Convertire un caricabatterie Lima per batterie LiFeYPo4

Ciao forum,

Mi chiamo Hermann, ho 66 anni e vivo con mia moglie sul nostro catamarano in Grecia.

Spero di trovare le risposte giuste alle mie domande in questo forum.

Mi trovo nella fase di pianificazione per l'installazione di batterie LiFeYPo4 al posto delle batterie al piombo sulla mia imbarcazione.
Per garantire una corretta carica delle batterie LiFeYPO, le celle vengono monitorate tramite un sistema di gestione della batteria (BMS) e la carica viene interrotta quando viene raggiunta una tensione precisamente definita.

E ora, per quanto riguarda il mio problema:
Vorrei caricare le batterie, tra le altre cose, con un potente generatore di corrente. Quando viene raggiunta la "tensione di carica massima", non posso semplicemente disconnettere l'alternatore dalla rete di bordo, altrimenti probabilmente si danneggerebbe.
Il BMS emette un segnale quando viene raggiunta una determinata tensione, con il quale posso controllare un relè.
Posso utilizzare il relè per semplicemente interrompere l'alimentazione della tensione di eccitazione DF e, di conseguenza, interrompere il processo di carica?
Esiste la possibilità di accedere al cavo DF e farlo uscire dalla centralina Lima?

Saluti dalla Grecia.
Hermann.

Ciao Herrmann,
Corretto, se si interrompe improvvisamente il carico sulla batteria, si verifica un picco di tensione. (Parola chiave di ricerca su Google: "load dump"). Le vecchie lampade alogene danneggiano i diodi, mentre quelle più recenti utilizzano diodi Zener, riducendo così il rischio di danni.
Tuttavia, il BMS non è un carico ohmico; probabilmente assorbe energia dal tuo alimentatore con impulsi. Questo non farà sicuramente bene alla città di Lima, che è già molto sporca.
Presumo che la Lima sia collegata a un motore diesel che a volte funziona, ma nella maggior parte dei casi no. Dato che il motorino di avviamento del diesel assorbe correnti elevate per un breve periodo, lascerei l'impianto elettrico del diesel completamente originale e separerei il "circuito di alimentazione" con le batterie LiPo da esso. In questo modo, la batteria al piombo rimane contenuta come stabilizzatore di tensione.

Quando il motore è in funzione, è possibile caricare la batteria di servizio tramite la rete di bordo; altrimenti, si può eventualmente utilizzare l'energia solare o eolica.
Alcune informazioni sul problema le trovi anche su microcharge.de (non siamo parenti o imparentati).

Ciao, gnacco.

Ciao gnasch,

Grazie per la tua spiegazione.

Forse avrei dovuto spiegare più dettagliatamente le mie motivazioni.

A bordo sono installati due vecchi motori diesel da 55 cavalli. Ogni motore ha il proprio impianto elettrico di bordo, che attualmente viene utilizzato anche per caricare le batterie di servizio. Su un motore viene montata una ulteriore dinamo, che deve essere utilizzata solo per le nuove batterie di servizio (LiFeYPo4), mentre le vecchie batterie di servizio verranno rimosse.

Quello che non ho capito è la tua frase:
"Tuttavia, il BMS non è un carico ohmico; probabilmente assorbe energia dal tuo alimentatore con impulsi intermittenti." "Questo non farà sicuramente bene alla "nuda" Lima."

Il BMS è dotato di isolamento galvanico ed è alimentato dalla batteria LiFeYPo4. Controlla, in base a un determinato valore, un relè esterno (da 200 a 500A). Questo relè, ad esempio, disconnette tutti i dispositivi di ricarica dalla rete elettrica. Allo stesso tempo, potrei anche disconnettere l'eccitazione dell'alternatore, che in questo modo funzionerebbe semplicemente senza tensione. Oppure sto commettendo un errore di ragionamento?

Saluti, Hermann.

Ciao Herrmann,
Non hai specificato a quale livello di tensione e con quale strategia di carica vengono caricate le tue nuove batterie per utenze. Se il tuo caricatore con BMS si comporta semplicemente come un carico ohmico, allora mi preoccuperei meno. Tuttavia, anche un alternatore senza eccitazione esterna può auto-eccitarsi a tensioni leggermente superiori, a causa del magnetismo residuo. In tal caso, genererà semplicemente la sua tensione a vuoto. Misurerei attentamente i processi, inclusi i transitori, con il KO e li analizzerei.

saluti,
gnasch

Ciao gnasch,

Vorrei limitare la tensione del mio pacco batterie LiFeYPo4 tra un massimo di 13,8 volt e un minimo di 12,5-12,0 volt. In questa zona, le batterie hanno la durata più lunga.

Quando la batteria raggiunge la sua tensione minima, vorrei caricarla con la corrente più alta possibile.

