Onderwerp: Dynamo regelaar Lifepo4

Wat doen die DCDC converters als het aangeboden vermogen van de zonnepanelen niet voldoende is?
Regelen ze dan terug, of stoppen ze helemaal én nog belangrijker doen ze dat allemaal gelijktijdig en evenveel?

Datasheet gelezen? Modules koppelen, zodat alle celladers uit gaan zodra de eerste in “undervoltage gaat.

In de praktijk zal het zo zijn dat je niet met zon kunt laden, tenzij je PV systeem die 15A kan leveren.

PvO schreef :
Zie een stukje terug, degene die aan de laagste cel hangt lijkt als eerste aan te gaan.
(Discussie tussen Peper en ik)

Je kunt lang en breed discussieren over het gedrag en features van DC-DC converters (CC-CV laders), maar zolang het probleem van afschakelen bij een bepaald residual amperage niet getackeld is, is dat tamelijk zinloos.

De voorgestelde converters hebben een enable/disable feature, wat een relais of fet uitspaart, maar waar het om gaat is wie en op welke criteria dat uit/aanschakelen gaat plaatsvinden.
Zoals het nu staat is de voorgestelde oplossing star en met oneindige CV fase, die gegarandeerd over-charging gaat veroorzaken, ook bij 3.45V.
Over-charging vindt plaats tussen het moment dat de minimaal vereiste risidual stroom is bereikt en het punt dat de laadstroom 0 is.
Vanaf dit punt worden de over-charged cellen ook nog eens constant “opgetopt” wanneer er loads zijn. Not good!
Maar met uitschakelen bij bereiken van de residual laadstroom ben je er niet. Je moet ook een mechanisme hebben om weer in te schakelen.
Tot deze zaken zijn opgelost is deze “oplossing” m.i. onbruikbaar.

Een heel grove manier zou zijn om een externe timers toe te passen, die starten bij bereiken van de absorptie spanning en bij time out de converters uischakelen, maar dat wordt enorm natte vinger werk.
Zoals op de Nordkyn site terecht wordt opgemerkt is het onmogelijk om een correcte absorptie tijdsduur te bepalen.
Met een MCU en 4 shunts voor stroom meting en 4 outputs om de converters te schakelen is het op te lossen. De software zou tamelijk eenvoudig zijn. Maar de eenvoud van het voorgestelde systeem is dan wel zoek.

Edit: Je zou ook de absorptie fase helemaal kunnen afschaffen en 4 voltage switches kunnen aansluiten die de converters uitschakelen bij het bereiken van de absorptie spanning. Op die manier degradeer je de converters tot CC only laders en zou je regelmatig op de een of andere manier een complete laadcycle moeten uitvoeren om memory effect op te heffen. Ook niet geweldig.

Nachtvlinder schreef :
Aha, die had ik nog niet gezien. Ik was getriggerd op Murata typen, maar met nagenoeg dezelfde specificaties. Ook met flens en bij Mouser.

Nou gezien de prijs worden het zeker geen Vicor's. Ik blijf bij de Murata's.:

"The output of these DC-DC converters have current limit using the "hiccup" autostart technique and the outputs may be short-circuited indefinitely"

Nachtvlinder schreef :
De converters worden (zijn) gemonteerd op een grote koelplaat en worden bij gebruik niet warmer dan 25-35 graden

@ waltB en Rooz

Het werkt al 2 jaar bij een forumlid zo zonder enig probleem, met lieren etc. Maar omdat de reactie en de weerstand hier zó voorspelbaar is, heeft het forumlid dat expres nooit vermeld.
Dus gooi ik maar de knuppel in het hoenderhok, en jawel hoor....

Daarbij, die cellen kosten dus nauwelijks meer dan lood, dus wat is er te verliezen??

Wie niet waagt, zal zeker nooit winnen.

Wat betreft het doorladen is nog wel verbetering te maken met de enabe/disable pin en een spanning sensor o.i.d.
Wie weet, ik heb de cellen nog niet in huis.




No hard feelings....

