Bästa LiFePO4 för båten

[Braempa 12]

Tack för korrigeringen av mitt slarviga uttryck :-)  Javisst generatorn levererar en spänning som ger en ström genom batterierna. Jag tror dock (korrigera mig gärna ni som testat) inte att den strömmen sjunker speciellt mycket när cellerna börjar bli fulla därför att det egentligen inte är deras inre resistans som ökar, utan att de genererar en högre egen 'motspänning'. Det betyder att batterierna upplevs som i princip kortslutning nästan hela vägen. Dvs kommer gå hög ström under hela laddcykeln, och CBM-erna kommer inte kunna ta hand om större avvikelser. Med denna setup så gäller det alltså att hålla koll så man manuellt kan avbryta laddningen OM någon cell skulle rusa iväg. Eller så hoppas man helt enkelt på att det går bra. Vilket det säkert gör.

Redigerad 4 December , 2017 av Braempa

[macsolve 0]

2 minuter sedan, Braempa säger:

Med denna setup så gäller det alltså att hålla koll så man manuellt kan avbryta laddningen OM någon cell skulle rusa iväg.

 

Japp, gott så. Då är frågan hur man lämpligen förbereder sig för en sådan situation. Förbereda så att man kan koppla bort generatorns laddningskabel? Vad händer med generatorn då? Under motorgång?

Någon pratade om att bryta magnetiseringslindningen, men att det inte har någon effekt under tiden motorn är igång.

[Braempa 12]

Det verkar som det på olika forum finns två 'LiFePO4-religioner' som båda har sina starka förespråkare.

 

1. Funkar utmärkt utan BMS bara man balanserar cellerna bra och sedan håller lite koll.

 

Eller

 

2. Galet att skippa BMS. BMS är en billig försäkring, och de gånger batterier går sönder så är det hemkokta lösningar utan BMS.

 

Båda har väl rätt på sitt sätt. Kanske 1-an är 'mer rätt' för mindre system där man accepterar att hålla lite koll. Och kan acceptera att 'det går nog bra', och en död cell inte skulle vara katastrof.

 

För större system och kommersiella tillämpningar där cellerna kostar mycket och/eller konsekvenserna av dött batteri är stora så kanske 2-an är att rekommendera.

[Lintott 1 688]

21 minuter sedan, macsolve säger:

- - -

Detta motsägs dock av http://gwl-power.tumblr.com/post/5744573345/the-demonstration-of-function-of-the-cbm-boards, men det framgår inte heller hur stor obalansen är mellan cellerna i den demonstrationen, för det har väl stor betydelse? 

- - -

Nej, det har inte så stor betydelse. Det är det som är det stora problemet vid laddning av LiFePO4.

 

Ett blybatteri har en laddningskurva som är en nedåtgående parabel. När spänningen ökar så ökar det inre motståndet och strömmen minskar. Det blir självreglerande (så länge du inte krämar på för hög spänning men då har du andra brister i laddstyrningen...)

 

LiFePO4 har en laddningskurva som ser ut som en hockeyklubba. När spänningen kommer till en viss punkt så minskar det inre motståndet och strömmen ökar (det är den effekten du ser i knät på diagrammet innan cellbalanseringen får hejd på ökningen). Det skenar iväg. Det behövs inte så stor obalans för att en cell i en batteripacke ska skena iväg från de andra. Det är den skillnaden i tekniken som gör att behövs någon form av styrning av laddningen eller celler som är extremt välbalanserade från början så att det är en minimal obalans på cellerna. För balanserade batteripackar utan BMS/CBS så brukar rekommendationen vara att genomföra en balansering emellanåt (t.ex. vid vinteruppläggningen) för att inte obalansen ska öka.

 

LIME Power säljer ju 12V batterier som är paketerade utan BMS eller CBS för de enskilda cellerna (men de rekommenderar över- o underspänningsskydd som naturligtvis aldrig ska saknas). De hävdar att cellerna är så välbalanserade att det inte behövs laddstyrning utöver spänningsreglering över hela batteriet. Den gängse uppfattningen bland de mer pålästa är att laddstyrning (balansering) förlänger livslängden/antal laddningscykler på en batteripacke.

