Enbanks Lithium system - erfarenheter?

[hallq 1]

Hej

Står inför att uppgradera en del i mitt elsystem till vår segelbåt. Vi lutar att att tar bort Startbatteriet (blybatterie) och endast ha en gemesam batteribank i lithium. Vi kommer även att byta motors generator ( vi har en Yanmar 30 hk motor med tillhörande generator) till en generator som kan leverar 225 ampere samt har större möjligheter till inställningar och bättre kylning. Elsystemet är byggt i princip bara på Victron komponeter men regultorn är en Arco Zeus som är kompatibel med Victrons alla delar. 

 

Min fråga är egentligen om någon här kör enbanks system och hur det fungerar. 

[IngemarE 3 619]

Den största utmaningen är nog att säkerställa att batteriets/batteriernas BMS totalt klarar den ström som startmotorn drar, inklusive en hel del marginal då den inte är konstant och kan t ex peaka rätt ordentligt innan motorn börjat snurra.

 

LiFePO4-batterier med BMS har den generella akilleshälen att just maxströmmen ofta är begränsad jämfört med blybatterier. Men med flera batterier i parallell som var och en har en riktigt kraftigt specad BMS så visst kan man klara det. Jag kör t ex 4hk akterpropeller m.m. på 3x LiFePO4 (150A kontinuerligt ur varje batteri, 300A peak), en motor som i princip motsvarar en startmotor, och det fungerar utmärkt.

 

En risk man också bör ta i beaktande är att en BMS är en felkälla, såtillvida att den tvärt kan koppla bort batteriet om den - rätt eller fel - känner av t ex överspänning eller överlast. Då uppstår en s.k. "Load Dump" puls eftersom generatorn blir av med lasten. En riktigt ful och hög spänningsspik (inte sällan 70-100V i ett 12V-system) som klingar av efter några tiondels sekunder. Men inte sällan har generatorns dioder då knäckts, och även annan elektronik kan ha farit väldigt illa.

 

Med den storleksökning på generator som ni tänkt er tillkommer en del annat att tänka på. Inte minst drivning av den från motorn, då det (i alla fall teoretiskt) kan bli uppåt 4-5hk av motorns totalt 30hk som t ex skall överföras av kilremmen. Något den inte är gjord för i ursprungsdesignen. Dubbla remmar eller platt multirem dimensionerad för kraften kan vara en nödvändig ombyggnad.

 

Du skriver inte varför du vill bygga om. Jag hade nog behållit lösningen med dubbla batteribanker med ett blybatteri på motorsidan. Kostar så lite och minimerar en hel del risker då det är en enkel "grundsetup" för att kunna starta motorn utan extra elektronik. Och om startbatteriet är kasst kan man ju alltid ha en stump startkabel i beredskap och bygla över till förbrukarbanken.

 

[anuba 417]

Den där Arco Zeus var en spännande produkt. Jag har inte sett något liknande förut. Den verkar hantera problemet med överhettade generatorer. Förvisso till ett högt pris.
Jag kunde inte läsa på om den klarar att hantera en sk load-dump som IngemarE nämner. 
Men så sp många kablar borde ha förutsättningar att hantera ett avbrott i laddningen. Du får kolla med tillverkaren. 

Som redan har nämnts är det BMSen som är den svaga länken. Lösningen att parallellkoppla flera batterier med var sin BMS kan lösa det problemet. 
Det har hänt lite på BMS sidan. Den populära JK smart BMS finns nu i en 300 A version här,  jk-b2a8s30p

https://www.banggood.com/sv/JIKONG-BMS-Battery-Protection-Board-with-6-Interfaces-GPS-or-RS485-or-CAN-or-Display-or-Heat-or-NTC-Smart-Active-Balance-BMS-40A-60A-80A-100A-200A-300A-Lifepo4-Li-Ion-Lto-18650-Battery-BMS-p-2024037.html?akmClientCountry=SE&cur_warehouse=CN&ID=6329740&rmmds=search

 

Två sådana ger 600A. 

 

Det innebär att bör bygga dina batterier själv för att ha kontroll hur mycket ström du kan ta ut utan att grilla BMS eller batteri. Kablar och anslutningar skall ju också klara startströmmen. Vissa billiga drop LFP-batterier är inte byggda för ändamålet. 
 

