Thuisbatterijen toch wel fijn

[Wytze]

Volgens Wikipedia managed een BMS de toestand van elke cel, zoals o.a. de spanning stroom en temperatuur. Hoe doet ie dat dan? Ben een leek op dit gebied, dus mag domme vragen stellen hoop ik. Ik zie altijd een draadje per cel naar de bms gaan, Dus bms kent de spanning over elke cel. Meer info heeft hij ook niet. Wat kan de bms meer doen dan vaststellen dat er een cel een te hoge spanning heeft en dus de hele keten minder stroom geven. de zwakste schakel....

[DaBit]

Dat is ook wat-ie doet. Het BMS:

- Meet continu of de spanning per cel binnen gestelde grenzen blijft (2.85-3.5V bij mij). Zo niet->pack loskoppelen van de buitenwereld.
- Kijkt of de temperatuur op zijn temperatuursensoren binnen grenzen blijft (2 sensoren per batterijbank bij mij. Laden 0-60C, ontladen -20-60C). zo niet->pack loskoppelen van de buitenwereld.
- Kijkt of de laad- of ontlaadstromen niet te groot worden. Zo wel->pack loskoppelen van de buitenwereld.
- Zorgt ervoor dat alle cellen even ver gevuld blijven; de zwakste schakel bepaalt immers de sterkte van de keten. Balanceren noemen ze dat.

Dat laatste kun je actief of passief doen. Passieve balancers werken als de batterij bijna vol is; dan belasten ze de volste cellen wat extra zodat die minder snel vullen dan de leegste cellen.
Dat is de standaardmethode en die is simpel en robuust. Nadeel is dat het alleen maar werkt als de accubank bijna vol is. Onder andere daarom dat veel fabrikanten graag willen dat je zo af en toe de batterij 100% vol laad.

Actieve balancers pakken een emmertje energie van de volste cel en dumpen dat in de leegste cel. Dat werkt ook als de boel halfvol is.
En dat is de reden dat ik een BMS gekozen heb wat actief kan balanceren; batterijen in een energieopslag zijn zelden helemaal leeg of vol. Buiten dat heb ik 'grade-B' cellen die mogelijk iets meer spreiding onderling vertonen en dan is het wel leuk als het BMS ervoor zorgt dat we weinig last van de spreiding hebben. Dat lijkt niet het geval; mijn cellen zijn knap consistent kwa capaciteit, maar bij aanschaf weet je het niet.

(A-keus cellen voor een energieopslagsysteem kiezen is imho nog steeds geld weggooien. De meerprijs kun je wat mij betreft beter besteden aan bijvoorbeeld extra capaciteit)

[mjeuring]

Qua BMS snap ik het nog niet helemaal. Ik snap dat een BMS een cel kan bewaken, maar hoe zorgt hij ervoor dat de ene cel meer geladen wordt dan een andere cel? Hij kan toch niet per cel de laadstroom aanpassen?

[DaBit]

Tot op zekere hoogte wel, door een deel van de laadstroom om de cel te leiden en niet door de cel.
Als ik een laadstroom van 2A door cellen in serie laat lopen dan zien alle cellen 2A. Totdat ik een belasting van 1A parallel aan een cel zet; dan loopt daar 1A door de cel en 1A door de belasting.

Passieve balancers zetten die 1A om in warmte (ze schakelen domweg een weerstand over de cel indien nodig). Actieve balancers halen 1A van de volste cel af zodat die nog maar 1A laadstroom ziet en pompen dat naar de leegste cel zodat die 3A laadstroom ziet.

Het BMS dat ik heb gebruikt de actieve methode. Kan slechts met 1 Ampere verschillen rechttrekken, maar dat is genoeg. Zelfs bij die toch wel vrij forse laad/ontlaadvermogens die de accu in 2-3 uur tijd laden en ontladen (180-200A).

[Kjelt]

Kun je bij de BMS dan alle cel voltages en laadcurves bekijken ?

[DaBit]

Ja, die dingen hebben een RS485 aansluiting voor datacommunicatie en Bluetooth voor configuratie/monitoring via een app. Via die twee communicatiemethodes is alle informatie bechikbaar tot en met het aantal milli-ohms weerstand het draadje naar de cel toevoegt toe.

