Onderwerp: Li-ion accu opslag met geïntegreerde balancers

Wel, dat is omdat de accu's door anderen tot niet perfect zijn verklaard, vanwege te lage capaciteit in vergelijking met de aangegeven nominale capaciteit.
Dit biedt de mogelijkheid de cellen tot destructie te testen. Zoals je kunt zien is dat niet makkelijk. Het lijkt erop dat de LFP accu 'hufterproof' is.
Het biedt ook de mogelijkheid om een aantal 'sprookjes' omtrent deze accu's te ontzenuwen, zoals het warm worden van LFP accu's en temperatuursproblemen die er zouden zijn. Afgezien het warm worden bij overladen met een hoge stroom (hoger dan 10A), krijg je de accu's niet 'in de brand'.
Ik snap dat voor jou, als gebruiker van de 'gele accu's' dit pijn aan het hart doet.
Groeten, Peper.

De idéen van Peper vind ik goed doordacht en uitstekend met metingen onderbouwd.
LFP is nog lang niet uitontwikkeld, wie weet wat er nog meer voor dingen ontdekt worden.
Dat ontdekken gebeurt door proberen,en meten van de dingen die je doet en daarop wordt de theorie aangepast, niet omgekeerd!
Zou het mogelijk kunnen zijn dat de chemie van deze accu´s een beetje buiten focus ligt?

Chemie heeft ook een zekere tijd nodig en wisselt met temperatuur.
Dat raadselachtige oplopen van de spanning, zonder dat geladen wordt zou in de chemie kunnen liggen die wat traag reageert en naloopt op de (ont)laadstroom?

Ook bij loodaccu´s weegt de stelling: "altijd precies gelijke accu´s" lang niet zo zwaar als doorgaans gesteld wordt.
Bij verschillende capaciteiten parallel levert elk van de accu´s een deel van de energie, evenredig aan de capaciteit. En worden even oud.
In serie bepaald de kleinste het bruikbare vermogen, net als de zwakste schakel in de ketting.

Ik ben nu al zover van m´n loodvoorkeur afgedwaald dat ik aan het kijken ben naar LFP accu´s die goed in de beschikbare accu ruimte passen.

Saeftinghe schreef :
Saef, dat ik dat nog mag meemaken. Dat terwijl je, hoewel overtuigd van de kwaliteiten van de LFP cellen, niet van plan was 'voor de volgende eigenaar van jouw boot accu's aan te schaffen'. Dit is toch een kleine revolutie te noemen.

Houdt er rekening mee dat je de cellen ook zo:



mag plaatsen.
Groeten, Peper.

Peper schreef :
Ik lees best wat rondom LiFePo4's. Maar die sprookjes leer ik toch altijd weer van jou.
Wellicht weet je je nog te herinneren dat ik geen "gele" accu heb maar een "groen en geel, maar dan in het blauw" geval uit jouw stal?

Peper schreef :
Ok nu snap ik het. Je hebt een "sloop auto" Maar toch jammer van die accu's. Ik heb moeite gedaan om aan oude accu's met nog maar 50% van de capaciteit te komen. Van een eclectische auto. Daarvan zou ik nog jaren plezier kunnen hebben om zonne stroom thuis in op te slaan. In de kelder is plaats zat en met het gewicht heb ik ook geen problemen op de vloer van de kelder. Maar dat zal wel diep in de buidel tasten worden om 800Ah @ 42 volt ergens te scoren.

Maar buurman sunday heeft toch al aangetoond dat die accu's tot bloedens toe ontladen kunnen worden, boontjes in 20??, en het daarna nog jaren probleemloos functioneren ?

3Noreen schreef :
Ja! Mijn mooie 36uurs in 2013: zeilersforum.nl/index.php/foru...ein-groot-verhaaltje
Mijn accu’s zijn er alleen maar beter van geworden!

