Inloggen

Lithium beheer Hoe lithiumcellen veilig en gezond te houden

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

image

Als u net als de meeste zeilers bent, heeft u waarschijnlijk een hekel aan uw loodzuuraccu's. Ze verouderen snel, het aantal cycli dat je er uit kunt halen is zeer beperkt, ze kunnen niet diep ontladen worden zonder ze nog sneller te laten verouderen, ze zijn zwaar en het opladen tot 100% duurt uren. En nu heb je zoveel veel leuke dingen gehoord over lithiumbatterijen dat je niet kunt wachten om van deze vervelende loodzuurbatterijen af te komen en ze te vervangen door lithiumbatterijen.

Nou, niet zo snel. Het is waar dat lithiumbatterijen de meeste tekortkomingen van loodzuurbatterijen oplossen, maar lithiumbatterijen introduceren in ruil daarvoor een nieuwe reeks problemen.

Belangrijkste eigenschappen van lithiumbatterijen

In dit artikel bespreken we "Lithiumbatterijen". In feite is er een hele familie van "lithiumbatterijen", allemaal met een specifieke chemie, afgestemd op een specifiek gebruik, geoptimaliseerd voor gewicht, grootte, spanning en/of temperatuurbereik, enz. Voor gebruik op zeilboten, alleen LiFePO4 (soms ook aangeduid als LFP) is een verstandige keuze. Lees in dit artikel "LiFePO4" overal waar we "Lithium" schrijven. De gemaakte uitspraken zijn mogelijk niet van toepassing op andere typen lithiumbatterijen.

Laten we even kijken naar enkele belangrijke eigenschappen van lithiumbatterijen, waardoor ze zo anders zijn dan loodzuurbatterijen:

Lithiumbatterijen stoppen niet vanzelf met opladen

Lithiumbatterijen absorberen zeer goed stroom. Terwijl loodzuuraccu's erg terughoudend zijn om een lading te accepteren wanneer ze voor ongeveer 80% zijn opgeladen, blijven lithiumbatterijen de volledige beschikbare stroom tot het einde accepteren, dus ze laden erg snel op en maken optimaal gebruik van de beschikbare laadstroom. In feite blijven ze de volledige stroom accepteren, zelfs na het einde, wanneer ze al volledig zijn opgeladen. Om de lithiumcellen te beschermen tegen zichzelf vernietigen, moet de laadstroom op de een of andere manier worden beëindigd (#cterm) zodra de cellen volledig zijn opgeladen. We komen daar zo op terug.

Satellieten

De levensduur van satellieten wordt vaak bepaald door de levensduur van hun lithiumbatterijen en om deze reden worden de lithiumbatterijen slechts tussen 40% en 60% SOC , wat wordt beloond met een levensduur van vaak meer dan 40.000 cycli! (Nee, dit is geen typfout, een volledige dag-nachtcyclus van een typische lage-baan-satelliet duurt slechts ongeveer 2 uur, dus met 40.000 cycli komt dit neer op ongeveer 9 jaar dienst). Natuurlijk is het stroomverbruik en de productie van zonne-energie van satellieten zeer voorspelbaar en hebben ze geen last van schaduw op de zonnepanelen of onverwacht stroomverbruik, dus het is relatief eenvoudig om in dit laadtoestandvenster te blijven. Dit voorbeeld illustreert slechts dat het aantal cycli praktisch oneindig kan zijn, zolang de gemiddelde laadtoestand erg laag wordt gehouden.

Lithiumbatterijen gaan achteruit als ze volledig zijn opgeladen

Lithiumbatterijen houden van fietsen, maar ze hebben er een hekel aan om volledig opgeladen te blijven. Lithiumbatterijen kunnen het beste worden bewaard in een ontladen toestand met nog ongeveer 40% energie over. Bij een hogere State Of Charge (SOC) de chemische componenten in de batterij reactiever, vooral bij een SOC hoger dan 80% en dit wordt nog erger bij tropische temperaturen. Hoe hoger de gemiddelde laadtoestand van de lithiumbatterij, hoe korter de levensduur.

Het is niet het aantal cycli dat de veroudering van lithiumbatterijen bepaalt, maar de hoeveelheid tijd die in een sterk geladen toestand wordt gehouden.

Veel mensen leren dat op de harde manier als ze hun laptop de hele tijd aangesloten houden en ontdekken dat de "bijna nooit gebruikte" lithiumbatterij na slechts een jaar nauwelijks meer opgeladen blijft. Dit is inderdaad het tegenovergestelde van loodzuuraccu's die bijna eeuwig meegaan als ze altijd in een volledig opgeladen toestand worden gehouden, maar die vrij snel zullen sterven als ze gedurende lange tijd zwaar worden ontladen.

De spanningscurve is bijna vlak

image

De laad/ontlaad-spanningscurve van een lithiumcel is heel anders dan de curve van een loodzuurcel. Opvallend is de bijna vlakke lijn tussen 10% en 90% SOC en de snelheid waarmee spanningen stijgen of dalen aan de uiteinden van de curve, en het relatief kleine verschil tussen de normale spanning en schadelijke spanningen.

Aangezien een batterij uit meerdere cellen bestaat en individuele cellen nooit exact dezelfde capaciteit hebben, is de kans groot dat cellen nooit het einde van de curve tegelijkertijd bereiken. Het probleem hierbij is dat als slechts één cel zich in de gevarenzone bevindt, de totale spanning van de batterij nog steeds binnen het normale bereik ligt! Dit maakt het onmogelijk om spanningsregeling te gebruiken om het laden of ontladen te beëindigen. We zullen dat in meer detail uitleggen in het hoofdstuk Voltage Based Charge Regulation . De enige juiste manier is om te kijken naar celspanningen in plaats van accuspanning en het laden en ontladen te beëindigen door de accu los te koppelen van de respectievelijke laadbronnen of belastingen. Dit wordt uitgelegd in de hoofdstukken Charge beëindiging en Discharge terminatie .

Batterijen versus cellen

Batterijen zijn samengesteld uit cellen. De spanning van een cel wordt bepaald door het chemische proces dat elektrische energie levert, dat is ongeveer 2 volt voor een loodzuurcel en 3,2 volt voor een lithiumcel. Voor een 12 Volt systeem heb je dus 6 loodzuurcellen nodig, of 4 lithiumcellen in serie.

