Varmgang i dynamo etter skifte til lithium batterier?

[Comforthe]

Hei!

 

Jeg har en ny batteribank i bestilling, 200AH Lithium batterier. Motoren min er en Yanmar 4LH-STE med en 80A Hitachi dynamo. Jeg har elektro bakgrunn og alt som har med lading og gjøre er på stell , elektrisk sett i fra batteriene.

 

Jeg har ikke så mye erfaring med hard last av dynamoer over tid og leser derfor litt rundt på nettet. Ser flere steder at driftstemperatur på selve dynamo er noe man må følge med på. Dere som har oppgradert batteriene, hva har dere gjort for å hindre overopheting av dynamo? Er det mange her som ikke har gjort noe som helst, og hvordan har det gått? Jeg kommer til å teste selv med varmekamera men ønsker å høre deres erfaringer imens jeg venter på komponenter.

[SamH]

400Ah lithium og endel bly, 240A dynamo. 10% feltreduksjon(MC-614) for ikke trigge alarm/feltreduksjon ved dynamotemp over 90C til normalt.
 

[Guest Avmønstret#]

Kommer til å bytte til Lithium selv når forbruksbatteriene vi har ryker. 

 

Kikket litt på sparelys.no og så at de hadde noen batterier som lader med 50A i stedet for 100. Ville ikke det være en grei måte å unngå overheting av dynamo? Har ikke spesielt hastverk med å lade batterier sånn til vanlig så... 

 

Har bare hatt 210A forbruksbank de siste årene, og det har holdt godt, men har alltid hatt en del solceller. Dvs at vi har hatt såvidt over 100A tilgjengelig. Vil det virkelig være nok med kun 100A lithium, det høres utrolig lite ut.... 

 

 

[Comforthe]

@SamH, takk for svar.

 

@Pinkvin: De batteriene du har tittet på har mest sansynlig en BMS som begrenser ladestrøm til 50A. Dette er ikke for å beskytte dynamo, men battericellene. Hvis det går som jeg frykter, vil BMS kutte forbindelsen til battericellene og ikke koble de inn igjen før påtrykt spenning (les lading) er fjernet. Selv delte jeg bestillingen min opp i to batterier på 100AH med 100A BMS, for å få et system som tåler 200A belastning (som jeg trenger til inverteren min). BMS har som regel samme kontinuerlig lade og utladning strøm.

Redigert 4.November.2019 av Comforthe (see edit history)

[Guest Avmønstret#]

Comforthe skrev 48 minutter siden:

 

@Pinkvin: De batteriene du har tittet på har mest sansynlig en BMS som begrenser ladestrøm til 50A. Dette er ikke for å beskytte dynamo, men battericellene.

 

Men som uansett ville være en grei løsning. Med mindre....

 

Sitat

Hvis det går som jeg frykter, vil BMS kutte forbindelsen til battericellene og ikke koble de inn igjen før påtrykt spenning (les lading) er fjernet.

 

Som ville være ganske dumt :-) 

 

Jeg få gå inn på sparelys.no og se om jeg blir noe smartere. 

---------

Edit: Ble ikke klokere.. men sparelys hevder deres batterier går rett i eksisterende installasjoner så jeg gjetter at det vel går bra, særlig med de batteriene som lader "sakte". 

Redigert 4.November.2019 av Avmønstret# (see edit history)

[Joerg Becker]

Må bare bli kvitt noe før det blir for mye blanding igjen.

Problemet med BMS som kutter for ladestrøm (for å si det halv-riktig) er ikke sjelden.
Jeg har sett flere tilfelle der batterier som er "beregnet" for for ladestrøm med 150 og t.o.m. 200A
har kuttet forbindelsen allerede ved rund 100A.
Uten blybatteri koblet parallell med Li-bankene hadde dette gått galt.
Det samme gjelder også når cellene ikke funker ordentlig eller er dårlig balanserte.
BMSen kutter da en gang ut uten forvarsel.

Ang temperatur på dynamoene er det nok det samme problemstilling.
Det er alltid spørs hvor mye strøm at dynamoen kan kvitte seg med, og hvor bra kjøleforholdene er.
En dynamo med effektiv regulator, beregnet på bly, vil levere spenning og med det også strøm.
Resultat blir at den også produserer varme.

