Hvordan sikre lik lading til batterier i serie?

[nik0lai]

Hei.

Jeg har en spørsmål som er litt sånn på siden av hva båtforumet egentlig handler om, men i og med at det er det eneste forumet jeg fortsatt bruker,

og at det er så mye kompetanse her inne, satser jeg på å stille spørsmålet her likevel:

Jeg har 5 stk 12v 105AH GEL batterier, som er koblet i serie, til 60v. Disse lades av èn lader.

Men disse batteriene er ikke like, og har pr. idag ikke helt lik spenning, og muligens kapasitet. (Selv om de i utgangspunktet for 3 år siden var HELT like)

 

1: Hvordan kan jeg sikre at disse blir ladet likt?

For en kjapp sjekk dag viste at det varierte mellom 13,3v til 15,5v over hvert enkelt batteri da jeg plugget i laderen idag. (Jeg plugget den ut igjen ja..)

2: Kan jeg koble alle fra, og koble de i parallell for så å lade de ei gang, slik at de får ett så likt utgangspunkt som mulig igjen?

 

3: Og på sikt kunne jeg vurdert å bytte ut disse batteriene med Litium-batterier, hvor mye jobb kreves for  bygge om til litium?

Jeg er utdannet elektriker/automatikker, og har jobbet i elektrobedrift i 16 år, bittelitt med UPS'er for mange år siden, men har jobbet siste 2 årene i fagforeningen til elektrikerne.

Så her kjenner jeg at jeg er på tynn is, og håper på litt tips og hjelp.

[subwoofer]

Vanlige batterier lades allerede i serie, et vanlig 12V blybatteri har 6 celler i serie. Men forskjellen blir fort større fra celle til celle jo flere du har.

 

I mangel på et balanseringssystem som flytter ladning fra et batteri eller celle til et annet for å oppnå samme ladetilstand på alle - disse finnes men jeg kjenner ikke produktene, bare kretsene som gjør det mulig - ville jeg koblet batteriene fra hverandre og ladet dem hver for seg for å sikre et så likt utgangspunkt på alle som mulig. 

[Arne2]

4 hours ago, nik0lai said:

Jeg har en spørsmål som er litt sånn på siden av hva båtforumet egentlig handler om,

 

Her diskuteres det mange varianter av teknologi og elektro, så jeg synes ikke dette blir utenom i det hele tatt.

 

3 hours ago, subwoofer said:

- ville jeg koblet batteriene fra hverandre og ladet dem hver for seg for å sikre et så likt utgangspunkt på alle som mulig. 

 

Det ville jeg også. Jeg ville ladet dem opp til felles spenningsnivå og er fulle. (Ca 12.8-13.0 Volt uten lading eller belastning, for AGM, tror jeg.)
 

4 hours ago, nik0lai said:

1: Hvordan kan jeg sikre at disse blir ladet likt?

 

De er jo koblet i serie og da blir jo også ladestrømmen lik. Når spenningen over dem blir såpass mye forskjellig så tyder vel det på at ett eller flere av batteriene er i ferd med å bli deffekt. Når det ene deffekte batteriet (For eksempel det med 15.5 V over seg?) slutter å ta i mot lading så vil det jo strupe av strømmen til og ladingen av de andre batteriene også, når man lader dem i serie, slik at hele batteribanken får redusert kapasitet. 

 

4 hours ago, nik0lai said:

2: Kan jeg koble alle fra, og koble de i parallell for så å lade de ei gang, slik at de får ett så likt utgangspunkt som mulig igjen?

 

Det er nok lurere å lade dem hver for seg, og gjerne også forsøke å belaste dem hver for seg, for å se hvilke batteri som eventuelt er på vei til å bli deffekt. Da kan man jo skifte ut det ene batteriet og så eventuelt "redde" resten av batteribanken.

 

4 hours ago, nik0lai said:

3: Og på sikt kunne jeg vurdert å bytte ut disse batteriene med Litium-batterier, hvor mye jobb kreves for  bygge om til litium?

 

Da er vi vel over i noe litt annet. Bly og lithiumbatterier har litt forskjellige spenningsnivåer, og da må/bør man nok følge noe av den samme framgangsmåte som gjelder for gjennomføring av en fagprøve i elektriker og i automatikerfaget, dvs man må gjennomføre en planleggingsdel, en gjennomføingsdel og en dokumentasjonsdel. En sentral del av planleggingsdelen vil jo være å gjennomføre en helhetlig risikovurdering.

