Onderwerp: De Liefde gaat voor lifepo4 hybride, maar hoe?

Wij doen mee aan de winterinkoop van de lifepo4 cellen en dus zijn we ons volop aan het inlezen hoe eea op het bootje te implementeren.

De situatie is nu als volgt:

-Boegschroef- ankerlieraccubank 2 x 110 ah 12V Victron AGM (als nieuw) stand alone geladen door kleine Victron Smart lader via de walstroom.

-Startaccu 110 ah 12V Victron AGM (nieuw) geladen door altenator via diodebrug en door stand alone Victron Smart lader, identiek aan die van de boegschroef- ankerlieraccubank.

-service accubank 2 x 200ah 6V Victron AGM (in goede staat) geladen door alternator via diodebrug en door stand alone Victron Centaur 12V 100 ah acculader.

- Mastervolt Combiplus 12/2500 waarvan alleen de omvormer functie werkzaam is.

Centaur acculader, combiplus en dc verbruikers worden in de gaten gehouden en gezekerd via Mastervolt shunt, bus en accumonitor.

Startaccu staat onderin kast in de achterhut op +/- 2 meter van de startmotor en alternator. Daar vlakbij zitten ook de hoofdschakelaars voor servicebank en startaccu. Er is ook een parallelschakeling mogelijk. Naast de hoofdschakelaar zit ook een massaschakelaar. Tevens zijn de Centaur lader van de servicebank, de Mastvolt omvormer en de smart lader voor de startaccu ook gehuisvest in dezelfde kast in het achterschip.

Serviceaccu‘s staan in de motorruimte (onder de middenkuip) en ook de shunt en bus met zekeringen zitten daar.

Verder is er nog een 110V generator die via een Victron trafo en omschakelautomaat is aangesloten op het 230V netwerk. De andere aansluiting op de omschakelautomaat is de Mastervolt omvormer.

Het plan:

Via een een zo kiss mogelijk systeem de lifepo4 cellen koppelen aan de bestaande opstelling. Onder de zitting van de navigatiehoek is een mooi ruime plaats voor 8 of 12 lifepo4 cellen, de bms en bijbehorende zaken.

Vast staat dat de omvormer, centaur lader? En hoofdschakelaars ook naar de navigatiehoek worden verplaatst. Naast de trafo, aardlekschakelaars en omschakelautomaat, die daar al zitten, is daar voldoende plaats voor. Dit houdt de kabels lekker kort. De shunt en bussen met zekeringen kunnen daar ook heen of naar de direct ernaast gelegen (droge!) bakskist.

De boegschroefbank heeft m.i. wel een aansluiting op de alternator nodig. Kortom daar moet nog een kabel naar getrokken worden. De alternator is een standaard type van 60A zonder regulator.

Als optie zou ik tijdens onze reis graag een 2-pits inductiekookplaat meenemen en deze gebruiken als we ten anker liggen. Er zal dus of een grotere omvormer moeten komen of een inductieplaat die de 2500 W niet overstijgt.

En dan? Hoewel ik al veel gelezen heb, kom ik nog niet helemaal uit de mogelijk opzet, schakeling en beveiliging tussen AGM service en lifepo4 cellen.

Is het verstandig om de AGM servicebank puur als backup te gebruiken of kan deze ook niet al te ingewikkeld „meedoen“ als capaciteitsvergroting van de lifepo4 bank? Een standaard parallelschakeling tussen lifeopo4 en AGM vind ik een beetje eng.

Kortom hier zit voor mij nog het in te vullen vraagteken.

Is er hier iemand die een vergelijkbare opzet heeft of een voorzet kan geven die ik dan kan inkoppen?

Alvast heel erg bedankt voor de reacties.

Zoveel personen zoveel smaken: er zijn natuurlijk diverse oplossingen mogelijk.

Ik zou zelf eerst gaan denken in de richting van wegdoen (verkopen) van de service accu's en de LiFePo4 gaan inzetten voor deze taak.

Service accu's in een motorruimte is voor mij een no go: voornamelijk vanwege de temperatuur, en ze moeten in een gesloten geventileerde ruimte staan.

Natuurlijk krijg je het wel wat lastiger met de totaal oplossing omdat de alternator eigenlijk geregeld moet zijn op temperatuur en beveiligd op onderbreking naar de service accu.

