Batterie Litio GWL

[AndreaB72]

Per chi vuole una testimonianza diretta di uno dei primi che ha messo LFP in barca. Ovviamente non è statistica, ma intanto si inizia a parlare di uno che fa tests puntuali e non di "mio cugino".



Happy 13th birthday to my LiFePo4 battery bank(5/10/2009)!

Back in 2007 the first lithium iron phosphate battery cells were just beginning to be manufactured and become commercially available. I dove in & began researching everything I could about lithium iron phosphate. Unfortunately back then there was scant white papers and scant research available. Anything that was available was behind a pay-wall at some university. I decided if I wanted to learn about lithium iron phosphate I needed to buy some cells & start experimenting. That was the only way I was going to learn. My first cells were small 100 Ah thundersky cells because they were relatively inexpensive and I didn't really care if I ruined them. being this early into a new technology I knew I was going to get some arrows in my back being a pioneer.This was all before cylindrical LiFepo4 cells even existed.it would've been much easier to destroy a few $10 cylindrical cells than cells the cost me $200 a piece.
I wound up destroying those initial cells pretty quickly experimenting with charge voltages, how deeply you could cycle them & such. I quickly found out that they didn't really care how deeply you discharged them other than going below about 3.00 VPC. I quickly learned that the cells did not need to charge to anywhere near 3.65 V to attain 100% state of charge. I also learned that they did not like to be absorbed for longer than is absolutely necessary. On those early cells these batteries were quickly degraded if you left them on absorb for too long a duration. After all this testing and experimenting I finally decided to order a set of 400 amp hour Winston cells for my own vesel. It may sound hard to believe, that back in 2009 we had a lot more availability in battery management systems. Genasun was actually building a BMS Clean Power Auto had one and there are a number of others mostly designed for EV use but that can be modified for marine use . Other than Genasun the only BMS that was specifically designed for marine application was made by a company called Clean Power Auto. Demetri the owner of that company is now is the engineer at Lithionics.for perhaps 2000 cycles I use this clean power auto BMS. At that point I switched to a REC BMS.
For my own banks charging I decided on 13.8V @ roughly a .4C charge rate with a 30 minute absorption and no float. The primary charge source for this bank has been the alternator and a Balmar MC 614 regulator. While we had plenty of solar solar it remained off most of the time. We used this bank with just 30 minutes of engine runtime a day. This is pretty easy in Maine with the light winds we have in the summer. Doing all the charging from the alternator worked out perfectly. If we needed to stay at anchor for more than three days I would simply flip on the solar array just to slow the discharge. The original charge regime I set up for this bank back in 2009 has worked amazingly well. Today the battery has over 2300 cycles on it with almost every cycle going to at least 80% depth of discharge purposely. As of the last discharge capacity test the bank could still deliver the full 400 amp hours of capacity (Technically a little bit over). So, for those who say LiFePo4 hasn't been around long enough to see how long it actually lasts, I'd say 13 years & 2300+ cycles is pretty good data so I am personally sold.



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[unsoldino]

grazie mille per l'interessantissima condivisione. 2300 cicli all'80% mi sembrano almeno un'ordine di grandezza meglio di ogni altra tecnologia di mercato. E la barca non è ancora esplosa

[AndreaB72]

Lui ancora tira fuori full capacity quindi le batterie sono ancora al 100%.

Come era già stato detto, scaricando solo l'80% la vita si allunga già abbastanza da rendere la durata un problema solo teorico.
Il dubbio sul LFP era più legato alla vita di calendario: qualsiasi roba chimica ha una vita massima indipendente dall'uso.
Apparente le stime fatte sul LFP che davano una vita superiore ai 15 anni sono corrette.

(11-05-2022 11:28)unsoldino Ha scritto:  grazie mille per l'interessantissima condivisione. 2300 cicli all'80% mi sembrano almeno un'ordine di grandezza meglio di ogni altra tecnologia di mercato. E la barca non è ancora esplosa

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[Brunomarco]

Buongiorno a tutti voi esperti,
un quesito : attualmente possiedo tre batterie servizi AGM da 95 Ah + una motore a liquido sigillata da 85 Ah , un sistema di ricarica da alternatore (60 Ah) collegato a un ALTERNATOR TO BATTERY CHARGER STERLING 80 Ampere , due pannelli fotovoltaici da 100 W SOLBIAN singolarmente collegati a un regolatore di carica Victron bluetooth (uno per ciascuno) , un battery monitor Nasa (che pare controlli solamente la batterie al piombo) e un vincolo di spazio per ciascuna batteria legato strettamente a mm 190 di altezza , 175 di larghezza e 353 di lunghezza (potrei accettare solo misure minori).
Essendo arrivato al termine naturale delle mie batterie al piombo (quasi 10 anni) sto valutando di sostituirle con delle batterie al litio per poter aumentare l'autonomia, attualmente al limite per le mie esigenze, e ridurre un poco il peso.
Qualcuno sa come consigliarmi?