 

Første trinn vil da være å legge fram en komplett dokumentasjon over det anlegget man har, både hva angår koblingsskjema og teknisk dokumentasjon for de komponentene som man har og de som man har planlagt å bruke, samt selvfølgelig også nytt koblingsskjema for det nye anlegget, etter ombygging.

 

(Men det behøver vel ikke å være veldig komplisert, hvis man har god nok dokumentasjon for det anlegget som man allerede har.) 

 

 

[Fantino]

nik0lai skrev for 4 timer siden:

Hei.

Jeg har en spørsmål som er litt sånn på siden av hva båtforumet egentlig handler om, men i og med at det er det eneste forumet jeg fortsatt bruker,

og at det er så mye kompetanse her inne, satser jeg på å stille spørsmålet her likevel:

Jeg har 5 stk 12v 105AH GEL batterier, som er koblet i serie, til 60v. Disse lades av èn lader.

Men disse batteriene er ikke like, og har pr. idag ikke helt lik spenning, og muligens kapasitet. (Selv om de i utgangspunktet for 3 år siden var HELT like)

 

1: Hvordan kan jeg sikre at disse blir ladet likt?

For en kjapp sjekk dag viste at det varierte mellom 13,3v til 15,5v over hvert enkelt batteri da jeg plugget i laderen idag. (Jeg plugget den ut igjen ja..)

2: Kan jeg koble alle fra, og koble de i parallell for så å lade de ei gang, slik at de får ett så likt utgangspunkt som mulig igjen?

 

3: Og på sikt kunne jeg vurdert å bytte ut disse batteriene med Litium-batterier, hvor mye jobb kreves for  bygge om til litium?

Jeg er utdannet elektriker/automatikker, og har jobbet i elektrobedrift i 16 år, bittelitt med UPS'er for mange år siden, men har jobbet siste 2 årene i fagforeningen til elektrikerne.

Så her kjenner jeg at jeg er på tynn is, og håper på litt tips og hjelp.

Problemet du har er vanlig i 24V systemer bestående av to 12V batterier. Det finnes ulike produkter for balansering av disse, men en ‘streng’ på 5 blybatterier er ikke så vanlig i båtsammenheng. Jeg ville som andre har sagt ladet de separat og verifisert at de alle er noenlunde i bra stand, og i så fall ville vurdert en slik dings for å forsøke å holde balansen under drift. 
 

Just found this amazing item on AliExpress. Check it out! NOK724.98 | MAZAVA HC03 Battery Equalizer For 12/24/36/48/60V Batteries Voltage balancer 5S Active Lead Acid Touch Switch Battery Controller
https://a.aliexpress.com/_Ex1xlmv

 

Bygger du deg et Lithium-system med BMS med balanser eller ekstern balanser er jo egentlig det en tilsvarende løsning, dog på cellenivå. 
 

(Pst: du trenger nok ikke produsere eller legge fram dokumentasjon for noen… spesielt ikke med din bakgrunn!)

[Arne2]

3 hours ago, Fantino said:

(Pst: du trenger nok ikke produsere eller legge fram dokumentasjon for noen… spesielt ikke med din bakgrunn!)

 

Når et prosjekt når en viss grad av kompleksitet så må man nok dokumentere for å kunne gjennomføre prosjektet på en fagmessig og sikker måte. Det er nok en grunn til at fagprøvene gjennomføres med en planleggingsdel, en gjennomføringsdel og en dokumentasjonsdel. Det medfører jo også at oppgaven blir betydelig enklere å gjennomføre.

 

Planleggingsdelen er jo rett og slett "den måten man tenker på" og det er jo også "det rammeverket man jobber ut i fra i forbindelse med gjennomføringsfasen.

 

Er de iike dette som står i læreplanene for automatiker og elektrikerfaget, og som man blir prøvd i når man går opp til fagprøve i disse fagene?  

 

Når man skal rette på noe eller reparere noe etter ett år eller to, så er det nok heller ikke noen ulempe å ha utarbeidet en "ordentlig" dokumentasjon, selv om det er bare til seg selv.

 

Hvis man har en bakgrunn innenfor elektro/automasjon og er vant til å jobbe på denne måten, er det da noen spesiell grunn til å jobbe på en måte som er motsatt av det man har lært?

