Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Voor (elektro)technische vragen, fietsonderhoud en -onderdelen.
rvaneijk
Veteraan
Veteraan
Berichten: 557
Lid geworden op: 10 sep 2017, 10:41

Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door rvaneijk » 30 dec 2017, 12:56

Afgesplitst draadje... (was geplaatste onder Accu revisie: algemene informatie)

Omdat met het juist laden de levensduur van de batterij meer dan verdubbeld kan worden heeft dit thema mijn aandacht. Zie het staafdiagram in de post hierboven (http://stromerforum.nl/viewtopic.php?f= ... =10#p11351). Een nieuwe batterij kost immers EUR 1.890 (https://www.elektrofahrrad24.de/akku-ba ... enakku-002). Dit geld kan bespaard worden met een intelligente laadstrategie.

Cycle beveelt aan om een deellading van bijvoorbeeld 80% toe te passen in combinatie met om de maand een keer vol tot 100% te laden.
Partial Charge and Cell Balancing

One of the only downsides to partial charging is that many inexpensive battery management system (BMS) circuits will only do active bleed balancing of the cells when they are at or near the full charge voltage of 4.2 V/cell. This means that with partial charge profiles that don’t reach that voltage, the BMS circuit will never be able to rebalance cells if they are drifting apart. Over time you may have less available capacity from the pack as certain cells will hit the low voltage cutoff on discharge well before others.

If this is an issue it can be easily remedied by occasionally (like once every month or two) leaving the pack connected to a 100% charge cycle overnight.
Bron: http://www.ebikes.ca/tools/charge-simulator.html

en
You should never exceed the manufacturer recommended full charge voltage, but it many cases you can greatly increase the cycle life on the cells by charging them to less than their recommended full charge voltage
Bron: p. 19, Cycle Satiator handleiding (http://www.ebikes.ca/documents/Satiator ... V1.0FW.pdf)

Als we dit toepassen op de Stromer dan kom ik tot het volgende:
- De ST2 lader geeft 4,5 A bij 54,6V;
- Omdat ik de specs van de batterijcellen (nog) niet ken ga ik uit van een max laadspanning van 54,5V;
- De 983 Wh accu levert bij 48V een maximale stroom van 20 Ah;
- Voor normale deellading (80%) lijkt 4,5 A een veilige laadstroom;
- De meeste Lithium cellen kunnen geladen worden op hun halve capaciteit, dus 20 Ah /2 is 10 Ampere voor de Stromer;
- De maximale snellaadstroom van de Cycle Satiator is 8 ampere (de snellaadtijd voor 80% deellading is daarmee 2,5 uur!);
- De laadtijd voor een normale deellading (80%) op 4,5 A is dan net geen 4 uur (Figuur 1);
- Voor een volle lading (98,3%, 983,7 Wh) zou ik deze 's nachts uitvoeren, en omdat tijd dan niet echt uitmaakt zou ik 2,5A als laadstroom instellen;
- De laadtijd voor een volle lading is dan ruim 8 uur (Figuur 2);

Ik hoor het graag als ik iets over het hoofd zie.

PS: met een deellading van 80% kom ik in de zomer in ieder geval nog op mijn werk. Uitgaande van een gemiddeld verbruik van 11 Wh is de aktieradius dan ongeveer 70 Km (782,3/11).


Figuur 1. Deellading 80%.
80.PNG
80.PNG (51.08 KiB) 1585 keer bekeken

Figuur 2. Volle lading.
988.PNG
988.PNG (49.52 KiB) 1585 keer bekeken

EDIT: in de manual van de Cyvle Satiator wordt een druppelstart geadviseerd bij diepe ontladingen (Figuur 3). Die zou ik dan zeker ook nog toevoegen aan het laadprofiel middels de geavanceerde instellingsmogelijkheden. De simulator (Figuur 1 en Figuur 2) kent deze instellingsmogelijkheden niet.


Figuur 3. Druppelstart bij diepe ontlading (p. 18, Cycle Satiator handleiding)
druppel.PNG
druppel.PNG (54.75 KiB) 1585 keer bekeken

Pedalier
Rookie
Rookie
Berichten: 6
Lid geworden op: 30 dec 2017, 13:05

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door Pedalier » 30 dec 2017, 14:31

Zeer leuk draadje dit.
Ik wil graag een kleinere bijvoorbeeld 2A lader meenemen naar het werk op de st2.
De originele is nogal groot een zwaar.
De St 2 gebruikt een 13S akku en wordt met 54.6V 100% opgeladen, 4.2V per cell.
De lader die jij zoekt is te koop bij ebike-solutions in heidelberg voor 349 Euro.
Weet je zeker dat de stromer akku van de ST2 dmv CC CV wordt geladen?
Ik zou de laadstroom onder de 4.5A houden want ik weet niet wat de BMS van de akku aan kan.
Is de connector van de st2 een “standaard” rosenberger? Zou mooi zijn.

