NovaEnergia

Tenho visto aqui varias vezes este assunto a ser discutido nos D.B.
e como é um assunto que interessa a todos ,poderíamos reunir e partilhar toda a informação
no mesmo post.
deixo aqui indice,o resto podem ver neste link. http://media3.ev-tv.me/Carecells_portuguese.pdf

Indice
-Introdução
-Balanceamento por baixo
- Etapas para balanceamento por baixo
-Conexão das baterias
-Cargas parasitas
-Verificação de estado de carga
- Conta quilómetros
- Voltimetro
- Coulombs
-Carga normal
-Carga rápida
-Descarga
-Temperatura
- Carga
- Descarga
- Tensão reduzida
- Capacidade reduzida
- Performances reduzidas
-Posicionamento das celulas
-Precauções e perigos
-Cálculo para capacidade ideal de pack
- Calcular a capacidade de pack

Excelente documento, ainda por cima em português.

Boas.

Não concordo com tudo.
Concordo com o carregamento a 3,5v em vez de 3,6v. Evita alguns problemas sem perca significativa de autonomia.

Não concordo com o balanceamento por baixo e ausencia de BMS, nem que as células não desbalanceiam.
Sendo as células todas diferentes, umas com diferenças maiores outras menores entre si e consequentemente com capacidades diferentes, o balanceamento por baixo vai desbalancear por cima (na carga). O problema é que o veículo vai ser carregado sempre e descarregado ao limite algumas (menos) vezes.
Por isto as células devem estar certas na carga e não na discarga. (E protegidas na carga e descarga)

Quanto ao desacerto das células, há marcas e marcas, e há situações em que o desacerto é maior independentemente da marca.
Estou a pensar quando se aproximam dos limites (dos C) de carga e descarga há maior probabilidade de desacerto.

Este assunto penso que ainda não foi debatido.
Em que circunstancias acontecem os desacertos entre células?

Nunio

Pode ter havido alguns esquecimentos por parte do autor, ou por parte do tradutor, pois não é tudo muito bem explicado, podendo desse modo não ser muito bem aceite para quem já tem alguns conhecimentos.

Esse tipo de balanceamento por baixo é por mim aceite, mas não é muito prático a meu ver, daí não o recomendar!

É bastante mais facil fazer o balanceamento por cima, pois assim pode-se verificar alguma diferença no final de um carregamento, e da outra forma teria-se que andar até às ultimas para verificar bem o desbalanceamento e isso não é muito saudável ao pack.
A meu ver, oxida mais a célula de LiFePO4 quando já só tem 2,9V do que quando tem 3,6V (minimos e maximos recomendados).

Jorge Rocha Escreveu: A meu ver, oxida mais a célula de LiFePO4 quando já só tem 2,9V do que quando tem 3,6V (minimos e maximos recomendados).

Desculpa insistir mais neste assunto mas este mínimos que falas aqui são em repouso?

Sempre em repouso! Quando refiro que a tensão baixa muito com determinada carga, terei que referir qual, em C´s de descarga.

Por exemplo uma célula de 40Ah Winston a uma temperatura de 3ºC, quando sua capacidade está entre os 80 e os 90% e com uma descarga continua de 40A (1C de descarga), sua tensão desce para 2,80V.
Isto não quer dizer que já esteja sem capacidade! Mas representa que está a haver um esforço demasiado perante tais condições, e isso não dará muito boa saúde para a célula.

Variáveis para aumentar o tempo de vida útil das células:
Temperatura o menor possível;
Tensão em descarga entre os 3,20V por célula;
Tensão de carga entre os 3,40V por célula;


PS- A resistência interna das células aumenta com a diminuição da temperatura, logo a disponibilidade de corrente diminui.
Se podesse-mos diminuir e aumentar facilmente a temperatura das células, seria o ideal mantelas bem frias quando paradas, e bem quentes enquanto estão a ser utilizadas (mas sem exageros).

Jorge Rocha Escreveu:Pode ter havido alguns esquecimentos por parte do autor, ou por parte do tradutor, pois não é tudo muito bem explicado, podendo desse modo não ser muito bem aceite para quem já tem alguns conhecimentos.

Esse tipo de balanceamento por baixo é por mim aceite, mas não é muito prático a meu ver, daí não o recomendar!

É bastante mais facil fazer o balanceamento por cima, pois assim pode-se verificar alguma diferença no final de um carregamento, e da outra forma teria-se que andar até às ultimas para verificar bem o desbalanceamento e isso não é muito saudável ao pack.
A meu ver, oxida mais a célula de LiFePO4 quando já só tem 2,9V do que quando tem 3,6V (minimos e maximos recomendados).

Inteiramente de acordo.

