Параметри заряду LiFePo

[DesignerMM]

В тих акумах за якими я спостерігаю розбаланс накопичується і стає все більше з кожним циклом. Може бути як у нещасного з акумом daxtromn в сусідній темі - не заряджається до нормальної напруги батарея. І зараз за тепло я б не переймався, більше за доступну ємність.



" на першій буде 3,5 а на другій 3,55"©

Ха. Добре. Але.

Може бути 3.67
та 3,4

 

[DesignerMM]

вирівняти SOC комірок до одного рівня. І в цьому процесі напруга на кожній комірці - це лише один з показників.

А ну ж бо поділіться тайною спільноті, за яким ще показником можна зарядити до одного рівня soc

 

[SolarHome]

Пасивні балансири витрачають енергію в тепло

Новость дня)

Взагалі ціль балансування не в тому щоб завершити заряджання з точністю до мілівольта

Если бы я знал какой у вас опыт эксплуатации АКБ. Я может бы и схохмил, поэтому авансом.
Цель балансировки-балансировать. Эврика! Как результат, напряжения ячеек должны быть равны.

Наскільки буде відрізнятися SOC однієї комірки від SOC іншої, якщо напруга на першій буде 3,5 а на другій 3,55 ?

Кажется 3.55-3.5=0.05, не?)

Який сенс палити енергію в тепло?

Очевидно чтобы не замерзнуть)

Посмотрите видео что я дал от "виарт дайдер", там про химию лития. А то нам смеяться перед сном над ответами пользователей - кошмары будут сниться)

Кстати, ВАХ даже одной ячейки при заряд-разряде разная (1мВ и ниже но разная но в объеме это заметно). Только поэтому уже надо ставить балансир и следить за параметрами.

" на першій буде 3,5 а на другій 3,55"©

Мне кажется он лукавит поэтому такое пишет.

 

[SolarHome]

Я имел ввиду независимо от системы и напряжений, напряжение в данных пунктах, приведенное к одной ячейке. У меня система 48В. Стоит "лифер" Shoto 15S. Т.е. 3,2*15=48В.

Перевод инструкции конечно веселит но
программа №20 - уставка 45В (3.000 х 15) я так понял из перевода это напряжение отключения от АКБ. На БМС надо выставить отключение при напряжении ячейки 2.800

программа №21 - уставка 52,5В (3.500 х 15) т.е. это напряжение зарядки. и опять в BMS нужно выставить это же напряжение. плюс ток 2А ниже которого будет считаться отключение заряда.

Это мои рекомендации. И работа балансира (в BMS) также должна быть выставлена на 3.500 при дельте в 30мв (я так понял это между самым низкий и высоким напряжением на ячейках).

Я имел ввиду независимо от системы и напряжений, напряжение в данных пунктах, приведенное к одной ячейке.
Все важно. И даже то, что вы упомянули про 15S.

 

[Dmitry]

Кажется 3.55-3.5=0.05, не?

Не

 

[RomanN]

Кажется 3.55-3.5=0.05, не?

Ні.
Заходимо з іншого боку:
Є дослідження, що lifepo4 меньше деградують з часом, якщо вони працюють в нижньому діапазоні SOC . Припустимо діапазон 20..70% краще, ніж 50..100%

Припустимо, що існує електромобіль з lifepo4 і водій автомобіля якого влаштовує такий діапазон і він ніколи не заряджає батарею вище ніж 70%

1. Запропонуйте найкращий балансир для таких умов роботи

 

[DesignerMM]

Припустимо, що існує електромобіль з lifepo

 

[SolarHome]

Ні.
Заходимо з іншого боку:
Є дослідження, що lifepo4 меньше деградують з часом, якщо вони працюють в нижньому діапазоні SOC . Припустимо діапазон 20..70% краще, ніж 50..100%

Припустимо, що існує електромобіль з lifepo4 і водій автомобіля якого влаштовує такий діапазон і він ніколи не заряджає батарею вище ніж 70%