Ik ben zelf een complete installatie aan het ontwerpen, maar daar heb ik totaal geen haast bij omdat ik al 660 Ah aan vrijwel nieuwe service accu's heb. Tegen de tijd dat ik klaar ben (dan zijn we denk ik meer dan een jaar verder) zou ik wel samen met je op de boot willen kijken en de plannen doorspreken.

Airgead schreef :
Je opmerking over de plaats van de serviceaccu‘s snap ik. Echter die staan daar nu eenmaal en kan ik heel lastig verplaatsen, mede doordat het van die extreem hoge 6V accu‘s zijn.

Het is zeker een optie om de AGM service accus‘s er uit te gooien, maar dat is ook een beetje zonde, vind ik zelf.

Als je geen voorziening hebt dat ze in een eigen box staan met beluchting naar buiten voor het afvoeren van de gassen zou ik zeker ze weghalen.
Ten eerste onveilig, ten tweede zijn de gassen corrosief. Het is gewoon een slechte oplossing, zoals je zelf zegt uit nood geboren.

Anyway: ik denk dat je als eerste over deze keuze moet nadenken en daarna verder uitwerken. Vasthouden aan de oude infrastructuur met een uitbreiding levert niet altijd de fraaiste oplossing op.

Wat ga je doen als de lood accu's op een gegeven moment moeten worden vervangen?

Het hangt ervan af of je een quick fix wilt, of wilt nadenken over hoe je het zou doen als deze lood accu's er niet waren, hoe zou je het doen als je nu van scratch zou ontwerpen?
Mijn standaard is dat als een vakman komt kijken denkt dat het door een vakman is aangelegd, maar dat kan voor een ieder anders zijn.

Anyway: wat gedachtes die je misschien kunt gebruiken

AGM is VRLA en gast daarom niet, tenzij ze overladen worden. Maar los daarvan horen accu’s niet in een motorruimte

Nachtvlinder schreef :
Had ik even overheen gelezen dat het AGM was.

Ik heb een tijdje met een zo’n hybride systeem gevaren
Uiteindelijk zag ik weinig voordelen maar meer nadelen en meer complexiteit dus heb ik de 4 nieuwe 140Ah AGM’s service akku’s weggegeven en heb alleen nog 2x AGM start akku’s die geladen worden vanaf de alternators

In jullie geval zou ik persoonlijk de (alle) AGM’s voor start/boeg etc direct laden van de alternator en via een dc/dc (orion oid) de lifepo4 laden of via het BMS en een relais de lifepo4 afschakelen van de alternator bij 14v als je alternator zelf regelend is (zoals bij ons) bij warm worden

Het ‘probleem’ dat ik zag met een hybride systeem is dat het net niet lekker is voor beide
De AGM’s willen een 14.4+ lange absorption, de lifepo4 wil gestopt worden bij 13.8 - 14.4 (zijn de meningen over verdeeld)

Dus met een parallel hybride systeem , direct AGM op lifepo4 aansluiten, ga je óf de AGM’s niet volledig laden en verkort je de levensduur óf je gaat de lifepo4 overladen en je verkort de levensduur

Als het je gaat om de extra capaciteit van de bestaande AGM’s is het veel eenvoudiger om gewoon 4 extra lifepo4 cellen te monteren en de AGM’s er uit

ReneK schreef :
Hoef niet altijd de levensduur te verkorten:

Maar het blijft een slecht second rate idee.
Ik heb bovenstaande video al eens bekeken en was niet onder de indruk.

Airgead schreef :
Ik heb er te weinig verstand van, maar waarover twijfel je over wat in deze video verteld wordt? Dit geeft meer inzicht dan de zin "was niet onder de indruk" en helpt mogelijk om sneller een keuze te maken door bijv deze oplossing uit te sluiten

Er kwam hier ook laatst een professioneel bedrijf langs die dit concept als standaard accupack ging verkopen.

Orange Sunset schreef :
Ik zou de video weer moeten bekijken en het weer bestuderen, is al weer een tijdje terug. Meestal doe ik werk niet twee keer, dus.... Ik denk dat het evident is dat het een oplossing is die is bedacht vanuit een bestaande situatie of vanuit et voorkomen van oplossingen die moeten worden gezocht voor een specifieke LiFePo4 situatie.
Als het zo'n goed idee was, zou dit vaker voor nieuwbouw worden toegepast. voor zover ik weet wordt deze keuze niet of vrijwel niet gemaakt. Ik begrijp dat dit beetje een redenering vanuit het ongerijmde is of zoiets.

Tja,

volgens mij is het enige voordeel dat je de AGM's niet hoeft de scrappen wat een financieel voordeel is.

