Accu Problemen (2)

Na mijn vorige blog waarin ik de problemen met de accu’s constateerde heb ik contact gehad met mijn leverancier Daveco. Nadat ik ze alle meetresultaten en de link naar de website artikelen heb toegemaild, hebben zij mij aangeboden om met een echte accu tester te bekijken wat de status is van elke individuele accu.

Omdat ik voor werk toch naar Rotterdam moest, heb ik begin december in Werkendam bij Daveco een Alfabat accutester opgehaald. Een duur apparaat (€ 1.500,-) waarmee je zeer nauwkeurig kunt meten welke capaciteit een accu nog heeft. Om deze test uit te voeren moest eerst elke accu individueel volgeladen worden tot de float spanning wordt bereikt. Afhankelijk van de status van elke accu, duurde dit 6-12 uur per accu. Voordat je daarna de Alfabat aansluit, stel je op de Alfabat in wat de nominale capaciteit is van de accu (214Ah/C20) en daarna wordt de accu met een ontlaadstroom van 30A leeg getrokken. Dat duurt enkele uren en na afloop kun je op een display uitlezen hoeveel procent capaciteit er nog over is. Groter als 80% is OK, alles daaronder geeft de status Failed.

Dit was dus een langdurig proces van totaal 10 dagen accu’s laden en weer ontladen en weer volladen want leeg achterlaten is funest. En het resultaat was schokkend!

De Alfabat accu tester aan het werk

Slechts 3 accu’s werken nog binnen de specificaties en de rest is stuk. Natuurlijk heb ik een paar keer naar mijn eerdere metingen zitten kijken. Maar ik kon geen enkele relatie leggen tussen de gemeten spanningen in rust of onder last en de resultaten uit deze tests.

De afbeelding hierboven toont een deel van de setup van de AGM accu’s. Links boven de balancers, daaronder shunt en zekeringen kast.

Tussendoor volgde ik een training bij Victron Energy en tijdens de middag sessie werd uitgebreid ingegaan op Lithium Accu techniek terwijl in de ochtend sessie het Energy Storage System werd behandeld. Super interessant en veel geleerd. Vooral over loodzuuraccu’s ;-(

Accu’s balanceren kán een oplossing zijn.

Van veel loodzuuraccu eigenschappen wist ik al het een en ander. Tijdens de ontwerp fase had ik bewust gekozen voor de AGM accu in plaats van een tractie accu, niet alleen vanwege de prijs of de fysieke maatvoering. Een AGM accu heeft een gemiddelde gebruiksrange van 50% terwijl een tractie accu tot 70% kan gaan. Door de AGM accu’s serieel/parallel te schakelen kon ik toch de gewenste ontlaadstromen krijgen en voldoende capaciteit. En ik had ruimte onder de bedden voor 16 accu’s van elk 62 kilo. Maar daar waar de cellen van een tractie accu redelijk gebalanceerd zijn, blijken de interne weerstandsverschillen van AGM accu’s onderling in de praktijk behoorlijk te verschillen, ondanks dat ik een levering heb uit een zelfde productie badge. En in een uitgebreide serieel/parallel schakeling leidt dit tot ongelijkwaardige lading en ontlading. Ik had dat in april al vastgesteld door met een stroomklem elk van de 4 strings te vergelijken. Met een totaal van 100A merkte ik dat twee strings ruim 30A gaven en de andere twee strings beduidend minder. Eigenlijk was dat al een teken aan de wand…. Want op deze wijze zouden die twee strings altijd eerder ontladen zijn én het risico lopen dat zij tijdens het laden niet geheel volgeladen zouden worden. Immers, de andere twee strings zouden het laadproces kunnen instrueren om naar absorptie fase en dan naar float fase over te gaan terwijl sommige accu’s feitelijk nog niet vol waren. En daar kan een loodzuuraccu niet goed tegen. Er treed sulfatie op waardoor de capaciteit terugloopt. Een natte tractie accu kun je dan een egalisatielading geven waardoor deze gaat gassen en de sulfatie weer oplost. Maar bij een droge AGM kan dat niet.

Accu’s balanceren is een moeilijke klus

En het wordt nog veel erger als blijkt dat de laadspanning van één accu in een string zover stijgt dat die AGM accu toch gaat gassen. Of noem het maar droogkoken. Boven een spanning van 15Volt kan dat zomaar gebeuren. En in één van mijn eerdere tests werd er met gemak 17Volt bereikt. Ga maar na, 4 accu’s in verschillende ladingstoestand bijv. A:13,6 + B:13,8 + C:17 + D:14,6 = 58,8Volt. Voor de lader niets aan de hand, die denkt dat de absorptie fase is aangebroken en houdt dit wel een paar uur vol. Maar accu C is al vol en wordt dus overladen, D is bijna vol en A en B nog lang niet……

Eigenlijk is daar met AGM accu’s (geldt ook voor gel) maar één oplossing voor: de balancers die ik (te laat) heb geplaatst moeten het onbalans alarm signaal doorschakelen naar de laders zodat deze onmiddellijk stoppen met laden om onderladen/overladen te voorkomen. En daarna moet elke accu een individuele lading krijgen. Maar ja, dat proces kan zo maar 10 dagen duren en is dus onwerkbaar.

Onvoldoende ervaring met uitgebreide serieel/parallel accu’s

Ik heb mijn bevindingen en de theorie voorgelegd aan Daveco en ook op een paar forums besproken met andere ervaringsdeskundigen. Het komt er op neer dat men eigenlijk onvoldoende ervaring heeft met dit soort setups. “Theoretisch zou het moeten kunnen”, krijg je als commentaar. Maar veelal gebruikt men dan tractie accu’s. En als men AGM of Gel accu’s combineert gaat dit goed tot maximaal 2 parallelle en/of seriële accu’s maar 4 zoals in mijn setup, komt nauwelijks voor. Terwijl 4 seriele accu’s voor een elektrische aandrijving toch echt noodzakelijk is, want 48 Volt zorgt voor lagere stromen, dus minder kabel verliezen e.d. Veelal staan grote loodzuur accubanken continue onder een float spanning, zoals bij een zonenergie centrale. En worden deze ontladen met een relatief lage stroomwaarde zodat er van een diepte ontlading eigenlijk nauwelijks sprake is. Of zoals bij gebruikersaccu’s in een boot of caravan waarbij het chemische proces in de accu de kans krijgt om zich op rustige momenten te herstellen. Het chemische proces in een loodaccu is onderhevig aan vele invloeden en die invloeden zijn moeilijk te controleren. Goedkoop is duurkoop? Ja, misschien wel. En nu?

Daveco wil graag met mij meedenken in het vinden van een oplossing. En volgens hen komt een tractie pakket dan het dichtst in de buurt. Garantie van Leoch hoef ik niet te verwachten. De loodprijs is op dit moment zeer hoog, dus er is enige inruil maar alles bij elkaar kost deze hobby dus best veel geld. Met de opgedane kennis tijdens mijn Lithium training ben ik nu op zoek naar alternatieven. Daarover zal ik in een volgende blog schrijven.