[StorStas]

Har batteriene stått lenge uten å bli brukt? Som de andre sier, lade de i parallell og koble sammen igjen. Spenningsforskjellen behøver ikke bety at noen av batteriene er dårlige, det kommer an på. Har de stått ubrukt lenge så er det kanskje bare forskjeller i selvutlading som over tid har gjort at de nå er på litt forskjellig sted. Seriekoblede bly-batterier er til en viss grad "selv-utjevnende", når de topp-lades med lav strøm. Jevnlig lading av hele strengen med noe tid i "float", dvs. med fulle batterier og laderen på, vil være med på å holde strengen i balanse. Dette funker ulikt på bly-batterier og på lithium, der sistnevnte må ha aktiv balansering som Fantino nevner.

[Komodo]

nik0lai skrev for 16 timer siden:

Jeg har 5 stk 12v 105AH GEL batterier,

Er dette Haze batterier?

[nik0lai]

Batteriene har fått lenge ja. De står i en MEV City elektrisk mopedbil, som har stått 4 mnd uten lading, og har blitt ladet ut, så ombord laderen ikke ville lade de igjen. Jeg startet med en gammel batteribooster, for deretter å gå over til en smart lader som kan lader gel batterier.

 

Aner ikke hva slags batterier det er, står ikke noe på de, kun en klisterlapp med noe asiatisk skrift på..

 

Jeg prøver nå å lade opp ett og ett fullt først, og vurderer deretter å parallell koble de etterpå for å utgjevne de med litt belastning og lading kanskje ..

[TrikkerN Lønning]

nik0lai skrev 25 minutter siden:

Batteriene har fått lenge ja. De står i en MEV City elektrisk mopedbil, som har stått 4 mnd uten lading, og har blitt ladet ut, så ombord laderen ikke ville lade de igjen. Jeg startet med en gammel batteribooster, for deretter å gå over til en smart lader som kan lader gel batterier.

 

Aner ikke hva slags batterier det er, står ikke noe på de, kun en klisterlapp med noe asiatisk skrift på..

 

Jeg prøver nå å lade opp ett og ett fullt først, og vurderer deretter å parallell koble de etterpå for å utgjevne de med litt belastning og lading kanskje ..

En slik situasjon er langt i fra heldig med tanke på batterihelse. Så jeg tenker at du ikke kan forvente lang levetid på disse eller kapasitet. 

Men lad opp ett og ett batteri, og sjekk hvilespenning. Har du batteritester, så gir den også en god indikasjon.

[nik0lai]

Jeg er fullt klar over at det ikke er heldig trikkern! Men bilen ble kjøpt så billig at vi har tatt høyde for å kjøpe ny batteripakke. Men bilen har noen andre feil også, så ønsker å teste bilen litt med disse batteriene, før guttungen investerer alle konf-pengene i nye batterier..

[TrikkerN Lønning]

nik0lai skrev 1 time siden:

Jeg er fullt klar over at det ikke er heldig trikkern! Men bilen ble kjøpt så billig at vi har tatt høyde for å kjøpe ny batteripakke. Men bilen har noen andre feil også, så ønsker å teste bilen litt med disse batteriene, før guttungen investerer alle konf-pengene i nye batterier..

Det forstår jeg.

 

Har dere fått byttet ut ombordlader?

[Arne2]

10 hours ago, nik0lai said:

De står i en MEV City elektrisk mopedbil, som har stått 4 mnd uten lading,

 

Da er det jo forståelig at spørsmålet kanskje ligger litt på siden av baatplassens vanlige tema. Hvis det ikke er snakk om å kombinere bly og Lithium, så blir jo en ombyggen av en slik til Lithium kanskje litt enklere, enn hvis bilen var en båt.

[nik0lai]

TrikkerN Lønning skrev for 9 timer siden:

Det forstår jeg.

 

Har dere fått byttet ut ombordlader?

Hvorfor skulle jeg gjort det? 

Regner med jeg må det hvis jeg går for litiumbatterier..

 

Arne2 skrev 55 minutter siden:

 

Da er det jo forståelig at spørsmålet kanskje ligger litt på siden av baatplassens vanlige tema. Hvis det ikke er snakk om å kombinere bly og Lithium, så blir jo en ombyggen av en slik til Lithium kanskje litt enklere, enn hvis bilen var en båt.

Jepp, derfor nevnte jeg det ikke i starten, men batteri-utfordringen kan jo likevel være relevant for båtfolk..

 

Er det bare å bytte til litium og bytte til en lader som en passer, eller er det noe mer jeg må ta hensyn til?

[Arne2]

2 hours ago, nik0lai said:

Er det bare å bytte til litium og bytte til en lader som en passer, eller er det noe mer jeg må ta hensyn til?

