Akumulator z ogniw LiFePo4 do motocykli zabytkowych.

Witam Szanownych Forumowiczów
Męczy mnie od kilku lat problem zasilania w starych motocyklach. Zazwyczaj są tam prądnice połączone z niskimi obrotami silnika na biegu luzem. Najbardziej doskwiera mi ten problem w motocyklu K750 do którego mam dostawiony alternator Dnieprowy (180W). Mimo że instalacja ma alternator 180W jest ciągły brak energii w układzie na którym odbiór wynosi max 75W. Powodem jest cykl jazdy miejskiej z minutowymi postojami podczas których akumulator nie jest ładowany. To samo tyczy się motocykli CZ i NSU.

Wpadłem na pomysł (pewnie nie ja pierwszy) aby w zastępstwie akumulatora kwasowego użyć pakietu ogniw LiFePo4, 2S1P dla instalacji 6V i 4s1P dla instalacji 12V. Jak czytam dokumentacje i parametry tych baterii to zaczynają mi się bardziej podobać.

Dopływając do meritum;
przykładowa instalacja motocyklowa K750 12V
-oryginalny akumulator 12V 14.7Ah
-max prąd ładowania (bez odbiorów) 15A
-max prąd odbiorów 8A
-brak rozrusznika elektrycznego
-regulator alternatora CV 14.2V

1. Przy zastosowaniu akumulatora kwasowego po tygodniu jazdy ze światłami mam rozładowaną baterie, Czy gdybym zastosował akumulator LiFePo4 o podobnej pojemności w miejscu kwasowego mógłbym uzyskać większą sprawność instalacji do magazynowania energii?

2. Akumulator kwasowy nie pobiera z alternatora pełnej mocy nawet gdy jest rozładowany, czy akumulator LiFePo4 będzie bardziej obciążał alternator?

3. Czy zastosowanie bateri LiFePo4 z wbudowanym balanserem, limiterami OC/OV/UV będzie wymagało modyfikacji istniejącej instalacji motocykla? Czy będzie wymagane przeprojektowanie regulatora alternatora tak, aby na prąd wzbudzenia nie wpływało tylko napięcie w instalacji ale również prąd ładowania?

4. Czy taki akumulator LiFePo4 ma szanse przeżyć dłużej niż jego kwasowy protoplasta?

Mam dużo niewiadomych a akumulatory te sa stosunkowo drogie zeby wejść w nie w ciemno i robić badania. chciałbym się oprzeć na wiedzy kogoś mądrzejszego ode mnie w tej dziedzinie.

Pozdrawiam

Jakoś nie chce mi się wierzyć w to, że masz braki w energii z alternatorem. Masz na pewno wszystko sprawne?
Zastanawiałeś się, jaki jest reżim pracy tych akumulatorów? Nie jest tak, że aby je ładować, to trzeba je najpierw rozładować? A w motocyklu i wszelkich innych pojazdach energia jest cały czas albo dostarczana, albo pobierana, bez względu na stan baterii. Kiedyś miałem zamówienie na pakiet akumulatorów do wyczynowego motocykla terenowego i nikt nie chciał dać gwarancji, że akumulatory nowoczesnych technologii przeżyją taką pracę.
Osobiście przerobiłem kilka alternatorów rosyjskich i nie miałem zażaleń na brak energii. W tej chwili pracuję nad dopasowaniem mechanicznym alternatora japońskiego.

Są braki bo w K750 jest silnik dolnozaworowy który ma około 750rpm na biegu luzem. Przy pełnym wzbudzeniu na alternatorze mam jakieś 2V za diodami, napięcie przekracza 12V przy około 1200rpm. Bilans zerowy mam około 1600rpm alternatora ma przełożenie 1:1,5. Wiem ze problem wynika z niskich obrotów silnika, bo w Dnieprach powinno być 1000rpm na biegu luzem, a alternator ma przekładnie 1:2 i bilans wychodzi na 0 przy korzystaniu ze świateł postojowych.

Podczas jazdy trasą lub jakąkolwiek dłuższa wyprawę akumulator sie doładowuje bezproblemowo, ma puszczone przewody 4mm2 wiec instalacja na 5+. Problem występuje przy jeździe miejskiej. Jak musze stać na światłach z uruchomionymi odbiorami.