[maema]

(24-05-2022 16:47)Brunomarco Ha scritto:  Buongiorno a tutti voi esperti,
......
Qualcuno sa come consigliarmi?

Credo ci vadano 2 o 3 da 100A LiFePo4 Smart, oppure una con BMS interno (pack)forse 20mm più alta, le Smart richiedono un BMS esterno (suggerito), il regolatore della Sterling puoi settarlo per Litio, ma non puoi arrestarlo su richiesta di un BMS e questo va ad inficiare la sicurezza !!! Inoltre non ci dici quale caricabatterie hai, anch'esso deve essere controllato dal BMS, mentre i regolatori solari Victron accettano la connessione VE Direct che gli permette di esser controllati da un sistema come il Cerbo Gx, il Venus Gx, o il Color Control Gx. In sintesi devi aggiungere un pò di apparecchiature se vuoi passare al Litio, ove il BMS dice al sistema: puoi caricare, puoi scaricare ed i caricatori devono ubbidire, mentre in scarica avrai un allarme oltre il quale rischi il distacco automatico delle batterie ! sicuramente troverai chi dice che queste sicurezze non servono, come dice Bullo sono opppinioni... ma però, se con le AGM hai fatto dieci anni ... mumble

[AndreaB72]

Se l'altezza è 190mm penso che sia difficile trovare qualcosa sul litio.
Hai bisogno di qualche cm in più.
In generale le batterie drop-in hanno il BMS a MOSFET che non ha bisogno di altro, quindi se le trovi della dimensione giusta non hai bisogno di fare molto altro che installarle.

Non ti consiglio le batterie Victron perché sono molto particolari per il discorso BMS (oltre a costare un botto). A seconda di che modello scegli rischi di dover mettere tutta una serie di altri accessori (costosi) per avere quello che ti danno altre batterie senza fare niente.

Il caricabatterie sterling non è il massimo per il litio. Anche se supporta il litio sulla carta non ha le caratteristiche giuste. In particolare non supporto il fine carica sulla tail current.
Al contrario del pb, il litio può andare in overcharge anche a basse tensioni per cui gli algoritmi dei cb tradizionali non sono buoni. Un Victron è la cosa migliore.

Oltre a quello serve un Battery Monitor che abbia la possibilità di cambiare il coefficiente di Pukert (da mettere a 0) e l'efficienza di carica (da mettere al 95-97%).

Altri ammennicoli non sono necessari per la sicurezza dell'impianto. Sono utili per fare monitoraggio ma i meccanismi di sicurezza sono nel BMS (assumendo che fusibili e cavi siano ok).
Al contrario di quello che si potrebbe pensare il BMS non gestisce le batterie infatti raramente pilota i devices di carica (solo i BMS avanzati con contattori esterni a volte sono configurati così). Quello che fa il BMS è tenere bilanciate le celle all'interno della batteria e staccare tutto in caso di under o over voltage delle celle stesse. Questa eventualità però non si deve verificare perché i dispositivi di carica devono essere configurati in modo da non mandare le celle in over voltage (se lo fanno il balancing non funziona o le celle sono rotte, quindi è giusto che partano le protezioni estreme).
Il lavoro di gestione della carica lo fanno i cb, regolatori etc.

Anche l'under voltage non deve succedere, ma su questo non vedo grossa differenza con il pb. Se scarichi il pb a 10v hai ucciso la batteria quindi conosci già il problema. A quel punto però ti smettono di funzionare anche gli strumenti di bordo quindi è come non avere le batterie per niente.
Con il BMS hai una sicurezza in più perché ti stacca tutto sotto una certa soglia - ma non ci deve arrivare.









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[vai0l0]

Aggiornamento, batterie arrivate .
Qualità top come costruzione e funzionamento del bms.

Bms saltato due volte perché ho tirato 150a da una batteria sola (sto ancora facendo i primi cicli di carica e scarica prima di metterli in parallelo)

Attivato il solare, la batteria ha sentito il 12v e si è riattivata.

Caricate a 30a per 5 o 6 ore la temperatura interna si è alzata di 4 gradi.
Riprogrammato multiplus, bmv712, Orion Smart e mppt.
Tutto sembra lavorare bene.

