingen:
Controle of dit ook werkt bij 20% SoC. Zorgt een grotere deltaV dan voor meer stroom en meer warmte en een relatief veel kortere oplaadduur voordat 70C bereikt wordt of is het netto resultaat in Ah hetzelfde.
Een alternatief voor eenmalig uit en pas weer aan bij de volgende start van de motor.

Bovenstaande dus nog allemaal zonder de aangereikte alternatieven uit de eerdere discussies.

Keurige aanpak en prima analyse!
Cheers, Walt

Charge off HighT-dynamo staat op 72 en charge restart op 0 grC.

Met deze setup een rondje Noord-Holland gedaan begin juli.
Probleem bij herstart dynamoladen op 0gr is dat deze niet meer automatisch aan gaat.
Het Charge off signaal wordt gegenereerd door zowel LowT-lfp, HighT-dynamo als HighV van de hoogste cel. Dat betekent dat in de box ook de walstroom niet laat. Resetten van de bms is dan e e n oplossing.

Wat is nu een redelijke herstart temperatuur waarbij je zeker weet dat de motor eerst uit geweest is?
Tot hoeveel koelt de dynamo af, terwijl de motor blijft draaien?
Terug in de box zag ik waardes van 55-65 grC. Dat is na zeilen, moeten een tijdje uit en na zeilen bergen en de box in. Dwz max 30 min en op sukkel tempo.
Ingesteld op 40grC

Nu onderweg in een rondje Noord-Holland solo. Vrijdag naar IJmuiden gemoterd en wilde in box opladen.
Lfp is namelijk bij vertrek niet vol, dan gebruik onderweg (1/3 met dynamoladen aan; 2/3 uit ivm HighT)..
Temperatuur zakt snel tot 45grC en daarna steeds langzamer.
Charge on temperatuur aangepast naar 45grC.

Daar het zaterdag windstil was heb ik van de 6,5 uur IJmuiden-Texel 5,5 uur gemoterd. Daar ook geconstateerd dan de dynamo temperatuur doorloopt naar 74grC en daar blijft als je op dienstsnelheid vaart. Als je lang vaart warmt natuurlijk alles door en door op. Buitentemepratuur was 20-25; water 20gr. Dat betekent ook dat er niet veel te regelen valt. Wel gek dat dit de eindtemperatuur is zonder belasting terwijl de max volgens de manual 70 grC zou zijn. Tzt maar eens verder navragen.

En dan een andere ervaring die zowel bij “link welke SRR-relais” zou passen als bij je grootste blunders of als bij “Groot Geluk” gehad.

Zoals aangegeven in “link welke SRR-relais” meldde ik dat mijn relais’ warm werden en bij walladen op 25A zelfs heet.
Ik hield de Charge-Off relais dan ook in de gaten oa nav de gemelde ervaringen met relais van 3Noreen, waarvoor nogmaals dank!

De hete relais gaven ook wat plastic-lucht.
Het laden met de nieuwe Victron IP65 ging ook niet lekker. Ook niet op 10A. Hij schakelde heel snel over op Abs. Ook als je die omschakeling verzette van 14,4 naar 14,5V. Eerst navragen bij Victron of eerst de warme relais vervangen door betere. De warmteontwikkeling is weerstand, is spanningsval, kan een verstoring zijn voor de Victron (die geen aparte Vsense heeft), dus eerst maar die relais oplossen....

In IJmuiden maar zo gelaten. ‘s Ochtend bijna vol 240Ah. Meer dan genoeg.
Op Texel vandaag willen bijladen voor morgen, want ondertussen op 135Ah. Zeilverbruik in 7-8Ah. Havenverbruik 4-6Ah. Basis is de koelkast a 3,8 Ah. Niets, 0 A! Een beetje frunniken aan de relais: 0,2A.
Daarna niets meer.

Relais en harnassen uit elkaar: harnassen vervormd. De relais niet!
MK-lampje erbij: stroomkabels aangetast. Deels aan elkaar geplakt. Deels blanke kabel, grijs, bros en één los.
Duidelijk: kabel te heet geworden. Gek, want dezelfde diameter als van de nieuwe lader.