Regulator napięcia jaki masz?

Coś masz nie tak z ładowaniem - ja kupiłem sobie taki właśnie akumulator na wiosnę do skutera - był niewiele droższy od firmowego żelowego .Ale zarówno na żelówce jak i na LiFePO4 nie miałem potrzeby doładowywania, mimo że mam tylko rozrusznik elektryczny a jeżdżę praktycznie tylko w mieście po kilka kilometrów w dodatku moto z Francji i światła mijania świecą od razu po przekręceniu stacyjki.

Elektroniczny Jezpol 6 diodowy, na mechanicznym jest to samo. Temat zakładałem z nadzieją otrzymania odpowiedzi o technologii akumulatorów LiFePo4 a nie diagnoza stanu instalacji motocykla. Dla przykładu podam ze identyczny problem mają pojazdy wyposażone w prądnice; M72, CZ175/487, NSU, Junak, itd.

I przerabiałem już temat wadliwych instalacji i problemów regulatorów. Stare motory tak mają, niskie obroty luzem, małe moce prądnic, bilansowanie instalacji na średnich obrotach. Przy dużych stratach energii podczas ładowania akumulatorów kwasowych w dzisiejszych czasach te pojazdy padają elektrycznie. Stąd pomysł na usprawnienie magazynowania energii.

Dodano po 1 [minuty]:

strucel- w skuterze masz tak storjony regulator z generatorem ze masz zawsze nadmiar energii, dodatkowo skuter kręci wysokie obroty.

Nie porównuj prądnicy do alternatora! To maszyny elektryczne o całkowicie odmiennych charakterystykach. Że przy prądnicy brakować będzie prądu, to normalne, ale alternator po wzbudzeniu będzie już oddawać energię. Co do pakietu, to tak, jak napisałem - musisz się dowiedzieć, czy te akumulatory zniosą pracę w cyklu - ładowanie nie do końca rozładowanych, czerpanie energii i ładowanie "równocześnie". Czy okaże się, że tak na prawdę powinny być założone dwa pakiety przełączane w zależności od stanu naładowania. A to komplikowałoby konstrukcję i moim zdaniem było bez sensu. Firma, która wykonuje pakiet baterii Ni - MH, Li - Ion, Li - Po odmówiła mi wykonania takiego do motocykla, bo stwierdzili, że w takim reżimie pracy te akumulator padną.

Dokładnie maszyny inne ale problem ten sam alternator musi mieć odpowiednie obroty. Ten ruski to stara konstrukcja i nie ma super sprawności, z tąd problemy.

Wracając do meritum słuszna uwaga co do bateri Li-ion, pakiet musiałby mieć 20Ah z czego li-ion i tak nie lubi prądów 1C. nie wiem jak z cyklowaniem pracy. Li-poly hipotetycznie mógłby się nadawać, ale napięcia nie pasują + ładowanie powinno byc niskimi prądami.

Co innego baterie LiFePo4. np taka bateryjka

Akumulator LFP38140(S)

Dane techniczne:

napięcie: 3,2 V
pojemność: 12Ah
rezystancja wewnętrzna: <8mΩ
napięcie ładowania 3.65V
technologia: litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4)
napięcie maksymalnego rozładowania 2.0V
max. prąd ładowania: 3C (45A)
ciągły prąd rozładowywania: 10 C (120A)
impulsowy prąd rozładowania: 12C (150A)
zakres temperatur pracy:
ładowanie: 0 - 45°C
rozładowanie: -20 - 60°C
wymiary: 38x140 mm (155mm z śrubami)
rozmiar: "M"
waga: 386g
trwałość: pow. 2000 cykli (80% pojemności przy ładowaniu prądem 1C)
możliwość łącznia w dowolne pakiety

Dodano po 8 [minuty]:

Nadmienię też że częścią problemu są współczesne akumulatory kwasowe które nie są 0projektowane do oddawania prądów rzędu 1C, tylko 100C bo to akumulatory rozruchowe, i praca w omawianych warunkach mocno je zużywa. W doadtku ołów jest drogi.

