Aihe: LiFePO4 ja talvi

Pohdin tässä josko päivittäisin hupiakut LiFePO4:ään. Talvi ja lataus askarruttaa.

Eli siis ei voi ladata kuin lämpötilan ollessa plussalla? Homma hoituu hankkimalla akku, jossa on lämmitys eli se ilmeisesti havaittuaan latausvirtaa ensin lämmittää akkua ja alkaa lataamaan kun lämpötila on riittävä? Jos näin, selvä homma tähän asti.

Mulla on matkamökissä kaikenlaista etähallintaa päällä koko ajan ja muutenkin se on jotakuinkin ympärivuotisessa käytössä. Talvella kuitenkin reissataan vähemmän ja auto voi toista kuukauttakin seistä kotipihassa. Pidän sen yleensä verkkovirrassa kiinni. Ja aurinkopaneelikin on katolla ja kevättalvesta sieltäkin jo tulee jotakin.

Miten tuo LifePO4:n lämmitys käytännössä toimii? Jos auto on verkkovirrassa, ei kait se koko aikaa sitä akkua lämmitä? Saako noihin jotain älykkyyttä sillä tavalla, että annetaan akun purkautua johonkin tason asti, ja sitten aloitetaan ensin lämmitys ja sitten lataus täyteen?

Ja mitä jos se aurinkopaneeli alkaa heräilemään niin sama juttu, ei kait se akku ala itseänsä turhaan lämmittämään, vaan vasta sitten jos on kunnolla lataustarvetta?

Eli toimiiko LiFePO4 järkevästi tämmöisellä käyttötavalla, jossa auto seisoo viikkoja pakkasessa, pientä kulutusta on koko ajan, verkkovirta kytkettynä ja aurinkopaneeli katolla? Vai onko vanhassa vara parempi? Tai pitääkö toimintatapaa muuttaa?

Talveksi lyijyakku seisotukseen ja kesäksi li akku. lyijyakkua voi huolettomammin roikottaa laturin nokassa pitempiäkin aikoja. Li akku ei välttämättä tykkää jatkuvasta lataamisesta ja vaati lämmityksen, joka kuluttaa taas sähköä.

Sitä ei vielä ole kukaan kertonut, kuinka kauan pitää esim. -10 asteista 100 Ah LiFePO4 akkua lämmittää, ennen kuin se on riittävän lämmin? Ja millä teholla.

Akkujen vaihteluun en ala. Hulluahan se olisi ostaa kallis akku ja vaihtaa se huonompaan juuri silloin kun siitä paremmasta olisi eniten hyötyä. Jos LiFePO4 ei kaikesta hehkutuksesta huolimatta käytännössä toimi talvella, se saa jäädä.

Jotenkin ajattelin, että kun noissa on hienoja BMS-systeemejä ja bluetooth-yhteyksiä, niin varmaan laatuakuissa olisi ohjausmahdollisuus tyyliin "vaikka virtaa olisi tarjolla, älä lämmitä äläkä lataa ennen kuin varausta on jäljellä x% ja kun lataat, lataa yöllä (jolloin pörssisähkö on halpaa)". Ja ennen reissuun lähtöä voisi vaan komentaa "lataa täyteen".

Mutta ainakaan heti kukaan ei tullut kertomaan että noinhan tämä homma hoituu. Mutta odotellaan nyt vielä.

Ja kiinnostaa kyllä tuo reissun pointti, että paljonko se lämmitys sähköä vie.

Sitä ei vielä ole kukaan kertonut, kuinka kauan pitää esim. -10 asteista 100 Ah LiFePO4 akkua lämmittää, ennen kuin se on riittävän lämmin? Ja millä teholla.

BMS mittaa lämpötilaa ja se päätää.

Sitä ei vielä ole kukaan kertonut, kuinka kauan pitää esim. -10 asteista 100 Ah LiFePO4 akkua lämmittää, ennen kuin se on riittävän lämmin? Ja millä teholla.

