Booster maken van li-ion cellen

Ik heb nog heel wat goede li-ion cellen uit een Samsung fiets accu over.
Nu zou ik graag een soort booster willen maken welke ik kan gebruiken om mijn of een auto te starten wanneer hij met een lege accu staat. Het hoeft er niet 1 te zijn die zoveel stroom levert dat hij de auto in 1x start maar gewoon dat hij de startaccu in 5-10 minuten tijd voldoende kan bijladen dat hij op eigen kracht kan starten.
De cellen zouden volgens de specificaties maxinaal 10A mogen leveren.
Maar hoeveel zouder er in serie moeten staan? 3 stuks geeft maximaal 12,6V en 4 stuks 16,8V.
Zelf denk ik 4 stuks omdat de spanning waarschijnlijk toch wel sterk daalt op het moment van aansluiten.
En zouden er ook nog cellen parallel
moeten, zodat er meer stroom geleverd kan worden?
Zou er iets van een stroom begrenzing op moeten komen, zo ja, hoe kun je dit het beste maken?
De behuizing zou ik 3d printen.
Het is niet dat ik het per se nodig heb maar ik vind het ook gewoon leuk om te maken.
Zou dit te doen zijn of is het het niet waard?

3 in serie plaatsen, als je er voldoende lange kabels aan zet, heb je vanzelf stroom beperking.

ik kan onze prius starten op een 3S1P van 22600 cellen. als die zijn 12V boordaccu leeg is, krijg je die niet meer aan de praat.
dus ik hang die cellen onder de motorkap aan de 12V aansluiting en wacht een 2-3 minuten. dan is de boord accu voldoende gesteken om de boel weer aan te krijgen.

op de moment dat je auto niet meer start, zal de accu richting 10,5V of lager gezakt zijn. daar 16V parallel over maakt teveel stroom.
3S van 12,6V is meer dan genoeg.
let er wel op de booster af te koppelen als de auto draait, want de laadspanning van 14,4V is teveel voor een 3S accu

en hang ALLES parallel wat je hebt. een 12V 3Ah accu is quasi direct leeg als die een 12V 100Ah moet bijladen.
een 36V 10Ah accu van een fiets, daar kan je 12,6V 30Ah mee maken. is dan ook een leuke 'powerbank' waar je sigaretteplug devices kan inpluggen. en zo zwaar is een fiets accu ook niet ;-)

steek er wel een BMS ofzo tussen van 3S 30A-40 ofzo, dan zit je zowieso al veilig als je een kortsluiting maakt of verkeerd aansluit. en kan je toch nog een 300-400W uit de accu halen, wat ze in de fiets ook kon

https://www.amazon.com.be/-/en/Lithium-Battery-Protection-Electric-Mot…

^^^ helemaal mee eens. Niets aan toe te voegen.

3s geeft nominaal 10.8V-11.1V, dat is nog steeds erg weinig om een accu mee te laden.

Ik heb dit wel eens gedaan met een 24V accu en een chinese Buck converter (zo'n DPSxxxx, ik weet niet meer welke). Daarmee kun je een paar ampère beheerst laden, en je hebt verbazend weinig nodig om een auto te starten, aangenomen dat de accu leeg maar verder nog wel in orde is.

Op zaterdag 4 mei 2024 10:26:55 schreef SparkyGSX:
3s geeft nominaal 10.8V-11.1V, dat is nog steeds erg weinig om een accu mee

3,6-3,7V zijn li-ion toch al aardig leeg hoor, dan zit je op de 40-50% grens.
ik zou ze zowieso op 12-12,1V proberen houden, niet volledig vol op 4,2V/cel. dan zit je toch op de 85-90% lading en is de spanning voldoende hoog.
als de booster dan 12V 30Ah, dan heb je meer dan genoeg om een startaccu richting 11,8-11,9V te krijgen.

het zou idd handiger zijn als je vanaf dan met een booster bv de boel met 2A naar 12,5V kan krijgen. je moet dan al een DC/DC hebben die op spanning en stroom begrenst is (max 3A bv en max 12,6V).
eventueel foefelen met een DC booster op 14V uitgangsspanning en bv een 1-2ohm serieweerstand. dan limiteerd de boel een beetje vanzelf

dan moet de accu wel afgekoppelt worden als ze niet gebruikt wordt, of ze is leeg tegen de dag dat je ze nodig hebt

m.i. zijn deze 18650 celletjes niet zo geschikt voor een "booster" toepassing.

Een pittige RC hobbyaccu zoals deze is eigenlijk meer geschikt. Die kan gewoon "nominaal" 500A leveren, dus een autotje starten: geen probleem!

