12v Lifepo4 accu geeft teveel volt (13,9v): Verlagen met weerstand werkt niet

Hallo,

Ik heb een 12v Lifepo4 120 Ah accu voor mijn 600 Watt/ 50 A elektromotor voor mijn fluisterbootje. Nu geeft de Lifepo4 wanneer deze helemaal vol is 13,9 volt en dat is precies op de grenswaarde waarbij mijn motortje niet meer wil opstarten (zit beveiliging op voor te hoge spanning). Nu dacht ik dit op te lossen door een weerstand van 0,025 Ohm er serieel tussen te zetten, zoals in onderstaand schema:

Online gezocht en deze weerstand gevonden: https://nl.rs-online.com/web/p/chassis-mount-resistors/8933371 (staan datasheets bij, maar geen stroomschema's hoe te gebruiken)

Ik vond al vreemd dat deze 4 aansluitingen had, maargoed besteld en er tussen gezet (als het werkt komt er uiteraard nog een heatsink bij):

Ik meet alleen geen enkel verschil in voltage rechtstreeks op de accu en tussen de weerstand. (er zit geen weerstand tussen alle aansluitpunten) Wat is er mis? (verkeerde weerstand of zie ik wat over het hoofd)

NB1. Kan natuurlijk een nieuwe accu aanschaffen, maar dan ben ik ruim € 1000 kwijt (in dezelfde specs), vandaar dat ik eerst wil proberen of ik het zo kan oplossen (en liefst zo goedkoop mogelijk).
NB2. Heb de accu ook met 2 anderen motoren geprobeerd, en 1 van de 2 wilde ook niet opstarten. Ligt dus niet aan de motor.

De motor zal bij het bepalen of de spanning binnen de grenzen valt geen stroom trekken
en daarom heeft die weerstand nog geen spanningsval.

Overigens met dit soort kleine weerstanden is vaak de bekabeling tussen de
accu en de motor al snel een veelvoud van deze 0.025 ohm....

Eenmaal met de motor lopend verwacht ik dat de spanning van de accu al heel
snel valt in het goede gebied.

Hoeveel zakt de spanning van de accu als je een 50 Watt halogeen autolamp
er op aansluit?

Dank voor je snelle antwoord EgbertG

Tijdens het testen had ik het geluk dat de motor wel wilde opstarten (is een beetje willekeurig). Motor ook aan gezet op vol vermogen, maar nog steeds geen enkel verschil in spanning.

Als ik jouw antwoord trouwens lees, gaat deze oplossing ook niet helpen bij het probleem, want als het geen invloed heeft op de spanning wanneer er geen belasting is, zal mijn motor ook niet opstarten... Klopt dat?

Klopt ....

Vandaar dat ik aan een eenvoudige oplossing dacht door even een lamp aan te zetten voordat je de motor wilt opstarten. De lamp zorgt dan voor net voldoende spanningsverlies en de motor zal starten.

Dat klopt. Een gepaste oplossing is iets te doen aan de regelaar. Dat kan alles tussen instellen en vervangen zijn.

Antwoord teruggetrokken. Ik zit duidelijk niet goed genoeg in dit soort accutechniek :) Succes!

[Bericht gewijzigd door Aart op (32%)]

(er zit geen weerstand tussen alle aansluitpunten) Wat is er mis? (verkeerde weerstand of zie ik wat over het hoofd)

Dit is een 4 draad shunt. Twee aansluitingen zijn voor de stroom, de andere twee om de spanningval over de weerstand te meten. Het ding moet wel op een koelprofiel wil je het gespecte vermogen gebruiken.

Die weerstand kun je eigenlijk alleen met een 4 draad, minimaal 5,5 digits benchmeter meten. Je moet in de datasheet kijken welke aansluitingen sense en source zijn. Je gebruikt de source aansluitingen.

Die spanningval is er alleen als er stroom loopt.