Kyllä ne akkuvalmistajat nuo tiedot yleensä akun tietolehdellä vähintään kertovat.
-10 asteinen 100Ah akku lämmitetään esim +10c ennen lataamista ja aikaa tuohon menee noin tunti. Lämmityselementin teho 100W kieppeillä. Nämä hiha-arvoja, mutta suuruusluokka on suurinpiirtein tuo.

Mielenkiintoinen aihe...
Mitä tuossa silmäilin, näkyy olevan monenlaisia akkuja.
Ilman ja lämmityksellä.
Hinta X ja 2 kertaa X.
Jos ostaisi perusakun, jossa on senverta älyä, ettei lataudu pakkasessa, niin sehän olisi hyvä?
Sen alle sitten lämpömatto, jota käyttäisi kotona ennen lähtöä.
Ajossahan akku pysyisi lämpimänä jos tupaakin lämmittää.

Jotenkin ajattelin, että kun noissa on hienoja BMS-systeemejä ja bluetooth-yhteyksiä, niin varmaan laatuakuissa olisi ohjausmahdollisuus tyyliin "vaikka virtaa olisi tarjolla, älä lämmitä äläkä lataa ennen kuin varausta on jäljellä x% ja kun lataat, lataa yöllä (jolloin pörssisähkö on halpaa)". Ja ennen reissuun lähtöä voisi vaan komentaa "lataa täyteen".

Ei mahda mikään akku tehdä tuota itsekseen, vaan vaatii muita mokkuloita kylkeen ja vähän omaa asian harrastusta.

Itse investoin Victron ekosysteemiin, eli Multiplus II invertteri/laturi, Smartsolar lataussäätimet, DC/DC konvertterit/laturit, Smartshunt mittaukseen ja Cerbo "äly-yksikkö". Noille sitten kaveriksi muilta merkeiltä aurinkopaneeleja, langallisia ja langattomia lämpötila-antureita, kaasupulloantureita, mobiilireititin ja  lämmityskalvolliset LiFePo4  akut.

Cerboon on varsin helppo ohjelmoida drag-and-drop periaatteella Node Red toimintoketjuja, joilla voi saavuttaa juurikin tuon mitä ajat takaa.

Se kannattaa huomioida, että yleensä about -20 kieppeillä litiumit sammuu kokonaan, eli jos päästät ne niin kylmiksi niin sammuu ne ohjausvehkeetkin ja sitten lämmitys ja lataus menee vähän konstikkaaksi. Eli vaikket lataisi niin lämmitä ainakin sen verran etteivät tipu alle kahdenkympin.

Pihalla seisoessa tuo tulee ongelmaksi jos sitä ei huomioi, mutta käytössä ei ole mitään hätää, koska akut on mulla lämpimässä välipohjassa vesitankin vieressä.

Kyllä ne akkuvalmistajat nuo tiedot yleensä akun tietolehdellä vähintään kertovat.
-10 asteinen 100Ah akku lämmitetään esim +10c ennen lataamista ja aikaa tuohon menee noin tunti. Lämmityselementin teho 100W kieppeillä. Nämä hiha-arvoja, mutta suuruusluokka on suurinpiirtein tuo.

Kai se niin sitten toimii. Kun akku painaa 10 kiloa ja lämpötilan nousu on 20 astetta, niin 100W tuntuu aika pieneltä teholta.

Kai se niin sitten toimii. Kun akku painaa 10 kiloa ja lämpötilan nousu on 20 astetta, niin 100W tuntuu aika pieneltä teholta.

Tuntuu minustakin pieneltä, mutta kun  ottaa huomioon että tuollaisen litiumakun ominaislämpökapaist eetti on murto-osa veden ominaislämpökapsite etista ja vertaa vaikka akvaariolämmittimii n joissa karkea ohjenuora on että 100W lämmitin riittää 100 litran lämmittämiseen 10 asteella niin ei se enää niin pieneltä tunnukaan.   Laskennallisesti 10kg akku 20 asteella lämmetessään sitoisi noin 50Wh energiaa eli puolet saa esimerkkitapauksess a mennä harakoille että tuohon tuntiin päästään.

