Správné zacházení s LIFePO4

[rottenkiwi]

Veľmi dobré články o LiFePO na jachte. Ten pán ich mal v r. 2015 cca. 8 rokov,
takže dnes majú asi 11.
http://nordkyndesign.com/assembling-a-l ... ouse-bank/
http://nordkyndesign.com/lithium-batter ... damentals/

Elektrolyt tvorí LiPF6 rozpustený v (CH2O)2CO alebo OC(OCH3)2 plus sú tam ešte aditíva.
A práve tie aditíva ovplyvňujú rast SEI vrstvy a tým úbytok kapacity.
A keďže je predpoklad, že výrobca rokmi technológiu vylepšuje a dáva tam iné
aditíva, tak bude dosť ťažké porovnať LiFe napr. z r. výroby 2008 a r. 2015.

[marko250]

>střidač_N :"Po čase, který je v regulátoru nastaven přejde regulátor do stavu float, což je nižší napětí než při absobci a baterky lifepo se vybijí na toto nižší napětí. Toto je ten problémový okamžik na který poukazuji!!!!!"

Nepochopil jsem to. Baterka jede v CC(bulk) plný proud a dané napětí,po dosažení napětí přejde do CV (absorbce),kde omezuje proud a udržuje dané napětí po zadaný čas.Po tomto čase se přepne do režimu Float,který má jen udržovat nastavené napětí,které je nižší než v prvních dvou fázích a zároveň používá proměnný proud,pak je tam Rebulk,kdy klesne napětí na stanovenou hranici a opět začíná první fáze.
Kde jsi vzal názor,že po absorbci, kdy pack nabude horní hodnoty napětí,přejde do floutu a tím jej regl sám vybíjí_??????? To je nesmysl,v tom přechodu regl jen čeká než spadne napětí packu přirozeným vybíjením do domu na hodnotu floatu a tam jej udržuje pokud má z čeho.Tady k žádnému umělému vybíjení reglem nedochází a float je režim právě nastavený na nižší napěťovou hladinu a úměrný proud.Svým způsobem se float dá považovat za absorbci nastavenou na nižší hodnotu napětí packu.Co je na tom špatně,nepochopil jsem to?

Další věc je kapacita nového žluťáska,kdy tady mnozí hlásí u 200A kusu dokonce 250A v rozpětí 3-3.6V.Můžete to Vy kdo jste si nové koupili potvrdit,že tomu tak skutečně je? Já ty svoje stařečky(2007)po koupi měřil a daly od 190-207A,ale už osm let tvrdě dřely v lomu a nyní po třech dalších letech v FVE jsem měřil jen namátkově nejslabší a nejsilnější z těch 34ks a pořád mají toto rozpětí,jen byla použita jiná nabíječka s vyšším proudem(30A).Nepozoruji ty negativní předpovědi,které tady poslední dobou padají.

Pumpy nedokážou vykrýt kapacitní rozdíl článků větší než 15%,to v žádném případě,při klasickém používání domácnosti.Při zkratu mají maximum 10A,při desetinném rozdílu se bavme do 3A.Ten kdo si myslí,že vykryjí vadný článek,nebo větší rozdíl třeba 50% je na omylu,to v žádném případě.Ale umí po silném odběru a vzniku rozdílu na nejslabším článku onen deficit nonstop dorovnávat právě těmi 3A,takže 10A dorovná za tři hodiny.A noc je právě to období, kdy celou banku pěkně srovnají a ráno startujete s čistým štítem a ty nápory nejsou na ten nejslabší tak velké.

[? rva]

Jedná se o obsáhlé články zabývající se přesně tím, co zajímá i solárníky. I ten jeho třetí článek http://nordkyndesign.com/electrical-design-for-a-marine-lithium-battery-bank/ shrnuje to, jak má být systém s LiFePo bateriemi navržen, jaké komponenty a i některé "nelogické" závěry, které si třeba ani neuvědomíme.
1. Pro kabeláž od baterií neplatí, že čím silnější, tím lepší. Baterie je jištěná pojistkou, která je schopna odpojení jen do určitého maximálního zkratového proudu. Kabeláž musí být taková, aby případný zkrat nepřekročil tuto hodnotu.
2. Zdroje/nabíječe mají mít u baterie vlastní + svorkovnici. A spotřebiče/měniče též svoji + svorkovnici, aby BMS tyto mohl správně odpojovat od baterie.
3. BMS nemá ovládat cívky stykačů, protože v případě proražení ovládacího FETu (nejčastější závada) tyto zůstanou sepnuté
4. Jako ochranu nabíječů při odpojení LiFePo baterie rozebírá i tady probírané paralelní použití olova.
5. ....
Jedná se o doporučení pro jachty, kde je kladen mnohem větší důraz na spolehlivost než u ostrovníků, nebo poloostrovníků, ale je dobré to znát a vědět, proč něco dělám jinak.