Een belangrijk ding om te beseffen is dat wanneer cellen in serie zijn geschakeld, ze een circuit vormen waar de stroom door al deze cellen altijd exact hetzelfde is, zelfs als de ene cel vol is en de andere leeg.

image

Loodzuurbatterijen worden meestal niet samengesteld uit individuele cellen, maar de cellen zijn geïntegreerd in de ondeelbare stevige doos die we een "batterij" noemen. Vanwege de manier waarop loodzuuraccu's werken, is het voldoende om de spanning van de hele accu te observeren; meestal heeft de batterij slechts twee polen, dus het is onmogelijk om de spanningen van de afzonderlijke cellen te meten. Lithiumbatterijen worden echter samengesteld uit individuele cellen en vaak koop je gewoon de individuele cellen en verbind je ze met elkaar om een batterijbank te vormen. De fabrikanten praten niet over accuspanning, maar geven alleen de specificaties van de cellen die ze produceren. Vanwege de spanningskromme van lithiumcellen is de batterijspanning zinloos, dus het is gebruikelijk om bij lithiumbatterijen te praten over "celspanningen" in plaats van over "batterijspanning".

Dus vanaf hier praten we alleen over individuele cellen en individuele celspanningen. Aangezien er 4 cellen in een 12V lithiumbatterij zitten, is het verleidelijk om een celspanning met 4 te vermenigvuldigen om bij de batterijspanning te komen, maar in tegenstelling tot loodzuurbatterijen die zelfbalancerend zijn, kun je bij lithiumbatterijen niet aannemen dat alle individuele cellen dezelfde celspanning, zeker niet als de accu bijna volledig is opgeladen of bijna volledig ontladen. Vandaar de noodzaak om elke celspanning afzonderlijk te meten.

Een paar kernwaarden

Een cel heeft nog maar 10% over als de celspanning daalt tot 3,1 V, en raakt beschadigd als de spanning ooit onder de 2,5 V komt. Aan de andere kant van het spectrum: de cel is voor 90% vol wanneer de spanning 3.3V bereikt en raakt beschadigd wanneer hij boven de 3.6V komt. Zie je, de cel besteedt het grootste deel van zijn tijd rond 3,2 V, dus, behalve bij een volledig opgeladen of volledig ontladen batterij, is het onmogelijk om zijn SOC te bepalen door alleen naar de spanning te kijken. Oh, en om het nog verwarrender te maken: deze nominale spanning varieert met de temperatuur!

Hoe lithiumcellen werken

Er valt veel te vertellen over de exacte chemie van lithiumbatterijen, maar het vereist meer dan gemiddeld kennis van chemie. Gelukkig is het niet echt nodig om precies te weten hoe lithiumbatterijen werken; slechts een basisidee is voldoende om te begrijpen wat er gebeurt als u een van de limieten van lithiumbatterijen nadert of overschrijdt.

Structuur

Net als een loodzuurcel heeft een lithiumcel een positieve plaat (kathode), een negatieve plaat (anode), een soort mechanische scheider ertussen en het geheel wordt gedrenkt in een beetje elektrolyt (geleidende vloeistof). De anode van een LiFePO4-cel is gemaakt van een koperen plaat bedekt met poreus grafiet. De kathode is gemaakt van aluminium bedekt met lithiumijzerfosfaatmateriaal. De elektrolyt bestaat uit een lithiumzout (typisch lithiumhexafluorfosfaat, LiPF6) opgelost in een licht ontvlambaar organisch oplosmiddel. Gelukkig kan de elektrolyt niet weglekken omdat deze volledig wordt opgenomen in de platen en scheider.

Opladen en ontladen

Wanneer een lithiumcel wordt opgeladen, verandert de kathode die uit LiFePO4 bestaat in FePO4 en migreert het lithium naar de grafietanode om LiC6 te vormen. Bij het ontladen wordt het proces omgekeerd.

Zowel het grafiet als het ijzerfosfaat zijn structureel zeer stabiel en hebben geen last van het verplaatsen van het lithium, daarom worden deze cellen niet afgebroken door herhaaldelijk opladen en ontladen.

Verwachte levensduur

Lithiumcellen kunnen vrijwel onbeperkt worden gefietst, lithiumcellen hebben geen last van fietsen! Lithiumcellen werken meestal om een van de volgende oorzaken:

  • Overschrijding van limieten . De fabrikanten van lithiumcellen publiceren specificatiebladen met limieten die nooit mogen worden overschreden. Er zijn spanningslimieten, laad- en ontlaadsnelheden, temperatuurlimieten, enz. In de praktijk worden limieten vaak overschreden en dit veroorzaakt degradatie van de cellen die uiteindelijk naar hun uiteinden zal leiden.
  • Te veel tijd doorbrengen in een zeer hoge staat van betaling . Wanneer de cel ergens tussen de 80% en 100% is opgeladen, wordt de chemie in de cel veel reactiever, vooral bij verhoogde temperaturen. Dit veroorzaakt degradatie van de cellen. - Lithiumbeplating. Dit wordt veroorzaakt door verschillende factoren, waaronder te hoge (#chrate) , laden bij (#lowtemp) temperatuur of druppelladen (te lang aanhouden van een hoge spanning nadat het opladen anders had moeten zijn beëindigd ). Deze zorgen ervoor dat lithiumionen worden omgezet in metallisch lithium, meestal op de anode, wat resulteert in een onomkeerbaar capaciteitsverlies.
  • Tijd. Of je de cellen nu gebruikt of niet, de cellen verliezen in de loop van de jaren hun capaciteit door interne degradatie. Het proces wordt versneld bij hogere temperaturen; nog een reden om de cellen zo koel mogelijk te houden.

Voorbeeldspecificaties

image

Dit is het fabrieksspecificatieblad voor de lithiumcellen die op ZwerfCat worden gebruikt. We hebben acht van deze cellen: een set van twee cellen wordt parallel geschakeld en vier van deze sets worden vervolgens in serie geschakeld. Dit resulteert in een 12V accubank met een capaciteit van 360Ah. Andere merken hebben vergelijkbare specificatiebladen, de nummers erop lijken veel op elkaar, wat geen verrassing is gezien het feit dat al deze cellen dezelfde chemie gebruiken.