1. Запропонуйте найкращий балансир для таких умов роботи

Это была шутка про 0.05

К сожалению, мы не можем опуститься ниже. Балансиры "промышленность" выпускает на 3.500 массово. Также, мы не можем вмешиваться в BMS чтобы балансировать и отрубать раньше (нам придется разработать свою тогда BMS). При 3.43 ток заряда все еще 10А (если не более). Мы отталкиваемся от доступных нам средств по управлению всем этим хозяйством. Кроме того у нас нет таких возможностей чтобы купить с десяток 10кВт АКБ чтобы эксплуатировать их под 50%. Каждый из нас имеет обычно 1 АКБ. Поэтому заряжаем до 100% (но без фанатизма, опыт показал что 3.500 достаточно) а разряжаем как получится, но стараемся не ниже 50%.

Кратко про химию

Что приводит к выходу из строя литиево-ионного аккумулятора?

Что приводит к выходу из строя литий-ионного аккумулятора? Безопасность и долговечность Основной фокус на максимизации плотности энергии литий-ионных аккумуляторов сместился в 2006 году, когда литий-ионные батареи неожиданно вышли из строя в по...

total-energo.com.ua

Чтиво но приведу выдержку ниже

Кулоновская эффективность​

Профессор Джефф Дан и его команда из Университета Далхаузи в Галифаксе изучали долговечность литий-ионных аккумуляторов, исследуя кулоновский коэффициент полезного действия (КПД). КПД определяет полноту переноса электронов в электрохимической системе во время заряда и разряда. Чем выше КПД, тем меньше нагрузка на аккумулятор и тем дольше он должен служить.

Во время зарядки литий притягивается к графитовому аноду (отрицательный электрод), и потенциал напряжения изменяется. Повторное удаление лития во время разрядки не полностью перезагружает аккумулятор. На поверхности анода образуется пленка, называемая твердоэлектролитным интерфейсом (SEI), состоящая из атомов лития. Слой SEI, состоящий из оксида лития и карбоната лития, растет по мере цикла разрядки/зарядки аккумулятора. Пленка становится толще и в конечном итоге образует барьер, который препятствует взаимодействию с графитом.

Катод (положительный электрод) развивает подобный ограничительный слой, известный как окисление электролита. Доктор Дан подчеркивает, что напряжение выше 4,10 В/элемент при повышенной температуре вызывает это, и это может быть более опасным, чем циклическая разрядка/зарядка аккумулятора. Чем дольше аккумулятор находится под высоким напряжением, тем быстрее происходит деградация.

Накопление может привести к внезапной потере емкости, которую трудно предсказать, проверяя продолжительность работы аккумулятора только с помощью циклов разрядки/зарядки. Это явление было известно уже несколько лет, и измерение кулоновского коэффициента полезного действия может проверить эти эффекты более научным и систематическим способом, чем просто циклическая разрядка/зарядка.

Подобно электромобилям, литий-ионные аккумуляторы в спутниках также должны выдерживать срок службы 8 лет и более. Для достижения этого элементы заряжаются только до 3,90 В/элемент и ниже. Интересное открытие было сделано NASA: литий-ионные аккумуляторы с напряжением выше 4,10 В/элемент имеют тенденцию к разложению из-за окисления электролита на катоде, в то время как те, что заряжаются до более низкого напряжения, теряют емкость из-за накопления SEI на аноде.

NASA сообщает, что после того, как литий-ионный аккумулятор превышает 8-летнюю отметку после примерно 40 000 циклов работы в спутнике, ухудшение состояния элементов, вызванное этим явлением, быстро прогрессирует. Зарядка до 3,92 В/элемент, кажется, обеспечивает лучший компромисс с точки зрения максимальной долговечности, но это уменьшает емкость всего лишь примерно до 60 процентов.

