Inloggen

Lithium-hybride Wat is het en waarom wil je het?

This page is an automated translation of /en/lithium-hybrid.html and is awaiting a manual review.

Laten we samenvatten wat we hebben gezien in de vorige artikelen :

Loodzuur batterijen Lithium batterijen
  • Ik haat het om te fietsen
  • Graag volledig opgeladen blijven
  • Graag fietsen
  • Ik haat het om volledig opgeladen te blijven

Loodzuurbatterijen houden ervan om voor onbepaalde tijd volledig opgeladen te blijven, maar hebben een hekel aan fietsen en blijven altijd in een ontladen toestand. Lithiumbatterijen hebben er echter een hekel aan om opgeladen te blijven, maar houden ervan om te fietsen en voor altijd in ontladen toestand te blijven. Het is bijna alsof ze zijn gemaakt om elkaar aan te vullen.

image

Een Lithium Hybride systeem is een systeem waarbij u uw loodzuurbatterijen niet vervangt, maar gewoon een BMS-uitgeruste lithiumbatterij toevoegt aan een bestaande op loodzuur gebaseerde installatie.

Hoe dit zich verhoudt tot andere lithium-implementaties kunt u lezen in ons artikel lithium-implementaties .

Hoe kan het werken?

image

Het parallel gebruiken van lithiumbatterijen en loodzuurbatterijen is mogelijk omdat lithiumbatterijen een veel vlakkere lading en ontlading hebben spanningskromme .

Ontladen

Tijdens het ontladen blijven de lithiumbatterijen boven de 13,0 Volt totdat ze bijna leeg zijn. De lithiumspanning is hoger dan de spanning van een loodzuurbatterij onder belasting, dus de loodzuuraccu zal niet of nauwelijks stroom leveren.

Nadat de lithiumbatterij nog maar ongeveer 20% lading heeft, wordt de spanning laag genoeg om de loodzuurbatterijen geleidelijk de belasting te laten overnemen. Pas wanneer de lithiumbatterij volledig ontladen raakt en door het BMS offline wordt gehaald, nemen de loodzuurbatterijen het volledig over. Met een correct gedimensioneerde lithiumbatterij zal dit alleen in zeldzame situaties gebeuren. De loodzuuraccu's blijven meestal volledig opgeladen en dat is precies wat ze gezond houdt.

Opladen

Tijdens het opladen loopt de spanning snel op tot ongeveer 13,4 Volt, een spanning waarbij de lithiumbatterijen alle beschikbare stroom absorberen, maar een te lage spanning om loodzuurbatterijen zinvol op te laden. De lithiumbatterijen nemen dus alle stroom op totdat het BMS ze offline haalt, en alleen dan stijgt de spanning voldoende om de loodzuurbatterijen op te laden.

Bij het opladen van de lithiumbatterij 'zien' de laders een spanning die vergelijkbaar is met de spanning van een loodzuurbatterij die zich in de vroege bulkfase bevindt, dus leveren de laders laadstroom aan de lithiumbatterij terwijl ze 'denken' dat ze dat wel zijn. het opladen van een normale loodzuuraccu, geduldig wachten tot de spanning toeneemt.

Wanneer de lithiumbatterij volledig is opgeladen, wordt deze offline gehaald door het BMS, het opladen gaat verder met alleen de loodzuurbatterijen, volgens een laadtraject dat de laders volledig herkennen, waardoor ze hun "eindpunt-spanningsbeperking" kunnen uitvoeren. ding. Als de loodzuuraccu niet is gebruikt, zal de spanning snel stijgen tot de eindspanning en zal het laadproces worden beëindigd en terugkeren naar een "float" -spanning.

Zolang er een laadstroom beschikbaar is, blijft de volledig opgeladen lithiumbatterij opzij "geparkeerd" en wordt de boordapparatuur gevoed door de laadbronnen met de loodzuurbatterij als buffer. Pas wanneer de loodzuurspanning onder de floatspanning begint te dalen, wat aangeeft dat er geen laadbron is, zal het BMS de lithiumbatterij weer online zetten.

Merk op dat OpenHybridBMS een "loodzuurprioriteit " -functie (open-hybrid-bms#laprio) , waarbij na een (gedeeltelijke) ontlading van de loodzuuraccu, de lithiumbatterij wordt offline gehouden om de loodzuurbatterij eerst zijn bulklaadfase te laten voltooien, vervolgens om de lithiumbatterij op te laden en vervolgens de resterende beschikbare laadstroom te gebruiken om de loodzuurabsorptiefase te beëindigen.*

In praktijk

Dus de loodzuurbatterijen storen de lithiumbatterijen helemaal niet. De loodzuuraccu's hoeven niet "gereguleerd" te worden, ze blijven gewoon de hele tijd op de DC-bus aangesloten. Het hele systeem werkt natuurlijk, het BMS hoeft alleen de lithiumbatterij los te koppelen om te voorkomen dat deze wordt overladen en overmatig ontladen . Praktisch gezien is het lithiumsysteem slechts een eenvoudige aanvulling op een bestaande ongewijzigde loodzuurinstallatie en is het de eenvoudigste ombouw die u zich kunt voorstellen.