Men brukes da batterier som ikke absorberer tilstrekkelig (det finnes mange av)
da produserer dynamoen i følge verken mye strøm eller varme.

Så, hvis en gjerne ønsker å sjekke om det blir noe problem med å bruke dynamoen slik den er
må vedkommende også stille spørsmål som -kan- sammenliknes i det hele tatt.

Dette kunne f.eks. bli noe i den duren.
"Jeg har dynamo "X", typebetegnelse "ABC".
Så vil jeg kjøpe (antall)x batterier type "Y" av "King-Kong-Batteribakeri"
med "XX" Ah kapasitet hver.

Batteriet har BMS type "12345" m/u reléstyring og er beregnet til å kunne absorbere "XX" Ampere.

Båten brukes (f.eks.) i Norden, dvs. luften som kjøler dynamoen blir omtrent 25°C (fordi 65°C er helt noe annet)."

Spørs: Har noen det samme konstellasjon?
Og hvis, hva opplever vedkommende.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Spør du ikke på nøyaktig denne måten da blir alt bare synsing.

Det eneste som kan slås fast i forkant er at man kan installere forskjellige tiltak
som så tillater at -resultatene- kan styres enten fast eller justerbar.


Og nå videre med deres diskusjon.


Jørg

[Comforthe]

Joerg Becker skrev for 4 timer siden:

Jeg har sett flere tilfelle der batterier som er "beregnet" for for ladestrøm med 150 og t.o.m. 200A
har kuttet forbindelsen allerede ved rund 100A.

 

Takk for input @Joerg Becker. Hvis batteriene/BMS ikke holder det de lover så blir jo alt vanskelig å regne på. Dette er snakk om skikkelige batterier der jeg har målebrev/labtest på BMS og celler (jeg sitter på utvikler siden av elektronikken som lader/forbruker batteriene i en annen skala og applikasjon). Jeg vil ikke gå inn på merke da dette ikke var ment å være en sånn tråd samt at jeg skaffer komponenter som allikevel er utilgjengelige for folk flest (litt blærete skrevet men fakta).

 

Joerg Becker skrev for 4 timer siden:

Spør du ikke på nøyaktig denne måten da blir alt bare synsing.

 

Nettopp! :) Og det var akkurat det jeg var ute etter. Avgitt varmeeffekt er ikke så vanskelig å si noe om dersom man sitter med godt nok underlag/datablad på generator og vet belastningbildet. Det som er vanskelig, og i de fleste praktiske tilfeller blir synsing, er å si noe om reell kjøleeffekt i de forskjellige motormomsinstallasjonene, ambient temperatur, utveksling mot motor osv. Og der vil jeg gjerne høre om praktiske erfaringer, ala det SamH kom med.

 

Jeg vurderer å lage en enkel krets med tempføler man kan feste på dynamo for overvåkning imens jeg blir bedre kjent med karakteristikken i min installasjon. Nøkkelord blir lav pris og DIY, mulig prosjekttråd.

Redigert 4.November.2019 av Comforthe
Omformulering (see edit history)

[Fantino]

Kikket litt på denne for en stund siden - den gir vel et inntrykk av at det er fullt mulig å få smeltet ned dynamo v/lading av lithiumbatterier om en ikke har temperaturkompensering på selve dynamoen:

 

 

Om noen har en generell beskrivelse av hvordan en ‘hacker’ seg innpå dynamoregulator for å dempe den er jeg interessert i det selv også (men av annen grunn - har solceller og dermed som regel fulladede batterier, men dynamo er ‘dum’ og har settpunkt 14.4-14.5V som kan bli i overkant ved mange timers gange). Er det så enkelt som å kontrollere magnetiseringsspenningen direkte? Hvor stor kan denne være på en ordinær dynamo sånn ca?

[Comforthe]

Jeg så den i sted @Fantino, bra video. Det er et veldig praktisk eksempel. Svært interessant hvor mye endring i turtall gjorde.

[Kallethekid]

Litt på siden av tråden, men jeg fikk oppgitt fra vår batterileverandør Exide, at Volvo Penta og Yanmar ikke ikke opprettholder fabrikkgarantien (på relevante komponenter)hvis man skifter til Lithium. Vet ikke om det er riktig, men kan være verdt å sjekke om man har forholdsvis ny motor. 