Per gli scettici… con il piombo quando caricava ad esempio l’alternatore i pannelli solari non sembravano rendere bene, ora qualunque carica arriva alle batterie la batteria si ciuccia tutto

[unsoldino]

150A da una sola batteria, da quanto è?

[vai0l0]

Aggiornamento dopo almeno tre scariche profonde:

tutto bene, il litio fa davvero la differenza con il solare, dai grafici dell'mppt ora sono a 1.4kwh die praticamente sempre, mentre prima ... lo vedete anche voi
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Le giornate sono ugualmente soleggiate e rispetto a prima il giorno si sta anche accorciando.

In carica e scarica si comportano benissimo.
Dopo 3 ricariche + una decina di giorni di carica solare hanno un efficenza di scarica del 90% ma in realta mi rimangono ancora 100A , credo che con il tempo il valore reale si avvicini al 95%

[vai0l0]

Ultimo credo aggiornamento perchè credo che non ci sia più nulla da aggiungere

Ho aggiunto una terza SOK 220ah al banco per un totale di 3x220ah, la spesa è sicuramente importante ma sono molto soddisfatto.
Sono da 5 giorni in banchina ma completamente staccato da tutto, frigorifero e televisore che consumano come fossi a casa, più un portatile e le varie ricariche.
Sono passati 5 giorni e sono al 49% di batteria, voltaggio 13,03.
Consumati 400ah
Generati dai pannelli circa 2.3kw (d'estate si viaggia su i1.3kw al giorno)

L'unico aspetto da considerare è la ricarica, una volta avvicinatial 10% diventa impossibile con il solo alternatore:
un dc-dc 12/12-30 limita la ricarica e richiede almeno 30 ore di motore.
Entrando in porto con il caricabatterie da 50A, considerando 10A di consumo diretto e 40A che vanno alla ricarica si parla di 15 ore per cui posso prevedere un necessario rientro in porto ogni 10 giorni di almeno 20 ore.

Non mi sembra male.
Il prossimo progetto sarà aumentare il solare almeno a 800W/1000W sostituendo il bimini con una struttura a pannelli rigidi con la funzionalità di copertura dalla pioggia e raccolta solare.

Non saremo mai indipendenti (forse d'estate) ma dovremmo riuscire ad allungare l'autonomia a 20 giorni

[unsoldino]

ottimo, complimenti e grazie per le utili informazioni condivise

[...]

Grazie veramente per la condivisione dell'esperienza

[AndreaB72]

Bello, complimenti.
Quindi hai 660Ah nominali - se hai un deficit di 400Ah dovresti essere intorno al 40% di SOC, magari c'è qualcosa da migliorare nella taratura se ti dice 49% (immagino tu abbia un BM).
Comunque, facendoti i conti in tasca , se hai avuto 2.3KWh di contributo dal solare questi equivalgono a circa 175Ah per cui il tuo fabbisogno dovrebbe attestarsi intorno ai 575Ah in 5 giorni.
Se d'estate hai 1.3KWhx5 di contributo arrivi a 6.5Kwh che sono circa 500Ah. Ti ritrovi un deficit di 75Ah in 5 giorni quindi circa 15-20Ah al giorno (se hai sole).
Con questi numeri puoi stare fuori in sicurezza circa un mese - mi sembrano un po' ottimistici, ma non assurdi.

Il tuo approccio comunque è corretto per uno che non deve attraversare oceani avanti e indietro senza fermarsi. Pianificare l'autonomia fra una ricarica completa e l'altra è la cosa più sensata da fare.

[Canadese]

Salve vorrei anch'io passare al litio e queste batterie SOK 220ah mi paio adatte per le mie esigenze.
Pensavo a due in parallelo.
Quindi riepilogando è necessario:
Battery monitor (io ho già il 702 Victron)
Un dc dc tipo Orion. Pensavo a due in parallelo da 30 e 18 avendo un alternatore da 80 Ah (sarà sforzato?)
Con queste batterie drop-in non è necessario il bms
Un carica batteria da banchina compatibile litio
mppt dei pannelli compatibile litio
Un fusibile ogni batteria (100 ah?)

