LiFePO4 Kapacitetsmätning av Lithiumbatteri

[casa diva]

Jag undrar om det är möjligt att med tillförlitlighet mäta återstående kapacitet hos ett LiFePO4 batteri med hjälp av kapacitetsmetoden? Det finns utrusning i handeln som hävdar det.
Att det går att göra med ett bly-syra batteri är klart, men för mig verkar det vara väldigt osäkert med ett LFP.
Någon som kan förklara?
Claes

 

[Michael S]

Vad är kapacitetsmetoden?

 

[Nyhlen]

Jag undrar om det är möjligt att med tillförlitlighet mäta återstående kapacitet hos ett LiFePO4 batteri med hjälp av kapacitetsmetoden? Det finns utrusning i handeln som hävdar det.
Att det går att göra med ett bly-syra batteri är klart, men för mig verkar det vara väldigt osäkert med ett LFP.
Någon som kan förklara?
Claes

Enklast kopplar du in en känd belastning på batteriet. Tar du en 60W 12 V lampa så drar den 5A
Kollar du efter 24 tim så har du belastat batteriet med 24 x 5 =120 Ah
Beroende på hur stort ditt batteri är så är det bara att hålla koll på när BMS:en slår ifrån

 

[PeterK]

Glöm inte att ladda upp batteriet till 100% innan urladdning startas, sen kan du göra som Nyhlen skriver ovan.
Problemet blir att passa tidpunkten när BMS stänger för urladdning. Men det går att lösa med en timer och filmkamera.

 

[PeterK]

Jag använder en enkel kapacitetstestare.

How to Test LiFePO4 Battery Capacity – A Step by Step Guide

Learn how to test LiFePO4 battery capacity in simple steps, the techniques to use, and how to size the battery for your application.

minghongpower.com

 

[casa diva]

Ledsen att jag skrev fel. Mätmetoden skulle vara 'kapacitansmetoden'. Vilken jag tvivlar på när det gäller LFP. Men det finns utrustning i handeln som hävdar det. Möjligen avser man att mäta den totala kapaciteten, vilket jag inte är ute efter.
Min fråga var hur/om man kan mäta återstående kapacitet hos ett LiFePO4 batteri utan att göra som Nyhlen beskriver i #3 .
För att ytterligare förklara: Jag vill inte mäta hur stor kapacitet batteriet har när jag har laddat det fullt utan hur mycket jag har kvar när det har använts ett tag med obekant uttag. Orsaken till att jag vill kunna göra detta är att min BMS inte mäter sin egen förbrukning. Den är visserligen inte stor men under en längre tidsrymd med laddningsuppehåll på några månader är det inte försumbart. Om man dessutom har uppvärmning av batteriet är det antagligen än mer intressant.
Någon som vet om det finns någon BMS som inkluderar sin egen förbrukning i mätningen? Jag har 123-Smart BMS gen 3 och 123-Smart Relay installerade sedan några år tillbaka på 200Ah Winstonceller och efter vinteruppehåll på 7 månader (i båt) är kvarvarande kapacitet klart mindre än vad deras uppgivna egenförbrukning på sammanlagt <8mA skulle orsaka. Tyvärr har jag inte utrustning för att mäta hur mycket jag laddar in i batteriet på våren eftersom BMS anger 100% trots att batteriet tar emot uppskattningsvis 20Ah. (Kan mäta laddningsström och tid men inte integrera).
Batteriet är i mycket god kondition och laddnings- och urladdningsgränserna konservativt satta. Uppskattningsvis 100 cykler genomförda.
Claes

 

[sandstroem]

Enklast kopplar du in en känd belastning på batteriet. Tar du en 60W 12 V lampa så drar den 5A
Kollar du efter 24 tim så har du belastat batteriet med 24 x 5 =120 Ah
Beroende på hur stort ditt batteri är så är det bara att hålla koll på när BMS:en slår ifrån

Så har jag alltid gjort när jag hade AGM och man ser omgående om kurvan följer den som batteritillverkaren angett eller ej. Men om man vill göra det helt rätt så skall belastningen justeras i takt med att spänningen sjunker så att strömuttaget hålls konstant.
Hälsningar
Peter

 

[casa diva]

Så har jag alltid gjort när jag hade AGM och man ser omgående om kurvan följer den som batteritillverkaren angett eller ej. Men om man vill göra det helt rätt så skall belastningen justeras i takt med att spänningen sjunker så att strömuttaget hålls konstant.
Hälsningar
Peter

Javisst så är det med bly-syra batterier men spänningskurvan för ett LFP batteri är så flack att det inte låter sig göras. Det är ju det som är problemet eller fördelen beroende på hur man ser det.
Claes

 

[sandstroem]

Javisst så är det med bly-syra batterier men spänningskurvan för ett LFP batteri är så flack att det inte låter sig göras. Det är ju det som är problemet eller fördelen beroende på hur man ser det.
Claes

Det funkar bra på mina i alla fall, jag använder ett Fluke skåp så man ser tydligt hur spänningen minskar. Den flacka kurvan minskar ju behovet av en belastning som justeras över tid så mätningen mot Litium bör bli änne bättre när använder en konstant last. Jag använde en liten belastning i form av en H4 lampa och laddade ur tills att spänningen var ca 12,9V, batteriappen visade då SoC 30%.
Jag har även en Victron shunt och den visade att jag laddat ur 352Ah vilket motsvarar ca 71% av min totala batteribank på 495Ah.
Jag anser att detta test visar att batterierna höll vad de lovade, efter detta test har jag regelbundet kollat vilospänning och urladdade Ah via shunten och de stämmer bra överens. Batteriappen visar däremot totalt fel SoC om belastningen är låg som vid vinterförvaring, under vanliga omständigheter stämmer även den bra.
Jag använder bifogad tabell för SoC kontra spänning.
Hälsningar
Peter