Ik heb geen ervaring met Lifepo4 accus maar volgens mij zijn ze 2.5 V super-leeg en 3.65 V nokvol per cell. En volgens mij bestaan 12V versies uit 4 cellen dus 10 V leeg en 14.6 V vol. edit: https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery#Specifica…

Probeer het eens met enkele dikke diodes in serie, hier heb je een spanningsval van 0.3 - 0.5 Volt per diode. Opgelet, de diodes moeten wel de maximale stroom kunnen verdragen.

Hmmm, dank voor alle antwoorden...

Als ik het goed begrijp heb ik dus niets aan de shunt die ik gekocht heb (mijn kennis gaat niet ver genoeg om het sense en source te begrijpen).

Opstarten met een halogeenlamp zou ik nog even kunnen testen, maar daarmee heb ik de 'overwattage' tijdens het varen nog niet opgelost. Als ik nl. iets te lang vol gas vaar, slaat de motor ook af (thermische bescherming waarschijnlijk), vandaar ook mijn voorkeur om mijn voltage permanent wat te verlagen (bij opstarten en gebruik).

Nog andere ideeën hoe ik dit kan bereiken?

Op 18 augustus 2022 09:57:33 schreef RP6conrad:
Probeer het eens met enkele dikke diodes in serie, hier heb je een spanningsval van 0.3 - 0.5 Volt per diode. Opgelet, de diodes moeten wel de maximale stroom kunnen verdragen.

Bij die stromen ga je eerder richting 1V per diode. Bij 50A verstook je dus grofweg 50W.

@SpeedyE
Oververmogen (ofwel te veel gas geven) kun je alleen zelf oplossen door het ding niet op vol vermogen te laten hobbelen.

[Bericht gewijzigd door Sine op (15%)]

Heb je tijdens volgas varen wel eens de spanning op de motor gemeten?

Gewoon niet zo hoog opladen. Opladen tot 13.8-14.0V is meer dan voldoende, verlies je misschien 1% capaciteit.

Bij 14V gaat de balancer ook wel balanceren, 14.6V voegt alleen maar onnnodig ingrijpen van de BMS toe

LiFePO4 heeft een normale spanning van zo'n 13.3V. Boven de 13.4V zie je alleen als ie net van de lader komt. Een uurtje later is het al gezakt, en als je er 5min een halogeenlamp opzet zie je m ook al stabiliseren op de 13.3V

Eventueel de balancer nog iets strakker instellen, dan zal die nog wat sneller helpen om de accu op zn normale 13.3V te krijgen.

Nieuwe lithiumaccu zal hetzelfde hebben als je die tot 14.6V oplaad. (wat overigens geen 1000 euro kost maar dat terzijde)

Overigens altijd even met een multimeter meten, die metertjes op dit soort accu's zijn prut. Meten spanning wel maar capaciteitsaanduiding is onnauwkeurig. Een beetje accu heeft een interne BMS met bluetooth die een coulombmeter heeft, dat is de enige manier om een LFP accu goed te monitoren op resterend verbruik. De spanningscurve is te vlak om adhv spanning de SOC te bepalen.

[Bericht gewijzigd door DJSmiley op (21%)]

Tegen oververhitting moet je simpelweg wat minder gas geven of de motor beter koelen. Als je een die regelaar niets kunt instellen, is aanpassen (weerstandje vervangen) misschien een mogelijkheid.

Heb je één grote accu of 4 losse cellen? Je zou ook één cel weg kunnen laten, of nog 2 cellen erbij zetten, zodat je een pakket van 3 in serie en 2 parallel hebt.

Iets minder eenvoudig, maar lost wel ook gelijk het overbelasten van de motor op: Een buck-converter tussen accu en regelaar zetten? Die kan dan de batterijspanning steeds naar 12V regelen. Dan heb je zelfs geen vermogen verlies als de batterij richting leeg gaat. Boosten is niet nodig, want als je onder de 12V gaat, heb je minder dan 10% capaciteit over. Tijd om op te laden dan.

Omdat er zo weinig spanningsval mogelijk is, wordt dat misschien wel een uitdaging. Anderen kunnen vast aangeven of het uberhaupt mogelijk is.

dit zijn altijd 4 cellen van 3.2V in serie

Met 3 cellen kom je (veel te) laag uit en daarnaast is een 3S BMS geen standaard iets.