Een paar opmerkingen:

  • De capaciteit wordt weergegeven als plus of min 5%. Dit betekent dat er een goede mogelijkheid is dat er een verschil in capaciteit tot 10% kan zijn tussen individuele cellen in de batterij. Als je naar de Spanningscurve we zien wat een verschil in lading van 10% betekent voor de celspanningen. De accuspanning kan nog steeds in het normale bereik zijn, terwijl een van de cellen mogelijk al de limieten overschrijdt.
  • Let op de normale bedrijfsspanning en de "nooit overschrijden" waarden. Voor het opladen is er slechts een verschil van 0,05V! Voor het ontladen is er iets meer speling met 0,1V, wat nog erg klein is. Als men de voorkeur geeft aan grotere marges, betekent dit minder diep laden en minder diep ontladen, wat resulteert in minder beschikbare capaciteit.
  • De batterij mag niet worden opgeladen onder nul graden Celsius.
  • De maximale aanhoudende laad- en ontlaadstroom wordt gedefinieerd als 0,3C. Dit betekent 0,3 keer de capaciteit. Dus voor een cel van 180 Ah betekent dit 54 Ampère.

De limieten naderen en overschrijden

Wat gebeurt er als lithiumbatterijen leeg raken?

De anode heeft geen lithium meer en de celspanning daalt erg snel. Om beschadiging van de cel te voorkomen, moet de ontlading worden beëindigd voordat de cel onder 2,5V zakt. Vanwege zelfontlading en mogelijk ontlading via de (#bms) of stroomtoevoer van het Battery Management System , dient er wat reserve over te blijven, zeker als verwacht wordt dat de cel nog geruime tijd in ontladen toestand zal blijven. tijd (tijdens de winter?). Daarom wordt aanbevolen om cellen op te slaan met nog ongeveer 40% lading over.

Wat gebeurt er als lithiumbatterijen te veel worden ontladen?

Een lithiumcel laten dalen tot onder de 2,5 V zal niet alleen de cel beschadigen, maar het verandert de cel in een tijdbom. Door onvermijdelijke variaties in capaciteit van de individuele cellen zijn niet alle cellen op hetzelfde moment leeg. Houd er rekening mee dat in een serieschakeling de stroom door het hele circuit overal hetzelfde is: als een cel niet langer de vereiste stroom kan produceren, maar de andere cellen nog steeds stroom door het circuit voeren, ziet de lege cel nu een omgekeerde polariteit en koper van de anode begint op te lossen in de elektrolyt. Bij het opladen wordt dit koper afgezet op de kathode waar het zeer scherpe dendrieten vormt die langzaam groeien en de isolatie tussen anode en kathode beginnen te doorboren. De subtiele tekenen dat dit is gebeurd, zijn dat de cel tijdens het opladen warmer wordt dan normaal en dat de cel een veel hogere zelfontlading vertoont: cellen die zichzelf binnen een maand of zo ontladen, zijn niet gezond! Een gevolg hiervan is dat zo'n beschadigde, zelfontladende cel nu gegarandeerd voortijdig onder de 2,5V zakt tijdens de volgende ontlading en de dendrieten daardoor wat meer zullen groeien. De cel is nu op weg naar catastrofale zelfvernietiging: wanneer de dendrieten groot genoeg zijn geworden, zullen ze de cel op een gegeven moment volledig kortsluiten en je moet maar hopen dat de cel "mooi" zal falen. . Helaas blijkt dat een cel die is beschadigd door te veel ontladen zichzelf veel heftiger vernietigt dan een cel die "normaal" wordt kortgesloten.

Overmatige ontlading is het ergste dat een cel kan overkomen en verandert deze in een tijdbom, dus dit moet koste wat het kost worden voorkomen. Een cel die te veel is ontladen, moet worden weggegooid, zelfs als het lijkt alsof hij is "hersteld". Bijgevolg kunnen cellen met een hoge zelfontlading niet langer worden vertrouwd, maar moeten ze ook worden weggegooid.

Wat gebeurt er als lithiumbatterijen volledig zijn opgeladen?

Tegen het einde van de lading raakt de kathode zonder lithium en zal de celspanning zeer snel toenemen. De elektroden worden een stuk chemisch reactiever en dit veroorzaakt langzaamaan degradatie van de cel. Het is belangrijk om te voorkomen dat lithiumcellen te lang in volledig opgeladen toestand blijven. Het is zelfs beter om ze niet elke keer volledig op te laden.

Wat gebeurt er als lithiumbatterijen te snel worden opgeladen?

De meeste fabrikanten specificeren een maximale laadsnelheid van 0,3C, wat betekent dat je alleen mag laden met 0,3 keer de Amphours (Ah) capaciteit van de cellen. Op onze catamaran ZwerfCat gebruiken we twee 180Ah-cellen parallel, dus we hebben een capaciteit van 360Ah. Dit betekent dat we niet met meer dan 108 Ampère moeten opladen. Als een cel een laadstroom ontvangt die de absorptiesnelheid van de kathode overschrijdt, worden de lithiumionen onomkeerbaar omgezet in metallisch lithium dat vervolgens voor altijd verloren gaat aan de nuttige chemie van de cel. Dit wordt lithiumplating . Dit probleem wordt erger wanneer wordt opgeladen bij temperaturen die 0 graden Celsius naderen .

Wat gebeurt er als lithiumbatterijen worden overladen?

image

Lithiumcellen zijn niet zelflimiterend; ze blijven laadstroom accepteren, zelfs als ze volledig zijn opgeladen. Als de laadstroom niet wordt beëindigd als de cel eenmaal volledig is opgeladen, zal de kathode volledig zonder lithium komen te zitten en zal de celspanning blijven toenemen. Bij een celspanning van 3,65V treedt onomkeerbare schade op. Snel daarna wordt een celspanning van 4,3 V bereikt, vanaf dat punt begint de elektrolyt uiteen te vallen in gassen. De veiligheidsventilator begint te ontluchten en als de stroom hoog genoeg is, kan de cel zelfs barsten. Als de laadstroom aanzienlijk is, stijgt de celtemperatuur tot gevaarlijke niveaus.

Merk op dat als gevolg van de spanningscurve van lithiumcellen (die vlak is over het grootste deel van het traject maar scherp stijgt wanneer de cel bijna vol is), het heel goed mogelijk is dat wanneer de eerste cel volledig wordt opgeladen, spanning stijgt plotseling boven de 3,65V, terwijl de andere cellen nog steeds 3,4V zijn. De totale accuspanning is dan nog steeds 13,85V wat volkomen normaal lijkt, ondanks het feit dat één cel zich al in vernietigingsgebied bevindt.

Wat gebeurt er als de temperatuur stijgt?