[? willcz]

Po prechodu z Absorbce do Float je na baterkach vetsi napeti, nez na nabijecce. Nabijec je v rezimu Float je zdroj napeti s omezenim proudu.
Pokud je v tom okamziku odber z menice, tak po prechodu z abs->float dojde k vybijeni baterie I kdyby svitilo slunce sebejasneji.
Pokud je na MPPT 52V, na baterce 56V a menic odebira proud, tak to proste tece z baterek a ne z panelu.
Do MPPT zpet to na 99% nepotece, to umi jen 4Q stridace s rekuperaci, coz MPPT v solarkach nebude.

>střidač_N :"Po čase, který je v regulátoru nastaven přejde regulátor do stavu float, což je nižší napětí než při absobci a baterky lifepo se vybijí na toto nižší napětí. Toto je ten problémový okamžik na který poukazuji!!!!!"

Nepochopil jsem to. Baterka jede v CC(bulk) plný proud a dané napětí,po dosažení napětí přejde do CV (absorbce),kde omezuje proud a udržuje dané napětí po zadaný čas.Po tomto čase se přepne do režimu Float,který má jen udržovat nastavené napětí,které je nižší než v prvních dvou fázích a zároveň používá proměnný proud,pak je tam Rebulk,kdy klesne napětí na stanovenou hranici a opět začíná první fáze.
Kde jsi vzal názor,že po absorbci, kdy pack nabude horní hodnoty napětí,přejde do floutu a tím jej regl sám vybíjí_??????? To je nesmysl,v tom přechodu regl jen čeká než spadne napětí packu přirozeným vybíjením do domu na hodnotu floatu a tam jej udržuje pokud má z čeho.Tady k žádnému umělému vybíjení reglem nedochází a float je režim právě nastavený na nižší napěťovou hladinu a úměrný proud.Svým způsobem se float dá považovat za absorbci nastavenou na nižší hodnotu napětí packu.Co je na tom špatně,nepochopil jsem to?

[? willcz]

Pojistka prece vzdy chrani kabel za pojistkou. Kabel musi vzdy dokazat prenest vetsi proud nez pojistka. Protoze kdyby to bylo obracene tak vyhorite a pojistka prezije.
Nemela by se tedy dimenzovat jistic/pojistka podle prurezu kabelu a vypinaci schpnost (zkratova odolnost) podle max proudu co by tekl v pripade zkratu? tzn vzdy jisteni podle kabelu a ne kabel podle jisteni?

1. Pro kabeláž od baterií neplatí, že čím silnější, tím lepší. Baterie je jištěná pojistkou, která je schopna odpojení jen do určitého maximálního zkratového proudu. Kabeláž musí být taková, aby případný zkrat nepřekročil tuto hodnotu.

[? rva]

Asi jsem to napsal nejasně. Pojistku mám 200A a ta je schopna přerušit obvod při proudu vyšším, než 200 A a zároveň nižším, než 6000 A. Při vyšším zkratovém proudu oblouk na přepálené pojistce nezhasne. Proto musím mít kabel takový, aby přenesl 200A a omezil proud pod 6000A.

[? willcz]

Podle me se ale jisteni podrizuje vedeni, ne vedeni podrizovat jisteni.
Pokud tedy potrebuju kabel s velkym prurezem a vedeni je kratke musim pouzit pojistku s prislusnou vypinaci schopnosti. a ne davat slabsi kabel.

[youda]

V tom zmiňovaném článku ( http://nordkyndesign.com/electrical-des ... ttery-bank ) se pisatel snaží vysvětlit, že pokud se použije nevhodný typ pojistky, tak při jejím přetavení může stále hořet oblouk.

Technicky to asi možné je, nicméně vzhledem k tomu, že píše o pojistce u baterie na 24V DC systému, tak mi ta obava přijde trochu přitažená za vlasy. Obzvláště, když na dalším řádku sám píše, že vlastně není problém zakoupit pojistku, u které po přetavení spolehlivě zhasne oblouk i při proudu 20k Amper.

