Reálné ubývání kapacity LiFe?

[solárník]

Už tu někdo máte delší dobu LiFe aku, že máte nějaké poznatky jak ztrácejí kapacitu v reálném provozu?

[rva]

Zjistil někdo dlouhodobou změnu nějakých parametrů LiFePo? Bateriový pak kvůli měření asi chce rozebírat jen málokdo. Mnohý má navíc několik článků paralelně. Napadá mě třeba jestli někdo neměřil opakovaně vnitřní impedanci. Popřípadě nějaký postup, jak to měřit. Dovedu si představit třeba měření impedance článku za provozu, kdy na ostatní vodiče nacvaknu nějaký ferit, aby zbylé články moc neovlivňovaly výsledek. Zkoušel to někdo? Cílem by měl být nějaký postup, jak určit jednoduše stav článků.

[vata]

Dnes mi ukazuje valcMonitor 900 cyklů baterie (2x200Ah žluťásky, paralelně dvě série po čtyřech):

Počet cyklů: 900
Průměrná hloubka cyklu: 18%
Průměrná délka cyklu: 21.8 hodin
Průměrné napětí: 13.35 V
Průměrné SOC: 61%
Průměrná teplota: 13.3°C
Poslední známá kapacita: 450.0 Ah
Průměrný vybíjecí proud: 0.01 C
Maximální vybíjecí proud 0.25 C
Průměrný nabíjecí proud: 0.03 C
Maximální nabíjecí proud: 0.19 C

A kapacitně pohledem zvenku se baterie chová pořád stejně. Jen potvrzuju mírně měkkčí chování při nízkých teplotách - teď jim je docela zima, a napětí i při relativně vyšším SOC klesá trochu níž (k 3,20/čl, víc běžně VALC nepustí). Možná ale i mírně korodují spoje, chtělo by to vůbec údržbu. Ale celkově z nich lze nominální kapacitu dostat spolehlivě.
Takže, opakuju to pořád dokola, zatím žádný problém, byť pozoruju baterku jako celek, neměřím automatizovaně jednotlivé články, ani v praxi nebalancuju (nebo o tom nevím, pasivní balancery tam jsou ale napětí při absorpci by nemělo vyhnat články nad balanční napětí )
Až bude víc času, napíšu si analytiku pro křivku SOC / U pro různé proudy, teploty a stáří (dat je dost) pak se ukáže lépe, jak baterie stárne.
A až bude ještě víc času a teplo, baterku rozeberu, vyčistím, provedu reformát po článcích a poreferuju.

[ota]

Moje zkušenost je podobná. S rozdílem, ze se nejedná o funglovky články. Při nasazeni 360 Ah, po 2 letech 360ah.
Pořad tvrdím rodině, ze až se ty baterky budou vyměňovat tak já už u toho nebudu.

Vysvětlení: funglovky: znamená jako že fungl nové. A měření jsem dělal jen s ampermetrem a hodinkami v ruce, žádný digitální super Capacity meter nepoužívám.

[kodl69]

Právě dávám dohromady izolovaný měření proudu na bočníku s i2c výstupem (ADS1115 v katalogovým zapojení + ADUM1251+B0505S) a chtěl bych stvořit nějaký měření kapacity baterek, stačí mi cca každých 10s připočíst naměřenou průměrnou hodnotu proudu/360 ke kapacitě baterky ? A nebo si to počítat bokem, až to je třeba 1Ah a potom započíst ke kapacitě baterky? Dokážu cca 10 měření za 1s, takže náhodná chyba by snad měla být minimální. Máš tam nějaké nulování při max nebo min napětí jako je v midnite? Počítáš nějakým koeficientem ztráty při nabíjení a vybíjení, příp v závislosti na nabíjecím/vybíjecím proudu? Nechce se mi vymýšlet vymyšlené, i když to asi bylo dost práce to odladit. Původně jsem chtěl přepočítávat kapacitu každou sekundu, ale to by se při malých proudech naměřená hodnota "ztratila" v rozlišení float u arduina... Dík za info.

