Kapacitní test LiFePO4 WINSTON TSWB-LYP60AHA provoz >=11 let

[Ivo12s]

Ahoj solárníci,

včera jsem dokončil FULL Test článků/baterií LiFePO4 WINSTON TSWB-LYP60AHA, 60Ah, které byly v provozu 11 let a méně. Některé toho mají už hodně za sebou, třeba i nabíjení v mínus teplotách, jeden článek je mírně nafouklý a jeden naopak úplně nový. To koneckonců je v testu velmi dobře poznat.
Testovací podmínky:- testováno v cyklu - 0. měření vnitřního odporu; 1.dobíjení proudem 5A do 3,65V a proudu min. 1A; 2. vybíjení proudem 20A (0,33C) do minimálního napětí 2,55V; 3. Nabíjení proudem 20A do 3,65V a proud min. 1A; 4. měření vnitřního odporu.

Výsledky jsou zde:

Závěry:
* celkem měřeno 37 článků (32 ještě nedávno v provozu, 5 článků sklad různé stáří a stav)
* zcela zřejmá závislost vnitřního odporu na kapacitě článku
* volatilita hodnot vnitřního odporu je ale velmi velká, takže samotné měření vnitřního odporu může být použito z hlediska kapacity článku jen jako indikativní.
* i po 11 letech články WINSTON drží +- nominální hodnotu 60 Ah
* lze ale předpokládat, že předchozí tvrzení nemusí být úplná pravda. Podle kapacity článku koupeného a iniciovaného v roce 2021 spíše usuzuji na to, že články WINSTON se dodávají s kapacitou významně vyšší, než nominální. Aktuálně 123%.
* pak by to znamenalo pokles dostupné kapacity zhruba 20% za 10 let.
* existuje rozdíl mezi vnitřním odporem před cyklem nabíjení/vybíjení/nabíjení a po něm. Průměr je 0,06 mOhm. U kapacit nad monimál vnitřní odpor zůstal stejný nebo se snížil. U kapacit pod 95% se odpor po plném nabití mírně zvýšil.

1. článků s kapacitou pod 80% nominálu 60 Ah je 1 (3% vzorku)
2. článků s kapacitou pod 95% nominálu 60 Ah je 6 (16% vzorku)
3. článků nad 95% nominální kapacity je 31 (84%)
4. článků s kapacitou nad 103% je 12 tedy 32%
5. změna vnitřního odporu PŘED a PO nabití lze možná také brát jako indikátor stavu článku

Takže za mě články LiFePO4 WINSTON TSWB-LYP60AHA, 60Ah dopadly na 1* a zbavovat se jich na 99% nebudu. Samozřejmě optimalizace baterie proběhne. Vzhledem k aktuálnímu stavu paralelních baterií jsem uvažoval o setřídění článků a jejich paralelnímu spojení vždy po dvou. To zůstává, ale uvažuji, že vhodnější taktika bude propojovat články s podobnou kapacitou ANO, ALE SOUČASNĚ s podobným vnitřním odporem. To ještě promyslím.

Elektronům a slunci ZDAR.

[TomHC]

Daj si si s tým dosť práce, ale super info. Už len dúfať, že naše aktuálne modré kvádre sa budú po desať rokoch správať podobne.

[kodl69]

taktika propojování: dost záleží na způsobu použití, pokud propojíš paralelně články tak, aby ty dvojice měly +- podobnou kapacitu, tak budeš vždycky spojovat články s různými vnitřními odpory. A potom záleží na způssobu využití. Pokud budou velké špičkové odběry, tak to budou z většího táhnout ty články s menším vnitřním odporem, a pokud se bude nabíjet/vybíjet 0.1C, tak se to rozdělí skoro rovnoměrně. A další věc je, co se stane za dalších pár let...

[Ivo12s]

Daj si si s tým dosť práce, ale super info. Už len dúfať, že naše aktuálne modré kvádre sa budú po desať rokoch správať podobne.

No úplně si to nemyslím. Podle mě to bude podobné jako u jiného typu zboží = tržní cena, snaha maximalizovat marži = zvyšování kapacity na úkor životnosti. Úplně totéž jako u počítače nebo auta. Když se začínaly prodávat žluté Winstony, žádná BMS neexistovala a iniciační napětí 4V bylo v návodu. Pokud bych do modrého EVE pustil 4V, myslím, že ho můžu rovnou vyřadit. Zkoušet to tedy nebudu. A BMSka je dnes v podstatě povinný standard.

[Ivo12s]

taktika propojování...A další věc je, co se stane za dalších pár let...