FKZ schreef :
Als je een goede lader hebt, is het een 100% duty-cucle stroom bron. Alstie uit fikt was het rommel.
Ik heb op de nieuwe boot helemaal geen lader, maar een nieuwe 25A liggen. Ik weet nog niet of die noodzakelijk blijkt?

Nachtvlinder schreef :
Dat denk ik ook niet, ze komen niet door de opstartstroom heen.

WaltB schreef :
Inschakelen wat mij betreft handmatig, op het moment dat je het weer nodig vindt een laadcyclus te doorlopen. Dat kan dagen of weken later zijn. Laadstroom zal dan hoger zijn dan Imin waardoor aan de laadvoorwaarde is voldaan. Geen auto-reset dus maar een druktoets die een latching circuit bekrachtigd dat tript onder Imin.

Detectie Imin idd via een shunt. Niet in de uitgang van de lader (want die levert tijdens het laden ook stroom naar ingeschakelde gebruikers, waardoor Imin wellicht nooit doorkruist wordt), maar direct naar de cellen. Zoals de shunt van een reguliere accumonitor.

Ik heb het draadje nog een keer doorgelezen en moet er wel om grinniken

1) start met eenvoudige installatie
2) er worden moeilijke oplossingen verzonnen (die waarschijnlijk meer kwaad dan goed doen) voor zelf verzonnen problemen
3) door de oplossingen wordt de hele installatie moeilijk en onoverzichtelijk
4) pro’s en con’s worden afgewogen
5) lifepo4 kost net zoveel als lood dus we gaan het wel zien

-: als lifepo4 net zoveel kost als lood , en je hebt goede laders , waarom al die poeha ?

Stel je mppt voor de zonnepanelen goed in
Stel je walstroom lader goed in
Monteer een alternator met interne temperatuur regeling
Zorg voor een AGM start akku zodat de alternator niet defect gaat als de BMS een keer ingrijpt
Gebruik de meest eenvoudige BMS of balancing bordjes

Klaar ! En als ze maar 1000 cycles meegaan is het prima (ben ik het trouwens helemaal mee eens)

Het enige waar ik het niet mee eens ben , en wat ook niet door wetenschappelijk onderzoek ondersteund wordt , is de stellige stelling dat het goed/beter is om de cellen tot max 3.45v te laden dan tot 3.65v

En dan nog , mocht laden tot 3.45v je levensduur verkorten tot 1000 cycles waarom dan de moeilijke 4x dc/dc converter oplossing ?

En als laden tot 3.65v óók 1000 cycles als resultaat heeft , waarom dan de moeilijke 4x dc/dc converter oplossing ?

Het zijn 4 280Ah cellen die voor de langste levensduur met een robuuste laadstroom (minimaal 0.x C) geladen moeten worden tot 3.65v en dan stoppen met laden, dat redden de meeste bootjes installatie toch niet , aangezien zelfs een enkele 3kva multiplus niet verder komt dan Max 120A , dat is minder dan 0.5C

Iedereen hier (incl ikzelf) verzand in het ‘wat is het beste’ ipv ‘wat is het eenvoudigst en toch een voldoende lange levensduur’ , en wat voldoende is mag jezelf invulllen

In korte aanvulling hierop:
Stel dat ze maar 1000 cycli mee gaan. Stel dat je 50 cycli per jaar haalt?
Dan ben nik 81 als ze stuk gaan.....

Ik denk dat ik tegen die tijd dan ook op dat balkon zit

Zonnepanelen kunnen nooit de bulkstroom leveren nodig in dit CC concept, hooguit de tailcurrent tussen CC en Imin (wanneer het zaakje al zo goed als vol is). Dat is een nadeel.

Verder, als deze lader op 0.1C gedimensioneerd is, is dat conservatief (bewuste keuze im dynamo te sparen). Bij zo’n lage laadstroom en conservatief uitschakelmoment is de kans op onbalans toch ook verwaarloosbaar? Waarom de 4 cellen dan niet in serie laden en eens per jaar handmatig balanceren mocht dit toch nodig blijken? Bewaking wel per cel natuurlijk!

Voor aan de walstroom zou je je bestaande acculader (of een losse DC voeding) deze LPO lader kunnen voeden. Dan ben je in 10 uur ook weer vol.

