This page is an automated translation of /en/lithium-hybrid.html and is awaiting a manual review.
Laten we samenvatten wat we hebben gezien in de vorige artikelen :
| Loodzuur batterijen | Lithium batterijen |
|---|---|
|
|
Loodzuurbatterijen houden ervan om voor onbepaalde tijd volledig opgeladen te blijven, maar hebben een hekel aan fietsen en blijven altijd in een ontladen toestand. Lithiumbatterijen hebben er echter een hekel aan om opgeladen te blijven, maar houden ervan om te fietsen en voor altijd in ontladen toestand te blijven. Het is bijna alsof ze zijn gemaakt om elkaar aan te vullen.
Een Lithium Hybride systeem is een systeem waarbij u uw loodzuurbatterijen niet vervangt, maar gewoon een BMS-uitgeruste lithiumbatterij toevoegt aan een bestaande op loodzuur gebaseerde installatie.
Hoe dit zich verhoudt tot andere lithium-implementaties kunt u lezen in ons artikel lithium-implementaties .
Hoe kan het werken?
Het parallel gebruiken van lithiumbatterijen en loodzuurbatterijen is mogelijk omdat lithiumbatterijen een veel vlakkere lading en ontlading hebben spanningskromme .
Ontladen
Tijdens het ontladen blijven de lithiumbatterijen boven de 13,0 Volt totdat ze bijna leeg zijn. De lithiumspanning is hoger dan de spanning van een loodzuurbatterij onder belasting, dus de loodzuuraccu zal niet of nauwelijks stroom leveren.
Nadat de lithiumbatterij nog maar ongeveer 20% lading heeft, wordt de spanning laag genoeg om de loodzuurbatterijen geleidelijk de belasting te laten overnemen. Pas wanneer de lithiumbatterij volledig ontladen raakt en door het BMS offline wordt gehaald, nemen de loodzuurbatterijen het volledig over. Met een correct gedimensioneerde lithiumbatterij zal dit alleen in zeldzame situaties gebeuren. De loodzuuraccu's blijven meestal volledig opgeladen en dat is precies wat ze gezond houdt.
Opladen
Tijdens het opladen loopt de spanning snel op tot ongeveer 13,4 Volt, een spanning waarbij de lithiumbatterijen alle beschikbare stroom absorberen, maar een te lage spanning om loodzuurbatterijen zinvol op te laden. De lithiumbatterijen nemen dus alle stroom op totdat het BMS ze offline haalt, en alleen dan stijgt de spanning voldoende om de loodzuurbatterijen op te laden.
Bij het opladen van de lithiumbatterij 'zien' de laders een spanning die vergelijkbaar is met de spanning van een loodzuurbatterij die zich in de vroege bulkfase bevindt, dus leveren de laders laadstroom aan de lithiumbatterij terwijl ze 'denken' dat ze dat wel zijn. het opladen van een normale loodzuuraccu, geduldig wachten tot de spanning toeneemt.
Wanneer de lithiumbatterij volledig is opgeladen, wordt deze offline gehaald door het BMS, het opladen gaat verder met alleen de loodzuurbatterijen, volgens een laadtraject dat de laders volledig herkennen, waardoor ze hun "eindpunt-spanningsbeperking" kunnen uitvoeren. ding. Als de loodzuuraccu niet is gebruikt, zal de spanning snel stijgen tot de eindspanning en zal het laadproces worden beëindigd en terugkeren naar een "float" -spanning.
Zolang er een laadstroom beschikbaar is, blijft de volledig opgeladen lithiumbatterij opzij "geparkeerd" en wordt de boordapparatuur gevoed door de laadbronnen met de loodzuurbatterij als buffer. Pas wanneer de loodzuurspanning onder de floatspanning begint te dalen, wat aangeeft dat er geen laadbron is, zal het BMS de lithiumbatterij weer online zetten.
Merk op dat OpenHybridBMS een "loodzuurprioriteit " -functie (open-hybrid-bms#laprio) , waarbij na een (gedeeltelijke) ontlading van de loodzuuraccu, de lithiumbatterij wordt offline gehouden om de loodzuurbatterij eerst zijn bulklaadfase te laten voltooien, vervolgens om de lithiumbatterij op te laden en vervolgens de resterende beschikbare laadstroom te gebruiken om de loodzuurabsorptiefase te beëindigen.*
In praktijk
Dus de loodzuurbatterijen storen de lithiumbatterijen helemaal niet. De loodzuuraccu's hoeven niet "gereguleerd" te worden, ze blijven gewoon de hele tijd op de DC-bus aangesloten. Het hele systeem werkt natuurlijk, het BMS hoeft alleen de lithiumbatterij los te koppelen om te voorkomen dat deze wordt overladen en overmatig ontladen . Praktisch gezien is het lithiumsysteem slechts een eenvoudige aanvulling op een bestaande ongewijzigde loodzuurinstallatie en is het de eenvoudigste ombouw die u zich kunt voorstellen.