Metingen aan 4 LiFePO₄ cellen IV

Soorten Li-ion accu's
Het elektrolyt speelt geen actieve rol in het laden of ontladen zoals dat het geval is bij lood-zwavelzuur accu's. Het gaat alleen om de Lithium ionen vandaar dat deze accu's Li-ion accu's heten. De elementen in het anode materiaal naast het Lithium geven de soortnaam aan de accu. Er zijn er globaal gezien vier: LiCo (Lithium Kobalt, de eerste ontwikkeling in de lithium-ion accu's), Li-Polymeer (met een polymeerlaag op de anode), LiFePO₄ (Lithium Ferro-fosfaat, met Ferrofosfaat op de anode. Hiervan bestaat een 'ondersoort' de LiYFePO₄ accu waarbij het element Yttrium aan het Ferrofosfaat is toegevoegd) en de laatste ontwikkeling is de LiTiO cel (Lithium Titanaat waarbij Titanium oxide aan de anode is toegevoegd). De LiCo cel is zo goed als verdwenen in het dagelijks gebruik omdat de 'slijtage' en het geheugen effect een nadelige invloed had op de prestatie. Het zijn de li-ion accu's zoals die in telefoons, fototoestellen en computers werden gebruikt. Zij kenmerken zich door een gebruiksaanwijzing waarbij wordt aanbevolen 'de accu eerst helemaal te ontladen alvorens op te laden.' Deze technologie kent ook een hogere zelfontlading. Ze is nu vervangen door een nieuwe ontwikkeling in deze groep: de Lithium Cobalt Manganaat accu met verbeterde eigenschappen op het gebied van zelf-ontlading en geheugeneffect.
De Li-polymeer accu is de lichtste accu per Ah capaciteit. Erg handig in computers, mobiele telefoons en cordless gereedschap.
De LFP accu's zijn de zwaarste accu's per Ah capaciteit van de Li-ion accu's, maar stelt daar de langste levensduur, geen geheugen effect en kleinste zelfontlading tegenover.
De LiTiO accu's zijn lichter dan de LiFePO₄ accu's maar hebben een nominale spanning van 2,8V en slaan minder energie op dan de andere Li-ion accu's. Zij hebben heel andere sterke kanten: Je mag ze met 10c laden en ontladen zonder dat ze daaronder lijden. Dit zijn de snelladers bij uitstek. Een 12V accubank bestaat dan uit 5 LTO cellen met een nominale spanning van 14V en bij een celcapaciteit van 100Ah mag deze worden geladen met een laadstroom van 1000A. Een 'kwart volle' accu zit dan in 4 minuten weer vol. Alleen, waar haal je die laadstroom van 1000A vandaan? (en kun je die laadkabel nog wel tillen?)
Alle Li-ion accu's werken hetzelfde, maar er is verschil in de nominale spanning per cel. 'Li-ion accu' is een verzamelnaam voor een soort accu's waarbij de eigenschappen van de ene ondersoort vaak worden toegekend aan een andere ondersoort, terwijl deze eigenschappen helemaal niet bij deze ondersoort van toepassing zijn. Zo kunnen LFP accu's volgens sommigen 'ontploffen' terwijl er nog geen een is ontploft. Li-polymeer accu's zijn daar wel erg goed in (Nokia telefoons, Boeing vliegtuig accu en er is een forumlid dat Li-po cellen op een zonnepaneel zonder regeling heeft willen laden. De knal van de ontploffende accu's kon in de hele haven worden gehoord).
Dit topic is 'LFP batteries only'. Alle gebeurtenissen met Li-ion accu's zijn op voorhand waar, maar worden gezeefd door de 'welke soort li-ion accu was het?' vraag.