Mimochodem, prošel jsem během dneška všechny články na uvedené adrese, včetně těch o stavbě jachty s aluminiovým trupem Spousta informací je tam opravdu poučná a pěkně na jednom místě. Určitě dalo spoustu práce dát to dohromady. Bohužel, trochu mi nesedí ten styl, kterým to píše - učebnicový sloh, neuznává jiné než svoje řešení, občas radí vyloženou kravinu.

Přesto se ale jedná o výborný zdroj informací, jen je potřeba při jejich zpracování trochu zapojit i kritické myšlení. Takže i já souhlasím s tím, že jištění se podřizuje potřebám vedení, nabíječů a spotřebičů, nikoliv opačně.

[? Jozef51]

willcz, Pokud je na MPPT 52V, na baterce 56V a menic odebira proud, tak to proste tece z baterek a ne z panelu.
Do MPPT zpet to na 99% nepotece, to umi jen 4Q stridace s rekuperaci, coz MPPT v solarkach nebude.

Paradoxne, co som videl zapojenia MPPT regulatorov na internete - tak tieto zapojenia rekuperaciu vystup->vstup umoznuju. Dokonca som presvedceny, ze vacsina dnesnych MPPT regulatorov pracuje so pseudosynchronnym usmernovacom a nie synchronnym usmernovacom emulujucim diodu. Je to pochopitelne. Vsetky zname MPPT regulatory su softwerove. Ziadny riadiaci pocitac nie je dostatocne rychly aby emuloval schottkyho diodu. A pseudosynchronne zapojenie takuto emulaciu nepotrebuje. Je lacne a jednoduche. A v urcitom rozmedzi vykonov ma vynikajucu ucinnost. Mimo tejto oblasti uz to nie je slavne - ale to sa v katalogu neuvadza. Aj preto ma napr. Tristar tri znizujuce menice ktore sa zapinaju postupne podla odoberaneho vykonu. Nulovy vykon na vystupe regulatora so pseudosynchronnym usmernovacom sa dosialne nie nulovym casom zopnutia horneho tranzistora (ako je to u regulatorov so Schottkyho diodou, alebo hardwerovym synchronnym usmernovacom). Ale casom zopnutia horneho a dolneho tranzistora v obratenom pomere vstupne napatie/vystupne napatie. Inak povedane - energia ktora sa prenesie zo vstupu na vystup cez tlmivku pri zopnutom hornom tranzistore je rovna energii ktora sa cez tlmivku prenesie z vystupu na vstup pri zopnutom dolnom tranzistore.
Samozrejme to co pisem je iba dohad i ked mam pren dost dobre dovody. Som velmi zvedavy na odpoved na Vase otazky od stridaca_N. Mozno ma lepsie informacie ako ja. Ked si ale prestavim FV system s MPPT regulatorom so pseudosynchronnom za podmienok - nulovy odber menica, prijde povel systemu na znizenie napatia na akumulatore a este napriklad panely od regulatora su oddelene seriovou diodou - tu moze nastat seriozny problem.
Je celkom mozne, ze sa mylim. Pockam na odpoved od stridaca_N.

[? PavelR]

Ono to s jistenim neni tak uplne jednoduchy. Jistic/pojistka - jsou verze jak pro ac tak pro dc. DC oblouk se zhasi podstatne hure a dc jistice maji polaritu. Trebas nozovky pro ac maji vypinaci schopnost i pro dc ale je to podstatne min a na mensim napeti nez pro ac viz katalogy.
Vypinani pri zkratu je jedna vec to je ta pohodova cast tam proste proleti nejaka kiloampera a elmag spoust vybavi. Pretizeni je vec druha staci se podivat na charakteristiky pojistek/jisticu. Udrzi to fakt hodne a dlouho nez se ta tepelna spoust ohreje kor kdyz je tomu zima. Naopak v prehratym rozvadeci to muze padat i pod nom. proudem.

Jozef51:
myslim ze nepotrebujes emulovat schottkyho diodu. Synchronni usmernovac potrebujes uspinat ve stejnych casech jako hlavni fety. U schottky diody jde o nizsi napeti prechodu a lepsi recovery time. fety maji otviraci a zaviraci casy nezavisly na rychlosti driveru.