To jest nowa technologia i w sumie niewiele jeszcze o niej... Kwestia tego, czy będzie się zachowywać bardziej, jak akumulator kwasowy, czy bliżej im do Li-Ion. Wtedy będzie wiadomo, czy w ogóle nadają się do takiego reżimu pracy. Z jednej strony podane są informacje, że wymagają one zastosowania odpowiednich układów zabezpieczających, czyli pewnie odpowiedniej ładowarki. Z drugiej, że stosowane są w samochodach hybrydowych. Jedna z firm się zarzeka, że ich pakiety są stosowane w m.in. motocyklach.
http://www.bto.pl/B2CProdukt.aspx?id_artykulu=37898
Skontaktuj się z nimi i dopytaj. Daj tylko znać, jak się sprawa rozwinęła.

Nie każdy akumulator ołowiowy jest akumulatorem rozruchowym. Są wręcz akumulatory, które nie nadają się do rozruchu.

Dokładnie do nich już równolegle wczoraj wysłałem zapytanie czekam na odpowiedź. Bardziej w sumie pasowało by zachowanie jak Li-ion, ponieważ według mnie wyciskałoby z generatora wszystko co się da + nie miało by ogromnych strat na reakcje chemiczne gotowanie wody itp.

Tylko do prawidłowej pracy one potrzebują reżimu naładować - rozładować, a nie podładować - rozładować częściowo - naładować - rozładować - naładować częściowo - rozładować - naładować - rozładować częściowo... To może być problem.

Błażej wrote:

Nie każdy akumulator ołowiowy jest akumulatorem rozruchowym. Są wręcz akumulatory, które nie nadają się do rozruchu.

Zgadzam się, ale w interesujacych zakresach pojemności i napięć brak akumulatorów do głębokiego rozładowania, czy tez tzw wzmacnianych.

Dodano po 3 [minuty]:

a zerknij tu, twierdzą że bedzie ok.
http://www.atbatt.com/motorcycle-batteries/lithium-iron-motorcycle-battery

Po dzisiejszej dyskusji z panem ze sklepu BTO mam kilka rozwiązań:
-Pan z BTO stwierdził że dopóki prądy ładowania i rozładownia będą się trzymały w dopuszczalnym zakresie taka bateria może być spokojnie zainstalowana.
-Bateria będzie wymagała bardzo dokładnej regulacji napięcia CV w instalacji,
-Bateria podobno bardzo dobrze znosi pracę typu -0.5ah + 0.1aH, -0.9aH itp itd do tego stopnia ze jej żywotność może znacznie wzrosnąć (zakładane 2000cykli).
-Bateria będzie regulowała napięcie instalacji i będzie maksymalnie obciążać prądnice, dodał również ze przy przegazowaniu nie powinno być zauważalne rozjaśnienie świateł (nagły wzrost napięcia) gdyż baterie LiFePo4 mają bardzo płaską charakterystykę napięciowa ładowania i rozładowania.

Pan z Bto niestety nie potrafił sie ustosunkować jaka będzie realna żywotność baterii w finalnym rozwiązaniu nie wiedział czy jako cykl do żywotności będzie mniej więcej liczyć się każda zmiana kierunku przepływu prądu w baterii czy uśredniony przepływ(bilans dzieny Ah). Na początek planuję kupić ogniwa.

napięcie: 3,2 V
pojemność: 12Ah
rezystancja wewnętrzna: <8mΩ
napięcie ładowania 3.65V
technologia: litowo-żelazowo-fosforanowa (LiFePO4)
napięcie maksymalnego rozładowania 2.0V
max. prąd ładowania: 3C (45A)
ciągły prąd rozładowywania: 10 C (120A)
impulsowy prąd rozładowania: 12C (150A)
zakres temperatur pracy:
ładowanie: 0 - 45°C
rozładowanie: -20 - 60°C

Podłączyć w układ 2S1P i zastosować w motocyklu CZ175. Sprzedawca sugerował zabezpieczenie pakietu bezpiecznikiem 20A i prostym układem UVP i korzystanie z niego bez balancera (co 3 miesiące zbalansowac ogniwa).

Błażej wrote:

Nie każdy akumulator ołowiowy jest akumulatorem rozruchowym. Są wręcz akumulatory, które nie nadają się do rozruchu.

Przepraszam za odkop, ale Twoja wypowiedź mnie zaintrygowała, możesz rozwinąć?