Hoe werkt een LFP accu?
<flauw modus>Goed.</flauw modus>



Een geladen LFP accu heeft op de plus-plaat of anode LiFePO₄ moleculen. Is de accu ontladen, dan zijn er op de anode alleen FePO₄ ionen te vinden. De Lithium ionen zijn dan opgenomen in de Lithium laag van de anode.
Bij het laden vindt er een fysieke verschuiving van de Li-ionen plaats met een koppeling aan het ijzerfosfaat. Voor deze koppeling is elektrische energie nodig en het laden brengt deze elektrische energie in de vorm van vrije elektronen in de cel.
Bij het ontladen worden de koppelingen tussen de Li-ionen en de ijzerfosfaatgroepen verbroken waarbij er elektronen vrijkomen en deze vormen de ontlaad stroom.
Het laden en ontladen van LFP-accu's gaat in 2 fasen. In eerste instantie gaat het laden en ontladen 'diffuus' over de anode. Het aan of afkoppelen van de Ferrofosfaat groep lijkt een willekeurig patroon te volgen, waarbij er kennelijk op de anode 'voorkeursgebieden' zijn. Dit wordt de eerste fase genoemd.
Zijn de voorkeursgebieden eenmaal geladen of ontladen en wordt de accustroom 0, dan treed er 'relaxatie' op en ontstaat er clustering van LiFePO₄ in kernen op de anode. Hiervoor moeten de fosfaatgroepen zich verplaatsen en hoewel een dergelijke fosfaat groep een heel kleine massa heeft, is deze niet nul en is er tijd voor nodig 'om te clusteren'.
Uiteindelijk zullen bij een opgeladen accu alle LiFePO₄ groepen zijn geclusterd tot één grote kluit en kan er niet verder worden 'geclusterd' door er meer elektronen in te stoppen. Op dit punt heb je meer spanning nodig om de 'onwillige elektronen' nog in de cel te krijgen. "Een volle LiFePO₄ cel heeft een klemspanning van 3,4V." Deze spanning is verbonden aan een cel waarvan alle LiFePO₄ groepen zijn geclusterd. Een hogere celspanning kan wel worden aangelegd en er gaat ook meer laadstroom lopen bij die hogere spanning, maar de toegevoerde energie gaat niet 'in de accu' zitten in de vorm van clustervergroting, maar wordt omgezet in warmte en zo kun je een LFP cel kapot maken.
Bij ontladen ontstaat er 'ontclustering' die begint in dezelfde voorkeursgebieden. De ontlading gaat door totdat er geen sprake meer is van clusters en de resterende ladingsdragers in de vorm van de LiFePO4 groepen zich diffuus over de anode hebben verdeeld. Wordt het ontladen van de accu nu gestopt, dan zullen de LiFePO₄ groepen 'naar elkaar toe kruipen' om weer clusters te vormen. Ik kan niet vinden of dit de oorzaak is van het herstel van de celspanning bij diep ontlading. Het is wel heel verleidelijk om de celspanning van 2,8V toe te kennen aan de spanning waarbij zich nog clusters van ladingsdragers op de anode bevinden en die spanning dan te verbinden met de 'optimale bewaarspanning', de spanning waarbij er nog clusters ladingsdragers bevinden. Het is ook voor de hand liggend dat de cel de situatie waarin er ladingsdragers geclusterd zijn, een stabiel evenwicht vormt waarbij de cel zich 'goed voelt'.
"Peper, dit is taalgebruik van een accufluisteraar!"
'Ja, dit is om het duidelijk te maken, het is metaforisch...'
Het fenomeen van clustering kan ook de verklaring vormen voor het zelfbalancerend effect in LFP cellen in serie. Uiteindelijk staat de mate van clustering voor de hoogte van de celspanning in het gebied tussen de 2,8V en 3,4V. De clustering is dynamisch en herschikking van de ladingsdragers in het cluster verhoogt de celspanning zonder dat daarbij een laadstroom nodig is.
Bij het bereiken van de 3,4V bij een cel met een lagere capaciteit in serie met andere LFP cellen waarvan de capaciteit hoger is, gaat de spanning omhoog omdat alle ladingsdragers zijn geclusterd en de cel 'vol' zit. Een balancer/limiter die op dat moment de laadstroom bypasst voorkomt dat de toevoerde energie in de cel wordt omgezet in warmte en dat deze warmte de cel kapot maakt. De balancer/limiter heeft geen andere keus dat deze energie om te zetten in warmte, maar dan buiten de cel.

De splitsing van LiFePO₄ in Lithium ionen en Ferrofosfaat groepen verloopt niet via ionisatie in een elektrolyt. Hierdoor ontstaat ook geen slijtage van de anode of kathode in de vorm van chemische omzetting van het anode of kathode materiaal, die niet volledig reversibel is. De kathode speelt maar een hele beperkte rol in de LFP accu, het is niet meer dan een 'elektronen opvanger'. De beperkte chemische omzettingen in een LFP accu zorgen ervoor dat deze lang meegaat.
Voor een seizoen op een boot als huishoudaccu wordt met 100 cycli per jaar gerekend. Een lood-zwavelzuur accu kan het op een boot 5 tot 10 jaar volhouden. Dit zou overeenkomen met 500 tot 1000 cycli. In vergelijking zou een LFP accu het dan minimaal 20 jaar moeten kunnen uithouden.
De fabrikanten van LFP cellen geven als minimum 2000 cycli aan bij gebruik tussen 100% en 20% SOC. Bij minder grote variaties in de lading wordt er 4000 tot 6000 cycli als levensduur genoemd. Die 4000 tot 6000 cycli zijn genoteerd in laboratorium situaties en de praktijk kan best minder vriendelijk zijn voor de levensduur.
Forumlid Saeftinghe heeft langjarige ervaring met lood-zwavelzuur accu's in een gemonitoorde situatie. Hij kan een gefundeerde inschatting geven van de levensduur van lood-zwavelzuur accu's.
Voor LFP accu's kan dat niet. Zij zijn er pas vanaf de eeuwwisseling vanwege een lange patentstrijd.

De proeven in het lab geven geen aanwijzing dat diepontlading schadelijk is voor LFP cellen. Voor het omkeren van de bewering... (diepontlading is goed voor LFP cellen) er is wel over gepubliceerd, maar alleen Sunday geeft een praktijkervaring weer.
Het komt bij de onderzoeksvragen, evenals de vraag of het nadelig is voor de celcapaciteit als de cel tot 100% SOC wordt geladen en daar gedurende enige tijd op blijft staan.
Inmiddels is wel vast komen te staan dat als de cellen cyclisch worden gebruikt, zij zichzelf balanceren en tot een gelijke spanning komen, ook al was er bij 'leeg' en bij 'vol' een groot spanningsverschil te meten. Vanuit het laboratorium werd de opmerking gemaakt: 'het lijkt wel of ze met elkaar overleggen...'

Groeten, Peper.

