Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Łączenie dwóch akumulatorów różnego typu w zespół AGM + LIFEPO4

mkuzbi 23 Feb 2021 18:21 1563 18
Helukabel
  • #1
    mkuzbi
    Level 2  
    HEj,

    To mój pierwszy post na tym forum do tej pory byłem jedynie jego pilnym czytelnikiem. Postaram się poniżej klarownie opisać pytanie.

    Użytkuję pojazd typu kamper i chcę zwiększyć pojemność akumulatorów. Przyszedł mi do głowy pomysł aby zamiast całkowicie zmieniać system na akumulatory LiFePO4 zastosować taki akumulator w połączeniu do istniejącego już systemu z akumulatorem AGM. Wiem, że nie można zwyczaje tych akumulatorów połączyć równolegle dlatego poniżej opisałem jak chcę to rozwiązać.

    Dlaczego wogóle ten pomysł:
    1. koszty, zakładam zakup mniejszego akumulatora LiFePO4 niż gdybym przechodził całkowicie na ten system np.50Ah.
    2. dotychczasowy sprzęt w kamperze nie obsługuje ładowania akumulatora LiFePO4 i żeby w pełni wykorzystać jego potencjał musiałbym wymienić parę kosztownych elementów.
    3. drugi akumulator będzie też miał dodatkowe zadanie utrzymanie systemu Internetu bezprzewodowego/ Router WiFi + GPS.
    4. tańsze LiFePO4 z tego co widzę dają max koło 50A stałego obciążenia a AGM nie ma problemu żeby dać i 600A. W systemie mam do niego podpiętą przetwornicę 1500/3000W która z tego co widziałem bierze nawet 150A przy pełnym obciążeniu.
    6. W zaproponowanym rozwiązaniu akumulatory mogą być od siebie względnie oddalone bo prąd jaki będzie "szedł" kablem nie będzie większy niż 9A/ 12V co ułatwia mi ich rozmieszczenie.

    Pytanie ogólne: co myślicie o poniższym pomyśle na połączenie akumulatorów:?

    Pomiędzy akumulatory chcę wstawić dwie izolowanie przetwornice DC/DC, 12V/12V 9A. Przetwornice mają możliwość regulacji napięcia wyjściowego do 12V + 25% i wbudowany przełącznik wysokoprądowy. Przełącznik ten będzie sterowany modułami przełączającymi zależnymi od napięcia z przekaźnikiem.

    W ten sposób, że:
    1A. Jeśli napięcie na głównym akumulatorze, który jest ładowany z ładowarki 230V oraz alternatora będzie wskazywało na ładowanie np. 13,8V przetwornica się włączy i do LiFePO4 12,8V z BMS popłynie prąd o napięciu odpowiednim do ładowania tego aku.

    2A. Jeśli prąd będzie niższy niż 13,8 będzie następowało rozładowanie aku AGM przetwornica będzie odłączona.

    W druga stronę (druga oddzielna przetwornica i oddzielny moduł sterowania):

    1B. Jeśli napięcie AGM będzie niższe niż 11,8V przełącznik uruchomi przetwornice i prąd z LiFePO4 będzie ładował akumulator AGM - znów napięcie zostanie ustawione odpowiednio dla ładowania AGM.

    2B. Jeśli napięcie AGM przekroczy 12,2V przekaźnik wyłączy przetwornicę.

    Opcja Druga (droga: B) jest w zasadzie opcją awaryjną.

    Zakładam, że akumulator LiFePO4 będzie posiadał system BMS zabezpieczający przed przeładowaniem, zbyt głębokim rozładowaniem, ładowaniem w temp. poniżej 0 stopni.