Zelfs een compleet victron systeem is in LIFEPO per cycle 50% van de kosten tov een AGM systeem. deze video

Een half DIY systeem is 10% tot 30% van de kosten per cycle tov agm. Als je sec naar de cellen en het BMS kijkt.

Een half DIY systeem in mijn optiek een eigen systeem ontwerp waarbij accu en BMS samengesteld worden. rand apparatuur is nog steeds van een A merk. Mogelijk heeft gekozen BMS interactie/communicatie met gekozen rand apparatuur.

Even een paar vragen:

• leef je aan boord voor 300 dagen of meer per jaar?
• Zijn de periode aan boord lange on afgebroken periode 30 dagen of meer
• hoe is je huidige energie balans? en je verwachting voor de toekomst
• Wat is de hoofd energie bron? (solar, generator, diesel met dynamos of walstroom)
• Waarom een 12volt bank met deze enorme hoeveelheid AMP's

In mijn optiek ga met een hybride systeem de slechte eigenschappen van AGM tov lifepo verdoezelen. De zelf ontlading wordt met de Lithium opgeladen. Bij eventuele beperking in doorgang van lifepo* naar AGM ga je boven deze beperking last krijgen van peukert waardoor je efficiëntie verliest in je hybride systeem. Peukert krijgt je bij het weg vallen van de belasting op de AGM weer terug omdat je nu vanuit je lifepo de AGM weer aan het laden bent maar je er meer in moet stoppen dat er uit ging. Hoe slechter je AGM bank word hoe meer je lifepo accu je AGM accu aan het laden is hoe meer last je krijgt van de efficiëntie verliezen van AGM tov Lifepo.

De kracht van lifepo is de efficiëntie tussen laden en ontladen die tussen de 93 en 98% zit. Bij belastingen van rond de 1C. bij lagere belastingen is de efficiencie nog hoger.

In de eerste filmpjes van het genoemde kanaal (10 maand geleden oid) over het hybride systeem is volgens mij ook duidelijk dat het een financieel gedreven keuze is. In de laatste videos word er gepraat over een lader die verschillende Accu types kan op laden. Dit lijkt mij 1 van de problemen ook al aangestipt door Rene. Waar je in een hybride systeem te maken krijgt. Wat alles complexer maakt dan het al is, wat allemaal te maken heeft met de inefficiëntie van AGM.

* in het systeem van YT filmpje is dat de 100amp die het BMS van de lifepo accu hanteert als max continue laad en ontlaad stroom

Dank voor de antwoorden tot dusver.

Inderdaad vergeten te melden. Wij zijn afhankelijk van het jaar tussen de 365 en 366 dagen aan boord

Verder komt er tussen de 1000 en 1200 Wp zonnepanelen aan dek met, naar het er nu naar uitziet, ieder een eigen mppt lader.

Orange Sunset schreef :
Mijn ervaring is dat een niet optimaal laad regime altijd de levensduur verkort , ondanks dat op YT een meneer iets anders verteld en er andere ideeën op na houd en deze ideeën worden vooral door deze meneer in de praktijk gebracht omdat hij het zonde vind om zijn nog goede lood akku’s van boord te gooien

Ik heb afgelopen seizoen met die hybride oplossing gevaren. Dat is 100Ah LFP en 200Ah FLA. De zonnepanelen zorgen ervoor dat de LFP om 13:00 al weer is volgeladen (dat is bij 13.6 V ongeveer 90% van de LFP bij mij).
De smart Daly bms schakelt dan het opladen uit.

Vanaf 13:00 loopt de accu spanning verder op tot 14.4 V en wordt de FLA geladen. Echter de FLA was reeds vol, maar de drietraps lader van de solar charge controller weet dat niet en gaat gewoon de FLA laadcurve af inclusief absorptie.

Het gevolg is 3 liter water moeten bijvullen deze zomer! (6 maanden)

In oktober wel een keer profijt gehad van de hybride oplossing toen het vier dagen bewolkt weer was. De LFP en de FLA waren allebei leeg, toen de zon weer ging schijnen.

Weet nog niet of mij dat zoveel water bijvullen elk seizoen waard is?

ReneK schreef :
Die meneer gebruikte dit laadalgoritme al langere tijd ook voor zijn LiFePo4 juist om de levensduur te verlengen en beweert dat zijn lood service accu’s meer dan 15 jaar meegaan. Hij laadde zijn lood altijd met 13.2v om ze te sparen. Dit is het voltage van volledig geladen loodaccu’s in rust toestand en ook een veilig voltage voor LiFePo4.