 

[Tompan60]

Det funkar bra på mina i alla fall, jag använder ett Fluke skåp så man ser tydligt hur spänningen minskar. Den flacka kurvan minskar ju behovet av en belastning som justeras över tid så mätningen mot Litium bör bli änne bättre när använder en konstant last. Jag använde en liten belastning i form av en H4 lampa och laddade ur tills att spänningen var ca 12,9V, batteriappen visade då SoC 30%.
Jag har även en Victron shunt och den visade att jag laddat ur 352Ah vilket motsvarar ca 71% av min totala batteribank på 495Ah.
Jag anser att detta test visar att batterierna höll vad de lovade, efter detta test har jag regelbundet kollat vilospänning och urladdade Ah via shunten och de stämmer bra överens. Batteriappen visar däremot totalt fel SoC om belastningen är låg som vid vinterförvaring, under vanliga omständigheter stämmer även den bra.
Jag använder bifogad tabell för SoC kontra spänning.
Hälsningar
Peter

Tack för en bra tabell.

 

[casa diva]

Det funkar bra på mina i alla fall, jag använder ett Fluke skåp så man ser tydligt hur spänningen minskar. Den flacka kurvan minskar ju behovet av en belastning som justeras över tid så mätningen mot Litium bör bli änne bättre när använder en konstant last. Jag använde en liten belastning i form av en H4 lampa och laddade ur tills att spänningen var ca 12,9V, batteriappen visade då SoC 30%.
Jag har även en Victron shunt och den visade att jag laddat ur 352Ah vilket motsvarar ca 71% av min totala batteribank på 495Ah.
Jag anser att detta test visar att batterierna höll vad de lovade, efter detta test har jag regelbundet kollat vilospänning och urladdade Ah via shunten och de stämmer bra överens. Batteriappen visar däremot totalt fel SoC om belastningen är låg som vid vinterförvaring, under vanliga omständigheter stämmer även den bra.
Jag använder bifogad tabell för SoC kontra spänning.
Hälsningar
Peter

Hej Peter!
Det var en bra tabell. Men för vilket batteri gäller den? Min kurva ser ut så här: Winston LiFePYO4 (Winston LFP200AHA)

Som du ser är den mycket flackare och spänningsskillnaderna mellan cellerna uppgår ju ibland till 0,03V vid vila vilket gör det mycket svårt att ha den som bas för en beräkning av återstående kapacitet.
Det har dykt upp en annan mätmetod, 'Konduktansmetoden', som påstås kunna mäta detta. Är det någon som vet något om denna metod?
Min ursprungliga fråga om det finns någon BMS som inkluderar sin egen förbrukning i mätningen kvarstår?
Claes

 

[sandstroem]

Hej Claes,
Ursprunget till min tabell finns här:

LiFePO4 Voltage Charts (1 Cell, 12V, 24V, 48V)

Explore the LiFePO4 voltage chart to understand the state of charge for 1 cell, 12V, 24V, and 48V batteries, as well as 3.2V LiFePO4 cells.

cleversolarpower.com

Den stämmer mycket bra med det jag får fram med min testmetod på de batterier jag har. Det är SBL proheat och jag är inne på min andra uppsättning pga bilbyte. Jag använder tabellen för att enkelt avgöra laddstatus när bilen står still en längre period. Batteriappen visar då helt fel så det finns bara spänning att gå på och därmed kan jag inte tro att egenförbrukningen i BMS mäts i dessa batterier. Jag har ingen annan möjlighet att få ut info från BMS än tillverkarens appar SBL connect alt Powerbely. Jag kan iofs se hur många Ah som har dragits ur via shunten men jag tycker att spänningen är enklast att titta på och jag tittar ofta på cellnivå för att se så att de inte hamnar i obalans.

Helt klart ser din kurva annorlunda ut och blir svårare att läsa av, och tyvärr har jag ingen info om konduktansmetoden.

Hälsningar
Peter

 

[KawaMal]

Behöver du verkligen beräkna återstående kapacitet exakt eller vill du bara ha koll på att cellerna inte laddas ur för mycket vid t.ex. vinteravställning? I det senare fallet duger din kurva bra, så länge cellspänningen håller sig över 3,2 V vid vila är det inte behov av laddning, men nedåt 3,1 kan det vara dax att fundera på det.

 

[casa diva]

Behöver du verkligen beräkna återstående kapacitet exakt eller vill du bara ha koll på att cellerna inte laddas ur för mycket vid t.ex. vinteravställning? I det senare fallet duger din kurva bra, så länge cellspänningen håller sig över 3,2 V vid vila är det inte behov av laddning, men nedåt 3,1 kan det vara dax att fundera på det.

Hej KawaMal! Egentligen har du rätt i att det egentligen är efter lång avställning jag behöver veta tillståndet och det är väl tillräckligt att mäta spänningen på de enskilda cellerna men eftersom det finns instrument som hävdas kunna mäta återstående kapacitet tycker jag det är intresssant. Jag har försökt hitta mer info om konduktansmetoden men det är svårt. Tydligen använder metoden 'en serie pulsad spänning över battericellerna och observerar växelströmmen som flyter som svar på den'.
Söker vidare.
Claes

 

[HVAC]

Jag tror inte på det där med vad det nu är för metod. Utan att ha kollat så låter det som något som kanske mäter inre resistans men jag kanske har fel. Min bms har koll på laddning vars enhet är Ah såväl som energi vars enhet är Wh om jag inte minns fel och om inte batteriet har degenererat så ska det väl stämma bra.

 

[HVAC]

Konduktansmetoden kan ju ge inre resistans.