    Pytania dodatkowe:
    1. Zastanawiam się czy w tym układzie nie podłączyć kontrola MPPT od solarów do akumulatora LiFePO4 ze względu na jego większą sprawność lub ewentualnie rozdzielić prąd ładowania.
    2. Pierwotnie zastanawiałem się czy zamiast ładować AGM z LiFePO4 nie lepiej przełączyć akumulatory przekaźnikiem 80A ale pomyślałem, że w zaproponowanym powyżej układzie mam duże szanase, że nie dojdzie do bardzo głębokiego rozładowania AGM i przedłuży to jego żywotność.
    3. Czy były sens zamienić przetwornicę w części A na dedykowaną do LiFePO4 ładowarkę DC/DC ale wtedy tylko 2A.
    4. Czy nie zjedzą mnie straty prądu na zasilanie przetwornic i przekaźników.
    Starałem się znaleźć informacje o poborze tych urządzeń wychodzi na to, że jeśli są nieaktywne to pobór jest minimalny rzędu 3mA przkaźnik i 20mA przetwornica DC/DC.
  • Helukabel
  • Helpful post
    #2
    Skandahl
    Level 13  
    Straty na tych wszystkich ustrojstwach będą spore i będziesz się wściekał, że krótko będzie działać. Ładowanie jednego aku drugim (nie ważne jakim) to dopiero strata energii. Lepiej dokup drugiego AGM i kontroler ładowania z solarów (odepnie odbiór przy bezpiecznej wartości) - opcja tańsza ale bez komplikowania. Opcja druga zmień całość na LiFePO4. Ewentualnie ładowarka 12V do ładowania tego LiFePO4 podłączona do wyjścia z kontrolera solarów (nie pamiętam tylko czy one są dwukierunkowe) i użycie go to osobnego obwodu np. oświetlenie nocne.
    Kolega w przyczepie ma dwa panele, kotroler i dwa aku AGM 100Ah na podmiankę. Opcja najbardziej uzasadniona ekonomicznie bez zbędnych komplikacji.
  • #3
    mkuzbi
    Level 2  
    Niestety drugiego AGM nie mam gdzie posadzić na tyle blisko, żeby to miało sens, mogę wymienić ale zamiast 100ah wjedzie mi maksymalnie 120ah. Kontroler ładowania z solar'a do LiFePO kosztuje w zasadzie tyle co ładowarka do LiFePO4, musiałbym zmienić też ładowarkę 230V i prawdopodobnie dać inny separator do ładowania LiFePO z alternatora. Inną opcją, którą rozważałem jest wstawienie LiFePO4 i zostawienie starego systemu - efektem będzie stałe niedoładowanie akumulatora.

    Pomysł z przynoszeniem drugiego akumulatora na podmianę z bagażnika nie specjalnie mi pasuje ;)

    Przy pejściu na LiFePO4 martwi mnie tez kwestia maksymalnego poboru więc kawy z ekspresu ciśnieniowego 1200W nie będzie ;( chyba, że zainwestuje w droższy LiFePO4.

    Z tego co piszesz wynika, że pomysł aby przełączać akumulatory ręcznie czy automatycznie był lepszy + ładowanie LiFePO4 w momencie podłączenia do 230V, ewentualnie są też kontrolery na 2 akumulatory.
  • Helukabel
  • #4
    Skandahl
    Level 13  
    Myślę, że bez inwestycji rzędu 3 tysięcy minimum nie przejdziesz całkiem na LiFePO4. Tyle będzie kosztować konkretne aku ponad 200 Ah (z prądem minimum 150A ciągłego) plus ładowarka. Na aliex to już niezłe cuda można kupić. Ewentualnie dać w samej części mieszkalnej instalacje 24V poprzez przetwornice 12/24 do instalacji w aucie. Mniejszy przekrój kabla i wyższa skuteczność, bo przy 12 woltach to duże obciążenia wymagają grubszych kabli. Temat ciekawy :)
  • #5
    matek-23
    Level 14  
    Trochę odkopuję temat, ale mam ten sam problem. Nie w kamperze, ale na łódce. Mam akumulator AGM 100Ah i mały LiFePo4 20Ah. Moje pytanie dotyczy napięcia ładowania akumulatorów AGM i LiFePo4. Słyszałem, że akurat te dwa typy mają takie samo napięcie ładowania (czyli może być ta sama ładowarka). I ja tak robię, ładuję tą samą ładowarką. Ładowarka wyłącza się przy napieciu 14,7 V. Czy to jest błąd? Czytam powyższe posty i tam jest, że napięcia ładowania AGM i LiFePo4 są różne. Może ktoś podać jakie są prawidłowe?
  • #7
    matek-23
    Level 14  
    Jeśli 14,7V ma kwasowy to 3,67x4 daje 14,68V dla LiFePO4. Czyli tyle samo. Więc jak to się ma do tego, że napięcia ładowania są różne, jak wychodzi, że takie same. Różne na ogniwo, ale na cały akumulator to samo. Krzywe ładowania może są różne, ale jak ładowarka daje dajmy na to 2/4/8 lub 10A i odcina ładowanie przy napięciu 14,7 V, to co przeszkadza ładować te akumulatory połączone rónolegle (ustawiając prąd ładowania na "mniejszy" akumulator).
    Przy rozładowywaniu, to już jest inaczej, bo LiFePo4 będzie szybciej się rozładowywał (ze względu na charakterystykę rozładowania), więc trzeba to uwzględnić, ale do ładowania myślę, że można stosować te same "ładowarki"
  • #8
    MichałS
    Level 29  
    matek-23 wrote:
    Jeśli 14,7V ma kwasowy to 3,67x4 daje 14,68V dla LiFePO4. Czyli tyle samo. Więc jak to się ma do tego, że napięcia ładowania są różne, jak wychodzi, że takie same.