Кулоновский коэффициент полезного действия способен измерять оба изменения: потерю лития в результате роста паразитной реакции на аноде и окисление электролита на катоде. Результаты можно использовать для ранжирования срока службы аккумулятора путем количественной оценки паразитной реакции.

КЭ идеального аккумулятора составлял бы 1,000000. Если бы это было так, говорит доктор Дан, литий-ионный аккумулятор служил бы вечно. Отличный кулоновский КПД составляет 0,9999, уровень, которого достигают некоторые оксиды лития-кобальта (LCO). Безусловно, лучшим литий-ионным аккумулятором с точки зрения КЭ является титанат лития (LTO); он имеет потенциал для 10 000 циклов разрядки/зарядки. Недостатками являются высокая стоимость и относительно низкая удельная энергия.

Показатели кулоновского КПД изменяются в зависимости от температуры и скорости заряда, также известной как C-rate. С увеличением времени цикла начинается саморазряд, и КПД падает (ухудшается). Окисление электролита на катоде частично вызывает этот саморазряд. Литий-ионный аккумулятор теряет около 2 процентов в месяц при 0°C (32°F) со степенью заряда 50 процентов и до 35 процентов при 60°C (140°F) при полной зарядке.

В таблице 1 приведены данные для наиболее распространенных литий-ионных систем. Для упрощения CE описывается как отличное, хорошее, среднее и плохое, измеренное при температуре 30°C (86°F).


Ещё вложил файл для дополнительного изучения.
Резюме - LiFePo4 это хороший компромисс для нас.
И потом, нам "шашечки или ехать")

 

[Karl]

Знизив Bulk до 28В/8=3.5В. Викид вниз нікуди не дівся, але потенційно небеспечний викид вгору зменшився як я і хотів. Загальна дельта зменшилась з 0.17В до 0.13В. Схоже Сергій правий, в цих БМС маємо недосконалий алгоритм балансування. На графіку видно, що в цей раз він спочатку вчепився в 4 комірку, бо тепер вона перша перевищила 3.4В. І трохи забагато "випив з неї". Але врешті він таки все балансує. Так що можна залишити як є. Мабуть спробую ще підняти поріг балансування до 3.45В щоб балансування не починалося зарано для цього тормознутого алгоритму.

 

[RomanN]

Комірки розбалансовані. Балансування працює в некомфортних умовах під постійною напругою і тому ніяк не може збалансувати. І проблема тут не в алгоритмі балансира , а в налаштуваннях зарядки.

Правило балансування N1:

Балансир добре працює під час невеликого струму(струм близький до струму балансування) на фінальній стадії заряджання або на фінальній стадії розряджання ( в умовах роботи батареї в нижньому діапазоні SOC)

1. Вимкнути постійну напругу, налаштувати нормальний флоат, щоб батарея відпочивала.
2. Налаштувати фінальну стадію заряджання з невеликим струмом

 

[RomanN]

Фінальна стадія заряджання починається з 27,7 В

В даному випадку , в цих умовах

. Початок зниження струму по алгоритму в інверторі.

 

[Karl]

Комірки розбалансовані. Балансування працює в некомфортних умовах під постійною напругою і тому ніяк не може збалансувати. І проблема тут не в алгоритмі балансира , а в налаштуваннях зарядки.

Правило балансування N1:

Балансир добре працює під час невеликого струму(струм близький до струму балансування) на фінальній стадії заряджання або на фінальній стадії розряджання ( в умовах роботи батареї в нижньому діапазоні SOC)


1. Вимкнути постійну напругу, налаштувати нормальний флоат, щоб батарея відпочивала.
2. Налаштувати фінальну стадію заряджання з невеликим струмом

Взагалі тримання батареї під напругою 3,4 і вище запускає ефект пам'яті в lifepo4 (привіт секті "свідків 3,4" )

Я і сам бачу по графіках, що він працює без нарікань коли струм заряджання вже впав до нуля. І постійна напруга флоата 27.8В йому тут ніяк не заважає. Але небеспечні викиди вгору деяких комірок починаються ще в кінці заряду великим струмом. І балансир їх має безжально "рубати". Він їх і рубає, але трохи завзято. Але це менше зло.
Може дійсно можна все покращити зменшуючі струм заряду поетапно. Але бюджетні інвертори це самостійно не вміють. Я можу в себе зробити таку автоматизацію через Home Assistant, але не буду. Бо воно і так в межах припустимого.