Mvg Dick
ST2 983Wh

rvaneijk
Veteraan
Veteraan
Berichten: 557
Lid geworden op: 10 sep 2017, 10:41

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door rvaneijk » 30 dec 2017, 14:55

Dag Dick,
Welkom op het forum.

Pedalier schreef:
30 dec 2017, 14:31
Weet je zeker dat de stromer akku van de ST2 dmv CC CV wordt geladen?
Nope. Maar ik ga er wel van uit, immers, CC CV is een manier van laden die geschikt is voor Lithium batterijen. Het laadproces wordt door de lader bepaald, niet door de cellen. Deze bepalen alleen de max laadspanning en max laadstroom.

Pedalier schreef:
30 dec 2017, 14:31
Is de connector van de st2 een “standaard” rosenberger? Zou mooi zijn.
De idee van de Rosenberger is dat deze uitwisselbaar is tussen verschillende merken e-bikes. De magneet is er voor dat de uitwisselbaarheid gegarandeerd wordt. Ik ga ervan uit dat Stromer zich aan de specs heeft gehouden en de zwarte en rode draad niet verkeerd aangesloten heeft. Voor de zekerheid zouden we de multimeter op de pinnen kunnen zetten.

bus.PNG
bus.PNG (38.47 KiB) 1507 keer bekeken
Bron: http://www.energybus.org/Further-Info/D ... s-Standard

Een andere vraag die ik nog wel heb is of de CAN bus gebruikt wordt bij het laden richting de BMS. Ik lees hier van wel (CanOpen, http://f3.webmart.de/f.cfm?id=3514850&t ... threadview). De Rosenberger standaard ondersteunt standaard wel deze specificatie. Het plugje van Grin doet dat niet en heeft alleen de pinnen met de + (pin 5) en - (pin 6) aangesloten.
Laatst gewijzigd door rvaneijk op 30 dec 2017, 15:26, 4 keer totaal gewijzigd.

Pedalier
Rookie
Rookie
Berichten: 6
Lid geworden op: 30 dec 2017, 13:05

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door Pedalier » 30 dec 2017, 15:09

Veel merken zoals bosch en panasonic verdongelen het laad process om te verkomen dat er laders van derden worden gebruikt.
Mijn oude ST1 was ook niet verdongeld, slechts twee draadjes voor het laden.
Om erachter te komen of dat bij de ST2 ook zo simpel is zal iemand van ons de lader moeten openen om te kijken of dat zo is.
Of zou de rosenberg plug verdongeld kunnen zijn, lijkt me sterk
ST2 983Wh

rvaneijk
Veteraan
Veteraan
Berichten: 557
Lid geworden op: 10 sep 2017, 10:41

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door rvaneijk » 30 dec 2017, 15:11

Op dit forum lees ik namelijk dat Stromer de CAN bus gebruikt voor het versturen van diverse gegevens zoals de batterijspanning en temperatuur, naar bijv. de OMNI: (1) https://endless-sphere.com/forums/viewt ... 2#p1224871 en (2) http://f3.webmart.de/f.cfm?id=3514850&t ... threadview.

Pedalier
Rookie
Rookie
Berichten: 6
Lid geworden op: 30 dec 2017, 13:05

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door Pedalier » 30 dec 2017, 15:16

Ik heb in het verleden al veel spullen besteld bij bms battery waaronder motoren controllers en laders.
https://bmsbattery.com/ebike-charger-ev ... arger.html
Zoals deze lader zou dan op 41V afgeregeld prima kunnen werken
ST2 983Wh

Pedalier
Rookie
Rookie
Berichten: 6
Lid geworden op: 30 dec 2017, 13:05

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door Pedalier » 30 dec 2017, 15:19

Het meest belangrijk is om te weten of er communicatie is tussen de lader en de akku.
Zoniet dan zal bijna iedere lader met juiste cvcc kunnen werken.
ST2 983Wh

