Onderwerp: LifeP04 voor leken

Nuchtere en BS-loze benadering Jugo.
Toch nog even dit:
Mooi dat je een BMS ook als onnodig of zelfs als ongewenst ziet en inderdaad bij cell-laden geen zorgen over balancing, als de laders alle vier werken en helemaal in de pas lopen. Kun je inderdaad zien als “balancer on steroids”, maarrrr, als er 1 lader kaput gaat heb je wel behoorlijk stront aan de knikker. Je creeert een super onbalans, waarvan je je wellicht niet onmiddellijk bewust bent en als je overvoltage alarm op totaal Voltage is, kunnen 1 of meerdere cellen overladen zonder dat dat gedetecteerd wordt.
In mijn benadering zonder BMS daarom altijd:
1. Laden van cells in serie.(in mijn geval rechtstreeks van dynamo of Epever (solar) MPPT)
2. Over Voltage en under voltage alarm per cell.

Als ik Calidris goed begrijp is er een onder grens relais op 12.2VBij grove onbelans maar nog 'safe' zeg 2.5 3.25 3.25 3.25 is de totale accuspanning 12.25V. Lijkt me te doen.
Bij hogere accuspanningen (meer cellen) zou ik persoonlijk ook een celspanning controle willen, omdat dan één cel afwijking minder totaal spanning afwijking geeft (procentueel)

rooiedirk schreef :
Inderdaad.
Daarom op It Paradyske een monitor die ook op afstand af te lezen is.

Mogelijk weten leken het niet maar LifeP04 kun je alleen in balans brengen door vrijwel geheel op te laden dan wel ontladen. De gebruiker moet zorgen dat dit periodiek gebeurt. Na ongeveer 100 cycli of na een periode van enkele maanden rust (winter). Dat laatste omdat blijkt dat de zelfontlading per cel iets kan verschillen.

3Noreen schreef :
Is altijd te regelen natuurlijk, maar dan moet je wel reeds onbalans hebben. Maar het is wel een oplossing die voornamelijk hoort bij serieladen. Een beetje in de sfeer van: "je weet niet wat de exacte lading per cel is, dus dan proberen we maar alles terug te brengen naar nul als reset".

Calidris schreef :
Maar als je altijd maar tot 3.4v per cel laad weet je dus niet of er onbalans of verschil in SoC is ? 3.4v is de/een range van plm 50/60 tot 80% SoC , dan kan het dus gebeuren dat er 1 cel veel eerder leeg is terwijl andere nog op 20-30% zitten ?

daarom ben ik zo benieuwd hoe deze methode zich houd

Duidelijk,

Nu komen de cellen wel uit 1 batch, dat geeft hoop dat er niet veel verschillen in zal zitten? Omdat mijn beperkt gebruik in schril contrast staat tot jou gebruik, denk ik dat het bij mij nog lang gaat duren voor ik dat kan vaststellen.

Voor een uitspraak daarover zul je de celtemperatuur (in de cel) moeten meten. Die verloopt niet lineair, maar 2 punten zijn bekend:
100% SOC bij 25^oC geeft een celspanning van 3,45V en 100% SOC bij 0^oC geeft een celspanning van 2,9V. Dit is de reden dat laden onder 0^oC wordt afgeraden. Stel je individuele celladers in op 3,30V, dan laad je bij 12^oC tot 100% SOC en overlaad je de cellen niet. Bij 5^oC overlaad je de cellen wel, maar de laad energie warmt de cellen dan op omdat er geen lading meer in de cellen wordt opgenomen. Zijn de cellen opgewarmd tot 12^oC, bij die temperatuur is 3,3V onvoldoende om de cellen te overladen.
Gebruik je een thermostatische schakelaar (Calidris doet dit), Dan kun je onder de 5^oC het ter beschikking staande laadvermogen op dat moment omleiden naar een verwarmer voor de cellen, zodat deze eerst iets worden opgewarmd (tot boven de insteltemperatuur van de thermostaat). Dit is gebruikelijk bij Li-ion cellen in auto's zoals de Tesla en de Nissan (de VW e-up! doet dit ook). Voor een service accu is dit wellicht iets 'overdone'. Daar is het waarschijnlijk voldoende om de cellen naast elkaar in dezelfde ruimte te plaatsen of in een thermisch geïsoleerde accubak te plaatsen. Dan is het beter voor de cellen deze in de winter niet te laden.
Groeten, Peper

Peper schreef :
Hoi Han,

Waar haal je die 2.9V vandaan? In de praktijk zie ik de spanning echt niet dalen tot zo laag bij 0 graden..