Lithiumcellen zijn chemisch zeer stabiel, behalve wanneer ze volledig zijn opgeladen. De degradatie die optreedt als de cellen volledig opgeladen zijn, treedt veel sneller op als de temperatuur boven de 30 graden Celcius stijgt. Daarom is het belangrijk om te voorkomen dat de cellen te lang in een zeer hoge State Of Charge , niet in hoge temperaturen, en vooral niet beide tegelijk.

Thermische weggelopen

image

Als de cel wordt verwarmd tot boven ongeveer 200 graden Celsius, komt de zuurstof die in het ijzerfosfaat is gebonden vrij. Dit is buitengewoon gevaarlijk, omdat deze vrije zuurstof dan kan reageren met andere elementen in de cel, zoals het grafiet, en deze intensief kan laten branden. De resulterende plotselinge extra warmte geeft meer zuurstof vrij en thermische runaway is aan de gang. De brand verspreidt zich hoogstwaarschijnlijk naar aangrenzende cellen en is, vanwege de extra interne zuurstof die vrijkomt bij de resulterende brand, erg moeilijk te blussen. Voordat u water over brandende lithiumcellen sproeit: Een van de geventileerde componenten van de elektrolyt kan waterstoffluoride vormen wanneer het in contact komt met water, een zeer corrosief gas dat door de huid kan dringen en bekend carcinogeen is.

Hoewel het bovenstaande eng klinkt, zal dit catastrofale scenario alleen worden bereikt als de cel wordt verwarmd door een of ander extern middel, zoals doorgaan met opladen met een hoge stroom nadat de cel volledig is opgeladen, of door een brand die de cel opwarmt tot boven de ontstekingstemperatuur. . Kortsluiting de cel of deze mechanisch beschadigen (zoals er een kogel doorheen schieten ) zal ervoor zorgen dat hij ontlucht en/of barst, maar niet ontsteekt. Opmerking: dit laatste geldt alleen voor LiFePO4-cellen, andere lithiumchemie zal minder vergevingsgezind zijn.

Wat gebeurt er als de temperatuur daalt?

Bij temperaturen rond de 0 graden Celsius wordt de lithiumabsorptiesnelheid van de kathode aanzienlijk verminderd en het opladen resulteert waarschijnlijk in de vorming van puur lithiummetaal, lithiumplateren , en de lithiumionen gaan dan onomkeerbaar verloren uit de elektrolyt. Daarom wordt het ten zeerste aanbevolen om lithiumbatterijen alleen op te laden bij temperaturen boven 0 graden Celsius. Ontladen bij lagere temperaturen is nog steeds veilig, maar de interne weerstand van de cellen neigt toe te nemen en het vermogen om hoge belastingen te dragen kan daarom worden verminderd.

Wat gebeurt er als niet alle cellen in een accubank dezelfde laadstatus hebben?

Als de individuele cellen in een batterij niet dezelfde SOC hebben, noemen we dat Onbalans. En onbalans is een probleem, want als we een batterij opladen of ontladen, ontvangt/geeft elke cel dezelfde stroom en wordt met exact dezelfde hoeveelheid energie opgeladen en ontladen. Stel dat er een situatie is waarin één cel voor 75% is opgeladen en nog eens 25%. In dit geval is het onmogelijk om de cel op te laden met een lading van 25% boven de 50% zonder de cel die al voor 75% was opgeladen, te overladen. Het evenwicht kan alleen worden hersteld door de cellen afzonderlijk op te laden of te ontladen. We noemen dat (#balancing) .

Wat gebeurt er als je een lithiumbatterij kortsluit?

Kortsluiting betekent dat de positieve draad van de batterij rechtstreeks op de negatieve draad wordt aangesloten, zonder tussenkomst van een belasting. Dit kan gebeuren wanneer de positieve draad van de dynamo losraakt en bungelt tegen de motor die is aangesloten op de negatieve draad. Er zijn veel manieren om kortsluiting te veroorzaken. Als dat gebeurt...

Je zult een heel slechte dag hebben. Serieus, een lithiumbatterij heeft een hele lage interne weerstand en kan dus een enorm hoge stroom leveren! De cellen kunnen gemakkelijk 10 keer hun Ah-capaciteit aan kortsluitstroom produceren, wat op ZwerfCat 3600 Ampère betekent! Hoogstwaarschijnlijk zal de draad die de kortsluiting veroorzaakt verdampen, witgloeiend gesmolten metaal en isolatie rondgooien en mogelijk brand veroorzaken. De cellen beginnen heftig te ventileren, waarbij giftige gassen vrijkomen.

Kortsluiting zou simpelweg niet mogelijk moeten zijn: alle draden moeten voldoende zijn afgezekerd. Als extra voorzorgsmaatregel moet de positieve draad van de lithiumbatterij een hoofdzekering bevatten, zo kort mogelijk naar de positieve batterijpool. Op ZwerfCat gebruiken we een zekering van 400 Ampère, omdat we ons geen normale situatie kunnen voorstellen waarin we op elk moment meer dan 400 Ampère stroom zullen trekken. We zouden in de buurt van deze limiet kunnen komen als we de elektrische oven aan de gang hebben, de ankerlier, het toilet doorspoelen, enz. Allemaal tegelijkertijd, maar ik zou liever een keer in de paar jaar een zekering moeten vervangen dan een vuur blussen.

Batterijbeheersysteem (BMS)

Zoals hierboven gezien, houdt het beheer van lithiumbatterijen in dat veel parameters worden bewaakt en ervoor wordt gezorgd dat geen limieten worden overschreden . Gelukkig hoeft u het niet zelf te doen, een Battery Management System (BMS) kan dit voor u doen. Een goed BVK tenminste:

  • bewaakt alle individuele celspanningen, temperaturen en batterijstroom en biedt een manier om ze weer te geven en/of te loggen
  • vergemakkelijkt (#cterm) wanneer de batterij volledig wordt opgeladen (alleen mogelijk als het systeem is uitgerust met een stroomonderbreker )
  • vergemakkelijkt ontladen beëindiging wanneer de batterij volledig ontladen raakt (alleen mogelijk als het systeem is uitgerust met een stroomonderbreker )
  • alarmeert en ontkoppelt de batterij wanneer deze temperatuurafwijkingen detecteert.
  • beschermt tegen opladen bij lage temperatuur
  • meldt of herstelt cel onbalans

Ontslagbeëindiging

In de ideale wereld wordt de batterij vaak genoeg opgeladen zodat hij nooit leeg raakt. Sluit gewoon de oplader aan of start de generator/motor op tijd en het komt wel goed. Maar heb je eerlijk gezegd nog nooit van je leven een lege batterij meegemaakt? Laders laden mogelijk niet goed op, zware consumenten worden mogelijk niet uitgeschakeld, enz.

