Bästa LiFePO4 för båten

[bhemac 2 858]

Jag hade ett hemmabyggt elverk, bigenerator + gräsklippar motor. Laddningsspänningen sköttes manuellt med en reostat, drog man ner den till 0 så upphörde laddningen. Tog man bort kablarna till batteriet så steg spänningen till några volt men inte till en spänning som kunde äventyra dioderna. Vi kopplade in en lampa 5W@24V som "ballast", då kunde man ta bort batterikablarna utan att spänningen steg.

Dioderna förr tålde 50-70V, de dioder man köper som ersättning idag tål 700V. Det är möjligt att problemet inte finns idag men jag har ingen lust att prova men jag gissar att Sterling har koll.

 

Sterling ProAltC mera specifikt, AB12130 i mitt fall.

[Braempa 12]

Stex angående att BMS inte skall bryta laddströmmen till lifepo4. Om en cell rusar iväg i spänning dvs är fulladdad så måste man väl sluta ladda? De BMS jag kollat på funkar ju så, dvs de styr ett relä som klipper laddströmmen när ngn cell blir full.

Om inte bryta laddströmmen, vad är alternativet?

[Braempa 12]

Ang spikar. Om man klipper (eller momentant förändrar) strömmen som går genom en spole så får man en spänningsspik som kan vara fler tusen volt (beroende på ström och storlek på spolen). Så funkar tändningen i en bil. Generatorn är ju en spole så kan tänka mig att det kan vara det som är problemet. Men det är bara min spekulation... Men jag skulle nog inte experimentera med att klippa bort generatorn med relä, utan tänker lyda Yanmar och behålla blystartbatteri. Dock behövs nog ett smartare skiljerelä än typ Biltemas enligt ovanstående diskussion. 

[SteX 4]

4 minuter sedan, Braempa säger:

Stex angående att BMS inte skall bryta laddströmmen till lifepo4. Om en cell rusar iväg i spänning dvs är fulladdad så måste man väl sluta ladda? De BMS jag kollat på funkar ju så, dvs de styr ett relä som klipper laddströmmen när ngn cell blir full.

Om inte bryta laddströmmen, vad är alternativet?

Det är ju generatorns regulator som avbryter laddningen, om man låter en BMS bryta finns stor risk att generatorn går sönder. Generatorn reglerar ju det hela och begränsar batteriets spänning till ca 14.4 V.

I min installation har jag balanseringsenheter som bränner bort överspänning om någon cell råkar vara i obalans. Fungerar perfekt i min båt.

 

 

 

[Braempa 12]

Aha ok jag förstår.

Balanseringslösningen du beskrev, byggt själv eller vad för produkt?

[bhemac 2 858]

2 timmar sedan, Braempa säger:

Generatorn är ju en spole så kan tänka mig att det kan vara det som är problemet.

Jo men mellan "spolen" och utgången sitter det dioder. Med någon form av ballast bör det inte bli någon kraftig transient.

Bryter jag mellan regulator och fältlindnig (och ev jordar) bör strömmen dyka direkt.

Ev skulle man använda senseledningen, sjunker spänningen på den så stiger generatorspänningen. Det bör fungera tvärtom också.

--

Jag sökte lite och det verkar finnas två läger:

1. Gör det inte, då lägger generatorn av.

2. Jag har gjorde det och inget hände.

 

"no problem. If there is no connection to the field windings there will be no leccy produced and therefore no problem. I had to do this after my regulator failed open ( ie battery volts went up to 18!) on passage from plymouth to falmout in windless conditions and there was no damage done. New regulator and everything back to normal"

 

Diskussionerna påminner strakt om synpunkterna på om man kan korta ekolodskabeln.

[bhemac 2 858]

Kom att tänka på en annan situation.

En hjälpkärregenerator tex 800kVA@400V slår man ifrån utan vidare men man minskar varvtalet lite för att få mindre slitage på brytaren. Alltså, ta isär  generatorn och sätt ett 3-poligt relä mellan lindningarna och dioderna så händer inget farligt. 

[SteX 4]

2 timmar sedan, Braempa säger:

Aha ok jag förstår.

Balanseringslösningen du beskrev, byggt själv eller vad för produkt?

Jag använder dessa: https://www.ev-power.eu/Battery-Management/Cell-Balancing-Module-3-60V-1-7A.html?cur=1

Jag har 4 st /cell, dvs totalt 16 st.

Fungerar väldigt bra att toppbalansera cellerna.

 

 

[Lintott 1 685]

33 minuter sedan, SteX säger:

Jag använder dessa: https://www.ev-power.eu/Battery-Management/Cell-Balancing-Module-3-60V-1-7A.html?cur=1

Jag har 4 st /cell, dvs totalt 16 st.