In een hybride lithium/loodzuurinstallatie ga je de lithiumbatterijen gebruiken om de korte (dwz 's nachts) cycli te overbruggen. De lithiumcellen ontladen diep genoeg om ze gezond te houden en de loodzuurbatterijen doen gewoon helemaal niets, zitten daar het grootste deel van de tijd volledig opgeladen, waardoor ze ook gezond blijven . Alleen als er meerdere dagen zijn zonder oplaadmogelijkheid, wat meestal niet zo vaak gebeurt, worden de loodzuurbatterijen gebruikt om hun reservevermogen te leveren nadat de lithiumbatterijen volledig zijn ontladen.

De grote voordelen van een hybride installatie

Eenvoud
U hoeft op het schip niets te veranderen om naar een hybride installatie om te bouwen. U kunt de bestaande dynamo's, windgeneratoren, zonnecontrollers, etc. blijven gebruiken. U hoeft de DC-bus niet op te splitsen in een dual-bus met een "laders" en " ontladers "branch. De loodzuuraccu's blijven net als voorheen altijd op de powerbus aangesloten. De lithiumbatterijen worden aangestuurd door hun GBS die ze offline kunnen halen wanneer ze maar willen, omdat de dynamo's dan nog steeds de loodzuurbatterijen "zien" waarvoor ze ontworpen zijn. Dit is de enige manier om lithiumstroom correct te gebruiken op een schip zonder de hele bestaande installatie opnieuw te ontwerpen.
Redundantie
Je hebt een plan B. Als er iets niet lukt met de lithiumbatterij of zijn BMS, heeft men nog steeds het ongewijzigde loodzuursysteem om automatisch op terug te vallen. Zeker, lithiumbatterijen zijn zeer betrouwbaar als ze goed worden behandeld, maar ze kunnen niet werken zonder een BMS, dat bestaat uit complexe elektronica en gevoelig is voor zout water, bliksemontladingen, connectoren, sensoren, corrosie, enz. Als er iets misgaat, gaat er niets boven de eenvoud van een loodzuuraccu.
image
Optimalisatie van laadtijd
Het probleem met loodzuuraccu's is dat ze zelden de volledige beschikbare laadstroom accepteren nadat ze meer dan 80% zijn opgeladen. De stroom neemt af en om ze bijna 100% opgeladen te krijgen, betekent dat uren opladen, ondanks de krachtige dynamo die je misschien hebt geïnstalleerd. Maar met een hybride systeem gebruikte je meestal alleen stroom van de lithiumbatterij, dus alleen de lithiumbatterij hoeft te worden opgeladen en ze accepteren de volledige beschikbare laadstroom tot het moment dat ze volledig zijn opgeladen. Hierdoor blijft de oplaadtijd zo kort mogelijk. Eindelijk zie je het volledige nominale vermogen van je dynamo tot aan het einde in de accu stromen.
Levensduur
Zowel de lithiumbatterijen als de loodzuurbatterijen genieten een maximale levensduur omdat ze werken op een manier die hen het beste uitkomt: de lithiumbatterijen worden dagelijks gefietst en hoeven niet veel tijd in een sterk opgeladen toestand door te brengen, de Loodzuuraccu's worden zelden gefietst en brengen het grootste deel van hun tijd volledig opgeladen door.
Zuinig
Vanwege de verlengde levensduur van beide batterijen in een hybride installatie, is dit de meest economische configuratie die mogelijk is. Ook qua installatie is dit het meest economisch omdat er geen grote aanpassingen aan de bedrading hoeven plaats te vinden en er geen laadbronnen hoeven te worden vervangen of aangepast.
Onderhoudbaarheid
Het schip zal standaard dynamo's en andere laders blijven gebruiken, met standaard vervangende onderdelen die algemeen verkrijgbaar zijn, zonder banden met een specifiek merk. Er wordt geen dual-bustopologie gebruikt, een topologie die waarschijnlijk verwarrend zou zijn voor ingenieurs die onbekend zijn met de lithiumtechnologie. Dit systeem wordt door ingenieurs over de hele wereld begrepen en kan net als een gewoon systeem worden onderhouden.
(Laatst gewijzigd op )

Reacties

Naam:
Email:
Tekens over:


Hi, I'm interested in your BMS! I’d be very interested in a 12v version. Please add me to your list. Dank u wel.
0
0

