Onderwerp: Gebruik diode bij LiFePO en Multiplus

Afgesplitst en opgeschoond uit draadje LiFePo4 voor leken.


Voor een forumlid een thermische berekening aan het maken loop ik tegen onderstaand aan.

Multiplus icm een BMS met aparte load en charge disconnect vergt scheiding van de accu aansluiting naar de MP in twee éénrichtingskabels. Schottky powerdioden geven relatief weinig spanningsverlies.

Wat gebeurt er wanneer twee behuizingen met elk twee dioden toegepast zouden worden?

Dus case 1 bevat de dioden voor L1 en C1 en case 2 de dioden voor L2 en C2.

Splitst de stroom zich dan wel gelijkmatig in tweeën!?



Stel er wordt met 60A ontladen. C1 en C2 sperren dan. Stroom door L1 en L2 is in het begin precies 30A. Case 1 warmt echter sneller op dan case 2. Hierdoor daalt Vf van L1 waardoor de stroom door L1 toeneemt en die door L2 afneemt. Hierdoor wordt L1 nóg warmer. Enzovoort. Eindsituatie zal worden dat L2 zichzelf buitenspel zet en alle ontlaadstroom door L1 loopt.

Is dit wel te stabiliseren, of kan de gedachte de diodes koeler te houden door er 2 parallel te zetten (voor zowel laad als ontkaad deel) niet werken?

cel 1 is aan de hoge kant. Meestal is de spanning lager als je ze binnen krijg.

Welk merk cellen heb je gekocht en hoe en waar(mee) doe je je meting ?

Nachtvlinder schreef :
Als ik de karakteristiek goed begrijp, neemt de voltage drop af bij toenemende temperatuur, maar neemt de voltage drop toe bij toenemende stroom.

Dus als voltage drop afneemt door toenemende temperatuur, zal de stroom toenemen, wat weer een hogere voltage drop tot gevolg heeft.
Of dit elkaar opheft durf ik niet te zeggen.

Verder neem ik aan, dat bij een lagere voltage drop de warmte ontwikkeling ook minder wordt.

Persoonlijk zou ik zorgen voor oversized diodes, ze op een koellichaam plaatsen, bij parallel gebruik tijdens een praktijk test uitproberen of de temperatuur en stroom binnen de grenzen blijft.

Nachtvlinder schreef : Je redenatie klopt, gaat niet werken. Nou is het grafiekje wel van de maximale doorlaatspanning/stroom/temp, en niet de typical. Het zou dus minder erg kunnen zijn, maar ik zou voor een andere diode gaan die de stroom wel in z'n eentje aankan.

Dank. Dat houdt het ook overzichtelijker denk ik. De diodepacks zijn al gekocht en kunnen elk de maximale stroom aan.

Vond nog dit document over parallel schakelen van diodes.
www.st.com/resource/en/applica...microelectronics.pdf

Citaat:
The negative temperature coefficient of the forward voltage drop ( ⍺ VF < 0) increases the
current unbalance between each diode. It is practically true for every technology of diode
excepted for silicon carbide diodes for which ⍺ VF > 0 in the operating area. The negative
impact of this well-known thermal effect is in practice limited by the fact that all the diodes
are generally mounted on a common heat sink (see Figure 12).

Dat klopt, is de specifieke eigenschap.
Daar wordt zelfs veel gebruik van gemaakt.

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Nog meer jullie hulp nodig

Toepassing is DC; delta is dan volgens mij 1 want continue in geleiding. Stel dat er continue 100A door gestuurd wordt. Dissipatie is volgens grafiek dan 65W. Prima. Blijkbaar gaat men uit van een Vf van 0.65V, de worst-case bij Tj=25grC uit de hierboven gepostte plot.

Wat ik dan niet begrijp is, hoe de hogere dissipatie bij delta=0.5 (80W) verklaard kan worden. Wie kan dit uitleggen? Een lekstroom in de andere richting?

Warmte komt bij schakelen.dus de flanken. Zeker als die niet al te snel zijn.

Dankje.

Omdat dit voor iemand anders is doe ik de rest ook maar hier, dan ben ik niet alleen verantwoordelijk als het mis gaat



Dimensioneren op een maximale load van 100A, bepaald door een 1200W inverter. Die kan peak nog meer trekken, maar dat moet dan maar voorkomen of (snel) gezekerd worden.