Non dovrebbe essere necessario un battery protect
Ho lasciato qualcosa? Ho sbagliato qualcosa?
Grazie

[vai0l0]

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Pensavo a due in parallelo.

nessun problema io ne ho 3 in parallelo, mi sembra sia ufficialmente supportato fino a 4

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Battery monitor (io ho già il 702 Victron)

io ho il 712 perché mi piace il bluetooth ma è uguale
da customizzare con charged voltage 13.8, discharge floor 0% (o come preferisci), tail curl 2%, charge set time 3m, puekert 1.02, charge eff. 98%

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Un dc dc tipo Orion. Pensavo a due in parallelo da 30 e 18 avendo un alternatore da 80 Ah (sarà sforzato?)

in teoria ci sono i dati tecnici di ogni alternatori che ti dicono la corrente massima producibile ad ogni numero di giri, io del mio non l'ho ancora trovato e per questo non so' se prendere il secondo da 30a (il mio è 115A mod. A003TR0091ZT)

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Con queste batterie drop-in non è necessario il bms

giusto, ognuna ha il bms integrato che gestisce
1. max corrente di carica e max scarica (stacca le batterie)
2. blocco carica quando troppo fredde, prima fa partire le piastre interne di riscaldamento
3. stato carica e messaggi di errori vari ed eventuali
il bms è sostituibile a circa 90$ anche le celle che sono standard prismatiche per cui tra 10 anni puoi tenere il contenitore e cambiare le celle se esauste

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Un carica batteria da banchina compatibile litio

giusto, meglio completamente personalizzabile, ad esempio il profilo standard litio di victron non è adatto perché non alza il voltaggio a sufficienza perché i bms interni riescano a fare il bilanciamento delle celle.
Io ho unito carica e inverter con un multiplus 1200 e mi trovo da dio, faccio anche la nespresso, la tostiera(adoro) e il phon a potenza media
anche con due 220ah

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  mppt dei pannelli compatibile litio

giusto

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Un fusibile ogni batteria (100 ah?)

corretto, io per non avere un fusibile su ciascuna batteria, inverter, mppt ho preso un lynx victron passivo con 8 bulloni e dadi lo trasformi in busbar con fusibili (trovi il video su internet o ti spiego poi)
io ho 100ah sulle batterie e 200 sull'inverter ad esempio

(13-10-2022 16:28)Canadese Ha scritto:  Non dovrebbe essere necessario un battery protect

le batterie si staccano da sole a tensione bassa, per cui non si rovinano se le azzeri e dopo poco le ricarichi.
Purtroppo essendo il bms integrato e sempre attivo c'è il rischio che lasciandole staccate per mesi si possano svuotare più del dovuto e che il bms si spenga, a quel punto bisogna aprirle e caricarle da dentro.
Qui se ne parla in teoria ma è capitato solamente un un vecchio lotto che avevano spedito troppo scariche e hanno avuto questo problema che in teoria si potrebbe ripresentare se lasciate staccate per un anno o due

Dimenticato tra le cose...
Cavi elettrici belli tosti soprattutto se usi l'inverter.
Io ho usato 35mmq e i cavi sono lunghi circa 120cm (alla fine ho preso la pinzano a crimpare e i vari termorestringenti)
Con il lynx ogni batteria ha i suoi cavi alla busbar, tutti lunghi uguali, in alternativa puoi incrociare positivo e negativo sulle batterie, insomma solite configurazioni in parallelo

Pensa a come fissarle, sono leggere e ballano se non le fissi
in più la versione marina ha un labbro nella parte superiore per cui per accostarle ad una parete devi aggiungere del materiale tipo spugna (io ho usato la spugna loro che usano durante il trasporto
Anche il fatto che i due poli siano dallo stesso lato ti cambia come si collegano

Per me è stato un bel progetto ma ora vivo in barca come a casa anche in rada. (con il limite dell'autonomia in giorni per ora)
Come detto da altri vista dimensione del banco si può pensare di fare tutto in house ma visto il prezzo (decente) e quanto è complicato gestire tutti i cavi dei bilanciamenti....

L'unica cosa di cui "mi pento" è che l'inverter non mi consente fornelli/forno ad aria/microonde elettrici, dovessi aumentare di molto il solare sarebbe stato bello ed ecologico. In teoria potrei aggiungere un secondo multiplus in parallelo, in pratica gli spazi sono quelli che sono.
Per il microonde in teoria uno a inverter dovrebbe funzionare, in pratica non si trovano di dimensioni ridotte

[Canadese]

Grazie, informazioni preziose.