A diferença do estado de carga de uma célula LiFePO4 a 3,50V ou a 3,65V é irrisória. Os 3,65V como tensão habitual no fim de carga não introduzem qualquer espécie de stress interno que diminua os ciclos de vida da célula. Este valor só não é recomendado para conservar o pack durante meses sem uso, aí as células devem ser conservadas a 50% do SOC (ou 3,20V). Esta química é tolerante até aos 4,2V mas aí sim este valor introduz stress interno significativo na célula e deve de todo ser evitado.

Quando alguém diz: parei e medi as células e estavam todas certinhas isto nada diz sobre o balanceamento de um pack. Podem existir diferenças de 25% no SOC individual das células e as tensões continuam a parecer certinhas com um multímetro barato.

As diferenças notam-se facilmente perto das tensões limite superior e inferior onde a inclinação da curva de tensão de carga é mais inclinada.

Muitas vezes o balanceamento superior parece complicado devido a um ligeiro desacerto entre a tensão final do carregador e a tensão de balanceamento do BMS. Preferencialmente o BMS deve permitir alterar a tensão de balanceamento para casar correctamente com o valor aferido para a tensão final em cada carregador (pode ser aferida em vazio a montante do relé de protecção de saída se este existir).

Não posso recomendar a supressão de BMS nesta química simplesmente porque andam milhões de placas de BMS mal concebidas a circular pelo mundo (a esmagadora maioria vindas do oriente). Andar sem um bom BMS é o mesmo que viajar de carro com o tanque em baixo, todos conhecemos a sensação.

Quanto a afirmar que esta química não desbalanceia per si pela minha experiência profissional está errado. Se forem cumpridas todas as recomendações desbalanceia um pouco a cada utilização devido ás diferenças entre células, instalação eléctrica, BMS, etc. e este facto deve ser corrigido pelo BMS a cada carga completa.

Obrigadinho pelo informação amigos

MVS Escreveu: A diferença do estado de carga de uma célula LiFePO4 a 3,50V ou a 3,65V é irrisória. Os 3,65V como tensão habitual no fim de carga não introduzem qualquer espécie de stress interno que diminua os ciclos de vida da célula. Este valor só não é recomendado para conservar o pack durante meses sem uso, aí as células devem ser conservadas a 50% do SOC (ou 3,20V). Esta química é tolerante até aos 4,2V mas aí sim este valor introduz stress interno significativo na célula e deve de todo ser evitado.

Depende de vários factores, intensidade de carga, temperatura e até tempo deste a ultima carga.

Uma célula com 10 % SoC a 10 ºC, carregada a 1C, vai logo para os 3.50v, uma célula carregada a 0.1C quando chegar aos 3.50V á temperatura de 25ºC tá mais que carregada, as condições de carga completa não são apenas por tensão, alguns fabricantes recomendam monitorizar a tensão mas também a corrente até esta descer a 0.05C, considerando-se 100 % SoC.

Jorge Rocha Escreveu:Sempre em repouso! Quando refiro que a tensão baixa muito com determinada carga, terei que referir qual, em C´s de descarga.

Por exemplo uma célula de 40Ah Winston a uma temperatura de 3ºC, quando sua capacidade está entre os 80 e os 90% e com uma descarga continua de 40A (1C de descarga), sua tensão desce para 2,80V.
Isto não quer dizer que já esteja sem capacidade! Mas representa que está a haver um esforço demasiado perante tais condições, e isso não dará muito boa saúde para a célula.

Variáveis para aumentar o tempo de vida útil das células:
Temperatura o menor possível;
Tensão em descarga entre os 3,20V por célula;
Tensão de carga entre os 3,40V por célula;


PS- A resistência interna das células aumenta com a diminuição da temperatura, logo a disponibilidade de corrente diminui.
Se podesse-mos diminuir e aumentar facilmente a temperatura das células, seria o ideal mantelas bem frias quando paradas, e bem quentes enquanto estão a ser utilizadas (mas sem exageros).

O tradutor (myself) apenas traduziu

jmal Escreveu:

MVS Escreveu: A diferença do estado de carga de uma célula LiFePO4 a 3,50V ou a 3,65V é irrisória. Os 3,65V como tensão habitual no fim de carga não introduzem qualquer espécie de stress interno que diminua os ciclos de vida da célula. Este valor só não é recomendado para conservar o pack durante meses sem uso, aí as células devem ser conservadas a 50% do SOC (ou 3,20V). Esta química é tolerante até aos 4,2V mas aí sim este valor introduz stress interno significativo na célula e deve de todo ser evitado.

Depende de vários factores, intensidade de carga, temperatura e até tempo deste a ultima carga.