[Fantino]

Har Exide Lithiumbatterier i sortimentet sitt?.. Fant ikke noe på siden deres utenom en slik liten startbooster eller hva det var. I så fall kan vel det øke motivasjonen for å komme med et slikt utsagn?

[Sjøbliss]

Jeg har 5x100Ah lifepo4 med 100A BMS (per batteri). Har satt på shunt for å måle ladestrøm ut av dynamo og den har aldri levert mer enn 70-80A selv om den skal kunne levere 115A. Da tenker jeg at jeg er godt innenfor toleranse. Har ikke gjort noe med sense, skillerele eller regulator. Alt originalt oppsett (VP D6-370). Brukt i to år slik uten feilslag. 

 

 

Redigert 4.November.2019 av Sjøbliss (see edit history)

[Kallethekid]

Fantino skrev 15 minutter siden:

Har Exide Lithiumbatterier i sortimentet sitt?.. Fant ikke noe på siden deres utenom en slik liten startbooster eller hva det var. I så fall kan vel det øke motivasjonen for å komme med et slikt utsagn?

Exide har Lithium, men det et ikke et satsningsområde som jeg oppfattet det. Vet som sagt ikke hvor riktig påstanden er men jeg tror ikke det er ren løgn. Hvis det er sammenheng mellom batteriinstallasjon og havarert dynamo for eksempel vil jeg tro man sliter med å få reklamert  på dynamoen.

[Joerg Becker]

Comforthe skrev for 2 timer siden:

Nettopp! :) Og det var akkurat det jeg var ute etter. Avgitt varmeeffekt er ikke så vanskelig å si noe om dersom man sitter med godt nok underlag/datablad på generator og vet belastningbildet. Det som er vanskelig, og i de fleste praktiske tilfeller blir synsing, er å si noe om reell kjøleeffekt i de forskjellige motormomsinstallasjonene, ambient temperatur, utveksling mot motor osv. Og der vil jeg gjerne høre om praktiske erfaringer, ala det SamH kom med.

 

Jeg vurderer å lage en enkel krets med tempføler man kan feste på dynamo for overvåkning imens jeg blir bedre kjent med karakteristikken i min installasjon. Nøkkelord blir lav pris og DIY, mulig prosjekttråd.

DIY er noe som alle drømmer om.
Realiteten er at det er bar få som klarer å bygge noe som holder mål i alle ender,
nettopp fordi variasjonene er mange.
Og hadde det vært så enkelt som så mange tror, da ville vi nok ha sett tilsvarende flere reguleringer, for ikke å snakke om regulatorer.
Proffe sliter ofte i flere år allerede, for å konstruere noe som både styrer og lader ordentlig.
Jeg ville nok bruke min tid for noe annet og heller kjøpe ferdige produkter som jo virker.
Og husk: Når første dynamo eller batteri har brent opp da er man allerede langt over prisen
av de billigste løsningene som er tilgjengelig her og nå.

 

Fantino skrev for 2 timer siden:

Kikket litt på denne for en stund siden - den gir vel et inntrykk av at det er fullt mulig å få smeltet ned dynamo v/lading av lithiumbatterier om en ikke har temperaturkompensering på selve dynamoen:

 

 

Om noen har en generell beskrivelse av hvordan en ‘hacker’ seg innpå dynamoregulator for å dempe den er jeg interessert i det selv også (men av annen grunn - har solceller og dermed som regel fulladede batterier, men dynamo er ‘dum’ og har settpunkt 14.4-14.5V som kan bli i overkant ved mange timers gange). Er det så enkelt som å kontrollere magnetiseringsspenningen direkte? Hvor stor kan denne være på en ordinær dynamo sånn ca?

Det her er forholdsvis bra filmet, men dekker likevel bare halvparten av problemstillingene.
By the way, forklaringen om regulatoren er litt klønete siden den bare forteller om at regulatoren trakker på bremsen.
Nødbremsen er bare siste trinnet, selv om det er effektiv når felt blir halvert.
Riktig ville være å bruke Belt Load Manager både først og riktig, slik at dynamoen ikke en gang begynner å slite.
Dette er nemlig fult mulig. Forresten også med andre dynamoer enn fra Balmar siden alle dynamoer kan bygges om til positiv feltstyring.