 

Av en eller annen grunn som jeg ikke kjenner til, så er det begrensninger på hvor mange batterier man kan koble i serie, i følge batteriets dokumentasjon. Kjøpte nylig inn et Lithium LiFePo4 og der la jeg merke til at dette var en del av spekken Vet ikke hvorfor. (Kan det ha noe å gjøre med ladingen av seriekoblede batterier??)

 

Ser at det batteriet som jeg kjøpte inn kan kobles med opp til 4 batterier i serie, 

 

Litt udokumentert og useriøs høyttekning:

 

Selv om batteriene er koblet opp for forbruk i serie, hadde det ikke gått ann, ved bruk av Lithium batterier, å lage ett arrangement eller opplegg, der man ladet dem enkeltvis, slik at man lader dem enkelvis med hver sin lader, altså 5 batterier gir 5 ladere. Seriekretsen kunne jo da være brutt i ladesekvensen.  Med 5 billige ladere som hver har en ladeeffekt på 200 W, så blir det jp da ca 1 KW ladeeffekt til sammen. Da blir det jo bare å sette inn nye Lithium batterier, og så gamble på at resten av bilen tåler en litt høyere driftsspenning og større kapasitet.

 

Mulig at dette kan bli til en løsning som ikke er så lett å gjennomføre i praksis?

 

 

[nik0lai]

Jeg har funnet batterilader for 5 litium-batterier i serie, og "Batteries Voltage balancer" for 5 batterier.

 

Kunne det vært en brukbar løsning?

 

Hvor mye høyere spenning har lithium kontra gel batterier?

[abbor]

Har du funnet denne laderen i Europa?

 

Lading av 5 batterier i serie gjør at spenningen går over 64 VDC, da utløses flere krav til sikkerhetssertifisering. Selvfølgelig ikke noe problem å få gjort, men en betydelig kostnad for å gå fra 4 til 5 batterier. Sannsynligvis ikke regningsvarende for det lille markedet jeg antar dette vil være. 

[Komodo]

nik0lai skrev for 13 timer siden:

Jepp, derfor nevnte jeg det ikke i starten, men batteri-utfordringen kan jo likevel være relevant for båtfolk..

 

Dette har egentlig begrenset interesse for båtfolk flest, og det er flere årsaker. 

 

For det første, hvor ofte trenger man 60V i en båt?

 

For deg andre, i båter er det stort sett LiFePo4 som går og gjelder, mens på landjorda er det mest Li-Ion som er relevant. 

 

I ditt tilfelle ville jeg gått for Li-Ion og 16 eller 17 celler i serie. Regn 3,6V som cellespenning. Da kjøper du også en BMS som passer til dette, og dermed blir hver celle overvåket. En mulighet kan kanskje være å kjøpe deler av et elbil batteri som har blitt slaktet.

[Arne2]

11 hours ago, abbor said:

Lading av 5 batterier i serie gjør at spenningen går over 64 VDC, da utløses flere krav til sikkerhetssertifisering. Selvfølgelig ikke noe problem å få gjort, men en betydelig kostnad for å gå fra 4 til 5 batterier. Sannsynligvis ikke regningsvarende for det lille markedet jeg antar dette vil være. 

 

Ja, deta var jo dette som var bakgrunnen for mitt ellers "litt forskrudde forslag" om å bruke 5 stk billige ladere og lade batteriene enkeltvis. Rent teknisk hadde det jo gått an å bruke standard Lithium LiFePo4 batterier og lade dem enkeltvis med hver sin 12V lader. Hvor vidt dette er praktisk gjennomførbart det kommer jo litt an på bilens tekniske utforming. Selv om det eventuelt blir billigst så er man jo oppe i overkant av 30.000,- hvis det er snakk om standard 100 Ah Lithium LiFePo4 batterier.

 

13 hours ago, nik0lai said:

Jeg har funnet batterilader for 5 litium-batterier i serie, og "Batteries Voltage balancer" for 5 batterier.

 

Hva med å legge ut en link? Hvis dette er et "kina produkt", som man skal importere selv, så er det jo i utgangspunktet ikke "lovlig" å bruke i EU, eller Norge, uten at det har blitt gått gjennom en "godkjent importør" som CE merker produktet og påtar seg det nødvendige sikkerhetsmessige ansvaret. Det skulle uansett vært interessant å se hvordan en slik lader fungerer, og om at det ikke er slik at batteriene må kobles opp enkeltvis og lades i parallell. (Da blir jo virkemåten i prinsipp noe av det samme som "5 stk billige ladere i paralell, med manuell balansering". De praktiske utfordringene med å koble opp batteriene hver for seg blir jo da de samme.)