Ik weet niet of de celbewaking “gewoon” als hardware uitgevoerd kan worden; als dat kan dan wegblijven van Arduino’s of Chinees spul met software dat na een jaar niet meer ondersteund wordt (of niet meer werkt of iets anders doet dan het deed).

ReneK schreef :
Grinniken he, ik lach me een bult.

Eenvoudig is dit:

Rheostat of PWM op veld van alternator.
Eenvoudige Volt cell monitor.
Eenvoudige accu monitor

Beveiligingen/begrenzingen:

Voltage switch afgesteld op zeg maar 13.8V (3.5V per cell)
Thermostat (met temp display) op dynamo afgesteld op zeg maar 70C (als veiligheid)

Eenmalige aktie: Motor op iets hoger dan stationair toerental draaien.
Aan knop draaien tot een gematigde laadstroom wordt geleverd, bijv. 15A
Een tijdje laten draaien om te kijken wat de temperatuur doet. Eventueel bijstellen.

Dan motor toerental langzaam opvoeren. Laadstroom zal toenemen, temperatuur zal oplopen. Kijk hoe ver je kunt gaan. Eventueel bijstellen.

Als je eenmaal een stand hebt waarbij je goede opbrengst hebt en de temperatuur niet te hoog oploopt,
hoef je verder niets te doen. Als je langere tijd de motor op een bepaald toerental draait, dan kun je nog verstellen naar een voor dat toerental optimale stand.

Veldstroom wordt uitgeschakeld bij bereiken van ingestelde spanning. Accu's zijn dan 90-95% vol. Mocht de temp onverhoopt te ver oplopen, dan schakelt de thermostaat de veldstroom af.

Af en toe complete laad cycle doen. Als je ook solar hebt, kan dat met de MPPT solar controller.

Super goedkoop, effectief en je hoeft de winkel van oom Vic niet te bezoeken.

Walt

WADnWIND schreef :
You're kidding, really? Haha!

Nachtvlinder schreef :
Inschakelen handmatig? Ja, waarom niet.

Detectie: Een shunt inderdaad, maar een shunt is een dom ding. Er moet wel een klein stukje intelligentie achter zitten.

WADnWIND schreef :
Ben je dan al zo oud?

Hard feelings? Natuurlijk niet. Dit is toch het ZF.

Even had ik de indruk dat er een leuke technische discussie aan het ontstaan was, maar helaas....

Walt

WADnWIND schreef :
He Jugo, dat is een leuke avatar voor jou.
WA(l)Dorf!

Dit draadje gaat over gebruik van een dynamo om LFP accu's te laden. Is heel eenvoudig te doen, ook zonder mijn regulator, als je je maar aan een paar regels houdt.
Hieronder nog maar een stukje trace van mijn regulator om aan te geven wat je kunt verwachten, daarna taai ik af. Het wordt allemaal een beetje flauw. Vermoeiend. Jammer dat het zo snel verzandt in deze club.

Zoals is te zien is duurt het in dit geval 74min om van ong. 80%Soc naar vol te laden bij lage laadstroom van 15A.
Absorption duurde maar 7 minuten. Na een uurtje rust staan cellen op 3.37V (vol)

Walt

Trace Wally100 Alternator Regulator
- LFP mode
- Engine running at approx 1000 RPM (alternator at approx 2000 RPM)
- Max. Amp setting for 2000 Alt RPM: 15A
- Max. charge current: 13.7V (absorption Voltage) (3.425 for cell voltage)
- Min. residual amperage 3A (to prevent over charging)