"Å hakke seg inn" er jo mulig.
Men ikke inn i normale regulatorer, hvis du mener slik.
Den vil bare en vei, og det er opp, mens ønsket regulering skal ned.
Tungt å fordøye, jeg vet, men tar det som gitt.
 

Sjøbliss skrev 16 minutter siden:

Jeg har 5x100Ah lifepo4 med 100A BMS (per batteri). Har satt på shunt for å måle ladestrøm ut av dynamo og den har aldri levert mer enn 70-80A selv om den skal kunne levere 115A. Da tenker jeg at jeg er godt innenfor toleranse. Har ikke gjort noe med sense, skillerele eller regulator. Alt originalt oppsett (VP D6-370). Brukt i to år slik uten feilslag.

Også om det snakker vi siden flere år allerede.
Mitsubishi 115A er en elendig kjøler, som blir for varm ila. minutter. Det som gjør at effekten faller bratt er at den interne regulator fighter for livet. Den bare kupper spenningen på noe så lav at dynamoen ikke makter å levere strøm, som så begrenser utviklingen av temperatur.
Dette er ikke et bra tegn, men det verste som en kan finne, fordi da gløder dynamoen allerede.

Og det gjelder for alle: Det beste en kan gjøre er å ordne at dynamoen holder seg kjølig fra starten av, og over hele effektbåndet.
Med dagens tools får man det til ved enten å styre dynamoen med det beste av regulatorene som finnes,
eller ved å begrense selve strømmen som -kan- flyte.

Finn på noe bedre, da blir du dollarmilliardær med en gang, så stort er behovet på verdensbasis.



Jørg
 

[SamH]

6 hours ago, Joerg Becker said:

Nødbremsen er bare siste trinnet, selv om det er effektiv når felt blir halvert.
Riktig ville være å bruke Belt Load Manager både først og riktig, slik at dynamoen ikke en gang begynner å slite.
Dette er nemlig fult mulig. Forresten også med andre dynamoer enn fra Balmar siden alle dynamoer kan bygges om til positiv feltstyring.

 

Dette er nøyaktig slik mitt regulatoroppsett er, og hvordan dynamoen er ombygd, og det funker i praksis.  Jeg har også en vesentlig større (rent fysisk) dynamo enn den lille Hitachien.  BLM=2, og det holder dynamotemp under 90C hvor neste trinn, regulatorens dynamobeskyttelse trer inn. Jeg lader med noe rundt 185A inntil banken er rundt 70% og jeg har (pt) et for varmt motorrom. 

 

Ellers er dynamo og dens regulator bare en liten del av et helt system, og det hele må sees i sammenheng, også bruksmønsteret, om en skal få alle fordeler ut av en LFP bank med lav risiko for å ødelegge den. 

Redigert 5.November.2019 av SamH (see edit history)

[Joerg Becker]

SamH skrev for 2 timer siden:

 

Dette er nøyaktig slik mitt regulatoroppsett er, og hvordan dynamoen er ombygd, og det funker i praksis.  Jeg har også en vesentlig større (rent fysisk) dynamo enn den lille Hitachien.  BLM=2, og det holder dynamotemp under 90C hvor neste trinn, regulatorens dynamobeskyttelse trer inn. Jeg lader med noe rundt 185A inntil banken er rundt 70% og jeg har (pt) et for varmt motorrom.

Ja, og det du gjør er etter min oppfatning det beste en kan gjøre.
Når en adapterer dynamoen ift faktisk belastning, dvs. rett på produksjonsstedet,
da økes også utnyttelsesgraden på det maksimale som generatoren kan yte.
Perfekt.

Andre muligheter er som sagt BB-ladere med et definert maksimal strøm som begrensning.
Denne type leverer begrenset variabel strøm avhengig inngående spenning og velges derfor
med god margin ift. dynamoens kapasitet.
Eksempel:
Dynamo 12V ratet 100A, real 80A varm, 35 - 40A og 13,5V ved litt over Idle/tomgang = BB med maks 60A
BB1260 ville da levere noe mellom omtrent 30 og 52A.
Litt over 50A betyr for dynamoen at den går på ca. +/- 75% ift. 80A når den er på kjølig driftstemperatur
= perfekt for dynamoen.