Een lompe diode is dan makkelijker maar heeft wel een dik koelblok nodig. Maar de accu gewoon wat minder vol laden is het makkelijkst, want de spanning is alleen aan het begin (net na het laden) kortstondig boven de 13.8V

Accu kortstondig met 1 of 2 halogeenlampen belasten (5min is al meer dan zat) en je zit al onder de 13.5V.

[Bericht gewijzigd door DJSmiley op (21%)]

Een buck converter zou kunnen, zeker aangezien je naar een relatief klein stukje omlaag hoeft, maar 50A voor lange tijd betekend een stevige buck converter.

Dan is een diode veel simpeler, en waarschijnlijk nog efficiënter ook met een diode.

Als je het dan toch beter als een diode wilt doen dan kun je als de spanning diep genoeg gezakt is die diode overbruggen met een stevige mosfet.

Op 18 augustus 2022 10:50:21 schreef SparkyGSX:
Een buck converter zou kunnen, zeker aangezien je naar een relatief klein stukje omlaag hoeft, maar 50A voor lange tijd betekend een stevige buck converter.

Stalen plaatje onderaan de romp schroeven en binnenin verbinden met een koperen staaf. Gratis waterkoeling. :p Maar het zal inderdaad best een stevig ding zijn.

Op 18 augustus 2022 09:59:17 schreef SpeedyE:
Nog andere ideeën hoe ik dit kan bereiken?

Minder gas geven.

Alle andere truken (bijvoorbeeld een weerstand in serie of "een buck converter") komen op hetzelfde neer.

Je kan de gashendel mechanisch blokkeren. Als het mijn boot zou zijn: Niet langere tijd zo veel gas geven, maar niet blokkeren zodat ik voor een sprintje toch wel dat vermogen heb....

Op 18 augustus 2022 10:50:21 schreef SparkyGSX:
Een buck converter zou kunnen, zeker aangezien je naar een relatief klein stukje omlaag hoeft, maar 50A voor lange tijd betekend een stevige buck converter.

De motor wordt te warm van "te hoge stroom". Als je dan alsnog lange tijd 50A bij 11 of zelfs 5V zou gaan trekken dan wordt ie gewoon nog steeds te heet.

[Bericht gewijzigd door rew op (31%)]

Dank voor alle tips!

Het minder gas geven gaat prima, zo heb ik de eerste paar tochjes overleefd. Ik vaar in de Utrechtse grachten, dus dat gaat toch langzaam en gelukkig is de bediening 'traploos', dus ik weet precies tot welke snelheid het goed gaat. Incidenteel heb ik wel het vermogen beschikbaar, maar voor korte tijd.

Probleem wat ik dus overhoud is het 'starten/aanzetten' van de motor. Dat is nieuw sinds vorige maand, zelfs zo erg dat ik dacht dat de motor kapot was (was een eindje roeien).

Ik heb de 'buck converter' opgezocht, maar dat gaat mijn kennis te boven, zowel met aansluiten als welke. Zou iemand mij wellicht nog willen helpen met er eentje aanwijzen online en vertellen hoe ik die moet aansluiten?

Gaat er dus om om de 14 volt circa 1v terug te brengen, ook bij het nog niet gebruiken van motor (alleen aan zetten). Wat ik kan vinden zijn alleen hele dure apparaten door de 50A van de motor.

Op 18 augustus 2022 13:03:20 schreef SpeedyE:
Probleem wat ik dus overhoud is het 'starten/aanzetten' van de motor. Dat is nieuw sinds vorige maand, zelfs zo erg dat ik dacht dat de motor kapot was (was een eindje roeien).

Dan is er dus iets kapot want het heeft voorheen goed gewerkt. Je moet het probleem dus niet oplossen met symptoom bestrijding.

@rew:
Ik ben er vanuit gegaan dat de motor te warm wordt omdat de voedingsspanning te hoog is, waardoor de stroom hoger wordt dan wat is toegelaten. Vandaar mijn idee om met een regelaar de spanning terug te brengen.
Langs de ander kant zou het natuurlijk ook door een gebrek aan voldoende koeling kunnen komen.