Maar zoals fcapri zegt: Als de celletjes gewoon "een beetje vol" zijn, dan is de spanning voldoende om je auto-accu wat bij te pitten om toch te kunnen starten.

Merk op dat je met een 10P3S accupack nominaal toch al wel 100A kan leveren. Dat is toch wel al een significant deel van de startstroom van een modern autotje. (niet als er een 100Ah accu in ligt....).

Maar goed. Inderdaad, het laden van de autoaccu in een paar minuten gaat stukken sneller als je lithium accu op 12.6 is geladen, dan wanneer deze 12.0V is.

Maar de lithium cellen kan je het beste bewaren bij 3.8V, dat zou 11.4V totaal zijn en dat is zeker te weinig om je autoaccu bij te laden. Je moet een compromis zoeken tussen levensduur van de lithium cellen en hoe bruikbaar is ie als je hem nodig hebt.

Ik was verbaast hoe gemakkelijk je kunt starten nadat je de accu een paar minuten met een paar ampère hebt geladen. Ik denk dat ik er net 1Ah in gedrukt had, toen kon ik mijn 1.3L dieselje starten. Dat was dus met een buck converter om de stroom te beperken, dus de accu hielp niet significant tijdens het starten.

Dat kan enorm verschillen tussen "hij wil net niet meer starten" (je komt na 8 of 10 uur terug: "K** lichten aangelaten"), of "accu is echt helemaal leeg" (k** vorige week lichten aangelaten).

Ik denk dus dat jij met het eerste geval te maken hebt gehad: een prima accu die door omstandigheden NET te leeg was om nog te starten.

Maar als je zegt: ik ga een DCDC er tussen zetten, dan zou ik liever voor een BUCK (step down) converter gaan en zeg 5A CC willen laden uit een 4S accupack. Dan weet je idd dat de boost-accu niet gaat bijdragen aan het startproces en dat je de auto-accu echt aan het laden bent om de boel weer te laten starten.

In jou voorbeeld is het niet uitgesloten dat de accuspanning zo ver inzakte dat de diode en spoel het even ENORM voor de kiezen kregen toen er gestart werd en dat je boost accupack toch nog heeft meegeholpen bij het starten...

Interessante informatie allemaal.
De reden waarom ik aan 4 cellen in serie zat te denken: Ik heb een (nieuwe) AGM 8Ah motoraccu met dikke kabels eraan als 'noodaccu'.
Deze had ik laatst een keer nodig om een leenauto te starten (VW caddy).
Ondanks dat accu helemaal vol was en ik hem 10-15 minuten aangesloten had gelaten, gaf de leenauto geen kick.
Ik had toen de spanningsval gemeten tijdens het laden, ik weet niet meer wat ik mat maar mijn conclusie was dus dat ik de startaccu te langzaam kon laden.
Nu is dit natuurlijk een kleine accu, dus de interne weerstand relatief hoog.
Nu weet ik niet hoe dat met li-ion cellen zit, hoe ver de spanning dan zou zakken.

Ga er van uit dat de spanning van een lithium ion accu nauwelijks verandert als je hem belast.

een typische fiets-accu cel heeft een interne weerstand van rond de 75mOhm.

De 3S10P configuratie zal dus een weerstand van rond de 20mOhm hebben. Trek 10A en het zakt 200mV in. Rond het af op nul, dan zit je veilig.

Met een loodaccu... Als ie vol is dan meet je open klemspanning van zeg 12.6V. Als ie leeg is meet je een klemspanning van 11.4V.

Maar sluit je ze op mekaar aan, dan zakt de spanning van de volle tot zeg 12V voordat er significante stromen gaan lopen. Idem met de lege: De spanning stijgt tot 12V voordat er significante stromen gaan lopen.

Ga je met een draaiende motor de twee accus doorverbinden, dan gaat de draaiende motor/dynamo fors stroom lopen leveren en kan je een paar minuten later weer starten. Maar jou experiment van een 8Ah accu naast een auto accu hangen en hopen dat de lege accu binnen een paar minuten vol genoeg is om weer te kunnen starten: Nee dat gebeurt dus niet makkelijk.

Ah ja inderdaad. Dat zat ik laatst inderdaad te testen toen ik de inwendige weerstand van een accu uit ging rekenen door de spanningsval en stroom te meten. Het kwam er op neer dat hoe kleiner de belasting was, hoe groter de inwendige weerstand van de accu was.
En ik neem aan dat het bij een li-ion cel dus wat constanter is bij verschillende belastingen?

3S10P ga ik niet redden, wel 3S3P. Zou dit voldoende zijn?
Dan zou de inwemdige weerstand dus 75mOhm blijven.