Se kannattaa huomioida, että yleensä about -20 kieppeillä litiumit sammuu kokonaan, eli jos päästät ne niin kylmiksi niin sammuu ne ohjausvehkeetkin ja sitten lämmitys ja lataus menee vähän konstikkaaksi. Eli vaikket lataisi niin lämmitä ainakin sen verran etteivät tipu alle kahdenkympin.

Pihalla seisoessa tuo tulee ongelmaksi jos sitä ei huomioi, mutta käytössä ei ole mitään hätää, koska akut on mulla lämpimässä välipohjassa vesitankin vieressä.

Mitä tuo sammuminen käytännössä tarkoittaa? Jos ohjausvehkeetkin sammuu ja verkkovirta on päällä, alkaako liian kylmän akun lataus vai onko tilanne sikäli turvallinen että varsinaista vahinko ei pääse tapahtumaan?

Tuo -20 on jo semmoinen lukema että täällä Suomenlahden rannikolla sitä ei nähdä joka edes joka vuosi, mutta joskus toki saattaa olla vielä reilusti kylmempääkin. Tuon rajan kanssa voisin muuten elää, mutta siinä on se ikävä puoli että noin kylmällä sähkökin on kallista eikä ylimääräistä lämmityskustannusta mielellään ottaisi. Mutta ei tuosta ajoittaisesta pienestä lämpötilan nostosta mikään katastrofi pääsisi syntymään.

Toistaiseksi tulleiden vastausten perusteella ei tuo LiFePO4 talvella ihan helpolta vaihtoehdolta näytä. Täytyy tuumia vielä.

Mites toimisi vai toimisiko ollenkaan semmoinen suoraviivainen malli, että hupiakut erotuskytkimellä irti systeemistä, ja takaisin kytkentä sitten kun nimenomaan haluan akun lämmitystä ja latausta? Miten muut laitteet reagoi, jos verkkovirta on kytkettynä ja sähköt päällä, mutta akkuja ei systeemissä ole. Taitaa ainakin kaikki 12V laitteet tippua pois pelistä, eikö? Mitä tuossa tilanteessa tapahtuu, kun vaikka aurinkopaneeli alkaa jotain tuottamaan?

Kysymyksistä saattaa tulla semmoinen mielikuva, että en sähkötekniikasta juuri mitään ymmärrä. Tuon mielikuvan syntyminen johtuu pelkästään siitä, että tosiaankaan en sähkötekniikasta juuri mitään ymmärrä

Mitä tuo sammuminen käytännössä tarkoittaa? Jos ohjausvehkeetkin sammuu ja verkkovirta on päällä, alkaako liian kylmän akun lataus vai onko tilanne sikäli turvallinen että varsinaista vahinko ei pääse tapahtumaan?

Sammuminen tarkoittaa ainakin noissa PowerPlus akuissa sitä, että akun sisäinen "pääkytkin" napsahtaa auki ja akku on "täysin kuollut", eli esim Bluetoothilla ei akkua löydy. Kun akkuun kytkee laturin niin vahinkoa ei tapahdu, koska laturilta saatava virta alkaa lämmittää akkua sen sisäisillä lämmityskalvoilla kytkemättä akkua "päälle". Kun lämpö on korkeampi kuin -20 niin "pääkytkin" menee päälle ja akku antaa virtaa ulos sen mitä se nyt noissa lämpötiloissa antaa, eli esim Alden saa tyrkättyä tulille. Akun lämmitys jatkuu kunnes lämpötila nousee plussalle ja sitten akku alkaa myös latautumaan.

Eri kokoisissa akuissa varmaan eri lukemat, mutta 200Ah PowerPlus tarvitsee vähintään 10A laturilta ennen kun se alkaa lämmittämään.

Eli jos laturi on tarpeeksi iso ja se ei ole minkään 12V kikkareen ohjauksen takana (joka siis sammuu kun tarpeeksi kylmää) vaan menee päälle kun laittaa töpselin seinään, niin huoleton peli.

Ensi talveksi laitan eristeen akkujen ympärille ettei tarvitse sillä lämmityskalvolla koittaa koko välipohjaa lämmittää...