 

Blybatteriladdare har utmaningen att "lura" den ofördelaktiga laddningskurvan för att kunna trycka in mer ström under kortare tid. De sista procenten tar ju rätt läng tid för ett blybatteri.

 

LiFePO4-laddning har utmaningen att få hejd på laddningen så den inte skenar iväg. Fördelen på LiFePO4-alternativet är ju att det går snabbt att trycka in ström i batteriet och förkortar därmed laddningstiden. Det är t.o.m. bättre att inte pressa in de sista procenten för att inte riskera att skada batteriet.

[Lintott 1 688]

4 minuter sedan, Braempa säger:

Det verkar som det på olika forum finns två 'LiFePO4-religioner' som båda har sina starka förespråkare.

 

1. Funkar utmärkt utan BMS bara man balanserar cellerna bra och sedan håller lite koll.

 

Eller

 

2. Galet att skippa BMS. BMS är en billig försäkring, och de gånger batterier går sönder så är det hemkokta lösningar utan BMS.

 

Båda har väl rätt på sitt sätt. Kanske 1-an är 'mer rätt' för mindre system där man accepterar att hålla lite koll. Och kan acceptera att 'det går nog bra', och en död cell inte skulle vara katastrof.

 

För större system och kommersiella tillämpningar där cellerna kostar mycket och/eller konsekvenserna av dött batteri är stora så kanske 2-an är att rekommendera.

Jovisst finns det olika uppfattningar om hur ett 12V-paket ska paketeras. Båda sätten fungerar. LIME Powers batteri fungerar ju bevisligen.

 

Men titta på antalet laddningscykler som tillverkarna redovisar för de olika paketeringstyperna, så framgår skillnaderna.

 

Det krävs ju lite ombyggnader vid byte till LiFePO4. För min del så gillar jag inte onödigt underhållsarbete. Därför kommer jag att bygga mitt system med någon typ av balansering och övervakning för att sedan nyttiggöra det stora antalet laddningscykler som jag förväntar mig ur ett rätt kostsamt batterisystem. Min nuvarande blybatteribank kommer att fungera utmärkt ett antal år till, så tillsvidare läser och lär jag mig för att kunna göra bästa val när det blir bytesdags.

[Braempa 12]

13 minuter sedan, macsolve säger:

 

Japp, gott så. Då är frågan hur man lämpligen förbereder sig för en sådan situation. Förbereda så att man kan koppla bort generatorns laddningskabel? Vad händer med generatorn då? Under motorgång?

Någon pratade om att bryta magnetiseringslindningen, men att det inte har någon effekt under tiden motorn är igång.

Stäng av motorn... Men i praktiken handlar det nog om att helt enkelt hoppas att det inte händer. Eller ha ngn form av larm. För OM det händer så handlar det nog om minuter innan skada uppstår, och du sitter ju knappast och stirrar på 4 voltmetrar när du ångar genom regnet. 

[Lintott 1 688]

11 minuter sedan, Braempa säger:

Stäng av motorn... Men i praktiken handlar det nog om att helt enkelt hoppas att det inte händer. Eller ha ngn form av larm. För OM det händer så handlar det nog om minuter innan skada uppstår, och du sitter ju knappast och stirrar på 4 voltmetrar när du ångar genom regnet. 

Cellmonitorerna har oftast en extern larmutgång (summalarm) där du kan ansluta ett larm med lämplig ljudvolym så att det noteras att det finns ett laddningsproblem.

[bhemac 2 859]

30 minuter sedan, macsolve säger:

Vad händer med generatorn då? Under motorgång?

Någon pratade om att bryta magnetiseringslindningen, men att det inte har någon effekt under tiden motorn är igång.

Inget händer med generatorn, läs alla som provat. Det är bara de som inte provat som säger att det är problem.

Om man tror att generatorn ger ström  utan magnetisering så vet man inte hur en generator fungerar.

 

Återigen, balanser med små strömmar, inte generatorn.

[bhemac 2 859]

24 minuter sedan, Lintott säger:

Det verkar som det på olika forum finns två 'LiFePO4-religioner' som båda har sina starka förespråkare.