En als ik nou eigenwijs 4S2P doe, met 1 ohm weerstand. Zodat ik de cellen niet op 4,2V hoeft te bewaren... Zou de stroom dan toch te hoog oplopen wanneer je hem aansluit op de accu?

Volgens mij had ik ooit gelezen dat die powerbanks die je kan kopen toch ook wel een best hoge openklem spanning hebben.

Op zaterdag 4 mei 2024 14:21:24 schreef rew:
In jou voorbeeld is het niet uitgesloten dat de accuspanning zo ver inzakte dat de diode en spoel het even ENORM voor de kiezen kregen toen er gestart werd en dat je boost accupack toch nog heeft meegeholpen bij het starten...

Dat kan niet, want ik had een accu van 24V en een buck converter. Als je met een lagere spanning begint, en een boost converter gebruikt, zou dat natuurlijk wel kunnen.

Ohja. dat was het. Ik zat aan een 11.1V nominaal accupack te denken en een 12V auto. Dan is het niet uitgesloten dat het boordnet tijdens het starten onder de 11.1 - 0.6 komt. Maar bij een 24V auto/truck zal dat wel niet. :-)

3S10P ga ik niet redden, wel 3S3P. Zou dit voldoende zijn?

Poeh! Wel lekker "handzaam", maar m.i. nogal "lam" om een auto te starten. Je zult dan ECHT de autoaccu in voldoende staat moeten aantreffen dat ie de startstroom aankan. Niet bijvoorbeeld: op de booster starten en dan naar de garage rijden voor een nieuwe accu want deze is stuk.

Voor zover ik loodaccus begrijp zal dat dus na 8 uur lichten aan nog wel het geval zijn (dat je met een beetje bijladen de accu gewoon weer kan gebruiken) maar na een week lichten aan... dan is ie echt stuk...

Die 1 Ohm lijkt me erg veel. Ik zou mikken op zeg 10A laadstroom. 1P kan dat theroretisch aan, maar je hebt er twee (of liever drie!). Je fietsaccu cellen zijn dan in een halfuur leeg, je autoaccu is in 4 uur vol.

Nadeel is dan wel dat je moet rekenen op 10A * 4V = 40W in je weerstand. Een 10A DCDC is dan efficienter.

Zoiets: https://www.aliexpress.com/item/1005006237859658.html

[Bericht gewijzigd door rew op (20%)]

Ik heb wat in mijn winkelwagentje gezet, maar ik heb jullie expertise nodig om te bepalen of dit wel of niet gaat werken.

Hiermee wil ik de cellen gaan laden, 4S 2A zodat ik met usb-c kan opladen:
https://nl.aliexpress.com/item/1005006314154119.html?srcSns=sns_WhatsA…

Hiermee wil ik de cellen beveiligen, BMS 4S 40A Balanced.
Nu is er ook een 4S 40A Enhanced versie die even duur is, maar ik heb geen idee wat het verschil is:
https://nl.aliexpress.com/item/1005006246740323.html?srcSns=sns_WhatsA…

Hiermee wil ik een constante stroom leveren naar de startaccu van 9A DC-DC converter:
https://nl.aliexpress.com/item/1005006237859658.html?srcSns=sns_WhatsA…

Ik neem aan dat ik de lader moet aansluiten op de + en - van de bms, en dat ik de DC-DC converter aan moet sluiten op de 0V en 16,8V aansluitingen van de Bms?
En dan natuurlijk de meet/balans draden op de 4,2V, 8,4V en 12,6V.

Graag hoor ik of dit zo gaat werken.

Of moet de lader en dc-dc converter beide op de + en - van het bms? Dat bedenk ik me nu, want anders kan het bms niet beveiligen tegen diepontladen.

[Bericht gewijzigd door Anoniem op (30%)]

Op zaterdag 4 mei 2024 10:01:08 schreef fcapri:
...

ik kan onze prius starten ...

Escortjes, sierra's, capri's, een p100 een Dodge w200..

En nu een Toyota Prius? Amai, ge zijt diep gezonken

Correct, alles moet via het BMS. Ik ken die BMS boards, ik heb ze uitgebreid getest, en het is één van de weinige die zijn werk doet. De DC/DC converter lijkt me prima, en het USB laad printje ook.

Met 4s2p heb je ongeveer 74Wh beschikbaar (aangenomen dat de capaciteit van elke veel 2.5Ah is). In een 12V accu (laagspanning 14.4V) is dat ongeveer 5Ah, en dat zal dus in iets minder dan een half uur overgedragen worden.

Bedankt voor de bevestiging.