Het idee achter zijn oplossing is dat door de geringe voltage-val tijdens ontladen van LiFePo, eerst de LiFePo4 wordt aangesproken en dus het meest ontlaadt worden. De loodaccu’s worden dan langzaam ontladen (immers voltage blijft gebalanceerd).

Als LifePo4 ongeveer rond de 12,5v (~20% SoC) ligt zijn de loodaccu’s nog steeds vrijwel vol geladen.

Als de LiFePo4 accu’s tot 12v zijn ontladen in een 4s opstelling (~10% SoC), dan zijn de loodaccu’s rond de 50% SoC. De lood accu’s wil je niet dieper ontladen en de LifePo4 ook niet. Loodaccu’s gaan het langst mee als ze lange tijd vol blijven.

Dus de loodaccu’s worden eigenlijk pas echt aangesproken tijdens de 10-20% SoC van de LifePo4.

(Ik weet dat voltage niet exact SoC is bij LiFePo4, maar in dit verhaal gaat het juist over het verschil in SoC en dan zijn deze voltages nauwkeurig genoeg)

Dus bij een volle accupack, komen eerst de meeste Ah uit het LiFePo4 en als je verder ontlaad gaan de loodaccu’s steeds meer meedoen. Op het moment dat LiFePo4 snel gaat vallen in voltage, neemt het lood het vrijwel volledig over. Dit houdt ook in dat LiFePo4 moeilijker te ver te ontladen is omdat dit wordt gecompenseerd door de capaciteit van het lood.

Hij adviseert verder ook om de LiFePo4 te sizen op 1 dag verbruik en het lood op het aantal dagen dat je met slecht weer door wilt komen. Dit ligt natuurlijk aan je vaargebied. Ik vind het helemaal niet verkeerd klinken, vooral omdat juist de loodaccu’s alleen worden aangesproken, maar ik ben geen expert op lood of LiFePo4.

Maar natuurlijk is het verhaal alleen relevant als AGM goedkoper is dan een LiFePo4 pack + toebehoren.

Bij zelfbouw duik je hier wel gemakkelijk onder, hoewel dit ook wel ligt aan je installatie. Mijn (vrij luxe) LiFePo4 project bijv kost tot nu toe rond de €3500 voor 608Ah@12v (304Ah in 2p4s opstelling), maar omvat behalve de cellen en wat aansluitmateriaal en zekeringen, ook een Multiplus 2000VA, Cerbo GX, Rec ABMS, power relais. Hier wil ik (later?) nog een DC-DC omvormer en MPPT aan toevoegen.

Ik zie meerwaarde aan integratiemogelijkheden die de Rec BMS en Cerbo GX aanbiedt zoals Modbus, MPPT, SignalK, NMEA2000, analoge tanksensoren en remote monitoring (bilge sensoren etc). Dit is voor velen wellicht overkill, maar met alleen al 3 bestaande analoge tanksensoren op NMEA2000 koppelen heb je de kosten van een Cerbo GX er al uit tov tanksensoren vervangen door NMEA2000 exemplaren. En kun je dus op MFD’s aflezen en nog andere extra’s.

PS als je Cerbo GX functionaliteit interessant vindt, dan kun je de software ook installeren op een Raspberry Pi en daarmee spelen, die is namelijk (deels?) open source en Victron heeft de instructies gedocumenteerd (go Victron!).

Panoramix schreef :
Deze manier van hybride lijkt mij niet gezond. Heb je een accuscheider ertussen zitten? Zoniet dan trek je de parallel aangesloten packs los van elkaar bij het stoppen van het laden door de Daly.

Dan vermoed dat je dan problemen kunt krijgen: Zakt de SoC/voltage van de LiFePo4 weer en schakelt de Daly weer het laadcircuit in, dan verwacht ik door het voltage verschil tussen FLA en LiFePo4 dat er mogelijk (grote) balancerende stromen gaan lopen tussen LiFePo4 en FLA (op het moment dat er geen lader aangesloten is?).

