Waarom lithiumbatterijen - deel 2

De beste batterijtechnologie die beschikbaar is voor het samenstellen van een energieopslagsysteem is gebaseerd op lithium ION . Bent u ook op zoek naar energiebesparing en minder brandstofverbruik wat ook de uitstoot vermindert? Wilt u een investering doen in een accuset met de langste levensduur en de beste Total Cost of Ownership? Wilt u altijd kunnen werken zonder u zorgen te hoeven maken over de energievoorziening? Kies dan voor Lithium Ion batterijen.

WhisperPower biedt de beste oplossing voor de verschillende gebruikersgroepen. De Whisper Power Lithium Ion Power Plus (LFP) serie is van ongeëvenaarde topkwaliteit en is ideaal voor grotere accu-opslagsystemen. De unieke combinatie van state-of-the-art technologie en slimme software maakt deze Li-Ion Power Plus accu tot een robuuste, veilige en eenvoudig te gebruiken accubuffer waarop grote omvormers en acculaders kunnen worden aangesloten. De ION Power Plus zijn echte systeemaccu’s.
Ze zijn ideaal voor 24 / 48 VDC systemen die meer accucapaciteit nodig hebben en waar grote omvormers worden aangesloten voor een stille emissievrije 230 V voeding. Bijvoorbeeld de WhisperPower AC PowerCube Super Inverter met capaciteiten van 7kVA en 14kVA of zelfs meer. De ION Power Plus accu’s kunnen worden geladen met hoge laadstromen (1/C) zodat ze snel kunnen worden opgeladen door snellaadsystemen op basis van acculaders en bijvoorbeeld zonne-energie. Als de accu’s deel uitmaken van een totaalsysteem met een generator, zal de bedrijfstijd van de generator aanzienlijk worden verkort en daarmee ook het brandstofverbruik en de emissies.
Vergeleken met conventionele loodzuuraccu’s bieden de WP-Ion Power Plus lithiumaccu’s een enorme hoeveelheid energie in een compacte behuizing. Hierdoor is er een grote gewichtsbesparing en een ruimtebesparing tot 70% door de compactheid van deze accu’s. De accu’s zijn zeer efficiënt en hebben extreem hoge prestaties waardoor het de ideale accu is voor high power systemen.
De ION Power Plus accu maakt gebruik van de veilige lithium-ijzerfosfaat (LiFeP04, ook wel afgekort als LFP) technologie. Met het geïntegreerde batterijbeheersysteem (BMS) en de canbus-aansluiting is de Li-ion batterij beschermd tegen diepontlading, overladen en oververhitting. Dit maakt het tot het veiligste lithium accutype dat er is.

! Opgelet! Een externe stroomonderbreker (bi-stabiel relais) is altijd vereist!

Veiligheid eerst

Het BMS (Battery Management System) zorgt voor de actieve balancering van de cellen. De uitschakel beveiliging wordt extern geplaatst. Whisper Power levert de zogenaamde WIB (WhisperPowerInterfaceBox) ontwikkeld met een bi-stabiel relais voor het uitschakelen van de DC verbruikers bij (te) lage of te hoge spanning. Bij het samenstellen van het accusysteem moet met dit component rekening worden gehouden als complete systeemoplossing. Regelmatig krijgen wij te horen dat mensen zelf de accu’s kopen waar deze beveiligingen niet aanwezig zijn. Dit kan al snel tot gevaarlijke situaties leiden.

Batterijcapaciteit

De beschikbare accucapaciteit is 100%, dit in tegenstelling tot loodzuur-accu’s waar vaak slechts 50% van de accucapaciteit beschikbaar is.

Werkspanning

12V – 750VDC

! Warning! Never charge the Li-ion battery too long, this will cause the Li-ion battery to malfunction permanently. Always use a battery charger that automatically stops the charging process when the Li Ion battery is full.Laad de Li-ion batterij nooit te lang op, hierdoor zal de Li-ion batterij permanent defect raken. Gebruik altijd een acculader die het laadproces automatisch stopt als de Li Ion accu vol is.

Oplaadtijd

De Li ION Power Plus accu’s kunnen worden opgeladen met 1C. Dit betekent dat ze in iets meer dan een uur worden opgeladen van leeg (0% SoC = Stat of Charge) tot vol (100% SoC). 1C geeft eenmaal de capaciteit van de Li-ion batterij aan, d.w.z. een 160Ah batterij die met 1C met 160A kan worden opgeladen. Stel dat we laden met C3 dan laden we met ongeveer 55 Ampère en is de accu in ongeveer 3 uur opgeladen. Gebruik tijdens het laden altijd de aangegeven laadstroom en eindlaadspanning. Voor de meest optimale levensduur wordt 3C aanbevolen, maar in sommige gevallen gaan we naar 1C wat zal resulteren in een kortere looptijd van de generator.