Dymamo-laadkabel: idem bij het relais in de AC verbinding tussen dynamo en regulator.
Bij de stekker naar de regulator de stekker deels gesmolten.

Geluk: geen sluiting, niets kapot (zover ik weet); geen brand!
SSR-relais keuze: de huidige automobiel relais zien er nog goed uit. Maar vervangen door een SSR is nog steeds een wens.

Grootste blunder: de verhitte draad oogt grijs. Een stuk originele kabel erbij gepakt. Alle lfp spullen zijn nog aan boord. Stukje kabel vrijgemaakt een bekrapt: zilverkleurig! Geen vol-koper. Ik neem aan CCA.
Mantel bekeken: staat geen belastingsklasse op.
Ik moet dus het verkeerde besteld hebben en moet dat nakijken.

Oplossing voor nu:
Kabels naar de dynamo-chargeoff relais afgeknipt en afgeplakt: dwz nu geen dynamoladen.
Kabels naar de wallaad-chargeoff relais afgeknipt en afgeplakt en de Victron laadkabels met klemmen op de hoofdschakelaars: dwz nu geen HighV cel bewaking meer.
De Victron moet zelf tijdig afschakelen dan wel doe ik dit obv de accumonitor. 7 uur te gaan. 3 uur hoog plus vannacht laag.

Dit even een uurtje aangekeken en op dit ‘succes’ een drankje gaan halen in de Compagnie aan de haven.

Ik voeg zodadelijk de foto’s toe zodra terug aan boord.



Harnas gesmolten



Relais' lijken vooralsnog in orde



Langkabel naar relaisharnas



AC verbindingstekker tussen regulator relais en dynamo



Schoongeschrapte kabel: kopercoating...



Dan maar laden buiten de bus om...

NB: indachtig de discussie in "LiFePO4 voor leken" over zekeringen. Dat helpt hier niet. Dat de kabel inferieur is, was uiteraard niet mee gerekend.

Les: gezonde achterdocht op eigenbouw is prima.

Nuttige post; dankje voor deze analyse!

Kun je aangeven welk probleem nu veroorzaakt is door
-overgangsweerstand in connector leidend tot gesmolten connector?
-te dunne of verkeerde materiaal kabel/mantel tot (door?)gesmolten mantel?
-bewuste kabel opgenomen in loom waardoor deze haar warmte niet kwijt kon?

Zal een flinke opluchting zijn naar flinke schrik!

Ps zie net je later toegevoegde foto’s: oververhitting in kabelboom valt af dus!

Oorzaak: kabel met de juiste diameter voor koper, maar onbewust CCA gebruikt.

De kabel is eerst heet geworden in de harnassen en dit eerst opgemerkt als hete relais.
Maar ik zie dit ook bij de stekkers en op enkele plaatsen waar de kabel mee vastge-t-rapt aan de overige kabelloop. Overal waar extra isolatie zat in er kabelschade.

Wat is er anders dan vorige maand:
-wederom gemoterd tot HighT-dynamo-charge-off: cummulatief op eerdere keren.
Tussendoor alleen haven uit en in.
-lange nacht geladen! langer dan voorheen. En af en toe toch gekeken wat er met 25A gebeurde ipv 10A.
Voorheen met de Ctek van 10A kwam ik niet boven de 8A uit.

Ik sluit niet uit dat overgangsweerstanden een aanvullende rol hebben gespeeld.

De relais vervangen door SSR’s met aansluitbouten/ogen zou die zorg ook wegnemen.
De huidige pennen vind ik nogal iel. Ook als ik dit met de Victron stekker vergelijk (laatste foto).

NB: de Victron gedraagt zich nu ook beter. Gaf die eerst 14,3V aan en dan snel naar 14,4V en gelijk over naar bulk (binnen 15-60min max). nu begonnen bij 13,4 en loopt nu verder op. Nu na 4 uur op 13,6V en dus ook nog steeds in bulk zoals je verwacht.

Het is best wel leerzaam om om met een warmtebeeldcamera even te kijken wat er gebeurt als er stroom loopt. Even zo'n ding lenen.

stroom


beeld van de kabels bij de omvormer



Hier bij de shunt

Laatste ervaring met starten op lfp.
Meldde ik eerder dat de motor binnen 1s startte, lees #1291612, bij het varen nu naar het hijsen voor de winter was dat 3-4s (niet meegeteld). Dit had ik ook na een hele koude nacht op de Markerwadden vorige maand.