Met 4s2p heb je ongeveer 74Wh beschikbaar (aangenomen dat de capaciteit van elke veel 2.5Ah is).

Dit gedeelte begrijp ik.

In een 12V accu (laagspanning 14.4V) is dat ongeveer 5Ah, en dat zal dus in iets minder dan een half uur overgedragen worden.

Hier ben ik benieuwd naar hoe je het berekend. Ik doe het zo, maar weet niet of het goed is:
Je hebt 74Wh aan energie.
Er wordt continu een stroom van 10A afgegeven, alleen de spanning die hier bij hoort is afhankelijk van de interne weerstand van de start accu op dat moment. Dus stel deze is gemiddeld 13V, dan is dat gemiddeld 130W.
74Wh ÷ 130W = 0,57 uur (34 minuten).
Dit komt wel in de buurt van wat jij zegt, maar klopt het ook?

als je 5Ah hebt, en je trekt die accu leeg met 5A, is ze leeg na 1uur
als je 5Ah hebt en je trekt die leeg met 10A, is ze leeg na 30min.

omrekenen naar spanning is eigenlijk allemaal niet nodig.
waar je wel moet mee rekening houden.
je accu is vol (16.8V) en je trekt er 5Ah uit, komt die op ongeveer 14.4V. de volgende 5Ah zal minder vermogen leveren.
de eerste 5Ah is van 16,8 naar 14,4V=> gemiddeld 15.6V x 5Ah = 78Wh
de volgende 5Ah is van 14,4V naar 12V=> gemiddeld 13.2V x 5Ah = 66Wh.
samen heb je 144wh wat ook klopt. 14,4V (3,6V/cel) x 10ah = 144Wh

Op zondag 5 mei 2024 20:38:26 schreef High met Henk:

Escortjes, sierra's, capri's, een p100 een Dodge w200..

En nu een Toyota Prius? Amai, ge zijt diep gezonken

diep gezonken? de escortjes en de dodge heb ik niet meer. de rest staat hier nog hoor (sierra 2.8V6, capri 2.0V6 en 3.0V6, audi 2.6V6, P100 1.8TD).
de prius is van mijn vrouw, de gezinswagen. eerst een mercedes C200, dan een minicooper ding, maar werd de klein voor de 2 kinderen achterin. de kindjes moeten toch ook veilig zitten, prius gaat aardig van zijn plek hoor. ding weegt 1525kg en heeft 98pk verbrandingsmotor en 80pk electrisch. Daar kan meer in dan mijn volvo break destijds.

Op maandag 6 mei 2024 07:37:35 schreef fcapri:
als je 5Ah hebt, en je trekt die accu leeg met 5A, is ze leeg na 1uur
als je 5Ah hebt en je trekt die leeg met 10A, is ze leeg na 30min.

omrekenen naar spanning is eigenlijk allemaal niet nodig.

In het geval dat er geen stroom regelaar tussen zit klopt dat, maar nu wordt de spanning toch verlaagd?
De dc-dc converter zorgt ervoor dat de stroom 10A is, maar hierbij zal de spanning geen 16,8V meer zijn.
Dus ik kan 10A trekken met 16,8V (168W) of 10A met 12V (120W).
Aan de 16,8V zijde zal dit dus in theorie 120W÷16,8V = 7,14A zijn. Geen 10A.
Dus in het ene geval is het 5Ah ÷ 10A = 30 minuten.
Maar volgens mij is het eerder 5Ah ÷ 7,14A = 42 minuten.

Of zit ik nu helemaal verkeerd te denken?

ja dat klopt, dan moet je met die 7A aan de ingang rekenen. er zijn natuurlijk ook nog wat verliezen in de DC/DC en dat hangt er ook weer vanaf wat de uitgang doet.
als je 16V naar 9V doet, zal er misschien meer verliezen zijn dan wanneer je 14V naar 12,5V doet

bijkomend moet je ook rekening houden met de staat van de cellen en de onlaadstroom.
een 3000mAh li-ion cel zal bij 500mA ontlading al 3200mAh halen, en bij 5A maar misschien 2800mAh
veroudering moet je ook rekening mee houden en de bijhorende Ri.

als die Ri verdubbelt is tov de nieuw waarde, gaat de accu ook sneller afschakelen als ze 'leeg' is.
bv je stopt bij 3.0V op een cel, Ri is 10mOhm, ontladen met 10A, dan schakel je eigenlijk al uit bij 3.1V (cell 3,1V, 0,1V over Ri, verbruiker ziet 3.0V).
is de Ri bv 20mOhm, schakel je al uit bij 3,2V.
is de cell al heel slecht geworden met 50mOhm, dan stopt de accu er al mee op 3,5V en dan verlies je veel capaciteit.
ontlaad je die kapotte cel dan bv met 1A, ga je wel weer tot 3.1V geraken en de quasi volledige capaciteit weer zien.