Peper schreef :
Ik mis de capaciteit meting? Of heb ik het allemaal niet goed gelezen?
Waarom heb je nog geen capaciteit meting gedaan van de afzonderlijke cellen? alles lijkt er namelijk op dat de "slechte" cellen minder capaciteit hebben, dat wil ik graag weten! Want dan klopt je conclusie niet.

@Zeilprutser:
Alle cellen hebben verminderde capaciteit ten opzichte van de nominale capaciteit. Een goede capaciteitsmeting zou moeten beginnen bij 0V en dan bij laden naar een klemspanning van 3,4V de opgenomen lading moeten weergeven.
Daar zit het probleem... Door de herschikking van clusters van ladingsdragers komt de spanning niet (en misschien wel nooit) op 0V. Er is daarmee geen totale capaciteit te meten volgens de normen voor capaciteitsmeting. Het laboratorium probeert nog steeds de cellen op '0' te krijgen, maar dat lukt niet.

Een dynamische meting is wel mogelijk, maar die is minder nauwkeurig. Een cel is vol bij 3,4V. Daarna is er een weerstand van 3,3 Ohm als belasting aangehangen en is er gemeten tot de cel op de 3V is aangekomen. Dit is het traject van 100% SOC naar 30% SOC. De stroomsterkte I varieert dan van 1,1A naar 0,8A in dit traject. Vermenigvuldig dit met de tijd t en je hebt I.t in Ah. Voor cel 4 is de gemeten/berekende capaciteit 110Ah en dat is onder de 80% van de nominale capaciteit van 180Ah en de cel is daarmee als 'stuk' aan te merken. Er zit een maar aan: de meting geldt niet als een goede capaciteitsmeting omdat deze van hoog naar laag wordt gemeten.

In het traject van 0V naar 2,8V vinden hele sterke (laad)spanningsschommelingen plaats, die een goede capaciteitsmeting in dit gebied onmogelijk maken en daarmee de nauwkeurigheid van een capaciteitsmonitor ondergraven.

Het is me niet duidelijk welke conclusie van mij niet klopt. Dat de slechte cellen minder capaciteit hebben klopt wel. Dat is ook al door het laboratorium verondersteld. Een capaciteitsmeting vanaf nul was in de planning, maar 'Hoe krijg je die cel leeg?' staat dat in de weg. Overigens zijn alle cellen aangemerkt als 'Cel met minder capaciteit dan de nominale waarde' en het zijn dus 'sloopauto's' zoals 3Noreen dat noemt.

Als diepontlading uiteindelijk herstel of in elk geval verhoging van de capaciteit betekent (praktijkervaring van Sunday), kan dat alleen via de dynamische meting worden vastgesteld. We zullen moeten roeien met de riemen die we hebben, om in watersport termen te blijven.
Een andere conclusie zal dan ook zijn: LFP cellen hebben een vorm van geheugen effect (al is dit heel klein in vergelijking met de oude LiCo cellen).

Groeten, Peper.

3Noreen schreef :
Ik heb er eerst een aantal keren overheen gelezen, toen verondersteld dat het een tiepvaut was, maar nu lijkt het erop dat je de 'pausmobiel' hebt gesloopt!
Echt, een eclectische auto?

Jij komt toch uit de zuidelijke hemisfeer? Ik heb gemerkt dat het daar op het platteland (dat nooit echt plat is overigens) gewoon is een sloopauto op het erf te hebben. Deze wordt dan weer gebruikt als onderdelen leverancier voor de 'current vehicle' en anders worden de assen wel gebruikt voor aanhangers o.i.d. uiteindelijk doet dan de rood verroeste carrosserie dienst als kippenhok.

Voor wat betreft de accu's: Ik ga natuurlijk proberen of deze 'te repareren' zijn. Er zijn publicaties over het 'plat persen' van LFP accu's met een gewicht om te zien of de hogere druk in de accu tot capaciteitsverhoging leidt. Zou dit zo zijn, dan zou het voordelig kunnen zijn de cellen 'plat te leggen' in plaats van 'rechtop' of 'op hun zijkant'. Dit is tot nog toe afgeraden door hen die zeggen dat dit bij hun AGM accu niet ging... Maar dat is dan wel een heel andere accu!

Groeten, Peper

Peper schreef :
Een beetje een klunzige manier om een prima vraag van zeilprutser te pareren. De meting is in dit geval enkel relatief om te vergelijken. Iedere zinnige, maar goed gedefiniëerde meting voldoet. Júist LiFePo4 heeft goed definiëerbare curves.
Meten van Capaciteit hoort er bij. Als je je daar tegen verzet zul je nooit een uitspraak kunnen doen. Ook vreemd dat Graaf Tel in dat laboratorium dat niet doet.
Je hangt aan de ene kant je conclusies op aan voltage, terwijl aan de andere kant je zegt dat je niks aan voltages kunt zien v.w.b. SOC.

