Kennisbank
Alle informatie over stroomvoorziening op de boot.
Alle informatie over stroomvoorziening op de boot.
Welkom bij de Kennisbank van Stroomopdeboot.nl , jouw kompas voor alle elektrische vragen aan boord.
Deze pagina is opgebouwd als een bron waar je duidelijkheid, inzicht en bruikbare tips vindt voor elektrische systemen op motorboten, zeiljachten en woonboten.
Hier plaats ik geregeld nieuwe artikelen, dus kom geregeld terug om te kijken naar nieuwe updates
Waar kun je tegenwoordig nu het beste voor kiezen als je oude huishoudaccu aan vervanging toe is? De keuzes in acculand worden steeds groter. De ontwikkelingen op het gebied van accu’s gaan zo ontzettend snel. De lithiumaccu’s van nu zijn een enorme verbetering ten opzichte van de gebruikelijke loodaccu’s of AGM’s. Ze kunnen dieper ontladen worden zonder schade, veelvuldiger diep ontladen worden, hebben een veel langere levensduur, snellere oplaadtijd, stabielere spanning, lager gewicht en ze zijn veiliger.
Lithiumaccu’s zijn er in allerlei soorten. In boten, en bijvoorbeeld ook in campers, worden voornamelijk LiFePO₄-accu’s gebruikt en geen LiPo-accu’s zoals in elektrische fietsen, EV’s, laptops en telefoons. In tegenstelling tot LiPo zal een LiFePO₄-accu niet op spectaculaire wijze in brand kunnen vliegen, waarna blussen zo goed als niet meer mogelijk is.
Een groot voordeel van lithium is dat ze dieper ontladen kunnen worden dan een AGM-accu, welke eigenlijk maar tot 50% van zijn capaciteit ontladen kan worden zonder schade op te lopen. Een lithiumaccu kan tot wel 90% ontladen worden, herhaaldelijk, en hoeft hierna niet zo snel mogelijk weer volledig opgeladen te worden.
Als je een AGM-accubank hebt van 200Ah, dan kun je dus eigenlijk maar 100Ah benutten. Met lithium kun je tot 180Ah benutten, bijna het dubbele.
Daarnaast gaat het opladen ook véél sneller. Waar een AGM-accu typisch zo’n 10 tot 15% van zijn capaciteit aan vermogen op kan nemen — in het geval van een 100Ah-accu is dat dus 10–15A laadstroom in bulk charge — wordt dit in absorptie minder. Als de accu voor 50% leeg is, dan moet hij dus 50Ah opladen. Met 15A zou dat ongeveer 3,5 uur duren. Maar omdat de laadstroom afneemt zodra de accu voller wordt, duurt het laatste stuk opladen nog een paar uur langer.
Lithium heeft dit niet. Over het algemeen hebben LiFePO₄-accu’s een oplaadcapaciteit van 1C. Dat houdt in dat een 100Ah-accu met 100A opgeladen kan worden. In de praktijk is het beter om hem met maximaal 0,5C op te laden. In dit geval is dat dan 50A. Is de accu zo goed als leeg, dan duurt het dus maximaal net geen 2 uur om hem volledig op te laden. Het laadprofiel van lithium verloopt anders dan bij AGM. De laadcurve vlakt niet af; hij kan gewoon maximaal bijgeladen worden totdat hij vol zit.
Bij ontladen blijft de spanning veel stabieler. Een volle AGM-accu is 12,7V en de spanning zakt gestaag naarmate de accu leger raakt. Hierdoor kun je ook veel makkelijker de SOC aflezen (State of Charge), doordat de accuspanning laat zien hoe vol hij nog is. Bij 12,2V is de accu al voor de helft leeg. Zit er nog maar 10% in de accu, dan is de spanning al tot onder de 12V gezakt.