Vzhledem k celkové kapacitě třech DC větví mám aktuálně změřeno, že při výkonu do 2,5 kW se proudy rozdělí zhruba 1/2 z EVE 304 a 1/4 z každé sady WINSTON. Velmi hrubě počítáno z Idc max = 42A:

Ieve = 42/2 = 21A tj. 0,07C
Iwinst = 42/4 = 10,5A tj. 0,18C

To tedy platí při stavu 100 - 80% SoC, který aktuálně naměřím, zbytek sluníčko zvládne dobít. Předpokládám, že v zimním období půjdu se spotřebovanou kapacitou výše a procenta DC zdroje půjdou ještě více za EVE 304Ah. Nicméně pořád je to v relativně nízkých zátěžích, takže propojovat podle kapacity.
Ono opravdu mě překvapilo, jak dobré výsledky jsem naměřil. U dalších dvou baterií jsem se ke článkům už choval odpovědněji, takže tam se chystám na rozborku, až bude chuť předělat na novou BMS...

[Ivo12s]

taktika propojování: pokud propojíš paralelně články tak, aby ty dvojice měly +- podobnou kapacitu...

Teď mi to začalo vrtat hlavou, v jiném vlákně jiný postup = přece když udělám baterii 2P16S, tedy 2 články paralelně a 16 dvojic sériově => Když budu dávat paralelně články s podobnou kapacitou, tak ve výsledku bude celková kapacita baterie definována nejslabší sériovou dvojicí. Když nepomůže BMS. Správně by to mělo být tak, že bych měl dát paralelně nejsilnější s nejslabším přece.(?)

[glottis]

taktika propojování: pokud propojíš paralelně články tak, aby ty dvojice měly +- podobnou kapacitu...

Teď mi to začalo vrtat hlavou, v jiném vlákně jiný postup = přece když udělám baterii 2P16S, tedy 2 články paralelně a 16 dvojic sériově => Když budu dávat paralelně články s podobnou kapacitou, tak ve výsledku bude celková kapacita baterie definována nejslabší sériovou dvojicí. Když nepomůže BMS. Správně by to mělo být tak, že bych měl dát paralelně nejsilnější s nejslabším přece.(?)

Podle me idealne to skladat spis podle vnitgrniho odporu. On teda odpor souvisi s kapacitou tak to asi tak i vyjde. Snazil bych se je slozit tak, aby jim pak odpory vysli vsem stejne. Na kapacite podle me zase tak nezalezi, protoze je nevybijis az na dno a pohybujes se treba 25-100%. Tak si jen upravis dolni mez vybijeni tak, aby jsi nevycerpal nikdy ani nejslabsi clanek. Pak by se ti to rozjelo.

[thomas.007]

Správně by to mělo být tak, že bych měl dát paralelně nejsilnější s nejslabším přece.(?)

Já bych to udělal přesně tak, ty nejslabší kusy dát bokem a pak z 32ks ty s nejmenší kapacitou párovat s těmi největší kapacitou. No když jsou už k dispozici i výsledky z měření vnitřního odporu, tak bych skládal články k sobě tak, aby měly pokud možno stejný vnitřní odpor paralelní dvojice. Ten silnější článek ve dvojici si více mákne a ten slabší se bude šetřit až se časem srovnají. Chtělo by to moc nevybočovat z řady, protože kapacita bude určena nejmenší kapacitou nebo nejhorším vnitřním odporem při velké zátěži. Záleží co je důležitější, jestli doba zálohování -> srovnat na kapacitu nebo funkce nějaké UPS (paralelní měnič), kde bude krátkodobý velký výkon -> co nejshodnější vnitřní odpor dvojic v baterii.

[glottis]

j abych to spis paroval tak aby vsechny v 16 dvojicich meli stejny vnitrni odpor. Funguje to pak jak napetovy delic. kdyz sladis dvojice na stejny vnitrni odpor a ne v serii, muze se to napetove vic rozjizdet prave podle odporu

[PetaJoule]

@Ivo12s - mohl bys popsat jak ten vnitřní odpor měříš, nebo to tu někde je?
Myslím jako konkrétně, ne v principu. Princip znám.

Používáme zde Siglent SDL1020X-E 4-drátové měření (Vrm sense) a pod 1mOhm se dostanou opravdu jen velké 400Ah články. 90Ah Winston ve slušném stavu je kolem 1mOhm.

To je stále 37C zkratový proud a tak mi údaje 0.35mOhm u 60Ah připadají trochu suspektní.

[PetaJoule]

Test baterie dle
https://www.siglenteu.com/wp-content/up ... X-E01D.pdf
str. 43, 63

Výsledky jako vždy "čínská specifikace x 2". T.j. Winston tvrdí 0.7 mOhm, předpokládej 1 - 1.5 mOhm
A nebo samozřejmě kecá náš čínský Siglent. Si člověk nevybere.