[vata]

Měřím Amplocem, měnič i regy zvlášť, interval měření je 200ms, z toho si počítám průměry bokem a logger si bere už jen sumy jednou za minutu. SDS nemá typ float, takže všechno se počítá v decimal s pevnou desetinnou čárkou s přesností na mAh. Nuluju nahoře podle událostit plného nabití (detekce přechodu do float) a dole podle min. napětí. Rozchází se to vlivem nepřesností měření a výpočtů docela dost, po delším intervalu s malými cykly bez nulování při plném nabití. Ty nepřesnosti jsou závislé na teplotě - mám pro ty Amplocy už leta provizorní napěťový zdroj. Ale mám to nastavené tak, aby nepřenosti byly pesimistické, takže v baterii je v průměru víc než to ukazuje a chová se to tak z velmi bezpečně (baterku jsem za dobu provozu úplně vybila snad jen jednou a to naschvál).
Ztráty počítám jako jednoduchý rozdíl mezi spotřebou a výrobou - celkem jsou kolem 18%, ale z toho většina na měniči - na baterii budou velmi malé. Nezdá se mi ostatně, že by se při zátěži nějak zahřívaly.
Těch různých parametrů je tam docela dost, to potvrdí uživatelé mého SW. Na druhou stranu, umožňuje to za pochodu měnit způsob výpočtů a kalibrovat, což mnohým vysloveně vyhovuje.
Nápadů, jak to dále zdokonalovat je dost (např. předhazovat tomu křivku SOC / U / I z douhodobých dat) což by umožńovalo korekci SOC i v zimě, kdy k plnému nabití dochází jen zřídka. Ale čas chybí

[kodl69]

Právě kvůli nepřesnosti těchhle hall senzorů vytvářím tohle, 16bit ADC a podle datasheetu by celý měření proudu mělo být s přesností do 1 procenta. Co jsem si tak zatím zkoušel samotný ADS1115 tak proti kalibrovanýmu milivoltmetru na rozsahu +-255mV mi nula chodí + 0.3mV téměř trvale (pokud to bude pravda, tak bude stačit nastavit pevný ofset, aby to při malých proudech nelhalo) a okolo +200mV je chyba okolo 1mV, což bych asi neřešil. Pokud se to moc nezhorší zesilovačem s OZ, tak by to mělo být výrazně lepší než ten amploc a pokud se vynechá to galvanický oddělení, tak i s výrazně menší spotřebou než amploc.
S tou ztrátou jsem myslel ztrátu přímo baterie, tj účinnost nabíjení a vybíjení, třeba Abrems tvrdí, že ztráta u LiFePo4 je 0Ah, že jdiná ztráta energie je díky rozdílnýmu napětí při nabíjení a vybíjení. Já mám nastaveno v Midnite účinnost 94 procent a je to asi pesimističtější než je realita, minulý týden se baterky po dvou měsících dostaly do floatu a těsně před tím psal midnite 65% SOC, než se nastavil na 100% (stejně jako tvoje SDS). V tomhle režimu se při vybití u midnite ukazuje 0 a při nabíjení trvá, než se to od 0 odlepí, i když v baterce pořád něco je a drží napětí, takže uvnitř si počítá se zápornou kapacitou baterek.

[solárník]

Taky od novýho roku nastřeluju LiFeYPO4 účinnostní procenta (žluťásci Winston). 94 je asi opravdu málo, co tam máš. Já tam mám 98 a skoro to sedí, bude to možná o 1 až 2 procenta míň, na větší chybu to určitě nevypadá. Uvidíme dál.

S měřícíma čidlama blbnu už celkem dlouho. Celkově je potíž s linearitou ADC v Arduinu. Tam bych to odhadl, že to lítá o nějaké procento sem-tam za celý roszah. Tedy když 1023 = 100% tak například 511 není tak úplně 50%, jak by se mohlo zdát . Ale není to velká chyba, asi bude menší, než kalibrace většiny senzorů.

Taky je potřeba zmínit (a dalo mi to pořádně na začátku zabrat), že ADC v Arduinu neměří na prvním a některé i na druhém dílku. Tam je ADC v podstatě hluché (má to prostě offset). Původně jsem podezříval senzor, ale kdepak, je to v ADC. Prostě to měří 0,0,0,0,a pak najednou 3,4,5,6, atd. Tedy při tvorbě jednosměrného senzoru je nejlepší, aby měl 0A někde na cca 10 dílcích ADC, nebo tak něco.

U bočníkovejch metod měření proudu k tomu přibejvá další průser a to je linearita bočníku v závislosti na teplotě. Musí to bejt sakra dobrý odpory určený opravdu na měření proudu, jinak se s teplotou dost rozcházej. Že se musí táhnout od bočníku do senzoru přívody neovlivněné měřeným proudem se asi dočte někde každej, to asi není třeba zmiňovat.

A největší průser je, když se budeš pokoušet skládat bočníky paralelně, vhodnou hodnotu nemaje v jednom kuse. Na to je nejlepší zapomenout, protože jakýkoli spoj (i trocha cínu) mezi oněmi bočníky vyšroubuje teplotní linearitu odporu zcela do p***. Samozřejmě čím menší bočník, tím to bude horší.