 

[Dmitry]

Также, мы не можем вмешиваться в BMS чтобы балансировать и отрубать раньше (нам придется разработать свою тогда BMS).

В смарт BMS все це чудово налаштовується

При 3.43 ток заряда все еще 10А (если не более).

Як що налаштувати інвертор на 3.43 то рано чи пізно струм буде близько 0 при 3.43

 

[RomanN]

Я і сам бачу по графіках, що він працює без нарікань коли струм заряджання вже впав до нуля. І постійна напруга флоата 27.8В йому тут ніяк не заважає.

Постійна напруга заважає, стає дисбалансуючим фактором.
Балансир ганяє іони літія в підвішеному стані то в бік катоду, то в бік аноду..
Балансир повинен працювати в одному напрямку руху іонів. Повинен бути ОДНОЗНАЧНИЙ струм.
Дивись правило N1

Під час заряджання ,припустимо, балансир повинен зменшувати або збільшувати потік іонів, але не міняти їх напрямок.
Коли балансир розряджає комірку , а потім її заряджає - це зміна напрямку руху і показник неправильно налаштованого процесу зарядки та процесу балансування. ( Можливо занадто маленький старт балансування з 0,01В різниці)

 

[Karl]

Постійна напруга заважає, стає дисбалансуючим фактором.
Балансир ганяє іони літія в підвішеному стані то в бік катоду, то в бік аноду..
Балансир повинен працювати в одному напрямку руху іонів. Під час заряджання ,припустимо, балансир повинен зменшувати або збільшувати потік іонів, але не міняти їх напрямок.
Коли балансир розряджає комірку , а потім її заряджає - це зміна напрямку руху і показник неправильно налаштованого процесу зарядки

Та це все дрібниці тепличних умов зарядки від мережі, які не варті уваги. Вдень, коли є змінна хмарність або "стрибаюче" навантаження інвертора, батарея по 100500 разів за день стрімко переходить туди-сюди від заряду до розряду, причому струмами в десятки Ампер. І ті іони якось виживають

 

[RomanN]

На 90% впевнений :
Тут лише здається, що комірки збалансовані.
Збалансовані , але по напрузі , а не по SOC.
Достатньо лише вимкнути балансир в наступному циклі заряджання до 100% подивитися результат.
Думаю, що знов буде такий самий провал по тій самій комірці , а значить що попереднє "балансування" було некоректне і проблема не в комірці

 

[Dmitry]

Збалансовані , але по напрузі , а не по SOC.

цікаво, а як визначити що вони по SOC збалансовані?

 

[RomanN]

При однаковому струмі у всіх комірок однакова напруга під кінець заряджання або під кінець розряджання.
Два показники як мінімум : струм і напруга

 

[SolarHome]

Як що налаштувати інвертор на 3.43 то рано чи пізно струм буде близько 0 при 3.43

Никогда не будет 0А, дело не в инверторе, дело в самой химии. Я зачем научные выкладки делаю.

Балансир ганяє іони літія в підвішеному стані то в бік катоду, то в бік аноду..

Вы про что ? дроссельный? тогда да. Но резистивный так не делает. Кроме того, желательно и не прерывать заряд. Но с солнцем это сложно)

 

[RomanN]

Я про той, який у Карла в батареї.
Активний, конденсаторний. Заряджає конденсатори з деяких комірок, розряджає на деякі інші.