Justerbare BBW-ladere (12V maks 60A eller 120A) kan tilpasses enda nærmere,
kommer altså nærmest høyest utnyttelsesgrad oppover sett på effektkurven,
men tilbyr ikke den absolutte fordelen med å å kunne begrense -hele- effektkurven på dynamoen.
De som sliter med å forstå effekten kan se dette på video ovenfor.

Som det er demonstrert blir dynamoen veldig varm pga. kraftig redusert kjøling ved lav turtall.
(som er grunnen for å se på dynamoeffekt ved utvalg av BB-ladere).

Man kommer rund dette problemet med en regulator som kan begrense felt i prosent.
Så er det mulig å redusere både effekt og med det produksjon av varme over hele effektkurven (og turtallbånd)
slik at en dynamo heller ikke varmes opp for mye ved lav turtall.
Det er det som han i videoen prøver å forklare helt mot slutten når han snakker
om dynamoer (men mener regulering) fra Balmar.

Omtalte regulatorer er da ARS-5 (som kan brukes men som ikke anbefales til Litium),
MC-614 til 12V, MC-612 Dual til 12V (for 2 dynamoer på samme motor) og MC-624 til 24V
Alle disse tilbyr BEL som justerbar feltstyring.

Dette er viktig, man kan ikke fremheve det tydelig nok.


Jørg

[goodroc]

Du beholder dit bly-startbatteri og din generator lader på dette. Dine Lithium batterier lades fra startbatteriet. Således undgår du at brænde generator og andet sensitivt elektronik af. Når/hvis Lithium batteri “cutter” så lader din generator stadigt på startbatteri. Dit bly-startbatteri fungerer som buffer og beskytter din generator og anden elektronik. 
 

du kan også bruge en dc til dc adapter mellem Lithium batteri og generator, men at lade Lithium fra bly-startbatteri er den simple og sikre løsning. 
 

I din generator foregår regulering af ladestrøm 100% automatisk af lade relæet. Din 80A generator burde kunne levere 80A hele dagen lang uden at gå varm. Sørg for tilstrækkelig frisk luft i maskinrum. 

 

Sig til hvis du behøver et diagram eller en video af hvordan man upgraderer forbrugsbatterier til Lithium og laver et sikkert setup. 

 

 

Redigert 5.November.2019 av goodroc (see edit history)

[Comforthe]

goodroc skrev 2 minutter siden:

Når/hvis Lithium batteri “cutter” så lader din generator stadigt på startbatteri. Dit bly-startbatteri fungerer som buffer og beskytter din generator og anden elektronik. 

 

Det du beskriver er scenarioet hvor BMS kutter forbindelsen til celler pga høy ladestrøm eller spenning, hvor regulator så ikke har noe å regulere mot og høye/uheldige spenninger kan forekomme. Det vil fremdeles ikke hjelpe temperaturområdet på en dynamo som står å drar for harde livet. I mitt scenario, ser jeg det som svært lite sannsynlig at min lille 80A dynamo skal klare å løse ut BMS (dvs levere over 200A eller høyere spenning enn 14,6V). Den kan dog kanskje brenne opp. Forøvrig vil jeg også ha med blybatterier i oppsettet (start).

[Joerg Becker]

goodroc skrev 11 minutter siden:

Sitat

Du beholder dit bly-startbatteri og din generator lader på dette. Dine Lithium batterier lades fra startbatteriet. Således undgår du at brænde generator og andet sensitivt elektronik af. Når/hvis Lithium batteri “cutter” så lader din generator stadigt på startbatteri. Dit bly-startbatteri fungerer som buffer og beskytter din generator og anden elektronik. 

Dette kan gjøres, men er ikke riktig.

Litium pleier å ha noe tydelig høyere hvilespenning enn bly, og vill dermed tømme seg i blybatteriet.
Hvor rask dette går er en annen sak, men det blir i hvert fall et problem senest når en av cellene i blybatteriet konker.
 

Sitat

du kan også bruge en dc til dc adapter mellem Lithium batteri og generator, men at lade Lithium fra bly-startbatteri er den simple og sikre løsning. 

DC-DC ladere har ikke til hensyn å akselerere ladingen, men tvert imot å begrense strømmen for å verne både batteriet og dynamo.
I tillegg, og barre det, skal en slik lader levere redusert floatspenning.
 