Peper schreef : Laten we het dan de suggestie noemen: Peper schreef : Ik vindt deze suggestie erg misleidend overkomen ten eerste zou je wel iets voorzichtiger mogen zijn, zoiets van het lijkt dat de cellen door de proeven niet verder beschadigd zijn.

Wat je volgens mij namelijk constateert en dat is ook mijn beperkte persoonlijke ervaring:
1: Enkele te diepe ontladingen buiten de opgegeven specs van de fabrikant hoeven niet meteen merkbare schade toe te brengen.
2: (ik persoonlijk noem het volgende het condensator effect) Na een te diepe ontlading hersteld het voltage zich weer enigszins.

Waar ik nu ook benieuwd naar ben en ik kan dat niet uit jouw verhaal halen, wordt de cell met de minste capaciteit bij niet al te grote belastingen misschien een beetje beschermt in een accupack door de goede cellen? Met cranking heb je de cellen zo kapot, heb hier honderden cellen liggen van elektrische fietsen allemaal kapot door onbalans in de clusters, als er 1 is uitgevallen in een cluster dan gaat het hard omdat de anderen dan meer gecranked worden.
Onze grote cellen zijn gewoon hele grote clusters van kleine cellen(zakjes) die parallel zijn verbonden aan de polen, maar door het grote aantal heeft onbalans minder effect en wordt het lastig cranken.

Dat je een lifepo4 cell niet naar 0 kunt ontladen is namelijk niet waar, ik heb er hier wel 2 liggen van 100ah, ze komen uit een pack van 4, de gehele pack was te ver ontladen, met balancers er op (die ook nog iets verbruikten) en toen hebben ze 2 maanden zo gestaan, vervolgens bleken na opladen 2 cellen nog 95% capaciteit te hebben en 2 cellen behaalde het vol voltage niet meer, kon je blijven laden maar voltage ging niet meer omhoog, en bij volledige ontkoppeling waren ze na een paar dagen weer volledig leeg. De 2 goede cellen behouden netjes hun capaciteit/voltage.
Hoeveel cellen gaan er in die situatie bij 100 stuks kapot? Mijn ongewenste test kun je niet representatief noemen, maar de stelling er zijn geen aanwijzingen dat diepontlading schadelijk is voor LFP cellen lijkt me hierdoor wel ontkracht.

Dit artikel is zo'n beetje het meest volledige dat ik ken met praktijkervaring

Het stelt:

Het onderschrijft zeilprutser (of moet ik hen cellprutser noemen ) zijn bevindingen.

Alles lijkt tijdgebonden. Een snelle, korte diepontlading is minder schadelijk dan een lange, net zoals een overlading.

Beste Boarderbas,
Deze algemene verhalen zijn ons bekend! Maar ik ben geïnteresseerd in een nuance:
De stelling van Peper, hersteld een cel zijn onbalans in een hele grote accu pack zolang je het systeem niet te zwaar belast. In onze opstellingen zou dat erg mooi uitkomen, dus ik wacht met belangstelling af op het vervolg van Pepers testen.
Helaas zijn de cellen waar Peper nu mee test blijkbaar al beschadigd, het zou mooi zijn als de test met goede cellen gedaan kan worden.
Je meet de capaciteit afzonderlijk per cell, dus de capaciteit binnen de veilige voltage grenzen.
Maak er dan een pack van, zorg voor onbalans, ga dan binnen onze veilige grenzen het pack belasten op in onze toepassing zachte manier (niet cranken) En kijk dan of de onbalans verdwijnt, en als dat zo is ga dan nog eens afzonderlijk de capaciteit van de cellen meten.

Zeilprutser schreef : Tja, wat is dat dan anders dan dat er door het laboratorium geen aanwijzingen zijn gevonden dat er schade is opgetreden? Ik zie het verschil niet!Uit de metingen blijkt dat niet! De cel met de laagst veronderstelde capaciteit valt op doordat deze het eerst boven de 3,4V komt bij het laden en het eerst onder de 3V komt bij ontladen.

Ik weet niet wat je met cranken bedoelt. Is dat het gebruik van de accu voor het starten (cranken) van een verbrandingsmotor?
De cellen die je hebt liggen van elektrische fietsen, zijn dat LiFePO₄ cellen?

Voorlopig bereiken de cellen in het testlaboratorium na herhaalde diepontladingspogingen nog steeds niet de 0V. Dat is wel waar.