Conosco una persona che ha questo sistema installato sulla sua imbarcazione da tempo. Risolve il problema dello spegnimento collegando una batteria aggiuntiva all'alternatore tramite un diodo di separazione. Tuttavia, questa non sarebbe la soluzione ideale.

Dato che mi trovo ancora nella fase di pianificazione, non ho ancora acquistato componenti per una nuova batteria. Per questo motivo, non so nemmeno come si svolgono questi processi quando l'alternatore viene disattivato.

Ti sarebbe utile uno schema elettrico?

Saluti, Hermann.

Penso che dovrai utilizzare un regolatore di tensione per batteria (LiMa) esterno, che possa essere regolato da remoto. In questo modo, potrai limitare autonomamente la tensione a 13,8V. In questo caso, il sistema di gestione della batteria (BMS) non dovrà più interrompere l'alimentazione.

In alternativa, potrei installare l'unità esterna esistente e lasciare che il BMS interrompa il flusso di corrente verso l'avvolgimento di eccitazione prima che la batteria venga disconnessa.

Saluti.
Mi piace.

Ciao Guste,

Esattamente quello che intendevo fare. Volevo disconnettere l'avvolgimento del motore dal BMS per interrompere la carica.

Gnasch aveva delle preoccupazioni riguardo al fatto che, a causa del residuo magnetismo, il dispositivo Lima potesse auto-eccitarsi a tensioni leggermente superiori. Sarebbe questo un problema? Si verifica quindi un picco di tensione e, di conseguenza, un pericolo per i diodi?


Saluti.
Hermann.

Accidenti, errore.

"nonostante ciò, si eccita anche con tensioni leggermente superiori."
dovrebbe significare
"nonostante ciò, risulta eccitante anche a regimi di giri leggermente superiori."

Il fenomeno è dovuto alla presenza di ferro nel rotore, che lascia residui di magnetismo. Questi residui possono indurre una piccola tensione nell'avvolgimento dello statore, amplificando il campo magnetico e alimentando così il generatore.
Mi scuso per l'errore che ha alterato il significato.

saluti, gnasch

Non si potrebbe in qualche modo evitarlo? Penso che, se la linea di alimentazione ripristina la tensione ma la protezione differenziale è disattivata, non dovrebbe fluire una corrente significativa che potrebbe danneggiare i diodi, giusto?

Cordiali saluti, Hermann.

Non devi certo impedirglielo. Se segui le istruzioni di Guste100 e utilizzi un regolatore impostato a 13,8V, allora non si verificheranno salti nella corrente.
saluti, gnasch

Ciao,

Sì, ora ho capito anche io.

Cercherò online un regolatore adatto.

Grazie mille per il vostro aiuto.
Hermann.

A mio parere, c'è una differenza tra interrompere il campo magnetico (DF) e interrompere l'avvolgimento di campo.

Se il sistema DF viene interrotto e l'alternatore entra in auto-eccitazione, il regolatore inietta una corrente nell'avvolgimento di eccitazione, in modo che quest'ultimo possa generare la potenza massima.

Un'interruzione dell'avvolgimento dell'induttore permette solo una minima auto-eccitazione, ma non la piena potenza.

Comunque, questa è la mia valutazione personale.

Saluti.
Mi piace.

Regolatore

saluti, gnasch

Ciao Guste,

Sì, sono d'accordo. Non ne so molto di motori di avviamento. Si riesce ad accedere ai collegamenti della bobina dell'induttore?

Ciao gnasch,

Grazie per il link.
Sarebbe proprio il regolatore giusto. Se ben informato, la batteria al litio deve comunque essere scollegata dalla batteria principale, poiché, a differenza delle batterie al piombo, la ricarica di mantenimento non è consigliabile.

Lo ricontrollerò ancora.
Saluti, Hermann.

La tensione di carica normale è di 3,6V per cella. Con i tuoi 13,8V, in una configurazione 4s, hai 3,45V per cella. Quindi sei al sicuro. A questo punto, non fluisce più corrente attraverso il regolatore. Suppongo che tu usi più la vela che il motore. Quando il motore è spento, è possibile disconnettere l'alternatore tramite un interruttore collegato alla batteria.
C'è ancora qualche spedizione di pannelli solari?
Ciao gnasch.

Ciao gnasch,

Sì, penso che sia una buona soluzione.

Non sono l'unico a occuparmi delle celle LiFeYPo4. Tuttavia, nel settore nautico, questa è una particolarità. Le possibilità di ricarica sono un po' più problematiche. Mi dedicherò ancora un po' a questo argomento prima di acquistare le celle. Un mio conoscente ha queste batterie sulla sua imbarcazione da 5 anni ed è molto soddisfatto. Pertanto, non può essere sbagliato utilizzare questa tecnica.

Ho ancora 900 Wp di pannelli solari, e sicuramente li utilizzerò. Vediamo come posso utilizzarle al meglio con le batterie LiFePO4.

Grazie ancora per il vostro supporto.

Cordiali saluti dalla Grecia, che ormai è diventata calda.
Hermann.