Ho trovato qualcosa su lynx su Youtube, sarebbe fantastico se tu avessi qualche foto del tuo impianto...
Io ho le batterie e i vari strumenti sotto il letto di poppa in un vano abbastanza spazioso ma chiuso. Può andare per l'orion o ci vuole un posto per farza areato?
Un'ultima domanda non ho chiarissimo se l'orion per un sun odyssey deve essere isolated o non isolated

Grazie mille ancora

[AndreaB72]

Non mettere l'Orion in un posto chiuso - scalda come un dannato.
In teoria le batterie dovrebbe stare in un vano areato, ma meglio un vano chiuso fresco che uno aerato ma vicino al motore (dove ci sono 50 gradi).
Non metterei batterie al Pb in un posto chiuso, ma LFP non avrei problemi.

Non isolato. Non c'è nessun vantaggio ad averlo isolato su una barca che ha tutti i negativi a massa.
Il punto è che costano sostanzialmente uguali e a volte trovi quello isolato che scontato costa meno di quello non isolato, quindi scegli quello che trovi a meno.

Trovi un sacco di video utili che ti fanno vedere come usare i Lynx - cerchi su youtube e ne trovi a sacchettate.

(14-10-2022 12:15)Canadese Ha scritto:  Grazie, informazioni preziose.

Ho trovato qualcosa su lynx su Youtube, sarebbe fantastico se tu avessi qualche foto del tuo impianto...
Io ho le batterie e i vari strumenti sotto il letto di poppa in un vano abbastanza spazioso ma chiuso. Può andare per l'orion o ci vuole un posto per farza areato?
Un'ultima domanda non ho chiarissimo se l'orion per un sun odyssey deve essere isolated o non isolated

Grazie mille ancora

[Canadese]

(14-10-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  Non mettere l'Orion in un posto chiuso - scalda come un dannato.
In teoria le batterie dovrebbe stare in un vano areato, ma meglio un vano chiuso fresco che uno aerato ma vicino al motore (dove ci sono 50 gradi).
Non metterei batterie al Pb in un posto chiuso, ma LFP non avrei problemi.

Non isolato. Non c'è nessun vantaggio ad averlo isolato su una barca che ha tutti i negativi a massa.
Il punto è che costano sostanzialmente uguali e a volte trovi quello isolato che scontato costa meno di quello non isolato, quindi scegli quello che trovi a meno.

Trovi un sacco di video utili che ti fanno vedere come usare i Lynx - cerchi su youtube e ne trovi a sacchettate.

Grazie !!!

[vai0l0]

(14-10-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  Non mettere l'Orion in un posto chiuso - scalda come un dannato.

confermo, io l'ho messo in sala macchine al posto del diodo, se vedi nella foto c'è ancora l'impronta delle lamelle di raffreddamento del vecchio diodo separatore. l'unica soluzione che mi è venuta in mente è di aggiungere una ventola di aerazione del vano puntandola sull'Orione per farreddare l'intero vano.
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La comodità è che hai già tutti i cavi quasi pronti, l'unica cosa che mi era sfuggita : l'alternatore aveva un filo piccolo che serve a regolare la tensione di uscita compensando la perdita sul cavo, su Bavaria/volvo è collegato sul banco dei servizi, devi spostarlo sulla batteria motore altrimenti l'alternatore fa uscire 14.4v, corion li abbassa magari a 13,8, il feedback di 13,8 torna all'alternatore che alza la tensione a 14,6 in uscita e parte in loop di feedback finché arriva a 16v perché pensa di dover compensare e ti ritrovi con la batteria motore che carica a 16v
Qui il bello del bmv712, avevo tutto monitorato con il telefono alla prima accensione e ho visto le tensioni sballate, da li sono andato a ritroso per capire qualora il problema.

(14-10-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  In teoria le batterie dovrebbe stare in un vano areato, ma meglio un vano chiuso fresco che uno aerato ma vicino al motore (dove ci sono 50 gradi).
Non metterei batterie al Pb in un posto chiuso, ma LFP non avrei problemi.

confermo le litio raramente scaldano più di 2° dalla temperatura esterna
forse avrò problemi quest'inverno perché nel vano a circa 30cm ci passa il tubo del riscaldamento, vedrò al massimo metto una circolazione forzata

(14-10-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  Non isolato. Non c'è nessun vantaggio ad averlo isolato su una barca che ha tutti i negativi a massa.

concordo, io l'ho trovato su Amazon anche se spedito da uk, per il modello isolato hai bisogno di un cavo nero in più e un punto in più dove attaccarlo

(14-10-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  Il punto è che costano sostanzialmente uguali e a volte trovi quello isolato che scontato costa meno di quello non isolato, quindi scegli quello che trovi a meno.

vero, purtroppo

[AndreaB72]

Io ho aggiunto delle ventoline da stampante e ho messo dei distanziali in alluminio.
Le ventoline sono attivate insieme al charger.