[Ivo12s]

Jsme v amatérském prostředí , já na to mám jen ukazovátko https://www.aliexpress.com/item/1005004741274491.html

Ale pro vzájemné srovnání článků mi to asi stačí. Vědecky je mi také jasné, že drátkem 1 mm, nebo kolik to 4 vodičové měření má to asi není ideální

[PetaJoule]

Jsme v amatérském prostředí , já na to mám jen ukazovátko https://www.aliexpress.com/item/1005004741274491.html

Ale pro vzájemné srovnání článků mi to asi stačí. Vědecky je mi také jasné, že drátkem 1 mm, nebo kolik to 4 vodičové měření má to asi není ideální

No ok, a jakým proudem jsi je zatěžoval při měření? Ono čím víc tím přesnější měření. Zkrat by byl ideální...
Ten Siglent dá max. 30A a to mi připadá pro přesnost už hraniční. Hodnoty při zatěžování 5A byly na houby.

Já abych nekřivdil Winstonu, tak jsem si udělal kdysi místo regulárního kabelu, co přišel s mašinou a který se při 30A již značně ohřál, 6mm² (edit: omyl, je to 10mm²) spešl "krátký ale tlustý". Vrm (Sense) je něco kolem 0.5mm² tam to neva.

[glottis]

Mam stejne meridlo co pise Ivo a treba u mych clanku to taky ukazuje tak nejak co udava vyrobce Odpor to meri jinak celkem obstojne co jsme to driv testoval. Az se clovek divi co dostane za ty penize. Je to samozrejme taky 4 vodicove zapojeni. Bez toho to nejde.

Ono v zasade nejde o absolutni cislo, kterez to ziskat je vzdy drahe, ale o zjisteni nejakeho progresu, pokud clovek meril i na zacatku.

Overit tak nejak, jestli meridlo nekeca jde i podle mereni na BMS. Ted jsme treba spocital, ze pri zmene proudu pri vybijeni ze 3 na 25A = 22A rozdil se mi napeti klesne o 0,32V a to je 0,015 ohmu. mam 16 clanku + busbary. Kdyz ten merak vezmu a premerim clanky a busbary a soucet mi vyjde podobny, asi to bude sedet.

[Ivo12s]

No ok, a jakým proudem jsi je zatěžoval při měření?

Pouze měřící přístroj. A u toho jsem našel ve specifikaci Built-in charging management circuit. And can be set to 200mA and 400mA two charging current. Já tedy testovací proud u měřáku nenastavoval, předpokládám tedy, že tam je před-nastaveno 200 mA. Zkusím změnit na 400 mA, co to udělá s měřenou hodnotou. Ale i tak je to spíše indikátor než odborné měření. Nicméně jak jsem zmínil - pokud jsou testovací podmínky na všech článcích stejné, pak ty výsledky poměrovou hodnotu mají. Ale je fakt, že ta hodnota kapacity je změřena s podstatně větší jistotou i když tady také víme, že vybíjení proudem 0,33C dá jiný výsledek, než 0,5C nebo 1C.

[PetaJoule]

200mA and 400mA
...
Ale je fakt, že ta hodnota kapacity je změřena s podstatně větší jistotou i když tady také víme, že vybíjení proudem 0,33C dá jiný výsledek, než 0,5C nebo 1C.

Ok. Myslím, že 60Ah článek o 200mA ani neví, pak se samozřejmě jeví skoro jako supravodič.
Každopádně hodnoty kolem 1 mOhm jsou skvělé, na sváření a na "mechanický výbuch" to stačí.

[zuzi]

Je důležité se podívat, jak který měřič měří vnitřní odpor článku. Protože buď článek zatížím a odecitam úbytek na Ri a nebo vezmu střídavý obdélník i frekvenci cca 1kHz a měřím to střídavě. Někde se na netu potuluje měření toho jak ta čínská věc funguje.

Ed: tady je ten popis https://lygte-info.dk/review/InternalRe ... %20UK.html

[Ivo12s]

No asi by to chtělo nějakou referenční hodnotu. V rámci Upgrade mi aktuálně dorazil tester EBC-A40L. Má možnost kalibrace napětí a proudu. Zjistil jsem, že sám o sobě má docela přesné nastavení a kalibrace tak není nutná. Jak mi tedy standardní měřící přístroje napětí a proudu dovolí. No a tenhle tester umožňuje ve svém SW i měření vnitřního odporu při uživatelem zvoleném proudu asi až do těch 20A co to umí (návod jsem nečetl). A výsledky jsou úplně jiné. Článek, který mám evidovaný s vnitřním odporem 0,42 mOhm ukazuje 1-2 mOhm při 1A, 2,5 mOhm při 15A a 2,5 mOhm při 20A...:

Nepřekvapuje, holt to chce nějaký testovací odpor...

[Ivo12s]

...Winston tvrdí 0.7 mOhm, předpokládej 1 - 1.5 mOhm

No tomuhle by to odpovídalo...

[PetaJoule]

...Winston tvrdí 0.7 mOhm, předpokládej 1 - 1.5 mOhm

No tomuhle by to odpovídalo...

Jo, já taky naměřil 1.1 u 90Ah při 30A zátěži.