Met een lithiumbatterij mag de batterij nooit (#overdischarge) of hij verandert in een tijdbom !

Zoals hierboven uitgelegd , zal het leeg laten lopen van een cel deze in een tijdbom veranderen. Als er geen BMS-gestuurde stroomonderbreker die dit verhindert, is de vraag niet of het zal gebeuren, maar wanneer het zal gebeuren.

Met een lithiumsysteem kun je pas stroom uit de accu halen als de lichten te zwak worden om een boek te lezen. Wanneer een lithiumbatterij leeg is, treden de symptomen zeer abrupt op. Door de spanningskromme van de Lithium cel, begint de spanning pas te zakken als de cel bijna volledig ontladen is. Het is bijna gegarandeerd dat ten minste één van de cellen eerder volledig ontladen is dan de andere, dus de fatale spanningsval in de minst geladen cel (len) zou niet meteen duidelijk zijn. Vaak is er niet eens een waarnemer, maar gaat een cel stilletjes plat terwijl de eigenaar slaapt of afwezig is.

Vanwege de spanningscurve van lithiumcellen en het feit dat niet alle cellen exact dezelfde capaciteit hebben, is het vrijwel gegarandeerd dat een van de cellen plotseling in spanning daalt terwijl de andere cellen nog in de normale spanningsbereik. Laten we eens kijken naar de situatie waarin 3 van de cellen nog steeds op 3,1 V staan en één op het punt staat de gevarenzone binnen te gaan bij 2,5 V. De accuspanning zou 11,8 Volt zijn, wat niet echt alarmerend zou zijn, en inderdaad, de meeste apparatuur zal prima werken zonder te klagen. Toch staat een van de cellen op het punt te veranderen in een tijdbom .

De enige oplossing is om een Battery Management System dat elke cel spanning bewaakt, zodat een gevaarlijke ontwikkeling op tijd wordt gedetecteerd, en het enige dat een BMS moet en kan doen is ... de verbinding met belasting van de batterij met een stroomonderbreker . Voorbij zijn de dagen van een gracieuze langzame verlaging van de spanning, de lichten gaan zeer langzaam dimmen en navigatie-apparatuur begint laagspanningswaarschuwingen naar u te sturen, er zal niets opmerkelijks gebeuren totdat het BMS alle belastingen zeer abrupt loskoppelt, waardoor u plotseling in het donker blijft en zonder navigatieapparatuur. Maar dat is beter dan zeilen met een tijdbom aan boord ...

Kostenbeëindiging

Lithiumcellen zijn, in tegenstelling tot loodzuurcellen, niet zelflimiterend als ze volledig opgeladen zijn. Als we laadstroom blijven leveren, worden de cellen vernietigd . De lading moet daarom op de een of andere manier worden beëindigd zodra een of meer cellen volledig zijn opgeladen.

Op spanning gebaseerde laadregeling

Het is schokkend dat er fabrikanten/verkopers zijn die voor deze weg kiezen. Voor loodzuuraccu's is het een correcte en gangbare praktijk om een eindspanning te definiëren. Dit wordt aangemoedigd door alle moderne laders die tegenwoordig verschillende eindspanningsinstellingen mogelijk maken voor verschillende soorten loodzuuraccu's. Om de lijst "compleet" te maken bieden ze vaak ook een "lithium-voltage" instelling aan. Echter:

Het is onmogelijk om het opladen van lithium te regelen door een specifieke laadspanning te configureren!

Laten we dit verder verduidelijken.
Als de celspanning niet hoger mag zijn dan 3,6 volt en er zijn 4 cellen in serie, waarom zou u de laadspanning dan niet "regelen" naar 4* 3,6, dat is 14,4 volt? De meeste laders hebben daar immers een instelling voor.

image

Het probleem is de laadcurve van de lithiumcellen. Tijdens het opladen blijft de spanning van een cel het grootste deel van de tijd constant en begint pas abrupt te stijgen als de cel bijna helemaal vol is. Het is meer dan waarschijnlijk dat niet alle cellen dit punt op exact hetzelfde moment bereiken. Als drie van de cellen nog steeds op 3,5 Volt staan en één ervan 3,6 Volt bereikt (wat een verschil in SOC van minder dan 1 procent!), Dan is het schadepunt al bereikt wanneer de spanning stijgt meer dan 14,1 volt ((3 *3,5) +3,6). Het is ook heel goed mogelijk dat een cel nog steeds op 3,4 volt blijft hangen als de eerste 3,6 volt bereikt. Dus in werkelijkheid moet de eindspanning nog lager worden ingesteld om aan de veilige kant te blijven.

Je vraagt je misschien af waarom we dat niet precies doen: de afsluitspanning instellen op 4* 3,4 Volt, dat is 13,6 Volt? Hetzelfde probleem hier: vanwege de spanningscurve niet alle cellen gegarandeerd 3,4 volt op hetzelfde moment: als we dat als een uitschakelpunt zouden gebruiken, zouden sommige cellen nog steeds op 3,2 volt kunnen zijn en dat betekent dat ze mogelijk minder dan halfvol zijn wanneer het opladen wordt beëindigd. Zelfs dan is het nog perfect mogelijk om een cel te vernietigen: als 3 cellen nog op 3,2 Volt staan en de "gereguleerde spanning" staat op slechts 13,6 Volt, dan krijgt de overgebleven cel te maken met 4,0 Volt, ver in het schadegebied! Dus "spanningsregeling" mag nooit worden gebruikt bij het opladen van lithiumbatterijen. (Ja, ik weet het, je geweldige oplader heeft een "Lithium-instelling", maar dat is gewoon het resultaat van onwetendheid of marketing door de fabrikant; accuspanningsregeling werkt gewoon niet met lithiumbatterijen.)

Hoe zit het dan met het perfect in balans houden van de cellen, zodat ze allemaal op exact hetzelfde moment dezelfde spanning bereiken? Nogmaals, dit is niet zo eenvoudig en betrouwbaar als zal worden uitgelegd in hoofdstuk (#balancing) . Vanwege de zeer scherpe spanningsstijging aan het einde van de curve, resulteren zeer kleine verschillen in celcapaciteit/balans ook in een aanzienlijk spanningsverschil aan het einde van de laadcurve. Laten we voorlopig concluderen dat, in tegenstelling tot loodzuuraccu's, (herhaal met mij :)

het is niet betrouwbaar mogelijk om het opladen van lithium te regelen door een specifieke laadspanning te configureren.