Ik gebruik die RS485 aansluiting overigens (nog) niet. Het BMS kan prima zelfstandig de cellen managen en voor controle is die app ook wel genoeg.
Voor de capaciteit gebruik ik een Victron SmartShunt. Dat ding bepaalt het accupercentage door middel van tellen hoeveel ampere-uur erin en eruit gegaan zijn.

Een stuk handiger dan communicatie opzetten naar meerdere BMSsen en wat verzinnen voor de arbitrage als ze het niet met elkaar eens zijn. Vooral als ik in de toekomst nog meerdere batterijbanken toe zou willen voegen.

[mjeuring]

Tot op zekere hoogte wel, door een deel van de laadstroom om de cel te leiden en niet door de cel.
Als ik een laadstroom van 2A door cellen in serie laat lopen dan zien alle cellen 2A. Totdat ik een belasting van 1A parallel aan een cel zet; dan loopt daar 1A door de cel en 1A door de belasting.

OK, dus die bos draadjes die ik uit je BMS zie komen doen meer dan alleen de celspanning meten en er loopt dus ook daadwerkelijk een stroom door deze draden om een cel extra te (ont)laden?
Ik zat in m'n hoofd met hoge laadstromen, maar het gaat natuurlijk om het verschil in laadstroom.

[benkr]

Die verschillen wegwerken gebeurd vooral in het laatste deel van het laadproces, dan zijn de stromen al veel minder groot. Belangrijk is dan om elke individuele cel de zelfde spanning te laten krijgen en, ook heel belangrijk, andere cellen niet boven hun max. celspanning te forceren, dat vinden ze echt niet leuk.

[DaBit]

OK, dus die bos draadjes die ik uit je BMS zie komen doen meer dan alleen de celspanning meten en er loopt dus ook daadwerkelijk een stroom door deze draden om een cel extra te (ont)laden?
Ik zat in m'n hoofd met hoge laadstromen, maar het gaat natuurlijk om het verschil in laadstroom.

Ja, bij mijn BMS tot 1 Ampere. Het BMS meet overigens zelf de weerstand van de draad en compenseert daar ook nog voor. Ik vond het wel leuk dat ze zo ver gaan.

Dat hele balanceren is verder een kwestie van lange adem. Die cellen zijn voor, zeg, 99,5% identiek, het is een kwestie om die laatste 0,5% verschil niet over langere tijd op te laten tellen. Daarvoor voldoet 1 Ampere aan balanceerstroom op een celcapaciteit van 315Ah tot nu toe royaal. Daarmee kun je dan ook in een etmaal tijd 24Ah corrigeren.

Die verschillen wegwerken gebeurd vooral in het laatste deel van het laadproces, dan zijn de stromen al veel minder groot.

Nounee, dat is een continuproces en dat gebeurt ook als de cellen slechts 40% vol zijn (ik weet niet exact meer waar ik die grens op gezet had). Balanceren enkel tijdens het laden is vrij zinloos met die kleine stromen (vandaag 197 Amp naar de batterijen toen de stroom 13 cent / kWh was om 12.00). Dat doe je beter in de pauzes tussen laden en ontladen zodat de cellen gelijk zijn voordat er gepresteerd moet worden.

In de winter kan het verder best voorkomen dat de batterijen langere tijd niet vol geladen worden. Als er weinig zon en wind is en de spreiding in prijs gedurende een etmaal dus laag is dan heeft de batterij inzetten niet zoveel zin. En van de beetjes die er af en toe wel beschikbaar komen kun je de batterij niet vullen. Passieve balancers die alleen bovenin werken doen dan niet zoveel. De vraag of het dan ook wel zo nodig is laat ik even open.

Maar in dat opzicht is een energieopslag-systeem net even anders dan bijvoorbeeld een noodstroom- of tractietoepassing.

[benkr]

Hier haak ik af, kennelijk roep ik inmiddels achterhaalde dingen. Hoe mijn Daly het doet weet ik niet, ik kan er geen echt duidelijke beschrijvingen van vinden.