Men personligen ser jag ändå rätt riskabelt med singlebank. Man vill vara säker på att motorn alltid startar.  Ett extra litet blybatteri är en enklare lösning. 

 

[Mackey 4 471]

10 minuter sedan skrev anuba:

Ett extra litet blybatteri är en enklare lösning. 

Det var det jag hade tänkt föreslå, ett jättelitet blybatteri.

 

Vi har haft ett 10 Ah MC-batteri som startbatteri till vår Beta 25, en 25 hk marinkonverterad Kubotadiesel.

 

Vi bytte motor inför säsongen 2017 och det har fungerat klockrent i 8 år. Vi valde den lösningen för att få plats med ett extra förbrukningsbatteri.

 

Batteriet är mindre än ett mjölkpaket och man lyfter det nästan lika lätt som ett mjölkpaket också. Det kostade drygt 300:- kronor på Biltema.

[hallq 1]

Tack för feedback allihop. Jag funderar vidare och tar med mig era punkter. Anledning till byte är flera (Kan utöka banken med 200 amp om jag ersätter bly, möjlighet att då använda banken till en kommade bogpropeller utan extra batteri i fören, snabbare laddning, slippa ha tvp typer att bateri)

 

Återkommer en uppdatering

[IngemarE 3 619]

Bogpropeller är samma "dilemma" som med startmotorn - räkna med att en 4hk kan dra 350A, vilket du måste dimensionera batteriernas BMS för. Dimensionera inte efter vad BMS anges att klara "kortvarigt" för allt som inte är uttryckligen kontinuerlig tålighet innebär att något far illa vid den lasten, dvs inte klarar det så länge. Sedan har LiFePO4 lite högre grundspänning och framförallt sjunker inte så mycket vid belastning som ett blybatteri gör. Då blir det ytterligare lite högre ström (och snurr) jämfört med bly.

 

Extra batteri i fören har väl egentligen inget med batteritypen att göra, utan snarare om man vill lägga pengar på lite grövre/längre kablar. Om batteribanken sedan är bly eller något annat - där den nu sitter - spelar nog mindre roll. Eller hur menar du ?

 

Egenbygge av batterier har nämnts, men det finns även "12V"-batterier i standardstorlekar med BMS som klarar lite mer än de flesta. Dock gäller det som sagt att lusläsa databladen, oavsett vilken lösning man väljer.

[skippeer 421]

Alltid bra att bolla tankar med teoretiskt kunniga och lyssna på de som har praktisk erfarenhet av olika lösningar.

GENERATOR
Generator som laddar upp till 70-100 A klarar en enkel V rem av att driva.
Siktar du på 225 A nettoladdning behöver du serpentinrem dessutom är rekommendationen från kunniga såsom Rod Collins att small case generatorer blir överhettade. Rekommendation som är vanlig för långt och hållbart generatorliv är nedstrypning av max ström med ca 20%.

Googla på "alternator hot ventilation" så förstår du hur vanligt detta är.
Vår 170 A generator är nedstrypt till ca 110 A, bättre ventilation är med på att göra listan. Idealet är att dioderna är utflyttade från motorrummet.

Finns en svensk kille som kör med vattenkyld generator men det är för komplicerat för min del.
 

HYBRID SYSTEM (AGM & LFP)
Bifogar ett kopplingsschema hur jag våren 2022 byggt om vårt elsystem, alla förbrukare kopplade till LFP cellerna förutom inbrottslarmet som är kopplat till startbatteriet mtp vintern när LFP stängs ned.
BatteryBalance sålde ett paket med en design baserad på att all laddning sker mot AGM startbatteri.

"X2 BMS" styr laddning av LFP cellerna mha 500 A relä/kontaktor.

Balmar XT 170 / MC 618 (med J10 serpentin drivrem) slutar tillfälligt att ladda 2-3 sekunder innan BMS stoppar laddning av LFP cellerna vilket skyddar generatorns dioder.
Bogpropeller och ankarspel kopplade mot service batteriet/LFP som är placerade mitt i båten. Tack vare högre normal spänning / lägre spänningsfall vid hög belastning är det mer fart på bogpropellern.
Original kablar från elskåpet mitt i båten fram till bogpropeller, pressat nya 95 mm2 kablar mellan LFP och kopplingsblocken för laddning och förbrukning.