Orange Sunset schreef :
de meneer in het filmpje is inmiddels ook tot de conclusie gekomen dat het allemaal niet zo eenvoudig is en werkt als hij eerst voorstelde , en heeft nu een apparaat 'ontwikkeld' en te koop gezet dat eea moet verbeteren

www.wildebus.com/hybrid-battery-bank-charging/

ReneK schreef :
Top toch! Die gast is niet bang zijn ongelijk te geven en heeft het voor ons gratis verder uitgezocht en gepubliceerd. En laat zelfs zien hoe je zijn initiële oplossing verbetert met 2 BMVs. Een oplossing die je kunt toepassen zonder hem te spekken, klasse gast toch?

Heel goed dat je dit nog hebt gevonden trouwens, past mooi bij dit topic

Orange Sunset schreef :
het bevestigd maar weer eens dat je niet alles dat op het internet verschijnt ook goed en juist is
en of het 'top' is weet ik niet ? het maakt het allemaal nodeloos ingewikkeld , en als je niet al 2 BMV's hebt nodeloos kostbaar

gewoon lood eruit gooien en desnoods 4 extra cellen *of* de REC ABMS (die iedereen toch al heeft , toch ?) een relais laten schakelen dat de lifepo4 afkoppeld

maar hoe meer deze meneer schrijft hoe meer hij laat zien dat lifepo4 in parallel met lood niet zo eenvoudig is als hij het eerst voorstelde

Ik heb meer het gevoel dat hij wat achterloopt. En het potentieel van lifepo nog niet ten volle heeft onder vonden. Met dezelfde moeite in tijd geld en recources had hij een veel potentere lifepo bank kunnen hebben. Dan zijn combinatie lood en 2x battleborn voor die 2000 dollar (al dan niet gesponsord) had hij met de prijzen van 1 jaar geleden makkelijj 12x280 amp lifepo kunnen instaleren inclusief bms. Dan was het hele feest met extra elektronica etc niet nodig geweest.

Al eerder aangehaald verkeerde zuinigheid die het complex en ingewikkeld maakt om twee verschillende type accus tevreden te houden. Een symbiose of parasiterende samensmelting van accu techniek waarbij lood de parasiterende partij is. Als hij zijn lifepo op zijn drie dagen verbruik had bepaald wat zijn combi lood+lifepo is, zou hij geen 1 cycle per dag hebben maar mogelijk tussen de 60 en 90% cycleen wat de levenduur van lifepo zo maakt dat hij het eind van de bank waarschijnlijk niet zou mee maken. 6000 cycles met 100 cyclisch per jaar is 60 jaar van 100 naar 80% capaciteit.

Ik verwacht dat bovenstaande mee speelt hij gaat geen 20 jaar meer varen. Op deze manier hoopt hij de agm bank te boosten om de eol van zijn systeem met een voor hem interessante aantal jaren te verlengen.

Orange Sunset schreef :
Een accuscheider is niet nodig, de Daly bms zet de MOSFETS voor het laden uit. De LFP blijft zo op 13.6 hangen terwijl de spanning verder kan oplopen tot 14.4 voor de FLA.

Zodra de FLA weer zakt naar de 13.6 neemt de LFP de ontlading weer op zich. De ontlaad MOSFETS zijn nog steeds ingeschakeld. Dus geen plotselinge grote stromen op deze wijze.

De Hybride oplossing werkt goed .

Het gaat alleen niet optimaal met de solar chargers. Die gaan elke dag de FLA opladen terwijl die nog 100% SOC hebben. De FLA met 100% SOC krijgt dus elke dag een absorptie tijd van 1 uur voor zijn kiezen en staat dan lekker te borrelen!

Geeft niks en maakt geen schade, maar kost je wel water bijvullen!

Edit: Ik moet eigenlijk solar chargers hebben die de FLA in float houden (13.6 of zo) als de SOC 100% is. Of alleen een laadcyclus starten indien SOC <100%.

Panoramix schreef :
Ah zo. Duidelijk.

Als je twee aparte systemen bouwt met elk een eigen lader en deze met een keuzeschakelaar (zonder "both!") Aansluit kan er weinig mis lijkt me?

boarderbas schreef :
Maar valt dat nog steeds onder de noemer ‘hybride systeem’ dat De Liefde voor ogen heeft ?
2 compleet gescheiden systemen zou natuurlijk kunnen en is denk ik het makkelijkst , ik zie dan echter geen voordelen meer , dan is het misschien nog wel eenvoudiger om 4 extra lifepo4 cellen te monteren en als ‘reserve’ achter de hand te houden

Als dan in de toekomst blijkt dat je geen reserve of backup nodig hebt kun je ze zelfs nog bij de ‘grote’ bank aansluiten (na beide evenveel te hebben geladen)