Efter att ha läst ganska mycket om balansering så skulle jag inte säga att det finns olika skolor. Det är snarare så att det finns de som inte vill ta några risker eller krångla och därför gärna betalar lite extra för en säker och beprövad lösning. 

Sen finns det de som gärna provar olika varianter.

Jag, som gärna krånglar, tycker man gör en manuell grundbalansering och sen skippar BMSen men har stenkoll på cellarena. Skulle det visa sig att man måste balansera med jämna mellanrum så sätter man helt enkelt in en BMS.

Samtidigt kan man ju köpa batterier inkl BMS ganska förmånligt. Vilket det blir avgörs i köpögonblicket.

[Lintott 1 688]

52 minuter sedan, Braempa säger:

Det verkar som det på olika forum finns två 'LiFePO4-religioner' som båda har sina starka förespråkare.

- - -

 

40 minuter sedan, Lintott säger:

Jovisst finns det olika uppfattningar om hur ett 12V-paket ska paketeras. Båda sätten fungerar. LIME Powers batteri fungerar ju bevisligen.

- - -

 

5 minuter sedan, bhemac säger:

Efter att ha läst ganska mycket om balansering så skulle jag inte säga att det finns olika skolor. Det är snarare så att det finns de som inte vill ta några risker eller krångla och därför gärna betalar lite extra för en säker och beprövad lösning. 

Sen finns det de som gärna provar olika varianter.

- - -

Fy på dig bhemac!

 

Det är osnyggt att klippa in andra författares texter så att du förvanskar vem som skrivit vad.

 

Uttalandet om olika religioner kommer inte från mitt tangentbord.

 

Däremot delar jag uppfattningen om att det finns olika uppfattningar och att det går att göra på olika sätt beroende på vilka krav man har på utformningen av sin anläggning.

 

Nu hoppas jag att vi kan återgå till sakfrågorna....

[bhemac 2 859]

10 timmar sedan, Lintott säger:

Fy på dig bhemac!

Ibland är man lite för snabb, jag skäms av hela mitt hjärta

[macsolve 0]

De föreslagna lösningarna är lika divergerande som laddningskurvan för LFP  

 

[Braempa 12]

Haft en lång diskussion med produktchef på EV Power om dessa frågor och fick en massa bra svar. Skall sammanfatta vid tillfälle.

En intressant grej var att han avrådde från att använda LiFePO4-banken till motorstart. Detta för att det momentant drar flera hundra A vilket sliter mycket på batterierna och det förkortar livslängden avsevärt. Blysyrabatterier billigare och mycket bättre lämpade för detta.

[bhemac 2 859]

1 timme sedan, Braempa säger:

Blysyrabatterier billigare och mycket bättre lämpade för detta.

Dessutom fungerar det ju ganska bra!

Eftersom man har denna eminenta LiFePO4 banken kan man ju gå ner i storlek på blybatteriet

[Lintott 1 688]

1 timme sedan, Braempa säger:

Haft en lång diskussion med produktchef på EV Power om dessa frågor och fick en massa bra svar. Skall sammanfatta vid tillfälle.

- - -

Den sammanfattningen ser jag verkligen fram emot! 

 

1 timme sedan, Braempa säger:

- - -

En intressant grej var att han avrådde från att använda LiFePO4-banken till motorstart. Detta för att det momentant drar flera hundra A vilket sliter mycket på batterierna och det förkortar livslängden avsevärt. Blysyrabatterier billigare och mycket bättre lämpade för detta.

Hade han något förslag på hur man då strukturerar installationen för att få båda batteribankarna laddade på ett bra sätt. De har ju lite olika krav på laddningskarakteristik.

 

Problemet med stor belastning från startmotorn hänger väl samman med hur stor motor som ska startas. Motorn i en jättemotorbåt och en normal segelbåtsmotor är ju inte riktigt jämförbara. Den ena kan vara på 3-400 hk och då behövs det såklart många A för att starta men en segelbåtsmotor på 30-40 hk kan ju inte vara lika katastrofal för batterierna.

[macsolve 0]

5 minuter sedan, Lintott säger:

men en segelbåtsmotor på 30-40 hk kan ju inte vara lika katastrofal för batterierna.