I would like to build this project myself, any chance of sharing the software and schematics as suggested on Github?
0
0

Hello Frans, I just want to suggest also to give a look at the BOS LE 200 manual that makes what you already designed with your BMS. https://www.manual.bos-ag.com/le300/ One interesting feature of BOS battery is the sleep mode to avoid deep discharge of the Lithium battery. I don't know if you have already thought to this with "Extensive voltage checking on cell level" or not, anyway I took the occasion to highlight the manual to you! Thanks again Daniele
0
0

Hello Frans! I'm very interested in purchasing your BMS for my boat (if you are going to sell it, of course). I have also some contacts to distribute it in Italy, if you want :) Please let me know if you could be interested. May you have fair winds and following seas! Daniele
0
0

Beste Frans, jouw aanpak lijkt precies datgene wat ik zoek: een LifePo4-aanvulling op mijn loodaccu's (360 Ah) die zonder heel veel gedoe kan worden ingepast in het (12V-)systeem. Lever je kant en klaar (met/zonder LifePo4-accu), en wat zou dit dan moeten kosten? Ik verneem het graag om zo de afweging te kunnen maken.
0
0

In respect to Lithium-hybrid, I see two problems that difficult his implementation: *You need special alternators that can work with Lihium banks (with temperature sensors and external regulated). *Due to his different internal resistance, until the Lithium don't reach his maximum charge the lead bank will be unable to be charged.... that can result in a bad SOC of the lead bank during too much time.
0
0

Hallo Frans,ik ben zeer geïnteresseerd in de door jouw ontworpen BMS en dan wel de Pro versie. Ik heb momenteel 420 amp loodaccu's en heb 8 cellen Eve 304 besteld. Verder heb ik 1600 watt solar panels.
0
0

Any possibility of a 48v version to manage a bank for powering a propulsion motor (as opposed to just a "house bank")?
0
0

https://www.zwerfcat.nl/en/bms-news.html Project was revived April 2022, according to that blog.
0
0

I’m also very interested in this project but also cautious because of the lack of updates. Maar hé, wel een geweldig project!
0
0

Hello I.m interested on the assemble version of the OHybridBMS. The project you made is great, thanks for the work, really usable
1
0

Hi Frans, did you build this OpenHybridBMS? I want to buy it!
4
0

Hi, I expressed interest in your BMS more than a year ago - maybe 2! I’d be very interested in a 12v version. Please add me to your list. Dank u wel.
6
0

Hi...really useful, and a set up I hope to build into a new UK canal boat soon. However can anyone advise as to how we then monitor the combined battery, ie which do I watch, and how to know when charged (or needs charging). Expecting to use Victron BMV 702 energy display Thanks
0
0

Hi Neil, I'm looking at fitting the hybrid system and wondered if you managed to get it up and running,and how it's doing?
0
0

Is there any news with this BMS project? I'm very interested in either buying or building one.
1
0

Goedendag, We zijn erg geïnteresseerd  in de pro-versie van de BMS voor 24 volt. Kun je een indicatie geven wanneer deze leverbaar is en wat deze gaat kosten?
0
0

Is de pro-versie van de BMS beschikbaar? En werkt de hybrid Lithium aanpak zoals verwacht? Ziet er zeer doordacht uit en zou graag zelf willen ervaren.
0
0

Its very iteresting concept. However in my opinion the voltage difference between lead-acid and lithium batteries will cause the lithium battery continiusly charging lead-acid battery. To stop that from happening you need a diode to be placed at the positive terminal of the lead-acid battery.
8
-1

No, the voltage of a fully charged lithium battery is less than the voltage needed to charge a lead acid battery. The lead acid battery will very quickly settle on the "float voltage" presented by the lithium battery, and current will stop flowing.
2
0

Please note the depth of discharge graph in the top of the article (red line) shows discharge curve for lifepo4 (13.7V when fully charged) chemistry not traditional Li-Ion (12.6V when fully charged). Li-Ion chemistry has more linear dicharge curve that looks closer to Lead-acid. Therefore the Li-Ion therm in this artical is sort of mental shortcut more then actual chemisrty name.
1
0

When talking about lead acid, does this include Gel and AGM types, they have slightly different charge profiles to typical Lead Acid chemistries, but will they still work in this situation for a hybrid setup?
0
0

Is this a dead project? There's been no update on Github for 2 years and Frans hasn't commented for 6 months.
9
0

Is de pro-versie van de BMS beschikbaar? En werkt de hybrid Lithium aanpak zoals verwacht? Ziet er zeer doordacht uit en zou graag zelf willen ervaren.
0
0

Any chance of you publishing what you have at the moment on GITHUB? This would allow others to peer review, build, and suggest modifications.
5
0

contact