ENBANKS SYSTEM (LFP)
En längeseglare som delar med sig av både teknik och seglingar har en blogg där de bla laddat upp artiklar från klubbtidningar som han fått publicerat.
Denna länk går till en beskrivning av Sally's enbatteribank lösning som de har använt i några år med gott resultat (Odysse är medlemstidning för SXK Medelhav).
http://www.seglingsresor.se/wp-content/uploads/2022/01/Odysse-1-21-low.pdf
http://www.seglingsresor.se/wp-content/uploads/2019/10/Odysse3_19-1.pdf

 

 

Redigerad lördag kl 17:46 av skippeer

[Mackey 4 471]

3 timmar sedan skrev hallq:

slippa ha tvp typer att bateri)

1. Varför vill du slippa ha ett traditionellt blybateri som startbateri?
2. Vilka är fördelarna med att slippa ett blybatteri som startbatteri?
3. Vilka ev. nackdelar ser du med att inte ha ett blybatteri som startbatteri?

[Lintott 1 901]

Förra vintern byggde jag om i batteriboxen.

 

Tidigare lösning var en enbankslösning med AGM-batterier och lågspänningsbrytare för att försäkra mig om att alltid kunna starta motorn.

 

Ny lösning är en tvåbankslösning med AGM startbatteri och LFP förbrukningsbatteri.

 

Mina skäl för att byta till tvåbankslösning (det var en hel del omplanering och kabelarbete så det hade varit enklare att behålla enbankslösningen):

* Säkerställa motorstart. Det hade nog inte varit problem med enbanks LFP-lösning men en viktig parameter. LFP/BMS-lösningar uppträder like annorlunda än blybatterier vid låg spänning, är batteriet nära bottenspänningen så kan BMS slå av vid försök att starta motorn.

* Säkra generatorn från spikar när/om BMS slår ifrån. Detta var mitt i särklass viktigaste skäl för att välja tvåbankslösningen.

 

LFP-batterier kan laddas ur så mycket mer än bly så att ge plats för ett litet startbatteri med bly kändes inte som någon stor uppoffring i förhållande till tryggheten i att inte köra sönder något på grund av de säkerhetsfunktioner som jag anser är absolut nödvändiga i ett LFP-system. Jag har i alla fall så oerhört många fler Ah att utnyttja efter bytet till LFP. Å så går laddningen av förbrukarbanken så oerhört mycket snabbare efter bytet.

 

Jag har kvar Yanmar 80A generator på min 30hp-motor. Generatorn skyddas av en Victron Orion 12/50 DC/DC. Det har fungerat bra för mig (när jag så småningom fick en fungerande enhet, jag har reklamerat två enheter med tillverkningsfel). Utan inkopplad Orion så laddade generatorn drygt 65A och då steg generatortemperaturen till sådan nivå att jag stängde laddningen med hjälp av BMS. Motorn säckade märkbart när BMS slogs till för laddning av LFP -banken under perioden som Orion inte var installerad p.g.a. reklamationsstrulet.

 

Med större generator så går det att parallellkoppla flera Orion och ställa in dem så motorn inte storknar p.g.a. för hög laddning.

[hallq 1]

Hej alla. Jag får överväga all information jag får här.

 

Jag tror att när vi tittar 10 år framåt så kommer många nya större båtar ej ha blybatteri utan bara lithium (i och med prissänkningar i kombination med med alla fördelar) och man anpassar generator och regulator efter detta. Jag är vill testa detta och se hur långt man kan komma idag. Kan bli att att det blir ett separat bly för start men just undersöker lithium med en-bankslösning. Varvet är i kontekt med Victron för att få rätt komponenter och feedback ang ny regulator, bms osv.

 

Tack för alla svar!

/Daniel

[Vestergren 33]

Din regulator verkar agera som en BMS så du borde kunna installera lösa celler och sen låta den sköta resten med deras generator, antar det är den du siktar på då de hade en på 225. 

 

Lime power och ex Ran sailing(YouTube)har installerat en banks lösningar utan regulator med framgång. 