[ota]

Mám vypozorováno že LiFePO4 se začíná zahřívat při napětí od 3,6V a výše.
Takže tim bude dana laboratorně zmerena a v datasheetech deklarována účinnost okolo 90%.
Protože nikdo z nás co máme naše žluťásky rádi je k 3.6V nepouštíme. A proto je námi dosažená účinnost skoro 100%.

Podobné je to ale i s olovem. Olovená baterka dokud nezačne vařit elektrolyt má taky účinnost nad 90%. Jakmile začne vařit, energie na vstupu jde do vaření elektrolytu a účinnost klesá.

[kodl69]

to solárník: bočník je origo bočník 200A, sice z ebay, ale druhej používám u wbjr u midnite, a napěťový svorky oddělený od proudovejch jsou samozřejmost, stejně jako připojení krouceným párem - a asi jsi přehlídl, že mám ADC ADS1115 což je 16bit ADC s možností diferenciálního vstupu. I když na 4 bity "zapomenu", tak mám pořád 12bit ADC. AD v arduinu je takový jenom jako, tak pro nějakej indikátor, v MEGA snad k něčemu, ale tady mi stačí UNO i kdyby bylo rozlišení 1024, tak při jmen. proudu 255A by bylo rozlišení 0.25A, což je podle mě málo. 100mAx1000hodin je 100Ah rozdíl...(a to se v zimě klidně může stát).
Takže když to shrnu, musím zadat parametry: napětí plného nabití, předpokládaná kapacita, účinnost, napětí plného vybití. A pak už jenom měřit čas a počítat. Asi bych měl ještě přidat eeprom, aby nebylo za chvilku po eepromce v arduinu...

[solárník]

Nepřehlídl, to bylo pro lidi co chtějí měřit Arduinem.

Nepozoroval jsem žádný rozdíl mezi ADC v MEGA a normálním Arduinu. Otázkou je, co klony versus originál. Jestli ta atmega není v klonech nějaká čínská kopie. ADC v klonech mi přijde, že se chovají lehce jinak. Ale možná je to jen náhoda a rozptyl při výrobě.

[honzaL]

Už tu někdo máte delší dobu LiFe aku, že máte nějaké poznatky jak ztrácejí kapacitu v reálném provozu?

Zdravím solárníky,

Před chvílí jsem kouknul na stav článků v LIFEPO baterii a s překvapením viděl níže uvedené hodnoty.



Měření je provedeno cellogem, přesnost přiměřená. Žádné přelévání energie mezi články. Mám pocit, jako by se články sami vyrovnávaly.
Přitom jsem asi 3 měsíce nebalancoval, mám dva články posílené o 1/6 nebo 1/3 kapacity.
Jediné co hovoří ve prospěch vyrovnaných článků je, že jedu zpravidla v rozmezí 3,1 až 3,45V. Kapacita 300Ah článek a odběr zpravidla kolem 8A tedy do 0,03C kapacity. Dobíjení z FV podle svitu až 60A z DS 35A.
Proudy odběru kolem 60A nebo i více jsou vyjímečně tak 1 - 2 hodiny týdně (pračka, myčka, rychlovarka), jinak občas spotřebič max do 15A tedy 0,05C.
Za 5 let provozu nevidím žádný podstatný úbytek kapacity.

Přeji hodně slunce

[kodl69]

Při napětí 3.35V nepoznáš, jestli je v článku 20% SOC, nebo 80% SOC, takže žádné samobalancování se nekoná. Až je vybiješ tak, že na některým půjde napětí zprudka dolů (3V) tak ten měl nejnižší SOC, a při nabíjení naopak, ale pokud to bude znovu ten stejnej článek, tak má naopak nejnižší kapacitu. Ale to je znovu a znovu.
Podívej se na nabíjecí /vybíjecí charakteristiku LiFepo4 při malých proudech, a dojdeš k tomu stejnému závěru.
Teď jsem se byl podívat, mám na článcích 3.26-3.27V při odběru 0.2C a jistě je v některejch o 20% nižší SOC, protože připojený voltmetry vybíjejí první dva články, stejně jako neupravený cellogy. Až dojde při nabíjení na balacování (asi zítra), bude mít 14 článků 3.5V a ty 4 budou pod 3.4V, tak dlouho, dokud se to přes balancery nedotáhne, nebo to tam nedodám já zdrojem...