Ik denk niet dat de test van 4 cellen in het meetlaboratorium representatief is, maar 'geen aanwijzing' is 'geen aanwijzing' gedurende de test. Dat is nu eenmaal zo. Indien jouw onvrijwillige test niet representatief te noemen is, kan deze dus niets ontkrachten of bekrachtigen.
Je hebt recht op een persoonlijke opinie en ook recht op een eigen interpretatie van je waarnemingen. Dat jouw opinie en interpretatie niet strookt met wat ik uit de meetresultaten concludeer is zeer wel mogelijk, maar dat is dan ook weer gekleurd door mijn referentiekader.
We zullen beide moeten leven met dit verschil in opvatting...

Groeten, Peper.

Alles zoveel als mogelijk samenvattend wat ik hier lees, lijkt het er op dat wanneer je wegblijft van de uitersten, LFP batterijen het heel goed doen.
Je kunt zo nu en dan best nog wel eens een missertje maken zonder dat de batterij direct kapot is.

Dezelfde regels als bij lood, blijf weg bij de uiterste grenzen.
Dat probeer ik op alles toe te passen en wanneer ik vergelijk met m´n omgeving heb ik veel minder problemen dan de meeste buurboten.

Ik scharrel zo langzaam aan in de richting van het aanschaffen van een (kleine) LFP accu, die ik wil inpassen in het boord systeem zonder grote of lastige veranderingen.
Om er mee te experimenteren en van te leren.

Ik heb momenteel de opinie (nog geen conclusie) dat ik LFP gewoon met mijn bestaande panelen en regelaars(Victron 75/15 en 100/15) kan laden.

De LFP moet zich bewegen tussen 11,5V en 13,5V dan blijf ik op voldoende afstand van de risicolimiet.

De settings van de Victron gaan dan naar :

Absorptiespanning=13,4V.
Absortieduur=5 minuten. of minder.
Dan komt Float=13,2V. Dat is beneden de topspanning van LFP

Daar zie ik geen problemen met het overschrijden van mini en maxi spanning.

Ik verwacht dat in de periode bij opkomende zon de stroom sneller zal stijgen dan bij loodaccu´s (minder inwendige weerstand van LFP)
Bij voldoende licht zal de stroom begrensd worden door de regelaar (15 a!7A).

Zijn de accu´s rond het middag uur vol dan blijft de "laad" spanning op 13,2V en het verbruik rechtstreeks uit de panelen tot de paneel opbrengst minder dan het verbruik wordt.

Het rendement van LFP is een stuk hoger dan van lood, wanneer ik op dezelfde 400Ah blijf als capaciteit kan ik zo omschakelen met alleen het aanschaffen van LFP accu´s.

Heeft LFP cold cranking capaciteit van 200A uit die 400Ah accu? Om eventueel te kunnen starten.

Bovenstaande lijkt me de meest practische oplossing.
Zie ik iets over ´t hoofd of helemaal verkeerd? Graag commentaar met goed onderbouwde argumenten.




Daarnaast moet het volgens mij mogelijk zijn om de normale lood start accu te handhaven.

De bestaande generator kan gewoon in bedrijf blijven, met een paar kleine aanpassingen.

Via het contact wordt spanning op 14,2V geregeld, gemeten op de (start) loodaccu.
De generator handhaaft dan een spanning van 14,9V op de ingang van de bestaande diodebrug.
Startaccu blijft zoals het is, de aansluiting voor huishoud accu wordt ontkoppeld.

Die 14,9 (of 14,2V) is niet geschikt voor de LFPaccu.

Nu zet ik tussen de diodebrug ingang en generator uitgang een aantal zeer zware diodes, de generator regelaar wil de accu op 14,2 hebben en regelt zoveel hogere spanning op de generator uitgang tot 14,2 in de lood accu komt.
De generator levert dan een spanning van, stel, 17,5V (produktiespanning van één paneel) vóór de bijgeplaatste diodes. De generator zal tot ergens bij de 50V kunnen verdragen denk ik.
Die 17,5V voer ik toe aan de andere Victron regelaar, met dezelfde instellingen als eerder genoemd.

Deze regelaar zal ook die 15 a 17A laden. Dat is een stuk minder dan de 40A die nu de huishoudaccu´s ingaan, maar die 40A wordt zeer stijl terug geregeld naar zo´n 10A en zelfs 2A, de motor moet uren draaien voor het laatste restje lading in de huidige lood accu´s (die graag echt vol willen zijn!)
Bij LFP zal het 15A blijven tot de accu vol is, dan stopt het laden.

Met betrekkelijk geringe aanpassingen is dus stapsgewijs over te gaan op LFP.

Ook op het laatste stukje graag kritiek met onderbouwde argumenten.