 

Precis min tanke. Funderade just på hur mycket ström det går när man startar en VP2030. 

Hade sett fram emot ett ”rent” elsystem med en bank.

[bhemac 2 859]

Det största problemet är nog att startmotorn kan dra kanske flera tusen ampere momentant i startögonblicket vilket är hårt även ett LiFePO4 batteri. Startmotorn är i princip ren kortslutning. Även om LiFePO4 kan belastas hårt så har man aldrig lika stora startströmmar.

Kombinationen av startmotor och blybatteri är en genialisk kombination. För att starta med ett LiFePO4 batteri så behöver man en annan typ av startmotor.

[Consensus 5]

18 timmar sedan, Braempa säger:

Haft en lång diskussion med produktchef på EV Power om dessa frågor och fick en massa bra svar. Skall sammanfatta vid tillfälle.

En intressant grej var att han avrådde från att använda LiFePO4-banken till motorstart. Detta för att det momentant drar flera hundra A vilket sliter mycket på batterierna och det förkortar livslängden avsevärt. Blysyrabatterier billigare och mycket bättre lämpade för detta.

Jag undrar hur de kommer till den problematiken, när de själva skriver:

 

"Also possible to use for starting internal combustion engines. In the Principles do not require any special electronics for use LP 12V batteries for starting, but it is very important to keep min. and max. voltage, so we recommend using any voltage indication unit, which you will be informed about the current Voltage. This is important especially for frequent starting. "

 

Utklippt från:

https://www.ev-power.eu/LiFeYPO4-batteries-12V-1-1/Lithium-Battery-12V-90Ah-WB-LP12V90AH.html

[bhemac 2 859]

"possible" och lämplig är inte alltid samma sak.

[macsolve 0]

8 timmar sedan, Consensus säger:

Jag undrar hur de kommer till den problematiken, när de själva skriver:

 

"Also possible to use for starting internal combustion engines. In the Principles do not require any special electronics for use LP 12V batteries for starting, but it is very important to keep min. and max. voltage, so we recommend using any voltage indication unit, which you will be informed about the current Voltage. This is important especially for frequent starting. "

 

Utklippt från:

https://www.ev-power.eu/LiFeYPO4-batteries-12V-1-1/Lithium-Battery-12V-90Ah-WB-LP12V90AH.html

 

Max urladdning på 160 Ah-celler är 1600A enligt ev-power specar, dvs 10C. Är det verkligen rimligt att startmotorn på en 30hk diesel tar så mycket ström ens under en bråkdel av en sekund initialt? Ledningarnas resistans bör rimligen begränsa strömmen.

Under själva starten på normalt 2-5 sekunder antar jag att strömstyrkan ligger runt 150-300A. 

 

De skriver om motorstart med LFP här http://gwl-power.tumblr.com/post/363583077/faq-using-lifepo4-batteries-as-starting-batteries 

 

[Braempa 12]

Intressant motsägelse. Dessutom säger texten att bra på vintern, men LiFePO4 får ju inte laddas vid minusgrader.

[Lintott 1 688]

Det säljs ju LiFePO4 avsedda som startbatteri till MC. Små batterier (ex Biltemas 12V 2A) och många starter. De batterierna borde ju inte bli långlivade om de inte gjort något special för att få dem att fungera som just startbatterier om resonemangen ovan är generella. Det skulle vara intressant att höra EV-Powers kommentar på den användningen. Som storsäljare av LiFePO4 så bör de ju vara djupt kunniga om LiFePO4 generellt och ha en statistik om eventuella reklamationer från olika användningsområden.

[bhemac 2 859]

Frågan är ju hur länge dessa LiFePO4 batterier håller som startbatteri? Säljs det LiFePO4 som startbatteri till bilar?

Seriemotorn är den likströmsmotor som har särklassigt högst startmoment och därmed också högst startström. Inget problem att använda - om man har ett motstånd mellan batteri och motor. Blybatteriet har detta motstånd inbyggt i form av sin högre inre resistans. Den momentana startströmmen blir skyhög utan ett seriemotstånd, troligen mer än vad som är nyttigt för LiFePO4. De små MC-batterierna sjönk nästan ner till 2,5V vid start men det gör inte ett större batteri. 