Fungerar väldigt bra att toppbalansera cellerna.

 

Har du bara kopplat in fyra moduler parallellt/cell och inga mer BMS-komponenter för att styra laddningen?

[SteX 4]

1 minut sedan, Lintott säger:

Har du bara kopplat in fyra moduler parallellt/cell och inga mer BMS-komponenter för att styra laddningen?

Ja så är det och det fungerar väldigt bra. Laddningen styrs av generatorns regulator, eller av solpanelens regulator. Balanseringsenheterna ser till att det inte blir överspänning i en enskild cell.

Mitt råd är att inte krånga till installationen, ju mer (dyra) prylar man skaffar gör bara systemet mer känsligt för fel.

 

Jo en sak till, jag har sprutat kretskortlack (2 lager per sida) på balanseringskretsarna då de behöver skyddas i den marina miljön, har även satt 5 st 40 A säkringar (en per cell anslutning) ifall det skulle bli kortslutning i elektroniken eller att en kabel skakar loss.

[SteX 4]

52 minuter sedan, bhemac säger:

Bryter jag mellan regulator och fältlindnig (och ev jordar) bör strömmen dyka direkt.

Nej så brukar det normalt inte vara. När en generator är igång fortsätter den att ge laddning även om magnetisereingsströmmen bryts. Prova själv så får du se att det är så. Det är därför man måste stoppa motorn och göra en återstart utan magnetiseringsström för att koppla bort generatorn.

Jag vill påstå att det aldrig behövs att stoppa laddningen eftersom regleringen i generatorn ser till att det inte blir för hög spänning på batteriet.

[bhemac 2 858]

42 minuter sedan, SteX säger:

Jag har 4 st /cell, dvs totalt 16 st.

Om man kör så

+  en solregulator som kopplar bort all last om spänningen blir för låg

+ ett larm när spänningen börjar bli låg

+ ett larm när spänningen börjar bli hög

så har man en komplett anläggning till ett hyggligt pris.

 

Är man sen pessimistisk och tror att generatorns regulator kan gå sönder (som i den engelska texten) så sätter man in ett relä som bryter generatorns fältlindning. Alternativt Sterling + ett blybatteri. Man startar på LiFePO4 och har blybatteriet som reserv.

[SteX 4]

49 minuter sedan, bhemac säger:

Alltså, ta isär  generatorn och sätt ett 3-poligt relä mellan lindningarna och dioderna så händer inget farligt.

Naturligtvis kan man bygga om generatorn, men enligt mig är det onödigt jobb, ger inget mervärde för LiFePO4. Låt generatorn vara som den är, det kommer att fungera fint även för en Yanmar motor. Gör man en korrekt installation fungerar LiFePO4 för både Volvo Penta och Yanmar generatorer. Finns flera lyckade installationer som visar att det fungerar. Själv vet jag att det fungerar perfekt på min VP MD2020.

[bhemac 2 858]

3 minuter sedan, SteX säger:

När en generator är igång fortsätter den att ge laddning även om magnetisereingsströmmen bryts.

Nej, den kan ge lite spänning men absolut inte fullt. Varför skulle man annars ha regleringen. Svårt att prova, man måste riva isär generatorn. OBS tändningssystemet har inget att göra med generatorn mer än att ge en liten puff för att komma igång.

[SteX 4]

1 minut sedan, bhemac säger:

Om man kör så

+  en solregulator som kopplar bort all last om spänningen blir för låg

+ ett larm när spänningen börjar bli låg

+ ett larm när spänningen börjar bli hög

så har man en komplett anläggning till ett hyggligt pris.

 

Är man sen pessimistisk och tror att generatorns regulator kan gå sönder (som i den engelska texten) så sätter man in ett relä som bryter generatorns fältlindning. Alternativt Sterling + ett blybatteri. Man startar på LiFePO4 och har blybatteriet som reserv.

Varför släpa omkring på ett extra batteri bara för att starta motorn? För en kappseglare innebär det 15-20 kg bara för motorstart, för en motorstart går det åt minimalt med energi. Bättre att utnyttja all batterikapacitet. Jag hade tidigare 45 Ah för motor och 2x80 Ah förbrukning (ca 55 kg) som jag bytte till 100 Ah LiFePO4 (ca 13.5 kg). Sen tillkommer:

- Cellbalansering (om man kör med lösa celler)

- Batterivakt som bryter vid låg spänning

- Övervakning, tex BMV-700 som larmar vid Kritiskt hög, hög, låg, kritiskt låg.