De enige overgebleven opties zijn dus om het stroompad van oplader naar batterij te onderbreken of de oplader op de een of andere manier te instrueren om te stoppen met het afgeven van stroom.

Onderbreken van het huidige pad van oplader naar accu

image

Dat zou simpel zijn: haal de stekker uit het stopcontact zodra een van de cellen de eindspanning bereikt. U hoeft de batterij natuurlijk niet fysiek (#relay) , maar de taak kan worden uitgevoerd door een BMS-opdrachtrelais . Op een schip zijn er echter enkele complicaties bij deze aanpak. Een standaard dynamo zal schommelen als u de accu loskoppelt, zichzelf frituurt en daarbij de delicate uitrusting van de boot meeneemt. Het loskoppelen van een lithiumaccu van de dynamo kan alleen veilig worden gedaan als er een loodzuuraccu aanwezig is. Hetzelfde geldt voor windgeneratoren en zonne-installaties: ze zijn niet ontworpen om te werken zonder dat er een permanente batterij op is aangesloten.

Ook is er de vraag wat te doen met de uitrusting van het schip als de accu's volledig zijn opgeladen en het pad tussen lader en accu onderbroken is:

Houd de apparatuur aangesloten op de oplader

Als de apparatuur aan de oplader blijft zitten, is er geen batterij meer die als buffer kan dienen (deze is losgekoppeld omdat deze volledig is opgeladen) en als een belasting wordt ingeschakeld die de maximale stroomsterkte van de oplader overschrijdt, zal dit onmiddellijk resulteren in een ernstige spanningsval, wat waarschijnlijk zal resulteren in het opnieuw opstarten van de apparatuur of tot storingen. Het is over het algemeen een slecht idee om apparatuur rechtstreeks vanuit een dynamo of een andere laadbron te voeden, zonder ergens in het circuit een batterij om een buffer te bieden.

Laat de apparatuur aangesloten op de batterij

Als je ervoor kiest om de apparatuur aangesloten te laten op de accu, betekent dit dat, zonder dat er geen laadbron meer op is aangesloten, de apparatuur direct begint te putten uit de accu, zelfs als er nog voldoende laadstroom beschikbaar zou zijn. Dus in de praktijk, zodra de zonnelader de batterij volledig heeft opgeladen, wordt deze losgekoppeld van de batterij en begint de boordapparatuur onmiddellijk te putten uit de batterij en doet de zonnelader niets meer.

De oplader opdracht geven het opladen te stoppen

Dit is een verstandiger benadering. Dit is wat Tesla en de meeste andere lithiumladers doen: gewoon de oplader uitschakelen. Makkelijk. Op een schip gaat het echter om het vervangen van de dynamo (of zijn controller) door een speciale die communiceert met het GBS en de veldstroom onderbreekt om het opladen te stoppen terwijl deze blijft draaien. Iets soortgelijks moet worden gedaan met de netlader, de zonnelader, windgenerator en dieselgenerator. U zult waarschijnlijk al deze laders moeten vervangen, communicatiekabels naar het GBS moeten leiden, later onthouden wanneer u een oplader toevoegt of vervangt, of een draagbare generator (!) Moeten gebruiken om deze ook met het GBS te laten communiceren, en dat is enorm ingewikkeld. het systeem en het toevoegen van meerdere potentiële storingspunten in het proces. Zelfs dan is het nog steeds sterk aan te raden om een stroomonderbreker tussen de accu en de rest van het systeem te hebben, om de laadstroom op de harde manier te kunnen onderbreken als een van deze laders niet langer gehoorzaamt aan het commando om stop met opladen. De resulterende stroomstoot zal de apparatuur aan boord bakken, maar dat is nog steeds beter dan een barstende lithiumbatterij en nog steeds alle apparatuur bakken.

Het probleem blijft ook dat, met de lader correct uitgeschakeld, de apparatuur van het schip onmiddellijk begint te putten uit de batterij, zelfs wanneer de (nu uitgevoerde) zonnelader de apparatuur zou hebben kunnen voeden.

Interessant is dat het in theorie mogelijk zou zijn om de laadstroom zo te "moduleren" dat de stroom van en naar de lithiumbatterij nul blijft. Op deze manier zou het mogelijk kunnen zijn om een "float" -toestand te creëren waarbij de ladingsbronnen net genoeg stroom leveren om de apparatuur te voeden, maar er geen stroom in of uit de lithiumbatterij gaat. Ik ben echter niet op de hoogte van een BMS (met speciale oplaadbronnen) die dit hebben geïmplementeerd, en het zou zelfs nog meer gecompliceerde aanpassingen aan alle oplaadbronnen met zich meebrengen.

Hybride systemen

Al het bovenstaande klinkt erg onbevredigend en frustrerend? Welnu, er is een eenvoudige en betrouwbare oplossing: houd gewoon de goede oude loodzuuraccu op zijn plaats en laat het accubeheersysteem de lithiumbatterij loskoppelen zodra een of meer cellen volledig zijn opgeladen. De nog aangesloten loodzuuraccu fungeert als buffer voor zowel laders als stroompieken. De dynamo en andere laders zijn blij omdat ze nog steeds een loodzuuraccu "zien" die erop is aangesloten. Er is niets veranderd ten opzichte van de oorspronkelijke opstelling; de bedrading en laders kunnen blijven werken zoals ze zijn ontworpen. De volledig opgeladen lithiumbatterij wordt gewoon opzij "geparkeerd" als deze vol is, wachtend om weer online te worden gebracht wanneer de stroombehoefte van het schip de beschikbare laadstroom overschrijdt; Ondertussen wordt de uitrusting van het schip zoals gewoonlijk gevoed door de laders met een loodzuuraccu om de zaken, net als vroeger, glad te strijken. U heeft alleen een GBS nodig die is ontworpen om met een dergelijk hybride batterijsysteem te werken. Lees meer over de voordelen van loodzuur/lithiumhybride systemen.