Hi Peper,

Jij hebt daar in je eigen draadje wat theorieën over ontwikkelt herinner ik mij. Zou het handig zijn deze te toetsen aan onderzoeksresultaten van derden, voor deze als vaststaande feiten in andere draadjes zoals deze te poneren? Je hebt mij eerder wat achtergrond gegeven, maar ik ben daar toen niet echt verder ingedoken. Er wrong wat… Mss “inconvenient”, te lastig of ik was al klaar met mijn systeem.

Ik denk dat bv Nordkyn best bereid is het “paper van Peper” hierover te reviewen - misschien zien we deze afhankelijkheid dan ook eens in laders geïntegreerd worden

The Relationship of Voltage and SOC of LiFePO4 batteries in different temperatures

OCV = Open Cell Voltage

In rood omkaderd het gebied waar wij onze accu’s gebruiken en laden. Ik zie daar geen relevante verschillen in OCV als functie van temperatuur:

Peper schreef :
Misschien wil je van de gelegenheid gebruik maken om hier nog eens goed over na te denken of wat naslag te raadplegen? Ik weet niet of er nog mensen op dit forum zitten die je theoriën serieus nemen, maar dit helpt je zeker niet....

It Paradyske schreef :
Die komt uit een meting van celspanning in Saas Fee. Gemeten bij elektrotractie karretjes met LiFePO₄ cellen (16 stuks) na een nacht met -18^oC waarbij gedurende de dag een langzame opwarming naar 0^oC celtemperatuur aan de buitenlucht plaatsvond. Meetfouten zijn mogelijk...
Eén ervan is dat de buitenzijde van de cel een hogere of lagere temperatuur uitwijst dan de celkerntemperatuur.

@Nachtvlinder: de 'battery university' publiceerde hierover naar aanleiding van het gebruik van Li-ion cellen in ruimte. De temperatuur 'swing' is daar natuurlijk extreem. Zij gaven daarbij aan dat er helemaal niets van de spanning overblijft bij een cel temperatuur (dan dus wel de kern temperatuur) van -30^oC. Dit was van voor de komst van de koolstof anode en dat kan de eigenschappen hebben veranderd. In de door jouw weergegeven tabel is de spanning zeer constant en nauwelijks afhankelijk van de temperatuur. Bij Hans is die daling kennelijk ook niet zo uitgesproken. Zou er inderdaad geen sprake zijn van temperatuur afhankelijke spanning, Dan zou je zonder problemen met 3,4V eind laadspanning kunnen blijven laden bij temperaturen onder nul en is een thermostatische regeling overbodig.
Nordkyn gebruikt echter een 'float charge' van 0,01c of iets in die buurt (dat varieert met de capaciteit van de cel). Zit een cel 'vol' dan betekent dat er een stroom blijft lopen nadat de 3,45V (100% SOC bij 25^oC) is bereikt. Dat is overladen, hoe je het ook wend of keert. Door dit overladen ontstaat een opwarming van de cel die op zijn beurt de celspanning weer verhoogd. Hoe groot de schade door Li-plating dan wordt, kan ik niet inschatten. Misschien is dat heel klein en bijna verwaarloosbaar.
Groeten, Peper.

boarderbas schreef :
Dan mag er eindelijk ‘lithium plating’ naar voren gebracht worden en dan wordt dat niet gedaan

nadat de 3,45V (100% SOC bij 25oC) is bereikt. Dat is overladen, hoe je het ook wend of keert.

- afhankelijk van de laadstroom , bij hoge laadstroom (vanaf 0.4C ) bereik je 3.45v al bij 25-30% SoC , bij lage laadstroom (0.05 tot 0.1C) kán je vol zitten bij 3.45V

Als je met 5C laad zit je bij 3.45v pas of 3-4%SoC

(Alles bij 25c)

Ik wilde dit draadje even een andere twist geven door een low-low-low level oplossing te poneren voor een kleine zeilboot - een Marieholm 26.
Wellicht hoort dit beter thuis onder het draadje "LiFePo4 op een low level manier" maar de lezersgroep is ongeveer hetzelfde, dus ik laat het maar even hier.