    Ale gdzie jest napisane że różne? Aku o różnych technologiach wykonania nie wolno łączyc razem ze względu na prądy wyrównawcze. Łatwo wyobrazić sobie że aku AGM ładuje LiFePO4 prądem 300A w chwilę po połączeniu razem.
  • #9
    matek-23
    Level 14  
    Mam tak połączone od dwóch sezonów i działa, więc wyobrażać można sobie różne rzeczy... Po pierwsze jeśli AGM połączony jest równolegle z LiFePo4 to nigdy na AGMie nie jest wyższe napięcie, tylko niższe (więc te miliony Amper nie popłyną). Po drugie jak LiFePo4 ma BMS, który odłącza , żeby nie przeładować i nie rozładować "do końca", to też tej sytuacji nie będzie. Inna sprawa (pisałem), że bez problemu można ładować te 2 typy połączone równolegle jedną ładowarką (jednocześnie), bo napięcie naładowania (odcięcia ładowania) są takie same, ale przy rozładowywaniu już jest inaczej. LiFePO4 rozładowywuje się , nazwijmy to szybciej (najpierw), ale w niczym to nie przeszkadza, bo - pisałem- BMS pilnuje ....więc podsumowując: Mam 100Ah AGM i 20Ah LiFePO4 i działa bez problemu od dwóch lat. Trzeba zwracać tylko uwagę przy łączeniu aku, aby były naładowane najlepiej do pełna. Mają tą samą wartość napięcia (lub zbliżoną) i prądy wyrównawcze są rzędu 1- do max. kilku amperów.
  • #11
    matek-23
    Level 14  
    MichałS wrote:

    Ale gdzie jest napisane że różne? Aku o różnych technologiach wykonania nie wolno łączyc razem ze względu na prądy wyrównawcze. Łatwo wyobrazić sobie że aku AGM ładuje LiFePO4 prądem 300A w chwilę po połączeniu razem.

    Nie napisane, że różne, ale żeby popłynął prąd wyrównawczy - na dokładkę taki potężny - to jak to możliwe przy takich samych napięciach?? Poza tym, jeśli "pociągniemy" 300 A z aku AGM, to napięcie na nim siędzie co najmniej do 10,5V (albo i lepiej), więc co najwyżej tyle musiałby mieć LiFePo4 w momencie łączenia. To taki aku chyba na złomie może tylko pracować.

    Dodano po 5 [minuty]:

    MichałS wrote:
    Nie wolno łączyć równolegle aku. o różnej technologii wykonania. Zbliżone napięcie absolutnie nie świadczy o identycznym poziomie naładowania.

    Potem jakiś Czytelnik tak zrobi, zniszczy sobie aku, albo dojdzie do zagrożenia, a autor oczywiście schowa głowę w piasek.

    Po pierwsze piszemy o technoligii AGM i LiFePo4, nie o innych. Po drugie gdzie jest napisane, że te same napięcia to ten sam poziom naładowania. Po trzecie jeśli połączysz dwa aku o tych samych napięciach, to bez względu na to jakie to są akumulatory i jak by nie były naładowane, to żaden wyrównawczy prąd 300 amperowy nie popłynie (przy tych samych napięciach żaden prąd nie popłynie). Inaczej się będą oczywiście rozładowywały jak z nich będziemy korzystać, ale o tym pisałem. Głowę w piasek oczywiście schowam - jak tak mówisz to wiesz co piszesz.
  • #13
    rstlen29

    Level 22  
    MichałS wrote:
    Nie wolno łączyć równolegle aku. o różnej technologii wykonania. Zbliżone napięcie absolutnie nie świadczy o identycznym poziomie naładowania.

    Potem jakiś Czytelnik tak zrobi, zniszczy sobie aku, albo dojdzie do zagrożenia, a autor oczywiście schowa głowę w piasek.


    Jedyny taki przypadek występuje chociażby przy uruchamianiu samochodu z rozładowanym akumulatorem drugim podkaczonym na kablach z innego auta przy czym trzeba pamiętać żeby masy akumulatorów podłączyć przez obudowę silnika - masę a ich rezystancja może uchronić akumulatory przed uszkodzeniem przy dużym prądzie rozruchu i różnych rezystancjach wewnętrznych akumulatorów bez względu na ich wielkość i pojemność Ah