@Saeftinghe:
De maximale stroom uit een LFP accu ligt op 3c als doorsnee waarde. Als je de cold cranking amp's wilt berekenen neem je drie keer het aantal Ah's dat de accu kan leveren. Dat is de CCA.
Dat ligt doorgaans onder die van een loodzwavelzuur accu, maar deze haalt zijn CCA meestal niet door de veel hogere inwendige weerstand (ongeveer 50 tot 100 keer hoger dan de inwendige weerstand van een LFP accu).
Je doet er toch verstandig aan een lood-zwavelzuur accu als startaccu te gebruiken, want de omstandigheden waarin deze moet werken zijn zeer gunstig. De ontlading is bij het starten heel hoog, maar de accu wordt direct daarna weer geladen door de lopende motor en de sulfatering van de platen wordt bijna onmiddellijk opgeheven door de accu weer tot 100% SOC op te laden.

Voor accu's die 'pendelen' tussen 100% SOC en 50% SOC (zoals aanbevolen wordt voor lood-zwavelzuur tractie accu's) is een LFP accu beter aangepast. Het vastzetten van het loodsulfaat op de platen in het gebied onder de 100% SOC is de belangrijkste reden van slijtage van de lood-zwavelzuur tractieaccu. Hierin heeft de LFP accu een veel betere 'track record'. Ongeacht van waar deze accu zich bevindt tussen de 30% en 95% SOC geeft dit geen slijtage in de vorm van het niet instaat te zijn het ontlaad proces om te kunnen keren.
Daar komen er voor jouw woongebied nog een paar voordelen bij:
Geen verdamping van elektrolyt door een hogere omgevingstemperatuur of door opwarming van de accu's bij laden of ontladen. Een echt onderhoudsvrije accu dus!

Als jij jouw Victron kunt instellen op de door jou genoemde spanningen, zit je goed. Je kunt willen snelladen met meer dan 0,1C maar de 13,5V moet je niet willen overschrijden. Laden met 0,5c kan bij LFP accu's zonder problemen zolang je de 13,5V grens maar respecteert.
In jouw geval mogen de 4 cellen niet boven de 3,4V per cel kunnen komen. Is er een capaciteitsverschil tussen de cellen, dan zal er een cel of twee cellen als snel boven de 3,4V komen. Die cellen zouden goed zijn voor een balancer/limiter. Deze moet de maximale celspanning onder de 3,4V houden.

Je kunt de LFP accu beslist laden met je huidige zonnepanelen. Ook hierbij geldt: zorg ervoor dat de maximale spanning niet boven de 13,6V komt.

Voor jouw situatie lijkt het mooiste en eenvoudigste manier om de LFP cellen via een keerdiode aan te sluiten op de bestaande lood-zwavelzuur accubank. Dan kan er geen energie meer uit de LFP accu naar de verbruikers dus je zult een aparte groep verbruikers moeten definiëren waarbij je de eigenschappen van de LFP accu's tot hun recht kan laten komen, bijvoorbeeld verbruikers die je zo lang mogelijk intact wil houden (navigatie, marifoon, kajuitverlichting in de kaartenhoek, navigatieverlichting en andere urgente dingen die je zo lang mogelijk in stand wilt houden).

Nu heb ik een foto gekregen van iets moois:

Dit is de eerste print van 'Flip de Switch'. Het is mogelijk de pluspool van de lood-zwavelzuur accubank via Flip de Switch aan te sluiten op de pluspool van de LFP accubank.
Flip laat een laadstroom toe tot maximaal 70A. Bij het bereiken van 13,6V schakelt Flip de LFP accu's af van de loodzwavelzuur accubank en deze zou verder geladen kunnen worden tot 13,8V. Zou je de laadspanning voor je lood-zwavelzuur accubank kunnen beperken tot 13,5V, dan is 'Flip de Switch' niet nodig. Een keercel heb je dan wel nodig.
Balancer/limiters heb je alleen nodig als je merkt dat er zoveel capaciteitsverschil tussen de cellen is, dat een cel boven de 3,4V komt.
Ik heb je leren kennen als iemand die de accu's nauwkeurig monitoort, dus dat vertrouw ik je wel toe.

Groeten, Peper.

Saeftinghe schreef :
Weet je wat de trigger is voor een nieuwe laadcyclus van de Victron 75/15 en 100/15 ?

Bij 0,2 volt verschil in spanning tussen LFP en de regelaars mag de totale impedantie in de stroomkring niet meer dan 0,013 Ω zijn om een laadstroom van 15A te bereiken. Impedantie i.v.m. puls karakter van de laadstroom van de mppt regelaar.

Saeftinghe schreef :
Hou er wel rekening mee dat de spanning die de Victron tijdens het laden meet/weergeeft enkele tiendes van een volt boven de klemspanning van de batterij zit. Dit komt omdat die regelaar geen aparte bedrading voor het meten van de spanning gebruikt. Wij hebben ook een Victron 100/15 en heb dit opgemerkt tijdens het testen van onze "modelbouwlader". Zo'n Victron kan je trouwens heel goed aansluiten op een voeding voor die laders. Dan pomp je 15A in je batterij.

@Peper, die Flip de Switch ziet er interessant uit. Is het de bedoeling dat de gebruiker daar zelf de componenten op soldeert?