[volente]

No jištění je kapitola sama pro sebe. svoje menší baterky do 60Ah jistím pojistkou 32A 10x38mm.
Větší pak nožovkou 100A. Používám klasické AC pojisky a i když jsem už několikrát "svařoval", tak nikdy nebyl problém, pojiska vybavila jak měla. On ten oblouk se v tom písku těžko udržuje.

[marko250]

Neznám všechny MPPT regly ,ale ten co mám umí přerušit tok do baterek na základě svého nastavení.Proto mě není jasné co je škodlivého na přechodu absorbce/float.Když můj regl vyhodnotí sílu panelů nad 5kW-nenabíjí,když vyhodnotí vyšší napětí nad 150VDC -nenabíjí,když dosáhne absorbce přepne do floatu a čeká na úroveň napětí floutu-nenabíjí.Navíc tam mám zaplou funkci v reglu,kdy nad hodnotu napětí floutu zapne AUX relé ,které má panely před reglem přesměrovat přímo do přebytků přez SSR.Stejné funkce existují i na nadvýkon panelů a nadpětí,ty ale nepoužívám.A ano dokud nepoklesne hladina napětí na nastavenou ve floutu,tak je odběr z baterek,pak se zapojí panely.Ale to jako neduh nevnímám,jelikoš absorbce je maximálka na kterou baterku nabíjím.Samozřejmě umím hodnotu floutu klidně přenastavit na tu absorbční,ale pak by se mohly články začít zase rozcházet a vznikat extrémní situace s poškozením.
Každý z nás vypozoroval spodní a horní hranici u svých článků a na to přeci nastavil maximum a minimum ne.

[? střídač_N]

......A ano dokud nepoklesne hladina napětí na nastavenou ve floutu,tak je odběr z baterek........

Opět si dovolím uvést uvození tématu Správné zacházení s LIFePO4.

Nu a teď se vrátím k napsanému: "dokud nepoklesne hladina napětí na nastavenou ve floutu,tak je odběr z baterek" navíc za stavu, když je dostatek výkonu na střeše?

Co je Správné zacházení s LIFePO4, když baterky nabiji na nějaké napětí abych je vzápětí ihned vybil na jiné, přitom přirozeně menší napětí, abych využil jen tu menší kapacitu onoho menšího napětí?

Nebude lepší baterky nabít a následně využívat z toho vyššího napětí, nebo je netrápit vyšším nabitím a provozovat je hned na tom menším napětí.

Selský rozum mi napovídá, že nabít a ihned bezúčelně vybít je hovadina.

[? solárník]

Selský rozum mi napovídá, že nabít a ihned bezúčelně vybít je hovadina.

To je pravda.

Ovšem je známo, že napětí v blízkosti nabití článku stoupá velmi rychle, tedy rozdíl při poklesu napětí do Floatu o dejme tomu 0,1V/článek (nebo ještě méně) nastane téměř okamžitě, neproteče z článku možná ani 1Ah při vhodně zvolených hodnotách. Tedy nabíjení na zvýšené napětí (Absorpce) se dělá spíš z jakési psychologické pohnutky za současného blábolení o "zformování článku" se šamanskou čelenkou na hlavě a vykulenými kukadly obsluhy, stejně jako se to děje při prvním inicializačním nabíjení.

Což tedy by mne zajímalo - co se přesně děje při prvním inicializačním nabíjení a proč se uvádí, že je tak důležité pro pozdější dobré fungování článků. Pokud je to tak, jak se popisuje, pak by občasné překročení nabíjecího napětí vlivem Absorpce vyšší než Float mohlo simulovat/obnovovat ono inicializační nabíjení a formování článků.

[rottenkiwi]

Pri inicializačnom nabíjaní sa formuje SEI vrstva, aby ďalej nereagoval elyt s elektródami.
Ale to sa udeje aj keď baterky nabijem len na 3.5 nemusím na 4.0 ako sa niekde píše.

A taktiež žiadna ABS či FLOAT u LiFE nie su potrebne, lepšie je ich nabíjať alebo
vybíjať, lebo tzv. TICKLE CHARGE im škodí.

Takže asi nie je dobre doobeda dať baterky na 3.45 a potom ich celý deň držať na 3.31 V.

Čím je napatie bližšie k 3.6 alebo k 2.5, tým viac sa baterkám škodí. Tak si zoberme hodnotu
3.29+3.13 / 2 = 3.21
a máme hodnotu, kde by mali byť baterky najdlhší čas pri teplote cca. 10 až 20 *C.
viewtopic.php?f=39&t=732&start=40#p14085

Čím lepší prievam okolo obalov, tým lepšie chladenie elektród vnútri.