zeker bij oudere ebike accu's kan de Ri fel oplopen. de meeste zijn ook niet versleten in capaciteit, maar gewoon de oud geworden met te hoge Ri

bijkomend moet je ook rekening houden met de staat van de cellen en de onlaadstroom.
een 3000mAh li-ion cel zal bij 500mA ontlading al 3200mAh halen, en bij 5A maar misschien 2800mAh
veroudering moet je ook rekening mee houden en de bijhorende Ri.

Bij loodzuuraccu's weet ik dat dit zo werkt, maar ik dacht eigenlijk dat bij li-ion dit veel minder het geval was.

als die Ri verdubbelt is tov de nieuw waarde, gaat de accu ook sneller afschakelen als ze 'leeg' is.
bv je stopt bij 3.0V op een cel, Ri is 10mOhm, ontladen met 10A, dan schakel je eigenlijk al uit bij 3.1V (cell 3,1V, 0,1V over Ri, verbruiker ziet 3.0V).
is de Ri bv 20mOhm, schakel je al uit bij 3,2V.
is de cell al heel slecht geworden met 50mOhm, dan stopt de accu er al mee op 3,5V en dan verlies je veel capaciteit.

Hier ben ik me ook zeker van bewust.

Maar ik vind het gewoon leuk om te maken, en als het werkt is het helemaal leuk.
Een startmotor van een auto trekt ongeveer 1800W voor 3 seconden.
Dit is 1800 / 3600 x 3 = 1,5Wh aan energie.
Deze energie zit makkelijk in 1 cel.
Nu snap ik natuurlijk ook wel dat de spanning hoog genoeg moet zijn om dit vermogen te kunnen trekken, en hoe groter de startaccu is hoe lastiger dit zal gaan, maar ik heb goede hoop.
Ik heb wel eens mijn werkbus overgestart, liet ik hem aan het einde van de wijk per ongeluk uitvallen, daarna gewoon op eigen kracht starten.

Op woensdag 8 mei 2024 23:55:42 schreef InHogereSferen:
[...]
Bij loodzuuraccu's weet ik dat dit zo werkt, maar ik dacht eigenlijk dat bij li-ion dit veel minder het geval was.

Klopt.

Een startmotor van een auto trekt ongeveer 1800W voor 3 seconden.
Dit is 1800 / 3600 x 3 = 1,5Wh aan energie.
Deze energie zit makkelijk in 1 cel.
Nu snap ik natuurlijk ook wel dat de spanning hoog genoeg moet zijn om dit vermogen te kunnen trekken, en hoe groter de startaccu is hoe lastiger dit zal gaan, maar ik heb goede hoop.

Het gaat er om dat de normale startaccu die 1800W bij meer dan 10V kan leveren. De Ri van de startaccu is afhankelijk van de ladingstoestand. Dus je zult dat ding zeg 5% vol moeten krijgen voordat ie wil starten. Dat is veel meer dan die 1.5Wh die het daadwerkelijke starten kost....

Ik heb wel eens mijn werkbus overgestart, liet ik hem aan het einde van de wijk per ongeluk uitvallen, daarna gewoon op eigen kracht starten.

... En dat verklaart het verhaal van de werkbus. Je dynamo heeft 5-10 sec nodig om die 1.5Wh weer in de accu te stoppen, dus zodra je rijdt kan je eigenlijk al weer normaal starten.

Toch even een praktijkvoorbeeld, doe ermee wat je wilt.

Auto gekocht op de domeinen. Accu (100Ah) leeg. Gestart met een booster en de 140A dynamo heeft ruim een uur gehad (stationair tijdens betalen en 50 minuten snelweg naar huis) de accu bij te laden. Volgende dag wilde de (diesel)motor niet starten, want accu te leeg. Accu een dag of twee aan een (3,8A) acculader en deze accu heeft nog jaren prima gefunctioneerd.

Dit is waarschijnlijk het voorbeeld waar de lichten een week hebben aangestaan en de accu echt niet met een paar LiIon cellen wakker geschud kan worden.

In princiepe als die dynamo een uur op de terugweg z'n volle capaciteit benut dan was die accu ruimschoots helemaal vol. Toch is er kennelijk een "soak" van een paar dagen nodig geweest voordat de accu het weer deed.

Vandaar dat ik meer vertrouwen heb in de variant die zelf ook een pittige bijdrage aan het starten kan leveren.