 

Sen vet jag inte skillnaden i risk med att ha ett BMS batteri jämfört med ex en dc/dc laddare som även den kan fallera, båda borde ge ström spikar. 

 

Jag röstar för 👍

[hallq 1]

Hej "Vestergren",
Stämmer, det är Arco generator 225 tillammanans med Zeus Arco som vi går på. I och med denna lösning kan man styra och anpassa alla värden för att få en så bra lösning som möjligt med tanke på avvägning mellan,
1. tillförlitlighet (förmåga att starta , att banken ej laddar ur etz)
2. förmåga att fylla batteribanken snabbt (då man som segelbåt helst kör motorn så lite som möjligt;)
3. värme
4. modern lösning som ligger i framkant ( tänker potentiellt även byta ut gasol i köket)

 

Det kommer bli större slitage på rem men vi har redan idag en annan typ av rem (ej V-rem) som klarar av en större generator. 

Tack för alla tips. Värdefullt. Just nu ligger ett sjökort över skärgårshavet på köksbordet för sommarens segling.

 

/Daniel
 

[peterseglare 18]

Jag har haft en enbankslösning med litium sedan 2019. Den driver allt, även bogpropellern, på min båt. Eftersom jag inte hittade produkter som inte krävde att jag skulle behöva byta ut saker som fungerade byggde jag en egen lösning. Har beskrivit den på hlpdata.se, där jag även säljer min BMS till de som vill bygga en liknande lösning.

 

[Mackey 4 471]

Det finns flera trådar om LFP-batterier, men jag väljer denna för min fundering.

 

Jag har kollat lite på lagring av LFP-batterier och användning av LFP-batterier vid låg temperatur och det verkar variera rätt mycket hur mycket kyla de tål att lagras i och vid vilken temperatur de mer eller mindre slutar att fungera i.

 

1. Hur har ni som använder LFP-batterier tänkt och agerat kring lagring och användning vintertid?
2. Vad händer om man lagrar LFP-batterier för kallt?
3. Hur kallt kan det vara ombord och era LFP-batterier fortfarande fungerar?

[ChristerN 2 510]

Följer med spänning svaren.

Har ingen erfarenhet men dristar mig till att svara på p3.

3. Om man inte har en välfungerande BMS som slår av strömmen vid minus-grader, vilket inte alla gör, så kan det vara riktigt kalla nordiska nätter och batterierna "fungerar" fortfarande. (Dock inte så länge om man får tro vetenskapen.)

[Vestergren 33]

1.

Jag låter mitt vara kvar i båten, används inte och kablar frånkopplade, södra Sverige.Kopplar upp mig några gg per vinter för att kolla SOC så att allt ser ok ut. Har funkat med båda de litium batterierna jag haft i två olika båtar. 

 

2.

Har haft mina i minusgrader möjligen i ngn månad utan problem. (Drop in med BMS)

 

3.

Generellt säger man att man inte ska ladda i minusgrader, men man kan ladda ur.

 

Och om båten ligger i vatten så kommer båten troligen ha minst 0c i motorutrymmet, troligen ett par grader högre. Jag har legat infryst och fortfarande hade jag plusgrader i motorutrymmet. Men hade landström kopplat till frostvakt för att undvika sjövatten etc fryser i genomföringar mm så båten höll alltid minst ngn plusgrad, men frostvakten gick betydligt mindre än vad jag trodde. 

 

Så att ha lifepo4 i båten under vintern var aldrig ett problem för mig. 

[Lintott 1 901]

3 timmar sedan skrev Mackey:

Det finns flera trådar om LFP-batterier, men jag väljer denna för min fundering.

 

Jag har kollat lite på lagring av LFP-batterier och användning av LFP-batterier vid låg temperatur och det verkar variera rätt mycket hur mycket kyla de tål att lagras i och vid vilken temperatur de mer eller mindre slutar att fungera i.

 

1. Hur har ni som använder LFP-batterier tänkt och agerat kring lagring och användning vintertid?
2. Vad händer om man lagrar LFP-batterier för kallt?
3. Hur kallt kan det vara ombord och era LFP-batterier fortfarande fungerar?

