BatteryManagementSystem BMS 12/200*If 0,
BMS 12/200 voor 12,8 Volt Lithium-IJzerfosfaat-Accu's
Speciaal ontworpen voor voertuigen en schepen
Waarom lithium-ijzerfosfaat?
Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4 of LFP) is de veiligste van de voornaamste lithium-ion-accutypes. De nominale
spanning van een LFP-cel is 3,2V (loodzuur: 2V/cel). Een 12,8V LFP-accu bestaat daarom uit 4 in serie geschakelde
cellen; en een 25,6V accu bestaat uit 8 in serie geschakelde cellen.
Waarom een accubeheersysteem (Battery Management System, BMS)
1. Een LFP-cel zal beschadigen als de spanning van de cel onder de 2,5V komt.
2. Een LFP-cel zal beschadigen als de spanning van de cel boven de 4,2V komt.
Loodzuuraccu's gaan uiteindelijk ook kapot als ze te veel worden ontladen of geladen, maar niet direct. Een
loodzuuraccu herstelt zich na een volledige ontlading, zelfs als deze dagen- of wekenlang (afhankelijk van het
type en merk accu) in ontladen staat is geweest.
3. De cellen van een LFP-accu balanceren zichzelf niet aan het einde van de laadcyclus.
De cellen in een accu zijn niet 100% identiek. Hierdoor worden sommige cellen tijdens de laad-ontlaad-cyclus
sneller volledig geladen of ontladen dan andere. De verschillen nemen toe als de cellen niet nu en dan worden
uitgebalanceerd/geëgaliseerd.
In een loodzuuraccu blijft zelfs wanneer een of meer cellen volledig zijn geladen, een geringe stroom lopen (het
grootste effect van deze stroom is het uiteenvallen van water in waterstof en zuurstof). De stroom helpt andere,
achterlopende cellen volledig op te laden, zodat de laadstatus van alle cellen wordt geëgaliseerd.
De stroom die door een volledig opgeladen LFP-cel stroomt, is echter vrijwel nul, zodat de achterlopende cellen
niet volledig worden geladen. De verschillen tussen cellen kunnen op den duur zo groot worden dat, ook al blijft
de totale accuspanning binnen de limieten, sommige cellen kapot gaan door over- of onderspanning.
Een LFP-accu moet daarom worden beschermd door een BMS die de afzonderlijke cellen actief uitbalanceert en
over- en onderspanning voorkomt.
Robuust
Een loodzuuraccu zal vroegtijdig uitvallen door sulfatering:
• Als deze gedurende langere periodes in de tekortmodus werkt (als de accu zelden of nooit volledig
wordt geladen).
• Als deze gedeeltelijk geladen, of nog erger, volledig ontladen wordt bewaard (in een jacht of
stacaravan gedurende de winter).
Een LFP-accu hoeft niet volledig te worden geladen. De levensduur wordt zelfs iets langer door de accu
gedeeltelijk in plaats van volledig op te laden. Dit is een groot voordeel van LFP vergeleken met loodzuur.
Andere voordelen zijn een groot bereik van de bedrijfstemperatuur, uitstekende cyclusprestaties, een lage
interne weerstand en een hoge efficiëntie (zie hieronder).
LFP is daarom de juiste keuze voor zeer veeleisende toepassingen.
Efficiënt
Energie-efficiëntie kan bij diverse toepassingen (vooral bij autonome zonne- en/of windenergie) van wezenlijk
belang zijn.
De energie-efficiëntiecyclus (ontladen vanaf 100% tot 0% en terug naar 100% geladen) van de gemiddelde
loodzuuraccu is 80%.
De energie-efficiëntiecyclus van een LFP-accu is 92%.
Het laadproces van loodzuuraccu's wordt vooral inefficiënt wanneer de laadstatus van 80% is bereikt, wat
resulteert in efficiënties van 50% of nog minder in zonne-energiesystemen die een aantal dagen reserve-energie
vereisen (accu die met een laadstatus van 70% tot 100% werkt).
Een LFP-accu heeft echter nog een efficiëntie van 90% bij lichte ontladingen.
Grootte en gewicht
Bespaart tot 70% aan ruimte
Is tot 70% lichter in gewicht
Duur?
LFP-accu's zijn duur in vergelijking tot loodzuuraccu's. Maar bij veeleisende toepassingen worden de hoge
aanschafkosten meer dan gecompenseerd door de langere levensduur, de superieure betrouwbaarheid en de
uitstekende efficiëntie.
Eindeloze flexibiliteit
LFP-accu's zijn eenvoudiger te laden dan loodzuuraccu's. Hun laadspanning varieert van 14V tot 16V (zolang er
geen cel wordt blootgesteld aan meer dan 4,2V) en ze hoeven niet volledig te worden geladen.
Daarom kunnen er meerdere accu's parallel worden geschakeld en treedt er geen schade op als een aantal accu's
minder geladen is dan andere.
Ons 12V BMS ondersteunt tot 10 parallel geschakelde accu's (BTV's kunnen eenvoudig in een keten worden
geschakeld).
Een 12V BMS die de dynamo (en bedrading) beschermt en tot 200A bij elke gelijkstroombelasting levert (inclusief omvormers en omvormer/laders)
Ingang dynamo/acculader (Power Port AB)
1. De Power Port AB heeft als belangrijkste functie te voorkomen dat de belasting die op de LFP-accu is aangesloten, de startaccu ontlaadt. Deze functie is
vergelijkbaar met die van een Cyrix accuscheider of een Argo FET laadstroomverdeler. Er kan alleen stroom door de LFP-accu lopen als de ingangsspanning
(= spanning van de startaccu) hoger is dan 13V.
2. De stroom kan niet van de LFP-accu teruglopen naar de accu. Hiermee wordt eventuele schade aan de LFP-accu door overmatige ontlading voorkomen.
3. Bovenmatige ingangsspanningen en momentele spanningen worden omlaag gebracht naar een veilig niveau.
4. De laadstroom wordt verlaagd tot een veilig niveau bij onbalans tussen de cellen of overtemperatuur.
5. De ingangsstroom wordt elektronisch beperkt tot ongeveer 80% van het stroombereik van de AB-zekering. Bij een zekering van 50A bijvoorbeeld, wordt de
ingangsstroom beperkt tot 40A.
Het kiezen van de juiste zekering zal daarom voor het volgende zorgen:
a. De LFP-accu wordt beschermd tegen overmatige laadstroom (wat belangrijk is bij een LFP-accu met lage capaciteit).
b. De dynamo wordt tegen overbelasting beschermd als een LFP-accubank met hoge capaciteit wordt gebruikt (de meeste 12V dynamo's zullen
oververhit raken en uitvallen als ze langer dan 15 minuten maximum stroom leveren).
c. De laadstroom wordt beperkt om te voorkomen dat de stroomverwerkingscapaciteit van de bedrading wordt overschreden.
Het maximum stroombereik van de zekering is 100A (zodat de laadstroom wordt beperkt tot ongeveer 80A).
Ingang/uitgang belasting/acculader (Power Port LB)
1. Maximum stroom in beide richtingen: 200A continu.
2. Piek-ontlaadstroom elektronisch beperkt tot 400A.
3. Accu-ontlading wordt gestopt wanneer de spanning in de zwakste cel lager wordt dan 3V.
4. De laadstroom wordt verlaagd tot een veilig niveau bij onbalans tussen de cellen of overtemperatuur