Dubbele bus-topologie

Als een lithium-only installatie wordt gebruikt, is het nodig om de hoofd-DC-bus te splitsen om het BMS in staat te stellen de laders te ontkoppelen en afzonderlijk te laden (wat de enige verstandige manier is om een dergelijke installatie te bedienen). in een "laders tak" en een "ladingen tak". Dit kan, afhankelijk van de eerdere implementatie van de bedrading, een substantiële en dure herbedradingstaak zijn, vooral omdat zware bedrading met gekrompen aansluitingen moet worden gebruikt. Een paar opmerkingen hierover:

image
  • Sommige apparaten passen mogelijk niet helemaal in de categorie "oplader" of "belasting". Een oplader op zonne-energie levert bijvoorbeeld meestal stroom, maar 's nachts kan hij eigenlijk verbruiken wat elektriciteit om de interne elektronica draaiende te houden. Als het BMS de belastingen ontkoppelt omdat een van de cellen volledig ontladen is, bevindt de zonnelader zich op de "laadtak" en wordt hij niet losgekoppeld, terwijl hij stroom blijft trekken en de volledig ontladen cel naar vernietiging .
  • Het splitsen van de bus in een "laadtak" en een "laadtak" is niet erg intuïtief, vooral niet als de apparaten over het schip verspreid zijn en in de toekomst waarschijnlijk tot fouten zullen leiden. Als iemand anders in de toekomst aan de installatie werkt om, laten we zeggen, een watermaker te installeren, kan die persoon een zeer comfortabele 12V-draad vinden om verbinding mee te maken (ja, de kleur is rood en hij draagt inderdaad 12V), terwijl dat misschien moet de 12V-kabel naar de laadtak worden geleid. De nieuw geïnstalleerde watermaker kan dan mogelijk de batterij helemaal leeg trekken en deze veranderen in een (#overdischarge) terwijl het BMS er niets aan kan doen, simpelweg omdat het zich op de verkeerde tak bevindt ...

Celbalancering

Als de individuele cellen in een batterij niet dezelfde State Of Charge hebben, noemen we dat onbalans. En dat is een probleem, want als we een accu opladen of ontladen, krijgen alle cellen die in serie zijn geschakeld dezelfde stroom en worden ze met exact dezelfde hoeveelheid energie opgeladen en ontladen. Het evenwicht kan alleen worden hersteld door enkele cellen afzonderlijk op te laden of te ontladen.

Hoe kunnen cellen uit balans raken?

Eigenlijk is het in een gezonde batterij met cellen uit dezelfde productiebatch niet erg waarschijnlijk dat de cellen snel ergens uit balans raken. Onbalans is niet het gevolg van laden of ontladen, omdat door natuurkundige wetten de stroom door alle cellen in serie exact gelijk blijft. Onbalans treedt op wanneer een cel een hogere zelfontlading heeft dan zijn broers en zussen, wat bijna verwaarloosbaar zou moeten zijn. Als het verschil in zelfontlading tussen de afzonderlijke cellen groot genoeg is om frequent balanceren te vereisen, is er iets ernstig mis met een of meer cellen.

Het evenwicht herstellen

Wanneer loodzuurcellen uit balans raken, is de oplossing om gewoon door te gaan met opladen totdat alle cellen 100% hebben bereikt. De cellen die de 100% -markering bereiken, gebruiken eerst de overtollige energie om wat water om te zetten in zijn componenten waterstof en zuurstof, en het verloren water kan worden aangevuld (natte cellen) of teruggewonnen (onderhoudsvrije cellen).

Voor lithiumcellen is dit complexer, aangezien ze niet kunnen worden overladen zonder beschadigd te raken en de (#cterm) moet worden beëindigd wanneer de eerste cel 100% bereikt. Evenwichtscellen kunnen alleen worden gedaan door een belasting over individuele cellen te plaatsen, waarbij alleen een bepaalde cel wordt ontladen, totdat die cel dezelfde ladingstoestand heeft als zijn buren. Een geavanceerd BMS kan deze taak automatisch uitvoeren, maar verwacht er niet te veel van. Het is moeilijk zo niet onmogelijk om goed te doen met een accu die nog is aangesloten op een oplader of een belasting, vanwege de variërende interne weerstand van de cellen: een cel kan lijken een hogere spanning te hebben tijdens het opladen omdat er gemeten wordt buiten van de cellen. Ook volgens de voorbeeldspecificaties de nominale spanning 3,2V maar zakt onder belasting naar 3,0V. Als de batterij niet wordt losgekoppeld, zal een door spanning geïnspireerde balanspoging waarschijnlijk de balans van de cellen vernietigen. Daarom mag een BMS alleen proberen om de cellen in evenwicht te brengen na zorgvuldige observatie van meerdere laad-/ontlaadcycli, na toestemming van de gebruiker, wanneer de batterij is losgekoppeld, en alleen als onderhoudsroutine, niet vaker dan een paar keer per jaar. Als een batterij lange tijd niet in staat is om zijn evenwicht te bewaren, duidt dit op een hogere zelfontlading in een of meer cellen, mogelijk als gevolg van interne micro-shortcuts veroorzaakt door overdischarging , en voor uw veiligheid moet u overweeg om de batterij te vervangen in plaats van deze regelmatig opnieuw in evenwicht te brengen.

Balancering boven of onder

Het is onwaarschijnlijk dat cellen in een batterij exact dezelfde capaciteit hebben (zie de voorbeeldspecificaties ). Het is dus mogelijk om de cellen in balans te brengen zodat ze op hetzelfde moment de volledig opgeladen toestand bereiken, ofdat ze op hetzelfde moment leeg raken. De eerste wordt bovenbalancering genoemd, de laatste wordt bodembalancering genoemd. Het is onmogelijk dat de cellen tegelijkertijd volledig worden opgeladen*en*ook volledig worden ontladen op hetzelfde moment* als de capaciteiten niet exact hetzelfde zijn *. Omdat op een zeilboot de cellen vaker routinematig volledig opgeladen zijn dan volledig ontladen, is het logischer om de cellen uit te balanceren. De marges zijn aan de bovenkant smaller dan aan de onderkant en dit bevordert het balanceren van de bovenkant verder. Voor zover ik weet gebruiken alle BMS'en voor zeilboten op de markt topbalancering. BMS probeert dus de cellen zo in evenwicht te brengen dat ze op ongeveer hetzelfde moment een volledige SOC , en tijdens ontslag zal het de 'kleinste' cel zijn die als eerste flauwvalt en de ontlading beëindiging .