 

6 hours ago, Komodo said:

For deg andre, i båter er det stort sett LiFePo4 som går og gjelder, mens på landjorda er det mest Li-Ion som er relevant. 

 

Det kan man jo egentlig velge. Li-Ion er mer kompakt, mens LiFePo4 gir en mye mindre risiko for brann/eksplosjon. Mener at jeg leste om noen biltyper som bruker Li-Ion og noen som bruker LiFePo4 batterier

 

Jeg hadde nok vært litt opptatt av å få LiFePo4 batterier i bilen, i stedet for Lithium-Ion, hvis jeg kunne velge.

 

6 hours ago, Komodo said:

Dette har egentlig begrenset interesse for båtfolk flest, og det er flere årsaker. 

 

Ja, pr dato. Men det har jo kommet noen forholdvis få båter på markedet, som har elektrisk framdriftsmaskineri, og da vil vel likheten og relevansen i forhold til "mopedbil" bli litt større. (Men tror at 48V DC er forholdvis vanlig spenningsnivå)

 

6 hours ago, Komodo said:

I ditt tilfelle ville jeg gått for Li-Ion og 16 eller 17 celler i serie. Regn 3,6V som cellespenning. Da kjøper du også en BMS som passer til dette, og dermed blir hver celle overvåket. En mulighet kan kanskje være å kjøpe deler av et elbil batteri som har blitt slaktet.

 

Ombyggingen til Lithium batterier, vil jo i utgangspunktet være "ulovlig". Skal tro om mopedbiler blit innkalt til Biltilsynet? Mopeder blir jo ikke inkalt. 

 

Hvis man bygger opp et batteri selv og kjøper opp et BMS og kobler opp og konfigurerer selv, så vil jo dette i utgangspunktet være "ulovlig", med mindre at fabrikk eller ansvarlig importør leverer med dokumentasjon der det framfår at oppkobling og konfigurering kan skje i regi av "ikke profesjonell". Hvis man bygger opp med utgangspunkt i en havarert elbil, da er vel kanskje ikke så stor risiko for at dette vil være en "lovlig" installasjon. For båter så vil vel det hele komme mest på spissen hvis det skjer en brann eller ulykke, ettersom "båttilsynet" foreløpig er "ikke eksisterende".

 

Skulle vært interessant med noe dokumentasjon fra fabrikk eller ansvarlig importør, hvor det eventuelt framgår noe info som kan "autorisere" selvbygg av Lithium batterier. 

 

Edit: 

 

Ser ut til p være slik som jeg antok at et BMS med automatisk balansering i prinsipp kobles opp som "flere mindre ladere i parallell". (Har så langt aldri gjennomført denne arbeidsoperasjonen selv, men kunne godt tenke meg å prøve.)

 

https://www.lithiumbatterypcb.com/smart-bms-software-download/

 

Da vil jo 5 stk billige ladere fra Biltema virke "likt", men med "manuell balansering". (Prinsippet ser jo egentlig ut til å være ganske enkelt.)

 

NOTE: Denne tolkningen av den første dokumentasjonen ser ut til å være feil, men jeg lar missforståelsen stå, for den viser jo et eksempel på en missforståelse som det kanskje er lett å gjøre. Neste 2 postinger under ser ut til å inneholde litt mer korrekt info.)

 

 

[Arne2]

Edit 2:

 

Det kan se ut som at det finnes forskjellige alternative teknologiløsninger. Denne andre varianten ser ut til å fungere på den måten at man i prinsipp lader batteriene i serie fra en spenningskilde, og så kontrollerer man ladingen (og balanseringen) for hver enkelt celle via individuelle kontrollere for den enkelte celle. Jeg har jo som nevnt aldri, så langt, bygd opp et lithium batteri ut i fra enkle celler, så det hadde jo vært interessant om de som faktisk har gjort dette bidrar med "litt mer opplysning av saken". Det å kunne noe om hvordan Lithiumbatterier og BMS'er fungerer er jo også interesant og nyttig for båtfolket, ikke bare for dem som kjører rundt i mopedbiler.

 

https://drive.google.com/file/d/1bYkENKTMPW4kKGioHJlLLdyncfgkxebQ/view

 

Eller er det jeg som missforstår, slik at oppkoblingen over på tegningen i postn over også virker på, den samme måten slik at "de tynne ledningene) bare er for styring av individuellle controllere for den enkelte celle? 

[Arne2]

Litt interessant info her:

 

 

• Litt mer info