@Tulipe:
Dat volgt wel de 'open source' gedachte. Als dit niet wenselijk wordt gevonden, dan moet ik ze zelf in elkaar zetten. Dat kan, maar ik ben met pensioen en zit niet te wachten op werk. Dan had ik beter niet met pensioen kunnen gaan
Misschien moet het als 'bouwpakket' worden vermarkt. Of juist als een compleet systeem met solar-lader en BMS... Ik weet het nog niet en laat het afhangen van de vraag.
Groeten, Peper.

TUlipe,

Het spanningsverschil tussen accupool en klem van de 100/15 is soms flink wat hoger dan een paar tiende volt.

Het hangt helemaal af van de laadstroom, accuspanning, zoninstraling op het paneel, afname door de verbruikers en de bedradingsweerstand.
Is continu aan verandering onderhevig.

Gedurende de dag wanneer het sterk wisselend bewolkt is en (daardoor) de waterpompjes nogal vaak stoppen en starten en ook andere verbruikers wisselend stroom vragen, dan komt het voor dat in de middag meer dan eens teruggevallen wordt op Bulk-Absorptie-Float.
Eind van de zonlicht tijd is het altijd Bulk.
Het varieert dan tussen de ingestelde spanningen.
De stroom wordt dan steeds minder door gebrek aan licht

Is het eenmaal duister dan zakt de spanning evenredig met het verbruik.
Omdat de koeling na zonsondergang niet meer start zijn de dipjes van 0,4V er niet meer en is de echte accuspanning als minimum aangegeven.

Bij het eerste licht wordt de regelaar getriggerd om een nieuwe dagcyclus te beginnen wanneer paneel spanning enkele volts bereikt.
het duurt dan even voor die 4 a 5 extra volts er zijn, nu rond de kortste dag omstreeks 07:30 uur wordt er enkele tiende Ampere geladen, een uur later zo rond de 5A, komt de zon achter de berg vandaan, dan is het al snel zo´n 12 a 13 A tussen 10 en 11 uur rond het middaguur komt absorptie in bedrijf, normaal een dik uur later Float. Dat gaat dan met afnemend licht weer over in Bulk.
Is het licht opgebruikt dan stopt de regelaar tot er weer licht is.

Saeftinghe schreef :
Volgens mail van victron

Als Lithium gekozen wordt dan is de trigger om weer the gaan laden 0,4Vdc onder de float spanning , dus bij geen ontlading gebeurt er niets
Bij ontlading zal de lader weer beginnen


Dus als je float instelt op 13,2 zal een nieuwe cyclus pas beginnen als de klemspanning van de LFP onder de 12,8 komt.

Peper,

Ik zie een paar woorden die ik niet goed kan plaatsen, een keerdiode en keercel.
Wat moet ik me daarbij voorstellen?

Ik heb nog lang geen LFP accu, eerst maar eens proberen het experimentje met de generator op de 75/15 naar de lood accu´s.
De generator spanning opvoeren naar ergens in de buurt van 24V met een handvol zware diodes.
Dan heb ik de open spanning van één paneel, en dan kijken wat de regelaar doet.
Wanneer er LFP accu´s aan boord zijn moet in ieder geval de generator daarop aangepast worden, een eerste stap die geen kapitalen vraagt.


Ik denk dat een generator diodeset wel zo´n 60V aankan, maar weet het niet zeker.
Is er iemand die wèl zeker hoeveel een generator maximaal aan kan?
Ik zoek ook hier niet de nabijheid van de risicogrenzen op.


Wanneer dat naar behoren werkt (of mislukt) dan komt de volgende stap aan bod.

Inmiddels is er dan ook wat meer bekend vanuit het LFP laboratorium waar op aangepast kan/moet worden.

Mijn gebruik pendelt met 800 a 1000Wh per dag tussen 14,2V en 12,4V in de zomer, in de winter tussen 14,2 en 12,2V.
De set oude accu´s staat nog steeds te werken in het landhuisje, naderen inmiddels de 12 jaar. Ik meen de eerste tekenen van wat achteruitgang te bespeuren.
Wanneer de huidige set op moet voor vervanging zou het jaar 2028 in gebruik kunnen zijn.
Wil ik daarop wachten?

Saeftinghe schreef :
Dat zijn 2 verschillende woorden voor hetzelfde. Als je geen hoge spanningsval wilt over een keercel of keerdiode is een Schottky of een Mosfet als diode de beste oplossing. Ben je wel uit op een spanningsval om de spanning te verlagen dan is een silicium diode je beste keus.
Er wordt vermogen 'kapot gemaakt' in een diode, het vermogensverlies is de Uf (doorlaat spanning) maal de stroom (If). Het vermogensverlies maakt de diode warm. Soms moet de diode worden gekoeld.
Groeten, Peper.