In een hybride lithium/loodzuurinstallatie ga je de lithiumbatterijen gebruiken om de korte (dwz 's nachts) cycli te overbruggen. De lithiumcellen ontladen diep genoeg om ze gezond te houden en de loodzuurbatterijen doen gewoon helemaal niets, zitten daar het grootste deel van de tijd volledig opgeladen, waardoor ze ook gezond blijven . Alleen als er meerdere dagen zijn zonder oplaadmogelijkheid, wat meestal niet zo vaak gebeurt, worden de loodzuurbatterijen gebruikt om hun reservevermogen te leveren nadat de lithiumbatterijen volledig zijn ontladen.
De grote voordelen van een hybride installatie
- Eenvoud
- U hoeft op het schip niets te veranderen om naar een hybride installatie om te bouwen. U kunt de bestaande dynamo's, windgeneratoren, zonnecontrollers, etc. blijven gebruiken. U hoeft de DC-bus niet op te splitsen in een dual-bus met een "laders" en " ontladers "branch. De loodzuuraccu's blijven net als voorheen altijd op de powerbus aangesloten. De lithiumbatterijen worden aangestuurd door hun GBS die ze offline kunnen halen wanneer ze maar willen, omdat de dynamo's dan nog steeds de loodzuurbatterijen "zien" waarvoor ze ontworpen zijn. Dit is de enige manier om lithiumstroom correct te gebruiken op een schip zonder de hele bestaande installatie opnieuw te ontwerpen.
- Redundantie
- Je hebt een plan B. Als er iets niet lukt met de lithiumbatterij of zijn BMS, heeft men nog steeds het ongewijzigde loodzuursysteem om automatisch op terug te vallen. Zeker, lithiumbatterijen zijn zeer betrouwbaar als ze goed worden behandeld, maar ze kunnen niet werken zonder een BMS, dat bestaat uit complexe elektronica en gevoelig is voor zout water, bliksemontladingen, connectoren, sensoren, corrosie, enz. Als er iets misgaat, gaat er niets boven de eenvoud van een loodzuuraccu.
- Optimalisatie van laadtijd
- Het probleem met loodzuuraccu's is dat ze zelden de volledige beschikbare laadstroom accepteren nadat ze meer dan 80% zijn opgeladen. De stroom neemt af en om ze bijna 100% opgeladen te krijgen, betekent dat uren opladen, ondanks de krachtige dynamo die je misschien hebt geïnstalleerd. Maar met een hybride systeem gebruikte je meestal alleen stroom van de lithiumbatterij, dus alleen de lithiumbatterij hoeft te worden opgeladen en ze accepteren de volledige beschikbare laadstroom tot het moment dat ze volledig zijn opgeladen. Hierdoor blijft de oplaadtijd zo kort mogelijk. Eindelijk zie je het volledige nominale vermogen van je dynamo tot aan het einde in de accu stromen.
- Levensduur
- Zowel de lithiumbatterijen als de loodzuurbatterijen genieten een maximale levensduur omdat ze werken op een manier die hen het beste uitkomt: de lithiumbatterijen worden dagelijks gefietst en hoeven niet veel tijd in een sterk opgeladen toestand door te brengen, de Loodzuuraccu's worden zelden gefietst en brengen het grootste deel van hun tijd volledig opgeladen door.
- Zuinig
- Vanwege de verlengde levensduur van beide batterijen in een hybride installatie, is dit de meest economische configuratie die mogelijk is. Ook qua installatie is dit het meest economisch omdat er geen grote aanpassingen aan de bedrading hoeven plaats te vinden en er geen laadbronnen hoeven te worden vervangen of aangepast.
- Onderhoudbaarheid
- Het schip zal standaard dynamo's en andere laders blijven gebruiken, met standaard vervangende onderdelen die algemeen verkrijgbaar zijn, zonder banden met een specifiek merk. Er wordt geen dual-bustopologie gebruikt, een topologie die waarschijnlijk verwarrend zou zijn voor ingenieurs die onbekend zijn met de lithiumtechnologie. Dit systeem wordt door ingenieurs over de hele wereld begrepen en kan net als een gewoon systeem worden onderhouden.