Nie, žiadne inic. nabíjanie netreba opakovať, lebo tým nič neurobím, len sposobím baterke zlo.
Čim bližšie k 3.21 a čím nižšie prúdy, aby kolektory stíhali odvádzať teplo od FePO
a grafitovej vrstvy, tým lepšie. Max. do 0.3 C keď nabíjam, ak sa dá.

Prečo 0.3 C ? No lebo nad 0.3 C pri 20 *C nastáva LITHIUM PLATING, lebo sa Li+ nestíhajú
interkalovať do C6 uhlíkovej štruktúry.
Pozor aj na nabíjanie menšími prúdmi pri < 0 * C, lebo taktiež Li+ sa začne lepiť
a vzniká Li kovová vrstva.

Pozor na vybíjanie pod 2.5 V, tam už niet Li+ na vyťahovanie, a začína sa rozpúšťať
Cu kolektor a ten dendrituje. A veľmi skoro je po baterke, lebo máme mikroštuktúry,
ktoré prerazia separátor a baterka / hlavne nafúknutá / je časovaná bomba.

http://jes.ecsdl.org/content/164/7/A1438.full.pdf
https://www.researchgate.net/publicatio ... te_Battery
http://www.springer.com/cda/content/doc ... p177657662
https://www.researchgate.net/publicatio ... ectroscopy
http://pubs.rsc.org/en/content/articleh ... c3ra45748f

[youda]

rottenkiwi - vím, že LFP nemají paměťový efekt, nebo se o něm aspoň nehovoří tolik jako u NiCd. Opravdu je ale dobré nenabíjet do 100% SOC? Nezhoršuje nabíjení do 3.21V některé parametry AKU?

[rottenkiwi]

Ja tu nič nepíšem o nabíjaní na 3.21 V. Ja len tvrdím, že ak baterky budú čo najdlhší
čas pri nízkej teplote na tom napatí, tak by mali vydržať najdlhšie z hľadiska časovej
degradácie. Samozrejme ak im dáme 2000 cyklov na 95 % DOD, tak asi nevydržia.

Takže by bolo vhodné nabiť baterky na 3.45 ale nabiť to tak, aby to nabíjanie
na 3.45 netrvalo dlho a aby sa potom baterka začala vybíjať, nie že bude
na max. napatí celý deň do západu Slnka.

Tým netrvalo dlho myslím, aby čas, keď je krivka napatia okolo 3.45 nebol dlhý,
lebo síce tým zvýšim využiteľnú kapacitu o pár percent, ale mi rýchlejšie degraduje
baterka.

To je na rozhodnutí každého, či si baterky kúpil na používanie a bude ich využívať
na max. kapacitu, alebo len na 30 % či 60 % kapacity, aby mu vydržali dlhšie.

Lebo ak ich niekto šetrí z hľadiska cyklov, ale má ich niekde na pojde na 40 *C
a elektródy sú ešte teplejšie, tak časová degradácia vplyvom teploty bude rýchlejšia
a to znamená, že možno nevydržia tých 8000 cyklov, lebo skor nastane ich koniec
chemickými zmenami vplyvom teploty.

[youda]

Aha, takže ty říkáš že vhodný je nabít na 3.45V, potom tu elektriku rozumně spotřebovat a udržovat na 3.21V. Pochopil jsem to správně?

A kdybych nabíjel rovnou na 3.21V a tam udržoval, tak budu baterkám škodit, viď? Takže nabití někam k 90% SOC asi dává smysl.

[rottenkiwi]

Keby som nabíjal na 3.21, tak im škodiť nebudem, ale to by som využil veľmi málo
kapacity, to by sa mi investícia do nich určite nevrátila.

[youda]

Aha.
To zní logicky, ale když tu kapacitu mezi 3.45V a 3.21V mám zase do západu slunce rozumně spotřebovat, tak snad ani nemá smysl tu elektriku cpát do AKU a pak ji zase vytahovat ven. To ji můžu spotřebovat rovnou, nebo nabíjet tak, aby při západu slunce byla baterka na cca 3.45V. Pokud tedy automatizace odhadne, že baterka bude nabitá předčasně, tak může postupně připínat pálení přebytků ještě před dosažením 3.45V. Přes noc si pak domácnost AKU pomalu vycucne na 3.21V.

Hlavně se tedy nesnažit držet 3.45V půl dne.

Takhle nějak by to šlo?