- Jag har även en Cell Logger som loggar spänningen per cell och larmar på cellnivå för hög, låg delta mellan celler.

Den som känner sig osäker kan köra med LimePowers batteri (dyrt) eller så beställer man exakt samma batteri från EV-Power för ett lägre pris och monterar själv.

[SteX 4]

4 minuter sedan, bhemac säger:

Nej, den kan ge lite spänning men absolut inte fullt. Varför skulle man annars ha regleringen. Svårt att prova, man måste riva isär generatorn. OBS tändningssystemet har inget att göra med generatorn mer än att ge en liten puff för att komma igång.

Jag hade en brytare på min förra båt där jag kunde stänga av spänningen. Jag var tvungen att stänga motorn annars fortsatte den Valeo generatorn att ladda fullt ändå.

[bhemac 2 858]

[Braempa 12]

Rekommenderad läsning för lite teori

http://www.pbase.com/mainecruising/lifepo4_on_boats&page=1

[bhemac 2 858]

3 timmar sedan, SteX säger:

Jag var tvungen att stänga motorn annars fortsatte den Valeo generatorn att ladda fullt ändå

Ja men så är det. Generatorn lever sitt eget liv.  Generatorn har inget med instrumentpanel/tändlås att göra. med ett undantag, en kabel mellan D+/61 till laddlampan som på andra sidan kopplar till + via tändlåset. Lampan lyser när generatorn inte laddar. Man kopplar via tändlåset för att lampan inte ska lysa alltid. 

Har man en motor utan elektriskt stopp så kan man slå av tändlåset, generatorn kommer att fortsätta ladda ändå.

För att bryta fältlindningen bryter man vid de röda linjerna i bilden nedan.

 

Vad jag nu hört är att det inte är helt ovanligt att generatorns regulator går sönder och att det, åtminstone för vissa typer, innebär att generatorn vräker på med allt vad den har och det kommer att förstöra de dyra batterierna. Jag tänker inte ta den risken.

 

[Gundj 207]

Om det går tokigt så kan en släckare behövas.
Vi har just i dagarna köpt sådana här till vår verksamhet på jobbet. http://www.housegard.com/pro/avd/

Jag har ingen aning om vad det kostar för konsumentbruk.

 

Tillägg: jag har ingen koppling till företaget eller produkten.

Redigerad 29 November , 2017 av Gundj

[SteX 4]

1 timme sedan, Gundj säger:

Om det går tokigt så kan en släckare behövas.

Jag har svårt att inse varför brand är ett större problem för LiFePO4 än för blybatterier.

Kortslut ett LiFePO4 batteri och jämför vad som händer med ett blybatteri. Ett LiFePO4 är mycket robustare och tål kortslutningen betydligt bättre än ett Bly-Syra batteri. Jag har sett tester där en kortsluten LiFePO4 cell klarar runt 10 minuters kortslutning, cellen deformeras men det blir ingen brand. Gör samma sak med ett blybatteri och det blir en smäll.

Vilket batteri avger farliga gaser vid laddning? Jo ett Bly-Syra batteri.

Det är så att LiFePO4 är betydligt säkrare än bly-syra batterier.

 

Brandfaran ligger troligtvis i felaktig konstruktion av systemet. Alla batterier innehåller mycket energi vilket innebär en fara vid kortslutning. Med korrekt avsäkring, korrekt kabeldimensionering och att man ser till att inga kablar kan orsaka en kortslutning (avskavning, lossnar etc) minimerar man brandfaran. Oberoende av batterityp kan en kabel orsaka brand om den blir överbelastad.

 

Det finns nämligen många olika typer av litiumbatterier där vissa typer har orsakat brand, men LiFePO4 anses mycket säkra.

 

 

 

 

Redigerad 29 November , 2017 av SteX

[bhemac 2 858]

Nu ska vi inte vara så pessimistiska! LiFePO4 brukar beskrivas som den ofarligaste litiumtekniken och säkrare än blybatterier. Li-Ion och LiPo nästan farliga.

Börjar en Tesla brinna så vill nog räddningstjänsten ha ett effektivt släckmedel.

EDIT: tappade några ord, LiIon är nästan lika säkra och LiPo de farliga

Redigerad 29 November , 2017 av bhemac

[bhemac 2 858]

Nu har jag läst på lite:

 

Vad är ett BMS system?

1. A system that merely monitors the cells in the battery pack, it could give some form of warning when a cell or the pack goes outside certain parameters.
2. A system that attempts to manage the charge in the cells. This can only realistically be done on voltage and only at upper voltage .

Det förefaller som system 1 är att föredra. När man köper sina celler så gör man en balansering som håller ganska bra. Så gör man med de färdiga 12V batterierna som finns och det verkar funka. Däremot skulle åtminstone jag vilja kontrollera cellerna då och då.