Sitat

I din generator foregår regulering af ladestrøm 100% automatisk af lade relæet. Din 80A generator burde kunne levere 80A hele dagen lang uden at gå varm. Sørg for tilstrækkelig frisk luft i maskinrum

Det er nettopp problemet vi diskuterer her.
Når du ser litt nøye på hendelsen på video ovenfor da ser du hva som kan skje, selv om det sjelden hendes så rask.
Røyken som kommer ut av dynamoen er nok ikke fordi den røyker tobakk.

Men en forklaring ligger allerede i det du selv beskriver, regulatoren vil gi 100% i hele tiden.
Det gjør den ved å gi full feltstrøm og den er størst ved lav turtall.
Dynamoen generer altså maksimal varme med alt som kan generere varme og klarer ikke å kvitte seg tilstrekkelig med temperaturen.

Å hevde at denne dynamoen kan gå med 100% "i hele dagen uten at den går varm" er helt feil.
Enten genererer den, eller den genererer ikke.
 

Sitat

Sig til hvis du behøver et diagram eller en video af hvordan man upgraderer forbrugsbatterier til Lithium og laver et sikkert setup. 

Jeg er også interessert hva du har å bidrar med, vi alle lærer hver dag.
Så bare sett igang.


Jørg

 

 

[LI4560]

Det ville vært interessant om noen som har hatt havari på dynamo eller andre problemer som følge av overgang til LiFePO kunne delt det her på båtplassen. 

[foxy]

er det ikke bare å koble opp en dcdc batterilader feks. Sterling BBW 1260 som begrenser ladestrøm til feks. 60A 50, 30 A avhengig hvilken dynamo man har?

 

Slikt som nedenfor er i alle fall planen min til våren...

 

 

 

Redigert 7.November.2019 av foxy (see edit history)

[Guest Avmønstret#]

foxy skrev for 2 timer siden:

er det ikke bare å koble opp en dcdc batterilader feks. Sterling BBW 1260 som begrenser ladestrøm til feks. 60A 50, 30 A avhengig hvilken dynamo man har?

 

Slikt som nedenfor er i alle fall planen min til våren...

 

 

 

 

Gir ikke en ekstern regulator bedre kost-nytte for pengene?

[Joerg Becker]

BB er som sagt et alternativ, og enklest å installere siden den kobles mellom primær- og sekundærbatteri.
Videre to, elelr med Victron sin Backboost også tre akseptable muligheter.

For at en ekstern regulator skal gi bedre nytte for pengene må den nok kunne beherske feltstyring.
Og da i så fall blir det bedre nytte for pengene.
Med justering på felt er det mulig a) å holde dynamoen kjølig over hele turtall (se video ovenfor)
og b) å justere tettest til maks mulig effekt også når felt ble begrenset.

Alt etter ønske og behov og mulighet.
En som f.eks. kjører motoren lenge uansett (f.eks. motorbåt på tur, eller fiskebåt mm)
kan ofte fint velge en av BB-laderne.

Seilbåt, som for det meste ønsker å bruke motoren minst mulig,
har vanligvis større fordeler med ekstern regulator siden
man da kan "skrape" enklere på det maksimale.
Det reduserer ladetid, som passer vanligvis bedre til hver 1x 40 minutter bruk av motor
både ved ut- og innseiling hver dag.

Det samme gjelder da også for mellomlading/lading på tomgang/idle.

Men når man vet at dynamoen får bare lite turtall og lite kjøling
da kan BB f.eks. per knappetrykk også reduseres til 50%.
I så fall leverer f.eks. en 60A-lader maks 30, eller en 30A-lader maks 15A.

Mange muligheter, og i alle fall finnes det noe for alle.


Jørg

[Maika]

Victron sin Orion-Tr DC-DC Charger er vel laget for nettopp slik DC-DC-lading. (Men den lader vel med maks 30A på 12V, så det blir vel ikke så bra utnyttelse av dynamoer som leverer med,  noe aller de fleste gjør.)

 

https://www.victronenergy.com/dc-dc-converters/orion-tr smart#manual

 

Redigert 8.November.2019 av Maika (see edit history)

[ster]

Du kan ha flere DC/DC ladere parallell koblet.