Deze keer de verschillen opgeschreven.
lfp 280Ah; was dezelfde
Spanning 12,7V; was 13,2V
Accu- en motortemperatuur 9ºC; was rond 19ºC

Ik neem vooralsnog aan dat dit door de koude start veroorzaakt wordt.

Temperatuur is een belangrijke factor bij LFP accu's. Je 'mist al een half volt' bij 10oC temperatuur verlaging. Bij een accu temperatuur van 0oC valt de celspanning van 3,3V terug naar 2,5V en jun je de accu beter niet meer laden tot de accu temperatuur boven de 5oC is gekomen.
'Vroegah' toen we nog 6V loodzwavelzuur in de auto's hadden werd aangeraden eerst het 'grootlicht' aan te zetten om door de stroom door de inwendige weerstand eerst de accu iets te verwarmen. Dan nam de capaciteit van de accu iets toe. Dat werkte 2 kanten op... Had je al een rotte accu, dan was deze nu definitief leeg en anders werd de beschikbare capaciteit iets groter en startte de motor.
De viscositeit van de olie speelt ook een rol. Koude olie is 'dikker' en dat start lastiger.
Groeten, Peper.

Oud draadje wat je net in een ander draadje even wakker schudde:

“open celspanning LiFePO4 is afhankelijk van SOC maar vooral van temperatuur”

Hoe heb je dit geconstateerd en/of beredeneerd? Ik ben dit effect eigenlijk niet bij andere bronnen tegengekomen. Metingen in onderstaande link laten juist een behoorlijk ongevoelige relatie zien: worst-case 12 mV bij 30 grC verschil (=4 mV per 10 grC). Jij stelt 500 mV per 10 grC verschil!

Hoe zit dit nu?





Bron van metingen:
The Relationship of Voltage and SOC of LiFePO4 batteries in different temperatures

Wat is CCA? Cold cranking amps?

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Copper Cladded Aluminium in dit geval. Vaak aangetroffen in als “100% koper” verkochtte goedkope Chineee kabels.

Booty24 schreef :
Bij de start van het seizoen geen last van gehad, maar deze zomer wel weer.

Oorzaak nu zat in een compleet andere hoek: klepspeling te gering.
Daar de wachtsteiger bij die sluis geen landverbinding had, heb ik mezelf kleppen stellen moeten aanleren. Dat gaat nu bijna prima.

Bijna! Mijn probleem daarbij is: Veelvuldig kort varen gaat prima. Bij een lange motortocht (oa SMR), waarbij ik twee dagen moet motoren verloopt de afstelling weer en start daarna niet meer (heen en terug gebeurd). Ook niet na afkoelen. Ook niet de volgende dag. De speling wordt niet groter maar kleiner (en dan komt de klep niet dicht).
Het kan dus draaitijd zijn of compleet doorwarmen van de motor?

Het is een schroevendraaier draadeind met een moertje als borging die ik heel vast draai (vind ik).

Hoe doen jullie het borgen van zo’n steel?
Vast met schroevendraaier en sleutel (zo doe ik het)? schroevendraaier met dwarsstang en sleutel? Locktide? Anders?

Gebruiken jullie de standaard speling (hier 0,2mm) of juist iets meer?

Motor betreft een Farymann 18W eenpitter uit 2015, waar weinig hocus pocus op zit.

(Het gekke met de lfp aan boord is wel dat met alles wat er gebeurd je eerst aan de lfp denkt en dan pas naar de gwone dingen....).

Nuttig draadje did. Op aanraden van 3Noreen gaan wij de oplossing met 1 Lifepo accu en geen startaccu toch uit de weg, de motor (BBM) wordt gestart vanaf een motorfiets accu die ook door de laadspoel opgeladen mag worden. De motor krijgt daarmee een eigen hoofdschakelaar. Verder moet het worden

- 4x lifepo 140 aH (van GWL)
- individuele cel bewaking middels een meer-cel voltmeter
- balancer board, handmatig te activeren
- victron battery protect voor afschakelen bij over/ondervoltage
- victron battery sense op de battery voor correctie van kabelverliezen tussen solar laders en de accu.