01:12:46.57 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.52,Vbat, 27,Talt,2164,RPMalt,LFP-MODE (L)*0B
01:12:48.55 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.50,Vbat, 27,Talt,2173,RPMalt,LFP-MODE (L)*0F
01:12:50.58 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.52,Vbat, 27,Talt,2173,RPMalt,LFP-MODE (L)*0D
01:12:52.56 $PAXDR, 16,Amps, 15,MaxAmps,13.52,Vbat, 27,Talt,2164,RPMalt,LFP-MODE (L)*08
01:12:54.54 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.50,Vbat, 27,Talt,2164,RPMalt,LFP-MODE (L)*09
02:20:26.55 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.64,Vbat, 29,Talt,2052,RPMalt,LFP-MODE (L)*04
............
............
02:20:28.53 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.62,Vbat, 29,Talt,2057,RPMalt,LFP-MODE (L)*07
02:20:30.51 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.62,Vbat, 29,Talt,2052,RPMalt,LFP-MODE (L)*02
02:20:32.49 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.62,Vbat, 29,Talt,2048,RPMalt,LFP-MODE (L)*09
02:20:34.52 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.62,Vbat, 29,Talt,2052,RPMalt,LFP-MODE (L)*02
................
................
02:26:31.86 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.70,Vbat, 29,Talt,2044,RPMalt,LFP-MODE (L)*06
02:26:33.84 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.72,Vbat, 29,Talt,2044,RPMalt,LFP-MODE (L)*04
02:26:35.82 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.72,Vbat, 29,Talt,2048,RPMalt,LFP-MODE (L)*08
02:26:37.85 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.72,Vbat, 29,Talt,2048,RPMalt,LFP-MODE (L)*08
02:26:39.83 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.74,Vbat, 29,Talt,2048,RPMalt,LFP-MODE (L)*0E
02:26:41.81 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.72,Vbat, 29,Talt,2069,RPMalt,LFP-MODE (L)*0B
02:26:43.78 $PAXDR, 15,Amps, 15,MaxAmps,13.70,Vbat, 29,Talt,2048,RPMalt,LFP-MODE (L)*0A
02:26:45.76 $PAXDR, 14,Amps, 15,MaxAmps,13.72,Vbat, 29,Talt,2069,RPMalt,LFP-MODE (L)*0A
02:26:47.74 $PAXDR, 12,Amps, 7,MaxAmps,13.72,Vbat, 29,Talt,2241,RPMalt,LFP-MODE (L)*17
02:26:49.71 $PAXDR, 9,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 29,Talt,2287,RPMalt,LFP-MODE (L)*05 Start absorption
02:26:51.69 $PAXDR, 7,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 29,Talt,2298,RPMalt,LFP-MODE (L)*05 Voltage is kept on 13.7V
02:26:53.72 $PAXDR, 7,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 29,Talt,2298,RPMalt,LFP-MODE (L)*05
02:26:55.70 $PAXDR, 7,Amps, 7,MaxAmps,13.68,Vbat, 29,Talt,2298,RPMalt,LFP-MODE (L)*0C
...............
...............
02:32:25.14 $PAXDR, 5,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2325,RPMalt,LFP-MODE (L)*0A
02:32:27.18 $PAXDR, 5,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2325,RPMalt,LFP-MODE (L)*0A
...............
...............
02:32:45.03 $PAXDR, 5,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2325,RPMalt,LFP-MODE (L)*0A Amps taper off (R(i) increasing)
02:32:47.00 $PAXDR, 5,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2319,RPMalt,LFP-MODE (L)*05
02:32:48.98 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2330,RPMalt,LFP-MODE (L)*0F
02:32:50.96 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2319,RPMalt,LFP-MODE (L)*04
02:32:52.94 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2330,RPMalt,LFP-MODE (L)*0F
02:32:54.91 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2319,RPMalt,LFP-MODE (L)*04
02:32:56.95 $PAXDR, 5,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2319,RPMalt,LFP-MODE (L)*05
02:32:58.92 $PAXDR, 5,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2319,RPMalt,LFP-MODE (L)*05
02:33:00.90 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2330,RPMalt,LFP-MODE (L)*0F
..............
..............
02:33:22.71 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.68,Vbat, 23,Talt,2330,RPMalt,LFP-MODE (L)*06
02:33:24.68 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2325,RPMalt,LFP-MODE (L)*0B
02:33:26.72 $PAXDR, 4,Amps, 7,MaxAmps,13.70,Vbat, 23,Talt,2330,RPMalt,LFP-MODE (L)*0F
02:33:28.69 $PAXDR, 2,Amps, 7,MaxAmps,13.68,Vbat, 23,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*1A Minimum residual current reached
02:33:30.67 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.68,Vbat, 23,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*18 Battery full - Charging stopped
02:33:32.65 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.66,Vbat, 23,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*16 Voltage starts to drop
02:33:34.63 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.66,Vbat, 23,Talt,2363,RPMalt,LFP-MODE (W)*11
02:33:36.60 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.66,Vbat, 23,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*16
02:33:38.58 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.66,Vbat, 22,Talt,2363,RPMalt,LFP-MODE (W)*10
02:33:40.56 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.66,Vbat, 23,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*16
02:33:42.59 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.66,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*17
02:33:44.57 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.64,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*15
02:33:46.54 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.64,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*15
02:33:48.52 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.64,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*15
02:33:50.50 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.62,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*13
02:33:52.48 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.64,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*15
02:33:54.45 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.64,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*15
02:33:56.43 $PAXDR, 0,Amps, 7,MaxAmps,13.64,Vbat, 22,Talt,2357,RPMalt,LFP-MODE (W)*15

