Onderwerp: Happiness found zonder BMS voor LiFePO4

Voor zoiets belangrijks als de electriciteitsvoorziening aan boord ben ik van mening dat electronica zoveel mogelijk moet worden vermeden.
Voor mijn 12V 200Ahr LiFePO4 installatie aan boord gebruik ik geen BMS. Naar mijn mening vormt een BMS bij toepassing aan boord van een zeiljacht meer een risico dat zwaarder weegt dan de veronderstelde beveiliging die deze zou moeten geven. Bij falen van de BMS kan de hele electriciteitsvoorziening op een ongelegen moment wegvallen. Denk aan blikseminslag. Ook geen relais dat kan falen tussen accu's en gebruikers, uiteraard wel een hoofdschakelaar. Een (geintegreerde) BMS heeft zeker waarde of is zelfs essentieel bij laders voor gebruiksapparatuur of voor domestic solar installaties, maar niet voor electriciteit net aan boord. Wanneer ik niet aan boord ben vindt geen laden plaats waardoor geen over-voltage situatie kan optreden en zijn er geen gebruikers die een under-voltage kunner veroorzaken. De enige gebruiker die in een uiterst geval de accu's zou kunnen leegtrekken is de koelkast/vriezer, maar die schakelt zelf uit bij bereiken van een lage voedingsspanning. Ik heb maar 2 laad mogelijkheden: Direct door alternator en een MPPT solar controller voor total 400W panels. Bij LiFePO4 is het laden zo efficient dat dit ruimschoots voldoende is. Zelfs toen ik nog walstroom beschikbaar had gebruikte ik die nooit.

Meest voorkomende BMS funkties zijn:
1 Bewaking low voltage op cell niveau (met uitschakelen van alle gebruikers)
2 Bewaking high voltage op cell niveau (met afsluiten van laadstroom)
3 Temperatuur bewaking
4 Cell balancing

Bij mijn installatie zijn de aktieve BMS funkties vervangen door passieve monitoring en het laten afgaan van een alarm wanneer een abnormale conditie optreedt.

Under Voltage
Bij eventueel bereiken van een under-voltage (totaal voltage) schakelt de solar MPPT controller een alarm in. Er is dan nog voldoende capaciteit over om essentiele apparatuur zoals voor navigatie aan te laten staan en met de alternator kan snel bijgeladen worden.

Over-voltage
Bij laden, zowel door alternator als door solar wordt normaal maximaal tot 14V totaal (absorptiepunt) geladen en (instelbare) absorptietijd is zeer kort of nil, dus er is nauwelijks risico van totaal over-voltage. Bij doorladen tot hoger totaal-voltage wordt het risico van individuele cell over-voltage groter, zie cell-monitoring hieronder.

Balancing
De balans functie van de meeste BMS-en is onvoldoende, dus ook dat is een funktie die niet gemist wordt. Ik gebruik een Heltec active balancer naar tevredenheid.

Temperatuur
In het klimaat waarin ik woon/vaar is de temperatuur in de winter zelden beneden 10 graden, maar ik heb desondanks een temperatuur check in mijn alternator controller ingebouwd met laad begrenzing.

Cell monitoring
Het enige waar het bovenstaande niet in voorziet is individuele cell-monitoring. Dit is opgevangen door het volgende:

Low cell voltage
De 4S cell voltage monitor in mijn installatie heeft een instelbare low cell voltage setting met audible alarm

High cell voltage
Bij veilig laden tot 14V (3.5V cell voltage) komt cell-overvoltage door unbalanced cells niet zo gauw voor, ook al omdat de active balancer goed zijn werk doet, maar het risico is niet geheel denkbeeldig. Bij af en toe doorladen tot 14.4 V cell spanning is dat risico uiteraard groter. Ik heb geen kant en klare passieve instelbare high cell voltage alarm kunnen vinden, maar dit is tamelijk eenvoudig met wat discrete components zelf te maken. Ik heb 4 onafhankelijke instelbare cell monitors gemaakt, ieder met een 3V mini piezo buzzer. De monitors staan ingesteld op ~3.7V. Bij het bereiken daarvan gaat een led branden en geeft de piezo buzzer een goed hoorbaar alarm signaal. In het onwaarschijnlijke geval dat dit voorkomt kan ik dan op de cell monitor het werkelijke cell voltage controleren en handmatig het laden stoppen.
De cell spanning zakt dan zeer snel beneden 3.5V. Bij dat voltage stopt het alarm.

Zie hier:


Het hele electrische systeem is uiterst eenvoudig, niet ingewikkelder dan de oude lood-zuur installatie, robuust en betrouwbaar. Het laad-relais om gebruikers en start accu's tegelijk te laden is uiteraard verwijderd.
Als backup is (bulk) laden van de LiFePO4 bank door de motor ook mogelijk zonder enige electronica, d.m.v. handmatige (rheostat) begrenzing van de veld-stroom (0-5A) van de alternator. Er is naast 200Ahr LifePO4 nog een 50Ahr lood-zuur accu aanwezig uitsluitend voor starten, maar deze kan als noodoplossing ook overschakeld worden als gebruikers accu voor voeding van essentiele apparatuur en verlichting. Deze wordt onafhankelijk na starten een paar minuten bijgeladen. Met een eenvoudige battery monitor wordt SOC en rest capaciteit van de LiFePO4 bank bepaald.