Uma célula com 10 % SoC a 10 ºC, carregada a 1C, vai logo para os 3.50v, uma célula carregada a 0.1C quando chegar aos 3.50V á temperatura de 25ºC tá mais que carregada, as condições de carga completa não são apenas por tensão, alguns fabricantes recomendam monitorizar a tensão mas também a corrente até esta descer a 0.05C, considerando-se 100 % SoC.

Refiro-me sempre a valores em repouso. Durante a carga como bem explicaste há outras considerações a fazer.

No processo de carga a tensão que aparece nos terminais da célula tem duas componentes distintas que aparecem somadas:

1. A tensão da célula função do seu estado de carga (SOC).

2. A queda de tensão que aparece pelo efeito da corrente de carga ao atravessar a resistência interna (variável) da célula.

Á medida que a corrente de carga vai baixando a camponente 2 vai perdendo o seu peso na soma.

Durante a carga a célula aparenta ter uma tensão superior á referente ao seu SOC.

Durante a descarga a componente 2 tem o sinal inverso e subtrai-se á componente 1. Neste caso a célula aparenta ter uma tensão inferior á referente ao seu SOC.

MVS Escreveu:Depende de vários factores, intensidade de carga, temperatura e até tempo deste a ultima carga.

Uma célula com 10 % SoC a 10 ºC, carregada a 1C, vai logo para os 3.50v, uma célula carregada a 0.1C quando chegar aos 3.50V á temperatura de 25ºC tá mais que carregada, as condições de carga completa não são apenas por tensão, alguns fabricantes recomendam monitorizar a tensão mas também a corrente até esta descer a 0.05C, considerando-se 100 % SoC.

Refiro-me sempre a valores em repouso. Durante a carga como bem explicaste há outras considerações a fazer.

No processo de carga a tensão que aparece nos terminais da célula tem duas componentes distintas que aparecem somadas:

1. A tensão da célula função do seu estado de carga (SOC).

2. A queda de tensão que aparece pelo efeito da corrente de carga ao atravessar a resistência interna (variável) da célula.

Á medida que a corrente de carga vai baixando a camponente 2 vai perdendo o seu peso na soma.

Durante a carga a célula aparenta ter uma tensão superior á referente ao seu SOC.

Durante a descarga a componente 2 tem o sinal inverso e subtrai-se á componente 1. Neste caso a célula aparenta ter uma tensão inferior á referente ao seu SOC.[/quote]

??? estás a baralhar aquilo que é simples, em qualquer fonte de energia eléctrica isso acontece, lei de ohm.

A tensão não baixa apenas em função do SoC. Tal como referi anteriormente, a temperatura e intensidade de carga e descarga são fundamentais, não é possivel prever com exatidão como reage a quimica das baterias a estes efeitos.

Algumas quimicas (incluindo esta) com uma descarga continua acima de 1C a tensão cai e depois sobe devido ao seu aquecimento progressivo, fazendo-a manter a tensão até estar praticamente vazia.

jmal francamente eu não estou aqui para baralhar ninguém nem falei em prever absolutamente nada com exactidão.

O efeito dominante na carga e descarga apesar de simples para ti é exactamente aquele que eu descrevi.

Eis tabelas de descarga de um fabricante de 1C até aos 20C:



O efeito que falas (subida da tensão na descarga) neste caso só aparece a partir dos 8C. Extrapolando (permite aqui a latitude - já sei que não é mesma coisa) numa célula de 40Ah seriam 320A. Isto tem algum interesse para o que estamos aqui a discutir?

Se tens dados distintos destes documentados tenho a certeza de que todos queremos aprender contigo a começar por mim com toda a humildade.

MVS Escreveu:jmal francamente eu não estou aqui para baralhar ninguém nem falei em prever absolutamente nada com exactidão.

O efeito dominante na carga e descarga apesar de simples para ti é exactamente aquele que eu descrevi.

Eis tabelas de descarga de um fabricante de 1C até aos 20C:



O efeito que falas (subida da tensão na descarga) neste caso só aparece a partir dos 8C. Extrapolando (permite aqui a latitude - já sei que não é mesma coisa) numa célula de 40Ah seriam 320A. Isto tem algum interesse para o que estamos aqui a discutir?

Se tens dados distintos destes documentados tenho a certeza de que todos queremos aprender contigo a começar por mim com toda a humildade.

Uma bateria que dá no máximo 20C a descarregar a 10C, não será um comportamento muito diferente de uma que dá no máximo 3C a descarregar a 1.5C, a razão é a mesma de todas, resistencia interna, quanto mais baixa, maior potência, menor aquecimento, etc, e a temperatura muda completamente as curvas, quanto maior a resistência, também mais energia dissipada em calor.

Esta época do ano é a melhor para se confirmar esse efeito, as baterias winston a esta temperatura, dificilmente conseguem 2C, mas com uma descarga continua de 1C, quando chegam a metade da capacidade já conseguem os 3C.