1. De sitter kvar i båten precis som jag alltid gjort med mina blybatterier. Enda skillnaden är att jag dragit ur kablarna till BMS så den inte kan dra tjuvström. Max självurladdning mindre än 1% är mindre än vad blybatterier presterar.

 

2. Med mina LFP-celler händer ingenting. Enligt specen (se nedan) så ska de kunna användas ner till minus 45 grader C. Mina celler är dopade med yttrium som förbättrar köldegenskaperna. Jag har vid ett tillfälle varit ute i minus 43 uppe i Norrlands inland. Det var ruskigt kallt. Jag tror inte att jag kommer att få uppleva samma låga temperatur i mellansverige där mina LFP-celler finns.

 

3. Minus 45 enligt specen. Jag valde inte fabrikat för att kunna använda dem vid denna låga temperatur, de bara råkade ha denna egenskap. Tillverkaren presenterar t.o.m urladdningskurvor för 0,5C vid temp ner till minus 45. (se nedan)

 

 

[anuba 417]

2024-12-07 vid 18:13 skrev skippeer:

Alltid bra att bolla tankar med teoretiskt kunniga och lyssna på de som har praktisk erfarenhet av olika lösningar.

GENERATOR
Generator som laddar upp till 70-100 A klarar en enkel V rem av att driva.
Siktar du på 225 A nettoladdning behöver du serpentinrem dessutom är rekommendationen från kunniga såsom Rod Collins att small case generatorer blir överhettade. Rekommendation som är vanlig för långt och hållbart generatorliv är nedstrypning av max ström med ca 20%.

Googla på "alternator hot ventilation" så förstår du hur vanligt detta är.
Vår 170 A generator är nedstrypt till ca 110 A, bättre ventilation är med på att göra listan. Idealet är att dioderna är utflyttade från motorrummet.

Finns en svensk kille som kör med vattenkyld generator men det är för komplicerat för min del.
 

HYBRID SYSTEM (AGM & LFP)
Bifogar ett kopplingsschema hur jag våren 2022 byggt om vårt elsystem, alla förbrukare kopplade till LFP cellerna förutom inbrottslarmet som är kopplat till startbatteriet mtp vintern när LFP stängs ned.
BatteryBalance sålde ett paket med en design baserad på att all laddning sker mot AGM startbatteri.

"X2 BMS" styr laddning av LFP cellerna mha 500 A relä/kontaktor.

Balmar XT 170 / MC 618 (med J10 serpentin drivrem) slutar tillfälligt att ladda 2-3 sekunder innan BMS stoppar laddning av LFP cellerna vilket skyddar generatorns dioder.
Bogpropeller och ankarspel kopplade mot service batteriet/LFP som är placerade mitt i båten. Tack vare högre normal spänning / lägre spänningsfall vid hög belastning är det mer fart på bogpropellern.
Original kablar från elskåpet mitt i båten fram till bogpropeller, pressat nya 95 mm2 kablar mellan LFP och kopplingsblocken för laddning och förbrukning.

ENBANKS SYSTEM (LFP)
En längeseglare som delar med sig av både teknik och seglingar har en blogg där de bla laddat upp artiklar från klubbtidningar som han fått publicerat.
Denna länk går till en beskrivning av Sally's enbatteribank lösning som de har använt i några år med gott resultat (Odysse är medlemstidning för SXK Medelhav).
http://www.seglingsresor.se/wp-content/uploads/2022/01/Odysse-1-21-low.pdf
http://www.seglingsresor.se/wp-content/uploads/2019/10/Odysse3_19-1.pdf

 

 

Har du läst manualen till Arco Zeus? . Det är ju en tempstyrning av generatorn för att slippa överhettning.  Den är till och med kompatibel med Victrons BMS.
Nu kan du lägga in den i din lista på tips. 😉

[skippeer 421]

Ej läst Arco manualer.

När jag beställde prylar våren 2023 hade jag inte uppdaterat mig tillräckligt, gick på gammal info och köpte Balmar prylar.
Balmar regulatorer har haft temperaturreglering sedan länge samt rem reglering på MC614 och nu på MC618 fältström reglering.

Avsaknaden av några finesser som Zeus är inte idag tillräckligt starka för köp av ny regulator.
Skulle både den nya MC618 och reserven MC614 gå sönder så blir läget ett annat.