[abrams]

Zdravím ,

jak píše Kodl69 , z napětí se u Life prd pozná . SOC je State Of Charge - to jest aktuální stav nabití , nikoli parametr o kapacitě článku/ů . Skutečnou kapacitu lze zjistit změřením náboje př kapacitním testu nabít doplna CC/CV na 3,45V až 3,50V a následně přes důvěryhodný Ah měřák vybít na 2,90V až 2,80V . Nejlépe každý článek .

... protože připojený voltmetry vybíjejí první dva články, stejně jako neupravený cellogy. Až dojde při nabíjení na balacování (asi zítra), bude mít 14 článků 3.5V a ty 4 budou pod 3.4V, tak dlouho, dokud se to přes balancery nedotáhne, nebo to tam nedodám já zdrojem...

Nej by byla třetí možnost - zvednout se a změřit mA odběry použitých hlídačů a dokompenzovat nezatížené články .

Elektronům zdar

[ota]

Ony se možná trochu ale jen trochu LiFePO4 opravdu balancují samy.

Uvedu příklad, pro zjednodušení na seriově zapojených 2 článcích se shodnou kapacitou 100Ah.

Oba články jsou nabíjeny, korektně CC/CV. Článek 1 má v okamžiku odpojení nabíječky energii 100Ah a napětí 3,6V. článek č.2 (lehce rozbalancovaný) má v okamžiku odpojení nabíječky 3,55V a je doň nalita energie 99,5Ah. Víc nevezme protože článek 1 je již plně nabit.
Články jsou odstaveny a po čase se oba ustálí na 3,35V.
Pokud je oba opět nabíjím, jsou oba články velmi rychle dobity, ale oba pojmou cca 1Ah.

Tedy v době poklesu napětí z 3,6V u čl.1 a 3,55V u čl 2 se oba ustálili na stejném napětí a po opětovném dobití pojmuly stejné množství energie. A to přesto že v okamžiku odpojení nabíječky měly nepatrně rozdílný SOC.

Může mi to někdo vysvětlit?

[abrams]

Zdravím ,

LiFe - v překladu život , život je jedinečný , unikátní a neopakovatelný nic není identicky stejný . Dvojčata se tomu docela blíží , ale né úplně .

Článek č.1 je trochu rychlejší a v cíli byl první , článek č.2 těsně za prvním se stejně vyplazeným jazykem oba byly stejně vyřízený páč od startu urazili stejnou vzdálenost .

Elektronům zdar

[svango]

Mam rovnaku skusenost, v 4S lifepo4 40Ah pri nabijani je jeden clanok (vzdy ten isty) nabity na vyssie napatie ako ostatne. 3.59V VS 3.56V. Cize rozdiel 30mV. Po skonceni nabijania sa vsetky clanky ustalia na 3.35V. Skusil som ten rychlejsi clanok vybit na hodnotu ostatnych hned po nabijani, ale dalsim nabijanim sa vratilo jeho spravanie naspat. Pride mi to ako vnutorna charakteristika toho clanku. Kapacitu vybijanim som zatial nemeral.

[kodl69]

už to, že nabíjíš na takový napětí článkům nepřidá na životnosti. nabíjet stačí do 3.4V, balancování mam na 3.45V a když jde některej článek nad 3.5V tak mám alarm.
To, že LiFePO4 drží cca 3.33V je dáno konstrukcí článku. A že by se samy balacovaly jsem si nikdy nevšiml, spíš naopak, jak napětí překročí 3.4V, jde nahoru rychle, pokud balancer nedokáž espotřebovat prakticky celej nabíjecí proud. a pak napětí vyskočí o to rychlej, dojde k přebití a úniku kyseliny, v extrémním případě k zahoření...

[svango]

Tak, v LiFePO4 snad kyselina nie je, elektrolyt rochu ineho razu a mal by byt plne saturovany clankom, takze z neho nic netecie a za normalnych okolnosti ani nebude.
Jo po par tyzdnoch na tomto foru som uz znizil nabijanie z 14.4 na 14.1 a uvazujem ze pojdem na 14.0 na 4S pack. Kazdopadne ide leto a netusim ako sa to znizenie prejavi na kapacite, ktrou budem mat k dispozicii.

[kodl69]

až nějakej článek fakt přebiješ, tak bude mít okolo kontaktů a u ventilku nárůst krystalů, což je zbytek z toho elektrolytu, a celej v elektrodách není, něco si načti, třeba správnou polohu článku kvůli kapalnýmu elektrolytu a ponoření desek. Ostatně nový články při zatřesení šplouchají, proč asi? no a po tom extrémním přebití je cítit něco jako ocet, takže kyselina, i když asi organická...