Laadmethode voor Li Ion Power Plus

Wij raden aan de volgende laadmethode toe te passen “Constant Current Constant Voltage” (CCCV) laadmethode. Het CV gedeelte van het laden wordt ook gebruikt om de cellen van de Li-ion batterij in evenwicht te brengen en zo de levensduur van de Li-ion batterij te verlengen.

Laadfase CC van CCCV

In deze fase (CC deel van CCCV) worden de Li-ion batterijen opgeladen met een constante stroom.
tot het einde van de laadspanning (Uabsorption). Wanneer Uabsorption is bereikt, schakelt de lader over naar de absorptie fase.
Op sommige laders kan de tijd t0 worden geprogrammeerd. Dit is een veiligheidsmaatregel die de lader stopt als de bulkfase te lang duurt. De tijd t0 is afhankelijk van de laadstroom en de capaciteit van de Li-ion batterij. Als deze optie beschikbaar is, kan t0 worden berekend en ingesteld

De factor 1,2 is te wijten aan het feit dat de Li-ion-batterij meer capaciteit heeft dan de nominale waarde en aan de onnauwkeurigheid van de stroommeting van de lader.
Als er tijdens het laden ook stroom wordt verbruikt, moet hiermee rekening worden gehouden omdat de laadstroom dan minder zal zijn.
Hieronder ziet u een voorbeeld van lege Li-ion-accu’s die worden opgeladen met een 12A-lader. De
bulkfase duurt langer bij hogere nominale capaciteit. Stel 160 Ah en de laadstroom is 40 Ampère dan is de t0 = 4,8 uur.
Om de bulkfase te verkorten kan de capaciteit van de acculader worden verhoogd.

In deze fase (CV-gedeelte van CCCV) wordt de laadspanning constant gehouden op Uabsorptie om de Li-ion batterij volledig op te laden en de batterijcellen in evenwicht te brengen.
De lader moet een stroom leveren die laag genoeg is om de cellen in evenwicht te houden. De balanceerstroom is max. 2A voor de Li Ion Power Plus.
De duur van de absorptiefase kan variëren, omdat deze sterk afhankelijk is van de leeftijd en de conditie van de Li-ion batterij. Wanneer de absorptietijd t1 voorbij is, schakelt de lader over op de float-fase.

Vlotterfase

In deze fase wordt de Li-ion batterij niet meer opgeladen. De uitgangsspanning van de lader wordt ingesteld op Ufloat Voltage. Als er apparaten zijn die stroom trekken van de Li-ion accu, zal de lader de accu ondersteunen of alle apparaten van stroom voorzien. Alle laders van Whisper Power hebben een float-fase, uiteraard afhankelijk van de instelling van de acculader. Gewoonlijk zal de float fase een minimum spanning hebben van 13.6V en een maximum spanning van 13.9V en zal meestal 13.8V zijn. Voor 12 en 48 Volt moeten deze waarden met 2 of 4 worden vermenigvuldigd.

Ontlading tijdens de vlotterfase

Tijdens de float-fase levert de lader de lading. Als deze belasting echter groter is dan de laadstroom, zal de accu ook een deel van de belasting moeten leveren. In dit geval, als de accuspanning onder Ureturn (meestal 12,8 Volt) daalt, wordt het laadproces herhaald. Een nieuwe bulkfase (t0) gevolgd door een absorptiefase (t1) begint opnieuw.

Opslag

Bij opslag moet de Li-ion batterij worden losgekoppeld van alle belastingen (inclusief CAN) en laders. In deze toestand is de zelfontlading van de batterij minder dan 3% per maand.
! Waarschuwing! Volg de richtlijnen voor het bewaren van elke Whisper Power Li-ion accu die beschikbaar zijn
in de respectievelijke gebruikershandleiding.

Onderhoud tijdens opslag

De batterij moet om de 3 maanden worden opgeladen.

Einde opslag

Aan het einde van een opslagperiode en voordat de Li-ion batterij weer wordt gebruikt, moet de batterij volledig zijn opgeladen.
! Waarschuwing! Bij gebruik in systemen moeten alle Li-ion accu’s vóór installatie volledig worden opgeladen. Zorg ervoor dat alle batterijen een 100% SoC (laadtoestand) hebben voordat u de batterijen combineert tot een batterijset.