[SteX 4]

Min startmotor är enligt manual 900W. Om nu spänningen vid start sjunker till 10,5 V så betyder det ca 85A. Direkt så är det en hög initialström om jag lägger en faktor 3,5 blir det 300A. Det är exakt den maxström som mina celler kan ge.

Jag är inte ett dugg orolig att min LiFePO4 cell skulle få problem att starta min MD2020.

[bhemac 2 859]

4 minuter sedan, SteX säger:

om jag lägger en faktor 3,5 blir det 300A

Hur vet du att faktorn är 3,5?

[macsolve 0]

45 minuter sedan, SteX säger:

Min startmotor är enligt manual 900W. Om nu spänningen vid start sjunker till 10,5 V så betyder det ca 85A. Direkt så är det en hög initialström om jag lägger en faktor 3,5 blir det 300A. Det är exakt den maxström som mina celler kan ge.

Jag är inte ett dugg orolig att min LiFePO4 cell skulle få problem att starta min MD2020.

 

Var får du 300A maxström ifrån? 100AH-celler har max 1000A urladdningsström, dvs 10C, så du bör ha god marginal när det gäller cellerna. 

 

Däremot är jag lite mer oroad för att initialströmmen genom startmotorn blir betydligt högre än när man har blybatteri och misstänker att startmotorn kan ta stryk av det. Kanske man kan seriekoppla med något effektmotstånd för att simulera lite inre resistans.

Blybatterier har ganska lite inre resistans, storleksordningen 10 mΩ enligt skrift från CTEK. 300A genom 10mΩ blir ett spänningsfall på 3V och utvecklar 900W, så det krävs rätt rejäla doningar (P=R*I^2).

Redigerad 12 December , 2017 av macsolve
lagt till om inre resistans

[bhemac 2 859]

Man ska nog vara väldigt glad om man hittar en seriemotor som har en momentan startström som är 10 ggr märkströmmen vid start med full last. 

"Mina mätningar visar att spänningen i mina LiFePO4 sjunker med ca 0,7 V när jag startar motorn" dvs betydligt mer än 10,5V.

 

34 minuter sedan, macsolve säger:

Däremot är jag lite mer oroad för att initialströmmen genom startmotorn blir betydligt högre än när man har blybatteri och misstänker att startmotorn kan ta stryk av det. Kanske man kan seriekoppla med något effektmotstånd för att simulera lite inre resistans.

Som jag sagt tidigare, alla likströmsmotorer över ca 0,5hk startas med strömbegränsande motstånd för att inte skada motorn. Blybatteriet har detta motstånd "inbyggt". Med en inre restans på 10 mΩ blir kortslutningsströmmen 1200A.

 

[SteX 4]

det står 300 A max i dokumentationen för mina celler.

Jag har ingen aning om hur mycket ström min startmotor drar initialt. I "normalgång" blir maximalt 85 A, initialt under några millisekunder betydligt mer. Faktorn 3,5 är vad det blir för att klara just 300A. Jag misstänker (dvs gissar) att strömmen blir i häraden det dubbla. 3.5 är bara för att påvisa att det finns god marginal. I övrigt har jag avsäkrat med 300 A bladsäkring och den höll hela säsongen.

 

[macsolve 0]

19 minuter sedan, SteX säger:

det står 300 A max i dokumentationen för mina celler.

 

Ok, jag kollade på Winston 100Ah men det kanske inte är sådan du har. 

Max discharge current 1000A

Max charging current 300A (sammanträffande?) 

https://www.ev-power.eu/Winston-40Ah-200Ah/WB-LYP100AHA-LiFeYPO4-3-2V-100Ah-WIDE.html#tab2

[bhemac 2 859]

2 timmar sedan, SteX säger:

Jag misstänker (dvs gissar) att strömmen blir i häraden det dubbla

Det är betydligt mer, en 300A säkring klarar runt 4000A under 0,1 sek.

 

1 timme sedan, macsolve säger:

Max discharge current 1000A

Jag såg det också. 10C är ovanligt mycket, jag har ju för mig att det tidigare stod 3C