Chris
Pro
Pro
Berichten: 45
Lid geworden op: 20 sep 2017, 13:35

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door Chris » 30 dec 2017, 15:28

rvaneijk schreef:
30 dec 2017, 15:11
Op dit forum lees ik namelijk dat Stromer de CAN bus gebruikt voor het versturen van diverse gegevens zoals de batterijspanning en temperatuur, naar bijv. de OMNI: (1) https://endless-sphere.com/forums/viewt ... 2#p1224871 en (2) http://f3.webmart.de/f.cfm?id=3514850&t ... threadview.
Je kan op de omni toch ook het aantal cycles zien? meen ik gezien te hebben op een geleende st1x. Het lijkt me een BMS te zijn die e.a. logt dus dan zou ik me qua laden maar aan de adviezen van Stromer houden. Het zal dan ook wel registreren als het laden regelmatig voortijdig wordt afgebroken. Dat nog afgezien van het feit dat je wellicht beter steeds vol laad dan dat je het laatste deel van de capaciteit moet gebruiken en ook dat balanceren toch wel belangrijk ik is met zo’n groot aantal cellen. Ze zijn nooit 100% gelijk dus als je het achterwege laat krijg je steeds meer verschillen.

Wil je de accu toch niet of zo min mogelijk ‘vol’ (voor zover de bms ook maar laad) geladen bewaren dan is het misschien het handigst om na het laden even een stukje te gaan rijden. Zeker met de boost zal die accu-spanning dan al gauw van 4,1 danwel 4,2 naar 4V of minder per cel gaan.
Qua levensduur ga ik zelf maar uit van de garantie en dat alles langer dan dat geen zekerheid is ondanks dat je de accu zo goed mogelijk behandelt voor zover dat redelijkerwijs kan.

rvaneijk
Veteraan
Veteraan
Berichten: 557
Lid geworden op: 10 sep 2017, 10:41

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door rvaneijk » 30 dec 2017, 15:46

Pedalier schreef:
30 dec 2017, 15:19
Het meest belangrijk is om te weten of er communicatie is tussen de lader en de akku.
Zoniet dan zal bijna iedere lader met juiste cvcc kunnen werken.
Volgens experimenten op stromerforum.ch bij het uitlezen van de CANopen-data wordt alleen gelezen door de lader. Het lijkt erop dat de lader hier zijn voordeel mee kan doen, zoals het bepalen wat de beste strategie is. Voor een behoudende laadstrategie met de Cycle Satiator is uitlezen niet nodig lijkt me. De parameters voor laadspanning en stroom heb je immers al vastgelegd in een laadprofiel. Daarbij is het BMS aktief en kan zelfstandig zijn ding doen (zoals het balanceren van de cellen) tijdens het laden.
Die Node-ID vom Akku ist 0x12...

An Daten kommt dann (die ja in der einen PDF schonmal "beschrieben" sind):
TPDO1 (0x192): 0x01 0x03 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
TPDO2 (0x292): 0x09 0x00 0x00 0x00 0xAD 0xD2 0x00 0x00
TPDO3 (0x392): 0xFA 0xC2 0x0D 0x00 0xDC 0x00 0x4A 0x01

Aufgedröselt ist es dann:
TPDO1:
Device status word: 0x01 0x03
Device request dynamic current limitation: 0x00 0x00
Device request dynamic current output limitation: 0x00 0x00
Device request dynamic voltage limitation: 0x00 0x00

TPDO2:
Device actual current: 0x09 0x00 0x00 0x00 (9mA?)
Device actual voltage: 0xAD 0xD2 0x00 0x00 (53,933V?)

TPDO3:
Actual battery Wh capacity: 0xFA 0xC2 0x0D 0x00 (901,882Wh?)
battery temperature: 0xDC 0x00 (22°C?)
relative battery capacity: 0x4A 0x01 (330???)
Bron: http://f3.webmart.de/f.cfm?id=3514850&t ... threadview
Laatst gewijzigd door rvaneijk op 30 dec 2017, 15:56, 2 keer totaal gewijzigd.

Pedalier
Rookie
Rookie
Berichten: 6
Lid geworden op: 30 dec 2017, 13:05

Re: Verlengen levensduur van de accu door slim te laden

Bericht door Pedalier » 30 dec 2017, 15:51

Mee eens Chris,

Het idee is volgens mij ook om de cellen qua tijd zo kort mogelijk op de volle spanning van 4.2V te hebben. Dan krijg je de beste levensduur.
Wat ik ga doen is het volgende:
Via een tijdklok de lader laten starten om 02:00 uur.
Ik vertrek meestal iets na 07:00, dan heeft de lader 5 uur de tijd gehad om de akku vol te laden en te balanceren.
Op die manier zijn de cellen maar een korte tijd op 4.2V
ST2 983Wh

Plaats reactie

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 2 gasten