Er moet dan 65W afgevoerd worden. Koellichaam wordt geplaatst in een vertikaal kanaal boven de motor waardoor verbrandingslucht aangezogen wordt. Warmer dan 50grC zal het niet worden daar.

Tj,max is 150grC
Warmteweerstand van junction naar case is 1.03grC/W (weerstanden hierboven opgeteld)
Case mag dan max. 150-1.03*65=83grC worden
De te kiezen heatsink moet dus met een deltaT van 83-50=33grC 65W geleiden.

Dat geeft een R van 33/65=0.5grC/W

Deze bijvoorbeeld:

Dat is een kloek ding NV!
Dank voor je berekening

Heeft iemand zoiets liggen misschien?

holtere schreef :
Zo groot is dat niet, alleen we zijn het niet meer gewend door voortschrijdende techniek.
De berekening klopt, echter zal die 100A nooit 100% duty-cycle lopen. De praktijk kán dus gunstiger uitpakken.
Wat me alleen tegen staat, is dat het op een veels te warme plek gemonteerd wordt, dat is not done.

Daarbij lijkt me 50 graden boven een motor aan de lage kant na enkele uren en warme dag.

Ik mis de overgangs (thermische) weerstand tussen case en heatsink in de berekening.

Over die 50grC... Mss kan er op die plek gemeten worden. Ik heb dit getal geschat op basis van:

Wellicht is 50grC overdreven. Worst-case is wanneer de motor af staat te koelen en er warme lucht door dat kanaal omhoog ontsnapt en de inverter vol aan staat.

Plaatsing in een bergvak oid zou wel beter zijn in elk geval en een kleiner koellichaam vergen...

rooiedirk schreef :
Die kan er toch ongeïsoleerd op, met wat pasta? Wat zou die ”coupling” weerstand zijn (0.1K/W) trouwens? Zou dat dat stukje niet kunnen zijn?

holtere schreef : Zeker. En nog groter zelfs.

Nachtvlinder schreef : Ongeisoleerd kan, maar dan is je heatsink dus spanningvoerend. Kan je geisoleerd monteren natuurlijk.
Het zou die 'coupling' kunnen zijn, en dan moet je heatsink dus 20% groter worden (0.4K/W)

Goed punt. De package is niet spanningsvoerend, dat scheelt weer:

Waarom heb je dit plan?
De MP heeft een enable ingang en de temp ingang kan geprogrammeerd worden als enable ingang. Dan kun je dus je HV en lv disconnect die 't op de mp aansluiten en regelt ie het zelf. Alleen als ie stuk is an gaat dat misschien mis, maar ja, je bent er zelf ook nog en nu ben je alle keer 6A extra aan het gebruiken als de omvormer werkt...

De load en unload van de lifepo moeten gescheiden zijn om ze apart te kunnen afschakelen door de beveiliging van de bms. Dat werkt m.b.v. twee relais.
Een multiplus heeft een gecombineerde load en unload.

Mijn multiplus heb ik zo geprogrammeerd dat 1 enable ingang het omvormer deel uitschakelt. De andere enable ingang schakelt het laad deel uit. Of beter gezegd de delen worden ingeschakeld. Als er geen verbinding is dan is de multiplus uitgeschakeld.

Je zou eens kunnen kijken naar de zgn ideale diode.

Deze gebruik ik in mijn LiFePo4 laadsysteem: www.aliexpress.com/item/1005003008833392.html
Er zijn er ook voor veel hogere stromen: www.aliexpress.com/item/1005001754217405.html

Die ideale diode is een fet, er zit nog elektronica naast.

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

En heeft ook evengoed koeling nodig, zij het een stuk minder.



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Nachtvlinder schreef :
Ik snap niet waarom je de multiplus niet programmeert. Of heb je een multiplus compact daar van weet ik niet of je de lifepo assistent kan instaleren. Hier mee maak je de temp en de aux connectie van de multiplus en allow to charge en een allow to discharge. Anders zou ik de lv van de omvormer conservatief instellen op 2.9 v per cel oid. De laad karakteristiek goed in stellen en dan een 1 relais voor hv/ lv disconnect als veiligheid. Je zou ook de aan uit knop van de multi kunnen misbruiken dus bij lv switchen naar charger only en bij hv naar uit. Dat laatste zou je ook in het 220 circuit kunnen doen aangezien de amperes daar veel lager zijn.