De bedoeling is om een simpel foolproof boordnet te maken voor deze boot, gebruik makend van LFP.
Varen voornamelijk in de weekends, Solé diesel met 30 A dynamo, Optima 50Ah startaccu, verder geen zware verbruikers, alleen stuurautomaat, koelbox en verlichting.

Het idee is om een startaccu circuit te maken met de Optima accu ingesteld op max. 14,7 volt. En het LFP circuit - de service accu - alleen gecontroleerd te laden via een ordinaire (zware) diode, bijvoorbeeld zoals gebruikt in een diodebrug. Het LFP circuit draait dan op 0,5 - 0,7 volt lager door de spanningsval over de diode. Hoe zorg je nu dat die spanningen gecontroleerd blijven?
De dynamo heeft een vast ingestelde regelaar, ik ga er even van uit dat die op 14,5 V staat, dus dan blijft er 14,0 V over op de LFP.
Verder kan de startaccu worden opgeladen door twee "smart" blauwe dozen: Een wallader en een MPPT voor de zonnecel.
Deze smart laders kunnen in de expert mode exact op de juiste spanning worden ingesteld. Voorlopig nu maar even op 14,7 V ingesteld (zoals voor AGM). En door de spanningsval over de diode ziet de LFP accu nooit meer dan 14,0 - 14,2 volt afhankelijk van de stroom door de diode. Beetje aan de hoge kant maar dat is maar tijdelijk. En bij een hogere stroom door de diode (bij bulk laden) wordt de spanningsval groter en wordt de laadspanning op de LFP nog lager.
Eigenlijk precies wat je wilt om de dynamo te beschermen. En mocht de LFP helemaal leeg zijn op 12,0 V, en tegelijkertijd de motor op volle toeren draaien, dan kan je indien nodig de dynamostroom eenvoudig verder begrenzen door er nog een weerstand van iets van 0.03 ohm tussen te zetten. (een stukje rvs strip). Dan begrens je de stroom eenvoudig tot iets van 20 - 30 A

Overladen van de LFP moet je uiteraard zien te voorkomen door zowel de wallader als de MPPT precies op de juiste waarde te trimmen, zodat er nooit meer dan maximaal 14,2 volt of minder op de LFP overblijft. Dat is overigens de waarde die gerenommeerde fabrikanten van LFP laders hanteren. Uiteraard kan je die spanning lager instellen om daarmee een optimale afweging te maken tussen levensduur (cycles) en SOC maximalisatie. De discussie hierover tot in decimalen achter de komma is hier reeds uitvoerig gepasseerd.

Voor de compleetheid is een simpel 50 A BMS toegevoegd, waarvan je mag aannemen dat die nooit ingrijpt.
Ook is er een externe accumonitor toegepast om de SOC zo goed mogelijk in de gaten te houden.
Afgezien van de BMS is er dus geen elektronische beveiliging tegen te diep ontladen. Gewoon een kwestie van zelf goed in de gaten houden.
Wel zou je het relais van de accumonitor kunnen gebruiken om de een alarm te geven of desnoods de LFP af te schakelen bij een te lage (of te hoge) SOC.

Wat ook niet is ingebouwd, is vorstbeveiliging. Dus 's winters zelf de LFP met 50% SOC wegzetten, afkoppelen en niet met vorst gaan laden. Of de LFP van boord halen en thuis binnen opslaan (hij is niet zwaar)...

Ik meen op te beluisteren dat als de cellen eenmaal goed gebalanceerd zijn, additionele balancering niet vaak nodig is. Ik had daarom gedacht aan een handmatig aan te koppelen heel simpele passieve balancering bestaande uit vier op exact de goede waarde getrimde weerstanden van ca. 10,000 ohm. En deze tijdens het balanceren aansluiten op een goed instelbare lader - spanning naar keuze. 13,8 - 14,0 - 14,2 etc. wie het weet mag het zeggen. met één dag balanceren moet je dan een heel eind komen.

Ben benieuwd of jullie er iets in zien

ontbrekend schema er ook nog even bij

Peper schreef :
Ik denk idd een meetfout.