[spinningwheels]

Zit te kijken naar de accu,s in die link van je 315 AH maar ik zie een ontlaadstroom van slechts 157A
Zelfde toko zelfde prijs 280AH ontlaadstroom 280A
Zie bij ali een 390A BMS voor 7 tientjes.
300A voor € 65
Per AH kom ik al een stukje voordeliger uit dan met loodaccu,s
Maar hoe zit het met de ontlaadstroom als je daar overheen gaat?
Startmotortje is 2.2Kw. maar dat is maar heel kort als het goed is.
Voor het laden ga ik twee dynamo,s gebruiken, Waarschijnlijk iets tussen de 180 en 220A per stuk, maar net waar ik een beetje makkelijk op de sloop aan kan komen.
Maar aan versterkers zit ik op bijna 4Kw afgegeven vermogen. bij zeg een rendement van 60 %
Dus dat neemt nogal een beetje.
En ik meen gelezen te hebben dat deze cellen strak ingepakt moeten worden in een frame?
1 zo,n setje komt op een €300, wel geld maar nog wel te doen .
Maar kom ik daar mee weg?

[Kjelt]

Voor een startmotor kun je ook eens naar supercapacitors kijken. Die dingen worden gemaakt om te puntlassen, langzaam opladen supersnel ontladen.

[spinningwheels]

Voor een startmotor kun je ook eens naar supercapacitors kijken. Die dingen worden gemaakt om te puntlassen, langzaam opladen supersnel ontladen.

Voor startmotor, kan ik evt nog de loodaccu behouden. Ik heb plek voor 2 x 100AH loodaccu,s
Dus zit haast te denken om eerst 1 zo,n lipo set er in te zetten. Kan er met een beetje moeite 3 kwijt. maar dat zjn best wel veel muntjes.

[DaBit]

Hier haak ik af, kennelijk roep ik inmiddels achterhaalde dingen. Hoe mijn Daly het doet weet ik niet, ik kan er geen echt duidelijke beschrijvingen van vinden.

Standaard passief geloof ik, en je kunt er een actieve balancer naast zetten. Maar net zoals jij weet ik het niet exact; die JK BMSsen zijn populairder en nkon verkocht JK, dus daarom heb ik JK.

Zit te kijken naar de accu,s in die link van je 315 AH maar ik zie een ontlaadstroom van slechts 157A

Boven de 20C 1C, oftewel 315A.
Maar voor hoge belastingen kun je inderdaad beter andere cellen kopen dan die ik heb gebruikt.

Maar hoe zit het met de ontlaadstroom als je daar overheen gaat?
Startmotortje is 2.2Kw. maar dat is maar heel kort als het goed is.

Die effecten zijn tweeledig; de temperatuur moet niet te gek oplopen, en bij hoge ontlaadstromen komt op een gegeven moment de aanvoer van 'verse chemicalien' naar de elektroden in het gedrang. Maar bij korte pulsen heb je van beide effecten niet zoveel last.

En ik meen gelezen te hebben dat deze cellen strak ingepakt moeten worden in een frame?

De fabrikant van de mijne raad een initiele druk van 300kg aan en dat loopt op tot 800kg bij 65% state-of-health.
Dat zijn 4x M4 draadeindjes met de moeren op 0,5Nm aangedraaid. Tot zover 'strak ingepakt'.
En waarom 4mm draadstangen en niet dikker? Dan fungeert het nog enigzins als veer ook.

Eigenlijk is het dus meer 'voorkom dat de cellen opzwellen'.

1 zo,n setje komt op een €300, wel geld maar nog wel te doen .
Maar kom ik daar mee weg?

Temperatuur is nog je grootste vijand. Dat lithiumspul houd niet van lage temperaturen (tussen 0-15C moet je toch wat zachtzinniger zijn) en ook niet van hoge temperaturen (>60C). Past niet heel goed bij gebruik in een auto.
Verder: als je langdurig/regelmatig aan het spelen bent (op een evenement ofzo) dan hangt er waarschijnlijk een lader aan die accu, dus voor de capaciteit en lage zelfontlading is het ook niet nodig.

Ik denk dat ik in jouw geval lekker voor een loodaccu zou gaan. De auto is groot en zwaar genoeg, die kan de extra bulk van een loodaccu wel hebben. Pas als het niet past zou ik naar dat lithiumspul gaan kijken.