Walt

Dat kan zeker zo, zolang je balancer blijft doen wat ie moet doen, je cellen niet leeg trek in je aanwezigheid of zich bezig houdt z’n zelf veroorzaakte onbalans heen en weer te pompen. Je Heltec blijft overal balanceren, of alleen in de bovenste knik? Heeft ie een drempelwaarde voor ie in gaat grijpen?

Waarom gebruik je de Heltec eigenlijk? Is ook ”electronica” en toch niet nodig bij gezonde cellen!? Je zou ook eens per jaar de celspanningen kunnen meten...

Ik heb nog geen ervaringen gelezen (via geen enkele bron) dat een BMS uitvalt of spurious trip veroorzaakt. Ik heb zelf een bypass schakelaar over mijn BMS waar ikzelf (en vele anderen) een zeer goede indruk van hebben. Ik kán het BMS eenvoudig overbruggen, mocht dat om remote redenen nodig zijn.

Ze lang je gezonde cellen hebt, niet overmatig laadt en ontlaadt (dat goed afstelt, in de gaten houdt of automatiseerd/beveiligd...) maakt het allemaal niet zoveel uit naar mijn mening.

Ik ben het in grote lijnen met WaltB eens en heb, ooit al, zoiets geschreven. Geen BMS dus. Bij de simpele vraag wat het werkelijk nut is van een BMS wordt je hier genegeerd of uit gehoond.
Het idee dat alle stroom door kwetsbare FETS, moet lopen staat mij ook tegen. Een goede zekering, in mijn geval een mespatroon DIN-00, geeft een beter gevoel van bescherming dan FETs.

Maar ja, er zijn ook mensen die vertrouwen hebben in BMSsen met ongezekerde sense draden naar de cellen.

Walt van deze opstelling ben ik ook groot voorstander. En beschrijft goed de basis van een lifepo met zijn onder en over beveiliging die in een goede Lood zuur installatie eigenlijk ook aanwezig moeten zijn. Vaak is de overvoltage via de lader ingesteld met het laad profiel. Hopelijk staat het goede profiel aan voor de gekochte accus. Voor under voltage is er meestal niks geregeld.

Staat de active blancer constant aan of enkel in het knik gebied tijdens het laden?

Het nut van een BMS is een beveiliging op celniveau tegen overladen of onderladen. Vind je die niet nodig omdat je het risico daarop voldoende klein vindt of hebt gemaakt, dan kun je het BMS weglaten.

FETs is niets complex of kwetsbaars aan. Elke SSR of vermogenselectronica gebruikt ze. Dat is, net als het vorige, een gevoelsargument wat mij betreft. Ik zie graag voorbeelden van defecte BMSsen, Multiplussen etc.

Anyway: er zijn veel mogelijkheden, weinig is echt fout. Zolang je maar goed afzekert...

@WaltB als ik je verhaal zo lees, heb je alle veel voorkomende BMS functies min of meer op een andere wijze verwezenlijkt dan met een dedicated BMS.
Behalve her afschakelen, dat heb je vervangen door een alarm.
En dan ga je er vanuit dat de gebruiker (jij in dit geval) de juiste aktie onderneemt.

Dat dit voor jou, in jouw specifieke situatie een goede oplossing kan zijn wil ik wel in meegaan.
Maar in het geval van je accu's, ben jij nu de zwakste schakel

Ik zou zeggen vraag de technische dienst een van Victron of andere fabrikant. Als je die aan de lijn krijgt zijn ze kennelijk dus nog noodzakelijk.

Dat defecten optreden is zeker, alleen weet je niet of het bij jou is en wanneer.

Nu is dat al jaren terug en zal het tegenwoordig veel beter zijn, maar we hebben vele toestellen van zowel Victron als Mastervolt gerepareerd.
Maar een gezond wantrouwen bij cruciale toepassingen is gebleven.

Voorbeeld;
Vorige maand was ik op ene gasplatform dat op di moment bulkt van het gas, en dat al ruim 12 jaar. Alle krachtstroom, paar megawatt, wordt verdeeld met schakel 19" lade's die bestuurd worden door PLC's.
Door onbekende reden trad er vermoedenlijk een aardfout of losse nul op. Bijna alle 25 19"units defect en de boel voor dagen plat. PLC's uit productie en niet te repareren, ellende alom.

Mission critical elektronica......

Met 'electriciteits voorziening' zonder electronica bedoel ik het pad LiFePO4 accu's - gebruikers. Alleen hoofdschakelaar en schakelaars voor gebruikers op het distributiepaneel. Electronica voor laden houd ik beperkt. Mijn zelfgemaakte alternator controller is tenslotte ook electronisch, maar daarvoor heb ik een niet-electronische backup in de vorm van een hand-bediende veldstroomregelaar. Zolang de spoelen en borstels van de alternator werken is er altijd een lader. Als de MPPT solar controller uit zou vallen, kun je zelfs bulk-laden tot veilig niveau door rechtstreekse aansluiting van solar panels.
Ik kan trouwens met schakelaars de solar controller zowel van panels als accu's isoleren.