@Egenolf
Met een schakeling met weerstanden hoef je in elk geval niet bang te zijn voor koude cellen. Deze opzet is wel mogelijk, maar je 'verstookt' het hele laadvermogen (28,4W) zowat in de weerstanden. Die worden dan warm en zullen de cellen van je accu wel boven nul houden, geen probleem. Je houdt dan erg weinig vermogen over om de cellen te laden en nog erger is dat de 'verzwakker' ook vermogen blijft verbruiken als de lader is aangesloten maar niet aan staat. Je accu loopt dan leeg!
Gebruik je 'balancers' als regelweerstand dan wordt er alleen laadvermogen verstookt als de cellen op de spanning zijn gekomen die is ingesteld op de balancer. De cellen zijn dan 'vol'.
Gebruik je 4 individuele laders (één lader per cel) dan kan een cel nooit verder worden opgeladen dan de eind laadspanning en verbruik je ook geen laadvermogen als de cellen vol zijn (laadstroom is nul).

Het gebruik van een silicium diode om spanningsval te maken wordt in goedkope apparaten wel gedaan, maar is niet nauwkeurig. Bij een diodestroom van 0A is de spanningsval ook nul en dan staat er een (te) hoge spanning op je Li-ion accu. Ik zie dat je een 'altijd aan' deel hebt. Daar zou ik ook de marifoon op aansluiten als je die hebt.
Je hebt een BMS getekend bij de li-ion accu. Indien daar ook de spanningsbewaking voor de cellen en de balancers in zit, ben je klaar en hoef je geen verzwakker met weerstanden te maken.
Groeten, Peper.

egenolf schreef :
Heb je geen walstroom? Waarom zou je de lifepo aan een dynamo hangen? Heb ik ook niet. Alleen maar gedoe. Besteed je geld voor die tierelantijnen gewoon aan grotere cellen. Wat is de kans dan nog dat je stroom wil motoren? Voor nood zijn er bij mij een set startkabels aan boord. Die hebben voldoende weerstand om je dynamo niet over te belasten.

Je kan voor ruim 2 tientjes échte balancers op je pack zetten. Als je kijkt wat je uiteindelijk uitgeeft aan schakelmateriaal, schakelaars en vermogensweerstanden voor een knutseloplossing denk ik niet dat dat veel goedkoper is.

Als je wat verder weg zeilt kun je behoefte krijgen om te laden via de motor. Zeker als je onafhankelijk van walstroom wil zijn.

Dat je stroom wil draaien als je langer van huis bent lijkt me een nogal een open deur. Maar dat was hier niet het onderwerp.

Ik ben kwistig aan boord met energie en kan bijna 5 dagen hoogzomer koud bier drinken uit mijn pakketje. De kern van mijn verhaal is dat je wel erg ingewikkelde systemen kan maken, maar je kan ook kijken naar je vaargedrag en gewoon besluiten dat je eens in de 4 dagen wel een stopcontact ziet en vervolgens genieten van een volstrekt simpele en bulletproof installatie.

Ook ik was onzeker toen ik mijn systeem dynamoloos maakte, maar in de praktijk blijkt dat ik het in 7 jaar maar één keer gemist heb, omdat ik dom had gedaan. (24 uurs, niet goed geladen, consequentie was dat de koelkast uit moest. Bier was nog prima koud toen we aan kwamen)

In de praktijk pas je toch gewoon een beetje je gedrag aan zonder dat je er erger in hebt.

Sja, ik ben ook wel benieuwd hoeveel zeilers hier savonds inderdaad gewoon weer in een haven liggen. Of dan zeker de volgende dag.
Ik heb ook allerlei voorbereidingen gedaan, en dat is leuk hoor. Maar ik zeil ook veel te weinig. Meestal gewoon een rondje.

Maanden lang van huis noordwest Schotland. We koken elektrisch. Nooit op de motor dynamo geladen. Kan ook niet. Zie het nut er ook niet van. Doe graag andere dingen met mijn tijd. Een stopcontact met kolenstroom is ook in geen velden of wegen te bekennen. Dit was op het eiland Egg. Ze zien me al aankomen met mijn Duitse landvast. (het hele eiland is off grid)

Noreen, laad je dan met zonnepanelen? Hoeveel Wp heb je liggen om elektrisch te kunnen koken?

HotSnail schreef :
800Wp op het dek vastgeplakt overloopbaar.