Redigerad söndag kl 22:53 av skippeer

[Mackey 4 471]

18 timmar sedan skrev Lintott:

2. Med mina LFP-celler händer ingenting. Enligt specen (se nedan) så ska de kunna användas ner till minus 45 grader C.

Minus 45°C lär ju räcka för de allra flesta, men...

 

När jag kollade så såg jag LFP-batterier som inte skulle förvaras vid lägre temperatur än minus 20°C och så kallt kan det ju bli även ganska långt söderut. De behöver ju inte fungera vid den temperaturen, men det är ju bra om man vet om att man ska ta hem batterierna eller inte.

[Mackey 4 471]

23 timmar sedan skrev Mackey:

Jag har kollat lite på lagring av LFP-batterier och användning av LFP-batterier vid låg temperatur och det verkar variera rätt mycket hur mycket kyla de tål att lagras i och vid vilken temperatur de mer eller mindre slutar att fungera i.

1. Hur har ni som använder LFP-batterier tänkt och agerat kring lagring och användning vintertid?
2. Vad händer om man lagrar LFP-batterier för kallt?
3. Hur kallt kan det vara ombord och era LFP-batterier fortfarande fungerar?

Jag har kollat lite slumpmässigt på bort mot 10 LFP-batterier, både på dyra och billiga batterier och många har liknande spec.

Charge Temperature：0℃ to 50℃ / 32℉ to 122℉

Discharge Temperature：-20℃ to 60℃ / -4℉ to 140℉

Storage Temperature：-10℃ to 50℃ / 14℉ to 122℉

 

Temperaturer för laddning och urladdning är ju inte så viktigt i båtar, men batterier i husbilar och husvagnar kan ju ligga risigt till om de inte monteras där det är lite mindre kallt.

 

Även om det funkar att ha kvar batterierna i båten även om det blir minus 20°C eller kallare, så kan det ju vara bra att vara medveten om att man kan få problem med ev. garantier om man inte bryr sig om att se till att batterierna förvaras enligt leverantörens spec.

 

Det verkar kunna hända något med elektrolyten när det blir för kallt så att prestanda kan försämras även när batterierna tinat.

[Lintott 1 901]

2 timmar sedan skrev Mackey:

Minus 45°C lär ju räcka för de allra flesta, men...

 

När jag kollade så såg jag LFP-batterier som inte skulle förvaras vid lägre temperatur än minus 20°C och så kallt kan det ju bli även ganska långt söderut. De behöver ju inte fungera vid den temperaturen, men det är ju bra om man vet om att man ska ta hem batterierna eller inte.

 

2 timmar sedan skrev Mackey:

Jag har kollat lite slumpmässigt på bort mot 10 LFP-batterier, både på dyra och billiga batterier och många har liknande spec.

Charge Temperature：0℃ to 50℃ / 32℉ to 122℉

Discharge Temperature：-20℃ to 60℃ / -4℉ to 140℉

Storage Temperature：-10℃ to 50℃ / 14℉ to 122℉

 

Temperaturer för laddning och urladdning är ju inte så viktigt i båtar, men batterier i husbilar och husvagnar kan ju ligga risigt till om de inte monteras där det är lite mindre kallt.

 

Även om det funkar att ha kvar batterierna i båten även om det blir minus 20°C eller kallare, så kan det ju vara bra att vara medveten om att man kan få problem med ev. garantier om man inte bryr sig om att se till att batterierna förvaras enligt leverantörens spec.

 

Det verkar kunna hända något med elektrolyten när det blir för kallt så att prestanda kan försämras även när batterierna tinat.

Ja, det är "som vanligt", det gäller att läsa specen för det man köpt (eller ännu hellre läsa specen innan man köper...) så man vet hur grejorna ska skötas.

 

Jag har sett dropin där både laddning o urladdnings-ström var så låg att batteriet var i stort sett oanvändbart, men det var billigt...

 

Är det någon som sett reklam för LIME-Powers 12V LFP utan BMS på senare tid? De hävdade att BMS var onödigt om cellerna i den tillslutna burken var väl balanserade vid tillverkningen. Det verkar inte vara så många som litar på det längre. (De var dessvärre inte billiga...)