WaltB schreef :

Toch nog even over jouw aanpak:
Mooi! Zo hoort een dynamo zich te gedragen, niet alleen spanning regelen, maar ook stroom begrenzen en op temperatuur regelen. Zo kan je tenminste de dynamo maximaal benutten bij het laden. Al die DC/DC converters zijn leuke lapmiddelen, maar dit pakt het probleem echt aan. Een pluim voor jou en je schakeling.
Als ik nog een diesel zou hebben, zou ik ook zo'n regelaar willen (maken).

Dank je, It Paradyske!

WaltB,

Inderdaad wordt het idee van de 4 in serie geschakelde DCDC converters veel te complex met alle schakelfuncties die daar nog omheen moeten komen. Ik ben in dit draadje gestapt toen ik het eenvoudige schema van WnW zag, in de veronderstelling dat de converters een kant-en-klaar consumentenproduct waren. Victron, Mastervolt of Chinees. Dat blijkt niet het geval en schema is niet meer dan een blokschema. Ik stop nu ook mijzelf hier verder in te verdiepen.

Betreft jouw lader, is die te koop of als bouwpakket of alleen als schema beschikbaar?

Ik wil er toch op even op wijzen dat een cel snel stuk kan gaan als je het fout behandeld. Dat is niet het verschil tussen 1000 en 900 keer laden.
Meer het verschil tussen 1000 en 10 keer laden als je net begonnen bent.

(got the t shirt...)

WaltB je zou wellicht een analoog circuitje met een flipflopje erachte kunnen ontwerpen. Dan kan je stoppen zonder microcontroller.
En handmatig starten. Zoiets.
Er zijn natuurlijk wel mogelijkheden om die enable pin aan te sturen op een robuuste manier.
Maar met microcontroller kan ook en maakt het beter beheersbaar. Maar dan wel met watchdog en brown out. En alles uit na reset/crash.

roozeboos schreef :
Een beveiliging tegen individuele cel onder- en overspanning... Is dat niet eenvoudig analoog, discreet, zonder processor en software te bouwen? Een PCB met wat comperators? Eenmalig in te stellen op het type cellen met trimpotmetertjes?

Die moet dan 2 relais aan kunnen sturen om gebruikers resp. laadcircuit uit te schakelen. NO dus fail safe. WaltB’s field-draad zou dan via dat tweede relais kunnen lopen.

Evt schakeling verdubbelen om vooralarmen te genereren voordat de trips optreden (lampje, buzzer etc). NC dus ook fail safe.

Dit is al een bewakingssysteem dat falen van de laadintelligentie of user-error aan de verbruikerskant opvangt. Als de cellen eens per jaar gebalanceerd (of gecontroleerd daarop...) worden en het laadcircuit is goed ontworpen, dan doet deze beveiliging niets. Watchdogs om ook de staat van de beveiliging continue te controleren lijkt mij niet nodig. De kans dat beide tegelijk niet functioneren is wel heel klein.

Ook zou je deze beveiliging bv eens per jaar kunnen controleren: statistisch verkleint dit ook de kans op “faillure on demand”.