Waarom deze nerveusheid over uitvallen van electronica? Ik heb ik het verleden tijdens mijn werkzaam leven minstens 10x te maken gehad met vrijwel geheel vernietigde electronica op schepen door blikseminslag. Soms volkomen onverklaarbaar ondanks beveiligingen. Ik denk dat een BMS daar niet van gevrijwaard is.
De Heltec balancer is slechts een hulpmiddel dat ook nog mag uitvallen. Ik heb em trouwens van een schakelaar voorzien.

Goed gezocht argument. Hoe beter dectechnische dienst, hoe onbetrouwbaarder Ik vind het prima allemaal hoor: doe waar je in geloofd en je een warm hart van krijgt (doe ik ook).

Alles, ook Walt’s design, is al vroeg in het lekendraadje langsgekomen en besproken. Dat het nu als “een nieuw idee” wordt gebracht nodigt slechts uit tot een geloofsdiscussie. Bepaal voor jezelf, zonder statistieken, gewoon op gevoel, wat je liefst voor je ziet. Zo simpel mogelijk, maar net niet té simpel. Je eigen schema snappen is ook wat waard natuurlijk, mocht er iets onverwachts gebeuren.

Ik vind zelf het zelf bouwen van schakelingen, gepruts aan dynamo’s weer not-done; zo heeft iedereen weer een andere invalshoek/geloof.

Veel plezier met de discussie

FKZ schreef :
Als we op de boot zijn en de accu's regelmatig aan laad/discharge cycli onderhevig zijn staat de active balancer constant aan. Als de boot niet wordt gebruikt staat de balancer ook uit.

Leuk en leerzaam dat je het post!
Ik lees altijd graag over iemands oplossingen en beweegredenen, liefst in woord en beeld. Dat is informatief en je krijgt er inzicht van, nodig om je eigen pad te bewandelen!

Eens!

Hier ook iets vergelijkbaars. Al gebruik ik wel een BMS (Als in Monitor), maar vooral omdat bij een 16S opstelling 16 losse celspanning alarmpjes wat veel wordt En omdat die BMS er nu toch is, en de mogelijkheid heeft regelt deze de acculader terug als de accu (Of 1 cel) vol is.
Maar geen harde afschakeling! Ik bepaal zelf of er bij een lage spanning alarm iets moet gebeuren, of dat het nog wel even kan. (Ik vaar ook elektrisch en moet er niet aan denken dat bij het invaren van een sluis opeens een BMS bedenkt dat alles uit moet om de accu te sparen.)
Kortom, alarmeren/signaleren prima. Ingrijpen niet.

Velen verklaarden me gek maar gebruik ook geen BMS, wel een balancer.
In sommige gevallen is BMS wel handig, maar voor powerwall zou ik het niet gebruiken.

Balancer current tot 2A, maar zijn cellen zijn zo goed in balans, dat die nooit in werking treedt.
Ik gebruik een aparte lader en ik laad tot 56V. Mijn inverter stopt automatisch en valt uit bij 47V.

Werkt al 2 jaar prima zo.

sites.google.com/view/diy-powe...-balancer?authuser=0

Frank

Dus:
Je gebruikt een balancer
Je hebt bescherming tegen overladen
Je hebt bescherming tegen te ver ontladen

Wat is daar 'geen BMS' aan?

Zolang je je balance draadjes maar netjes zekert is alles goed



Mooi project trouwens!

Ik zou in het verleden (tsja: anekdotisch bewijs...) slechts één keer een LVD nodig hebben gehad. Ooit een maand van boord geweest en de koelkast thermostaat niet goed door de “uit-klik” gedraaid. Deze bleek ook nog direct op de accu aangesloten te zijn. Loodaccu heeft het overleefd. Bij LiFePO4 zou ik eur 600 schade hebben gehad en een boot waar ik niet direct mee kon varen. Voor-alarm accumonitor hoorde ik bij het aan boord stappen

Ja daar zeg je zoiets.....
Een BMS gaat nog extra beveiligen per celgroep. Maar ik vind dit niet nodig.

Keep it simple. Deze setup draait al 2 jaar zonder problemen en genereert jaarlijks 2000kwh.


F.

Ik heb nu een victron 712 bmv. In comb met victron blue smart twijfel ik ook aan het nut van extra electronica. Laden alleen op de walstroom, evt later nog een orion toevoegen als ik echt langer van de grid ga. Dan kom ik waarschijnlijk met een keer of 20 laden per jaar een heel eind. Wat is dan wijsheid. Ik ben er nog niet uit

Als je niet koppelt met je dynamo en motor gescheiden houdt kan het supereenvoudig. Precies zoals je zegt. Zet op je BMV gewoon een SOC vooralarm. Verder gewoon discipline.

En zekeringen.