Bewust gekozen om het zonder BMS te doen, hopelijk komen we daar niet op terug.
Als e.e.a. klaar is eind van de winter zal ik de foto's en ervaringen delen.

De oplossing van Redshift om een Victron Battery Protect te gebruiken spreekt mij erg aan. Zeker voor de onderspanning. Ook voor te hoge spanning. Ik heb nog wel de schakelaar om handmatig de lader af te schakelen. Volgens Peper zou je de spanning vast op een niet te hoge spanning kunnen laten staan omdat de cellen, eenmaal vol zijnde, toch niets meer opnemen. Gezien andere berichten ben ik daar toch wat huiverig voor. Maar de Battery Protect is een mooie extra beveiliging.
Los van het bovenstaande: ik heb een Lifepo4 accu van 25,6 V 100A van grueniq.de
Ze geven 5 jaar garantie. Of die garantie in de praktijk echt werkt weet ik natuurlijk niet.

@jkb

Houd er wel rekening mee dat de battery protect maar 1 kant op werkt ?

Dus of HVD of LVD , als je beide wilt beveiligen met battery protect zul je er 2 moeten gebruiken en de laad / ontlaad circuits moeten scheiden

Oké!!!

Nog even terugkomend op de inzet van de Battery Protect: in de handleidingen van de Battery Protect van Victron staat dat de omvormer beslist alleen op de ingang van de Battery Protect mag worden aangesloten!
Redshift zou je me jouw gebruik (schema?) van de Battery Protect nog willen toelichten?

ReneK schreef :
Dat is nieuws voor me, dank voor de tip.
Waarom zou dat ding niet bij over en onderspanning kunnen afschakelen?

[Edit] victron pagins stelt het idd duidelijk, unidirectional device. Goed dat ik de waarschuwing zie voor de installatie, dank. Ik was uitgegaan van een relais wat schakelt op een onder of overspanning en dan maakt de richting niet uit, hier wel dus,

In dat geval wordt het een onderspanningsbeveiliging en gaan de laders zorgen voor de bovenkant.

Redshift. Gezien het feit dat de omvormer alleen mag worden verbonden op de ingang van de batteryprotect werkt de onderspanningsbeveiliging dan alleen voor de gebruikers op de "load" kant. De omvormer kan nog steeds de LFP4 leegtrekken. Nu zou je aan de load-kant nog een relais kunnen hebben die, als de battery protect de loadkant uitschakelt ook de verbinding verbreekt tussen LFP4 en omvormer.
Zie ook bijlage.

een goede inverter/omvormer schakelt uit bij xx.x volt om leegtrekken van de akku te voorkomen ?

maar dit is ook een functie van de BMS (bij ons) die communiceert met oa de multiplus

jkb schreef :
Ten eerste: ik heb geen omvormer dus dit is op mijn situatie helemaal niet van toepassing.

Ten tweede: victron schrijft in het document wat je meestuurt hoe het wel moet; je voedt de omvormer direct van de accu, en regelt de (onderspannings)beveiliging door de plus van de batteryprotect aan te sluiten op de remote port van de omvormer. Deze moet daar op triggeren neem ik aan en afschakelen als hij geen spanning detecteert.

Geen tweede relais nodig in dat geval dus.

Maar wat ik oorspronkelijk wou (zowel over als onderspanningsbeveiliging) blijkt dus niet te gaan.

Precies daar voor heb ik een SBM printje, dat schakelt af als er iets niet in de haak is, ook op celniveau. De omvormer en koelkast kunnen daar prima achter, want die hebben een eigen onderspanningsbeveiliging. Een euvel op celniveau is geen plotse gebeurtenis. De kans dat een omvormer de boel tot de laatste druppel leegtrekt én dat juist dan er een celprobleem is is nihil en kan dan ook geen kwaad. Celproblemen kunnen alleen kwaad bij laden.

ReneK schreef : Je hebt helemaal gelijk. Mijn Victron Multiplus gewoon daar goed op instellen. Ben ik van het eventuele probleem van de onderspanning af. Dank.