Não tenho nada documentado, isso é trabalho de fabricante, não meu, aqui no fórum podes procurar testemunhos a falar desse efeito provocado pela temperatura, inclusive á dias vi no db do miev do malm que o SoC no carro dele é influenciado pela temperatura.

Do que vejo e compreendo, todos têm razão no que dizem. Se uns explicam melhor de uma forma, outros explicam melhor de outra, mas é para chegar a mesmo porto! O que é bastante bom!
Pegando nas palavras do jmal,
"Esta época do ano é a melhor para se confirmar esse efeito, as baterias winston a esta temperatura, dificilmente conseguem 2C, mas com uma descarga continua de 1C, quando chegam a metade da capacidade já conseguem os 3C.",
que vem reforçar a ideia de que se pudesse ter o controlo da temperatura das células, facilitaria na disponibilidade de carga e no aumento de vida das células.

Dessa forma, depois de muito pensar sobre o assunto, para além de fazer um reforço no isolamento térmico, resolvi colocar num pack de 40Ah ThunderSky de 2008 (que anda quase sempre com descargas a cima de 1,5C) umas resistências de 20W para aquecimento de sua caixa, colocadas por baixo, e com um térmico de 20ºC para que ligue sempre que a temperatura seja inferior durante o tempo que a mota está estacionada, quer esteja a carregar ou não. Estas resistências são idênticas às utilizadas nas iogurteiras (muito flexiveis e resistentes) que se ligam a uma tomada domestica qualquer.

Estes 20W pouco se irá reflectir no consumo diário e será apenas nos meses mais frios e quando a mota fica estacionada em ambientes mais expostos (como é o caso desta, que dorme debaixo de um telheiro fora de casa).

Esta solução bem tornar o veiculo, mesmo com pouca capacidade energética, bem mais seguro na estrada pela resposta ao acelerador, bem mais ágil, e com mais serventia para o uso diário mesmo no Inverno!

Os testes ainda não foram feitos, mas ficará melhor com toda a certeza!

E carregar antes de sair de casa numa garagem fechada duma casa bem isolada, não irá dar ao mesmo?
Exemplifico: chegas às 18h, deixas a mota na garagem com 15.º, só pões a mota ou o carro a carregar às 5h da matina e sais às 9h....claro que qdo mais fraco o carregador, mais débil esta sugestão....lol

Jorge Rocha Escreveu: Estes 20W pouco se irá reflectir no consumo diário e será apenas nos meses mais frios e quando a mota fica estacionada em ambientes mais expostos (como é o caso desta, que dorme debaixo de um telheiro fora de casa).

Há noites em que debaixo deste telheiro (que só abriga da chuva) por vezes estão -5ºC. A temperaturas negativas ou proximo de zero, estas células não devem ser carregadas, e a descarga deverá ficar-se pelos 0,5C (que é insuficiente para uma deslocação normal, tendo em conta a capacidade de 3KWh, que X 0,5C daria 1500W, com uma tara de 170Kg e juntando 80kg do condutor já vai em 250Kg para 2CV de força...).
Tudo o que quisermos obrigar as células a fazer para aquecerem de forma violenta será retirar-lhes vida util.
Mesmo que se tenha 12 horas por dia os 20W a consumir da rede, o contador ao final de 5 meses só contou 36KW que dará na pior das hipóteses uns 6,00€/ano (já que nos outros meses não necessita). Desta forma poderá manter o veiculo a desenvolver uma potencia suficiente para a circulação em qualquer dia, mesmo dos mais frios e sem abdicar da economia e zelo ambiental.

Mesmo para quem tem garagem com aquecimento, quando sai de casa para o trabalho, e se tiver onde possa carregar e manter a temperatura do pack nos 20ºC, melhor encontrará a viatura quando terminar o trabalho, para regressar a casa.

É mesmo essa minha intenção...deixá-la ao sol de inverno a carregar....

Na bereco evo, perdi algum tempo com esse problema, isolamento, cheguei á conclusão que a única forma viavel de as manter homogeneamente à mesma temperatura seria com circulação de ar forçada, mas por falta de espaço acabei por desistir e adotar outras soluções, como o O_volt diz, Sol, locais mais quentes, e quando precisava das baterias quentes, dava-lhes uma carga mais rápida, não tem qualquer problema, os limites de tensão até são mais alargados a temperaturas baixas.

Gráfico que relaciona a disponibilidade máxima de corrente da bateria LiFePO4 em função do estado de carga (SOC) a várias temperaturas e ilustra o comportamento citado pelo jmal e pelo Jorge. A razão é sempre a mesma - resistência interna.

A resistencia interna da célula a -25ºC é 5 vezes superior á temperatura de 25ºC.