Actieve versus passieve balans

"Actief" klinkt beter dan "passief", maar het is het niet waard voor ons doel. Passief balanceren betekent eenvoudigweg de overtollige capaciteit van de volste cel omzetten in warmte, terwijl actief balanceren betekent dat de overtollige energie van de volste cel wordt gebruikt om de andere cellen op te laden. Het enige voordeel van dit laatste is dat er minder energie wordt verspild, maar aangezien de onbalans erg klein zou moeten zijn en niet vaak zou voorkomen, is het voordeel twijfelachtig. Het nadeel is dat de elektronica om dit te doen vrij gecompliceerd, storingsgevoelig en duur is. Daar is simpelweg geen goede reden voor in een boot waar de laadstromen relatief hoog zijn en één ampère extra laadstroom er echt niet toe doet. Voor het beoogde doel; het herstel van de celbalans, passief balanceren is net zo goed als actief balanceren.

Terminologie

Relais, scheidingsschakelaar, onderbreker

image

Dit zijn allemaal namen voor een apparaat dat de stroom kan onderbreken, gestuurd door een elektrisch signaal. Deze zijn vergelijkbaar met handmatige hoofdschakelaars, behalve dat de schakelaar wordt bestuurd door een elektrisch signaal. Op deze manier kan een klein stuursignaal van het GBS alle belastingen of laders in één keer uitschakelen, ongeacht de hoeveelheid stroom.

SOC (State Of Charge)

State Of Charge wordt uitgedrukt in een percentage, waarbij 0% volledig ontladen en 100% volledig opgeladen betekent. Merk op dat SOC het tegenovergestelde is van DOD: na een DOD van 80% blijft er een SOC van 20% over.

DOD (ontladingsdiepte)

De ontladingsdiepte wordt uitgedrukt in percentage. Bij lithiumbatterijen is een DOD van 80% gebruikelijk. Voor loodzuuraccu's is een DOD van 30% geschikter. Merk op dat DOD het tegenovergestelde is van SOC: na een DOD van 80% blijft er een SOC van 20% over.

CCL (Laadstroombeperking)

Laadstroombeperking is een functie van de laadbron die de maximaal beschikbare laadstroom beperkt. OpenHybridBMS implementeert een zachte zekering die de lithiumbatterij kan loskoppelen als de laadstroom een configureerbare parameter overschrijdt.

DCL (ontlaadstroombeperking)

Ontlaadstroombegrenzing kan worden geïmplementeerd door een eenvoudige zekering of als een functie van het GBS. OpenHybridBMS implementeert een zachte zekering die de lithiumbatterij kan loskoppelen als de ontlaadstroom een configureerbare parameter overschrijdt.

(Laatst gewijzigd op )

Reacties

Naam:
Email:
Tekens over:


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

Any chance of you publishing what you have at the moment on GITHUB? This would allow others to peer review, build, and suggest modifications.
1
0

I am very interested in the BMS Pro system. Is this still an active project? The GitHub repository shows no activity for a while.
0
0

There are various FB groups dedicated to electrics on boats/motorhomes and LFP battery installations. Much is said about having to control or replace the alternator as it risks burning out with LFP, even in a hybrid system. I have installed LFP and kept the system as a hybrid by keeping the old LA batteries. You say that the system needs no modification. Can you reassure me! Thank you. Great articles, by the way.
0
0

Very interested in this. When are you going to publish on Github? and any idea of when the Pro will be available and cost yet?
0
0

1 more comment: my LA and Li battery banks each have their own charging source (LA - solar, LI - wind). The plan is to connect both the LA +/- outputs to the single +/- inputs of a substantial DC to AC inverter. Any comments or thoughts?
0
0

I am going to build this. Parallel connection from each battery type to a single inverter. Inverter has + / - terminals and the Lithium + along with the L Acid + to the inverter +, and same with the negatives. This should work as the author describes, I believe. Any comments?
0
0

I'd love to have a go at building your BMS, when you're happy with it would you mind posting the details of how you built it so others can copy it
1
0

We would be interested in purchasing a Pro Unit.
0
0

Is this Open design available to the public for rebuild?
1
0

Also very interested in the BMS Pro system. Please let me know when it is available. Thank's
0
0

Frans, what you say doesn't fit publishedcapacity/voltage curves of LFP batteries. Check this: https://www.solacity.com/how-to-keep-lifepo4-lithium-ion-batteries-happy/ You see in the 2. plot the 12V version with 13V at 40% LFP capacity. If you discharge from, say, 90% to 40% that leaves you with only 50% of the possible 80% LFP capacity. So loweing the discharge cutoff to 12.6V would still leave the LA batt. rather full and deplete LFP to 15%. Much better!
0
0

Hi Frans, thanks for suggesting this simple solution! Why would you want to develop your own BMS? Can't you simply use one that is available like Electrodacus? https://www.youtube.com/watch?v=TrTu9uehOFg you can set the cut-in low voltage separate from the low cut-off voltage, you can set the high cut-off voltage and many more. It also has a battery overtemp protection aswell as an batt undertemp protection (LFP batt should be chared above 5°C only). The starter batt can then float when LFP is full.
1
0

Nice article. 1 remark though about charging. You can FloatCharge CCCV lithium @ < bms-cut-off-voltage till it's saturated at the voltage setpoint. Advantage hereof is that the battery bms never disconnect the (solar)charger. Under floatcharge I mean just charging with one voltage set-point, e.g @ 14.0v for a 12v battery. Good idea or not?
0
0

Very interested in the pro system.
0
0

Your BMS sounds very promising and perfect for our situation. Please add us to your list, and thanks
0
0

I'm very interested in your BMS when you start making them, can you notify me with a price when they're ready
0
0

I’d be interested in the pro system. What price roughly? Thank you.
0
-1

Frans Veldman
Sorry, I have no insight yet in the cost of a small production run.
2
0

what happens if say the alternators are pumping out 100amps+ I seem to see 50amps as max charge on most .Lithiums?
1
0

Frans Veldman
My BMS will disconnect the lithium battery if the charge current is too high. Ofcourse it is better to dimension the system in such a way that the charge current is compatible with the lithium batteries.
0
0

So if I fix cables of a size that would restrict current, say 35qm. Would that keep the BMS happy?
0
0

Hi there, enjoying your articles, thanks. Does the alternator voltage need to be adjusted in order to run a hybrid system? I have one boat which has an alternator which outputs 14.4v, and one which outputs 14.8v via an external regulator. Would these be compatible with a hybrid system?
2
0

Frans Veldman
As long as the lithium battery is charging, the voltage will not be able to go up because the lithiums are absorbing all available current. The BMS will disconnect the lithium battery as soon as it is fully charged. After that, the alternators etc can do just their own thing, increasing the voltage to whatever value they want. So the programmed voltage doesn't matter for the lithium battery, as long as it is higher than the voltage of the lithium charge voltage.
0
0

contact