Ladeinnstillinger for ‘drop-in’ LiFePO4

[ivarw]

Dette med oppsett av ladeinnstillinger for 'drop-in' LiFePO4 batterier skulle vise seg å bli ei lita nøtt.

Har anskaffet 3 stk. 300Ah LiFePO4 med 'heat-teknologi'. Før installasjon fikk de hver sin topplading og noen dagers hvile. Deretter koblet i parallell som 900Ah@12V. Hver enhet er 4S, med egen BMS og Bluetooth-modul for avlesing av spenning, SOC, temperatur, etc.

Ved driftsstart la jeg merke til at bare det ene batteriet leverte strøm. Etter å ha tatt det ned noen prosent, toppladet og kjørt i gang med en høy belastning, ble enhet 2 med på å forsyne. For å få enhet tre med på dugnaden, måtte det settes på et noe større trekk fra brønnpumpen via Multiplus.
Etter et par halve sykluser ser det nå ut til at alle kommer på når laderen slutter å levere.

Samtidig viser det seg at de ikke følger hverandre helt jevnt. Avlesing av hver enkelt enhets BMS via Bluetooth viser gjerne at når det er tatt ut en 20% av banken, vil ett av batteriene ha en prosent eller to mer til gode. Jeg har resonnert meg frem til at eneste kommunikasjon som foregår mellom enhetene er spenningspotensialet. Som kjent er spenningskurven på denne kjemien ganske flat sammenliknet med bly/syre, så avvik mellom enhetene i SOC må være av en viss størrelse før spenningsavviket får konsekvenser. Optimalt sett burde jeg ha anskaffet løse celler med en felles BMS. Det toget har gått, og heat-teknologi (elektrisk varmeteppe) var et kriterie.
Trolig kunne matchingen av enheter/celler vært bedre.

Er det grunn til å tro at dette vil jevne seg ut etter X antall sykluser eller vil avviket øke med tiden?

Den kinesiske produsenten opererer med en ladespenning på 14,6V (!) i databladet (3,65 pr. celle). Som kjent tar LiFePO4 full ampere-pupp med CC nesten hele veien til topp og kun den siste prosenten eller så er vi i absorpsjon med CV.

Etter å ha googlet rundt på div. båt-, rv- og off-grid-forumer kommer det frem at mange produsenter, særlig Fjerne-Østen, anbefaler høy målspenning for å kunne makse ut batterienes kapasitet. Ulempen er angivelig at antall tilgjengelige sykluser og dermed levetid faller betydelig når cellene lades med høy spenning og når de holdet i det øvre SOC-området mye av tiden. Uansett vil de leve i beste velgående gjennom garantitiden til tross for mishandlingen, så det er ikke produsentens problem. Angivelig har de det best rundt 50%-området. Anbefalingene går i retning av å ha en absorption-spenning rundt 13,8 (3,45V pr. celle) og float på 13.2 (3,3V pr. celle). Ulempen er selvsagt at man får færre Ah til forbruk. Med en cut-off på 10% og begrenset ladning til ca. 85% forsvinner 25 % av kapasiteten.

Strategien jeg trenger noen innspill på er: Sette target voltage på ladning gjennom Multiplus og aggregat høyt, typ 14,6 og SmartSolaren på 13,8. Da vil den daglige solladingen (også når det uansett ikke er noen på hytta) bli mer skånsom, mens det kan måkes på og makses ut på 120A hele veien opp de gangene aggregatet må gå og målet er å få mest mulig inn.

Dette ble mye og nerdete. Men det er vel essensen med /byggehytte/Elektro&belysning/. Mest for å dele erfaring og få noen innspill.

Denne artikkelen er ellers anbefalt lesning om tematikken:
https://marinehowto.com/lifepo4-batteries-on-boats/

[Cornelius]

Nå vet jeg ikke hvordan du har parallellkoblet de, men som du sier; de har en flat spenningskurve, så jeg ville ha 6 helt like kabler fra hver pol til en felles + og en - blokk/skinne i kobber, og videre derfra. Da vil belastningen bli jevnere.

Hva absorpsjon-spenning angår - hva med å sette den noen mV/celle lavere enn det punkt du sér bulkstrømmen dabber av? Jeg ville ikke satt den noe lavere enn 3,50V/celle.  :)

[StefanPal]

Når du beskriver problemene med ujevnheter ved belastning så lurer jeg på hvordan batteriene er koblet sammen.
Beskrivelsen din tyder på at de er feil koblet sammen og derfor ikke blir belastet likt.

[ivarw]

De er ikke satt opp i en optimal parallellkobling. Second best: + til +, - til -. Til fordelingsskinne er minus og pluss hentet fra hver av de to ytterste batteriene. Lederne mellom batteriene er like lange (korte) i 100 kvadrat kobber. Ringterminaler er crimpa på plass og loddet etter alle kunstens regler. Terminalene er sågar slip og polert for optimal kontakt. Jeg kan ta feil, men tror ikke at det er hovedårsaken til avviket. Kan selvsagt forsøke å stokke om på rekkefølgen på enhetene.

Det var dessuten et lite, men målbart avvik mellom dem i spenning og angitt SOC etter tilsvarende individuell topplading og hvile.

Er avviket noe som kan forventes å øke eller reduseres over tid i paralleldrift?