@fred101: Ik denk niet dat er wat kapot is gegaan. Accu zit qua spanning op de grenswaarde van de motor en na een aantal keer gebruikt te hebben schommelt de accu spanning net de verkeerde kant op. Gister na wat testjes ging de motor ook gewoon aan. Ik wil dus alleen voorkomen dat ik dit onderweg nog een keer krijg: motor slaat af doordat ik het gas te ver open draai en vervolgens krijg ik hem niet meer aan.

De accu is voor mij een gegeven (black box) en die geeft mij 13,9v.

Zie wel dit soort dingen als oplossing, maar volgens mij kan ik daar geen 600 Watt motor op aansluiten (50A)

https://www.amazon.com/Converter-12V-6A-Waterproof-Transformer/dp/B07X…

Het minder gas geven gaat prima, zo heb ik de eerste paar tochjes overleefd. Ik vaar in de Utrechtse grachten, dus dat gaat toch langzaam en gelukkig is de bediening 'traploos', dus ik weet precies tot welke snelheid het goed gaat. Incidenteel heb ik wel het vermogen beschikbaar, maar voor korte tijd.

Zit er een overspanning beveiliging op of denk jij dat er een opzit? Heb je een folder ofzo van de motor en accu of link naar product ?

Alles wat jij beschrijft klopt niet met overspanning beveiliging. Wat me ook vreselijk vreemd lijkt voor een motor die accu gevoed moet worden. Bij overspanning kun je ook niet langzaam varen want er zit een regelaar tussen die de motor aanstuurt, bij volgas is de spanning lager dan bij half gas. Ik weet bijna zeker dat de boel gewoon over verhit raakt. En als dat eerst niet gebeurde maar nu wel zou kunnen dat de omgeving temp hoger was. En dat hoeft niet eens de motor te zijn, het kan ook de regelaar of de accu zijn (BMS)

Alle oplossingen met diodes enz helpen als de spanning te hoog is, maar als dat zo is dan kun je helemaal niet varen, ook niet halfgas. Bij jou ontstaat het onderweg en dan is de accuspanning lager dan bij vertrekken. Wat wel gebeurt bij vol-gas varen is dat de boel heet, en waarschijnlijk bij jou, te heet wordt. Laten afkoelen en je kunt weer varen. De spanning beperken zal geen effect hebben want er zit een regelaar tussen.

Spanning verlagen kan met een zware diode.
Bijv een PB5010 brugcel met de diodes parallel geschakeld (beide ~ ~ doorverbinden. Mag 90A hebben dan, en 900A piek.

Wel zéér goed koelen... :)

https://www.vishay.com/images/product-images/pt-large/84809-pt-large.jpg

@fred101: Het betreft 2 dingen en het gaat om de Haswing Protruar 1.0 motor. Uit de manual:

Probleem 1: Start niet

"There is a voltage protection function in this motor, when it happened, the motor will not work."

Probleem 2: Motors stopt (maar doet het na 30 seconden weer)

"The motor suddenly stops (...) Please check if the motor is overloaded or blocked"

Zoals veel andere motoren (met een meer uitgebreide handleiding) is mijn vermoeden dat probleem 1 overspanning beveiliging is. Probleem 2 ontstaat lijkt mij doordat er teveel vermogen door de motor gaat.

Accu heb ik niet veel gegevens van:
Rated voltage 12V
Rated capacity:120AH

1. Battery cell type: LiFePO4 battery
2. Weight: About 9.5 kg
3. Size: 275*235*165 mm
4. Nominal voltage: 12.8V
5. Operating voltage range: 10V~ 14.6V
6. Maximum charging current: 30A
7. Charging voltage: 14.6V

8. Continuous discharge current:
12V 120AH:≤100A (with 100A BMS)

9 Instantaneous discharge current: ≤ 160A
10. Service life: more than 3000 cycles
11. Operating environment: 0 ~ 45? (charging), -20 ~ 60? (discharging)
12. Battery storage period: 90% power (6 months)
13. Battery warranty: 12 months (free warranty)