    Również opis i uzasadnienie dla przedmówcy który prosił o wyjaśnienie
  • #16
    matek-23
    Level 14  
    Toś dołożył teraz do pieca, jeśli twierdzisz, że dwa nowe, takie same akumulatory nie łączy się bo grożą wybuchem !!! To wyrzuć laptopa (a przynajmniej baterię) bo Ci wybuchnie. Tam są akumulatory połączone również równolegle i również niektóre bezpośrednio! I to LI-Ion, czyli te wybuchające!!!
  • #17
    prose
    Level 35  
    rstlen29 wrote:
    Nawet dwa nowe naladowane akumulatory takie same będą miały różna rezystancje Nie łączy się ich bezpośrednio chociażby przez zagrożenie ich wybuchem.
    Ja mam parę lat AGM i jakoś nie wybuchły.Tego samego typu można łączyć równolegle i szeregowo i nic się nie stanie.
  • #18
    Antoni42
    Level 14  
    rstlen29 wrote:
    masy akumulatorów podłączyć przez obudowę silnika - masę a ich rezystancja może uchronić akumulatory przed uszkodzeniem przy dużym prądzie rozruchu i różnych rezystancjach wewnętrznych akumulatorów bez względu na ich wielkość i pojemność Ah


    Nie wiem dokładnie o rezystancji czego mówisz, ale masa gdziekolwiek byś nie podłączył ma rezystancję zbliżoną do kabli połączeniowych - więc bez przesady prądu to ona akurat specjalnie nie ogranicza. Z łączeniem mas, zamiast bezpośrednio biegunów akumulatorów bardziej chodzi o:
    1. względy bezpieczeństwa (podczas połączenia z dużym pradwopodobieństwem dochodzi do przeskoku (iskrzenia), a w pobliżu akumulatorów samochodowych tj. kwasowo-ołowiowych może znajdować się trochę wodoru, który wymieszany z powietrzem może stworzyć mieszaninę wybuchową i chodzi o to, by nie iskrzyć w tej wybuchowej atmosferze;
    2. mniejsze ryzyko zwarcia (pomylenia + z minusem lub przypadkowego zwarcia biegunów/klem/zacisków kabli;
    3. no i pozostaje jeszcze kwestia mitycznego "spływu masy".

    Co do prądu rozruchowego, to zawsze będzie zamykał się przez karoserię (masę) i w związku z tym oraz dodatkowo celem zmniejszenia jego oporów, to niektórzy zalecają łączenie bezpośrednio do bieguna masowego w "dobrym" akumulatorze, a poprzez masę jedynie w tym "rozładowanym".

    Z kolei co do mieszaniny wybuchowej, to szczerze mówiąc w praktyce obawiam się, że gdybym nawet chciał spowodować wybuch, czy chociaż zapłon wskutek pojawienia się iskry bezpośrednio przy akumulatorze, to musiałbym się bardzo postarać, mieć wielkie szczęście, a i tak pewnie by mi się nie udało... więc to są trochę wymyślane bujdy w imię tego, że do wszystkiego trzeba stworzyć jakąś teorię, żeby nie było za prosto... :-) - oczywiście uprzedzając możliwe oburzenie niektórych - mam tu na myśli jedynie klasyczną sytuację, czyli oba pojazdy na wolnym powietrzu, z otwartymi maskami i podobnie znajdujące się w nich akumulatory też nie zamknięte w jakichś obudowach, tylko z dostępem świeżego powietrza (zwłaszcza od góry).
  • #19
    matek-23
    Level 14  
    Antoni42 wrote:

    Z kolei co do mieszaniny wybuchowej, to szczerze mówiąc w praktyce obawiam się, że gdybym nawet chciał spowodować wybuch, czy chociaż zapłon wskutek pojawienia się iskry bezpośrednio przy akumulatorze, to musiałbym się bardzo postarać, mieć wielkie szczęście, a i tak pewnie by mi się nie udało... więc to są trochę wymyślane bujdy w imię tego, że do wszystkiego trzeba stworzyć jakąś teorię, żeby nie było za prosto... :-) - oczywiście uprzedzając możliwe oburzenie niektórych - mam tu na myśli jedynie klasyczną sytuację, czyli oba pojazdy na wolnym powietrzu, z otwartymi maskami i podobnie znajdujące się w nich akumulatory też nie zamknięte w jakichś obudowach, tylko z dostępem świeżego powietrza (zwłaszcza od góry).

    Będąc młodym szczylem (teraz trzeba przyznać, że nie za mądrym w tej kwestii), podczas ładowania akumulatorów (odkręcało się wtedy obowiązkowo korki), podpalaliśmy zapałkami wydobywający się wodór. Efektownie to "wybuchało". Dało radę tak "strzelać" ale tylko w końcowej fazie ładowania jak już elektrolit gazował. I co więcej, cel jak wiadomo było 6 - "strzelało się" po kolei w poszczególnych otworach, czyli nie strzelał wodór z sześciu cel na raz, tylko w tej, którą się podpaliło. Piszę to, nie po to by nie zachowywać ostrożności przy akumulatorach (wręcz przeciwnie), ale rzeczywiście zgadzam się z przedmówcą...że do wszystkiego trzeba stworzyć jakąś teorię, żeby nie było za prosto... :)