Bij lithium is dat anders. Een volle accu zit op ongeveer 13,2V. De spanning is afhankelijk van hoeveel stroom de accu levert. Bij een ontlading van 0,5C (50A in het geval van een 100Ah-accu) zit de spanning op ongeveer 12,7V. Bij 10% zit je op ongeveer 12,2V. Dit is terwijl er 50A getrokken wordt. Normaal gesproken zal dat minder zijn en dan is de spanning hoger.
Een lithiumaccu kan ook wel tot 10.000 laadcycli hebben. Dit is bij een AGM veel minder. Met wat geluk haal je daar 2.500 laadcycli uit, en dat alleen als je hem minimaal belast. Zodra je hem regelmatig tot 50% leeg trekt, gaat de levensduur hard achteruit.
Zijn er ook nadelen aan lithiumaccu’s? Jazeker. Het is geen plug-and-play-optie. Het is niet zo dat je zomaar je AGM kunt vervangen door lithium. Lithium heeft extra componenten nodig om alles goed in de gaten te houden en de accu te beschermen. Dat is de taak van de BMS, het Battery Management System. Deze voorkomt dat de accu beschadigd wordt door onder andere te hoge laadspanning en te diep ontladen.
Het opladen vraagt ook extra aandacht. Een losse acculader moet geschikt zijn voor lithiumaccu’s, omdat het laadprofiel anders is. Opladen via een dynamo kan niet zomaar. Waar een AGM heel simpel via een scheidingsrelais o.i.d. op te laden is via de dynamo, is dit bij lithium niet zomaar mogelijk. Een lithiumaccu heeft een zeer lage interne weerstand en accepteert daardoor alle laadstroom die een dynamo kan leveren. Een 100A-dynamo zal een 100Ah-accu dus met zijn volle vermogen proberen op te laden, in theorie met 100A. Dynamo’s zijn niet gemaakt om continu hun maximale vermogen te leveren en zullen doorbranden als dit wel van ze gevraagd wordt.
Een 100A-dynamo zou nog wel een 50Ah-lithiumaccu kunnen opladen. De dynamo kan 50A leveren zonder te heet te worden. In andere gevallen moet je voorzorgsmaatregelen nemen om de dynamo heel te houden.
Gelukkig zijn er opties. Externe temperatuur-gestuurde spanningsregelaars kunnen de laadstroom en spanning afregelen aan de hand van de temperatuur van de dynamo. Zo kun je het maximale uit de dynamo halen zonder risico op doorbranden.
Je kunt ook een DC-DC-lader gebruiken om vanaf de lood- of startaccu de lithiumaccu op te laden. Hierbij fungeert de loodaccu als buffer. Het voordeel is dat de lithiumaccu met het juiste laadprofiel wordt opgeladen. In het geval van Victron DC-DC-laders kun je er meerdere parallel plaatsen om de laadcapaciteit te verhogen. Dit mag echter niet hoger worden dan wat de dynamo aankan, anders wordt de startaccu leeggetrokken omdat de dynamo het niet kan bijhouden.
Een andere optie is bijvoorbeeld de Victron Smart BMS CL12/100. Deze fungeert niet alleen als BMS — een noodzakelijk onderdeel bij een lithiumaccu — maar kan ook elektronisch de laadstroom vanaf een dynamo beperken. De dynamo kan dan op deze BMS worden aangesloten en de laadstroom wordt beperkt tot 90% van de ingestelde afzekeringswaarde, met een maximum van 100A. Zo kun je alsnog het maximaal veilige laadvermogen uit de dynamo benutten. Tevens heeft deze ingebouwde beveiligingen om de accu te beschermen door het laden en ontladen te schakelen of de accu af te koppelen.
De kosten van lithiumaccu’s worden ook steeds lager. Ja, je hebt wat extra componenten nodig voor een goed functionerend en veilig systeem, maar gezien je voor een systeem met gelijke capaciteit een kleinere accu kunt gebruiken, gekoppeld aan de veel langere levensduur, is het uiteindelijk goedkoper om voor lithium te kiezen.