Metod 2 kan förstöra, se text i länken.

 

Det verkar finnas många som stödjer metod 1 och som kör så och alltså har egen erfarenhet.  Jag tycker det verkar vettigt och det blir billigare. I sin enklaste form handlar det om en voltmeter per cell, kostnad drygt hundra kronor.

Troligen satsar jag på 1:an, max spänning sköter min Sterling, minimum sköter EPsolar /Tracer 2215BN solregulator.

Troligen kompletterat med ett par larm. Pengarna jag spara kan jag använda till att köpa större celler

 

Läs tex HÄR

 

Sen har jag funderat på det här med att starta på LiFePO4 batteriet.

Det enklast sättet att förstöra en DC motor är att inte begränsa startströmmen.

När startmotorn börjar dra med ett blybatteri så sjunker spänningen till ca 9V dvs effekten sjunker med ca 40%.

Med LiFePO4 kommer inte spänningen att sjunk nämnvärt och startmotorn kommer att ta stryk. Samma gäller fö naturligtvis ankarspel och bogpropeller. 

Jag kommer att behålla mitt blybatteri för start.

[SteX 4]

1 timme sedan, bhemac säger:

Med LiFePO4 kommer inte spänningen att sjunk nämnvärt och startmotorn kommer att ta stryk.

Hur vet du att startmotorn tar stryk, har du någon referens till att det påståendet stämmer? Är det så att startmotorn tar stryk av LiFePO4 så är det en nyhet för mig. 

Mina mätningar visar att spänningen i mina LiFePO4 sjunker med ca 0,7 V när jag startar motorn om jag minns rätt. Tror att jag var nere på knappt 12,5 V i startögonblicket .

 

 

[Gundj 207]

Nu vet jag inte säkert, eftersom ingen haft det så jättelänge, men, i motorcyklar är det mycket vanligt med LiFePO4 och jag har aldrig hört någon som fått startmotorn förstörd.

Nu är det ju väldigt korta startsekvenser oftast så det kanske inte är en relevant jämförelse, men någon havererad start borde man hört om.

[bhemac 2 858]

Alla DC motorer, serie compound eller shunt över ca 0,5 hk har normalt sett "pådrag" dvs ett seriemotstånd som successivt koppas bort under start. Idag är likströmsanläggningar inte vanlig men på 70-talet fanns det i Göteborg. Fartyg fram till början av 70-talet hade likström. Vid alla motorer satt det pådrag.

Finns en del att läsa i en pdf HÄR. Står även i en del äldre läroböcker.

För bogpropellrar finns det ofta en rekommendation om max lämplig batteristorlek. Av någon anledning.

 

Motorcyklar vet jag inget om, hur starka är de startmotorerna? 

[raol 2 189]

Det borde väl gå att koppla in en rejäl termistor för att begränsa strömmen? Eller är den för långsam?

 

[bhemac 2 858]

15 minuter sedan, raol säger:

Det borde väl gå att koppla in en rejäl termistor för att begränsa strömmen? Eller är den för långsam?

 

Ett eller flera seriemotstånd funkar. Ett automatiskt pådrag har motstånd som kopplas bort när strömmen sjunker. MOSFET antar jag idag men det är mer än 100A.

Det ursprungliga startsystemet för bilar är både enkelt och bra.

Sen kan man ju ha en luftdriven startmotor....

[Gundj 207]

10 timmar sedan, bhemac säger:

Motorcyklar vet jag inget om, hur starka är de startmotorerna? 

Min tvåcylindriga 900cc har en startmotor på ca 700W.

[bhemac 2 858]

2 timmar sedan, Gundj säger:

Min tvåcylindriga 900cc har en startmotor på ca 700W.

Ok, knappt 60A. Hur stort litiumbatteri rekommenderar man? MC-batterier verkar lika mellan 2-4Ah.

Alltså då 60A ur ett 4Ah batteri jämför med båten 100A ur 200Ah batteri, Mc batteriet lär sjunka en del i spänning vid start.

Litium till hojar har väl bara funnits ett par år, ev skador visar sig kanske inte än?

 

EDIT: Hittade en test av MC-Litium. Dessa verkar sjunka till under 11V vid start, dvs inte lika mycket som ett blybatteri men ändå en tillräckligt för att ge en rejäl effektminskning för startmotorn.

Det som inte känns riktigt bra är att man är farligt nära den undre gränsen för batteriernas spänning.

https://www.motorcyclistonline.com/news/lighten-lithium-ion-battery-gear

Redigerad 30 November , 2017 av bhemac