Verleng de levensduur!

Is dat mogelijk? Het eenvoudige antwoord is JA...maar

In de context van het onderhoud van Li-ionbatterijen wordt soms ook gesproken over “batterij-voodoo”. Hiermee wordt een buitensporige hoeveelheid onderhoud bedoeld om het aantal cycli of de levensduur van een cel/batterij te verlengen. In principe kan men ervan uitgaan dat bij batterijen met een Battery Management System (BMS) dit zodanig is ontworpen dat het de optimale balans tussen prestaties en levensduur uit de batterij haalt. Het Stromer BMS doet dit ook.

Het aantal cycli van een cel/batterij kan worden verhoogd als de cel bijzonder voorzichtig wordt behandeld en uitsluitend binnen de normale specificaties wordt gebruikt, d.w.z. de ontlaad- en laadstromen laag worden gehouden. Als je een e-bike niet wilt gebruiken op de grens van het toelaatbare, is dat echter moeilijk, aangezien het bedoeld is als forenzenfiets om snel van A naar B te komen.

Toch zijn er manieren om het BMS een handje te helpen en de levensduur van de accu te verlengen.

Zie hierbij het onderwerp: ACCU – ,Onderhoud: Mechanisch / in bedrijf / opslag / veiligheid‘
Zie hierbij het onderwerp: ACCU – ,Veroudering – SoH-verlies ‚

Naast de punten die in de twee onderwerpen worden beschreven, kan de gebruiker ook het volgende doen:

1. opladen bij... °C

Buitentemperatuur > 10 °C In hartje zomer moet je de Stromer niet te lang in de felle zon laten staan. De accutemperatuur kan oplopen tot boven de 40 °C na een rit in hartje zomer met maximale ondersteuning. Je moet de accu laten afkoelen voordat je deze oplaadt.

Buitentemperatuur < 10 °C Er moet hier een onderscheid worden gemaakt tussen:
a.) langere tijd heeft gereden en de batterij "intrinsieke hitte" heeft ontwikkeld of
b.) een koude start wil maken

Als de batterij is afgekoeld (b), moet deze eerst worden opgewarmd in een ruimte met temperatuurregeling, vervolgens worden opgeladen en pas kort voor de reis worden geplaatst.

Om veiligheidsredenen voorkomt het Stromer BMS het laden van de accu en het terugwinnen van de accu bij temperaturen onder 0 °C en boven 40 °C.

Er verschijnt een gele gevarendriehoek in de Omni onder ongeveer 4° graden. Als je erop tikt, wordt een overeenkomstige waarschuwing W 200002 weergegeven.

De accutemperatuur kan worden afgelezen op de startpagina van de Omni-app.

2. de belastingsslag beperken

Wanneer je een accu van 0 naar 100%oplaadt, spreekt men van een volledige laadcyclus. Gangbare NMC-cellen kunnen ongeveer 350-500 van dergelijke laadcycli doorlopen totdat ze End of Life (EoL = levensduur einde) zijn. Afhankelijk van de definitie ligt EoL bij 60-80% van de nominale capaciteit. De myStromer AG definieert EoL bij 75%.

Als de oplaadslag (DoD = Depth of Discharge) wordt beperkt, is het mogelijk om de oplaadcycli en dus de levensduur te verdubbelen (of zelfs te verlengen). Meer informatie over dit onderwerp is te vinden op hier of hier lees meer.

Als een batterij regelmatig wordt ontladen tot 0% SoC en daarna weer wordt opgeladen tot 100%, verkort dit de levensduur. Het volgende is van toepassing:

• Als de accu wordt opgeladen tot 100% en er meteen mee wordt gereden, is dit niet ideaal maar wel ongevaarlijk. Als je de accu langer op 100% laat staan, gaat hij op de lange termijn minder lang mee.
• Als de batterij volledig ontladen is en je laat hem liggen (zonder op te laden), bestaat het risico van diepe ontlading. Dit beschadigt de batterij permanent.

Als je je een gedeeltelijke ontlading/oplading kunt veroorloven vanwege de vereiste dagelijkse kilometers, is het aan te raden om de laadslag te beperken. In de praktijk betekent dit een laadvenster van 10 - 80% (max. 90%). De accu moet dus niet helemaal leeg worden gereden, maar ook niet volledig worden opgeladen.

Veel accufabrikanten gebruiken het BMS om de hoeveelheid energie die effectief beschikbaar is vanaf het begin te beperken ten gunste van de levensduur en een buffer te creëren aan de boven- en onderkant. De weergave van 0% capaciteit betekent daarom niet noodzakelijkerwijs een lege accu en 100% een volle accu.

Met de Stromer BQ983 accu kan slechts ongeveer 90% van de nominale capaciteit worden gebruikt. Van de 983 Wh van een nieuwe accu blijft ongeveer 890 Wh over om effectief mee te rijden. Dit komt ook door de wettelijke lichte reserve aan de onderkant.

Is het mogelijk om de laadslag of bovenste laadlimiet in te stellen op de Stromer?

Stromer biedt geen laadslagbegrenzing of SoC-bovengrensinstelling. De accu is altijd volledig opgeladen. Voor een gedeeltelijke lading moet je een timer, een slim stopcontact of doe-het-zelf gebruiken.

• Timer: Een lege batterij wordt ongeveer opgeladen met 22% (BQ983) of 33% (BQ814) per uur.
• Doe-het-zelf oplossing: Patrick Doyle (Arduino)
• SmartPlug van bikechef.at
• Slim stopcontact met thuisassistent: stromerforum.ch - van berghamster
• Computer opladen: stromerforum.ch
• Beperk 'batterijlading' - draad in de stromerforum.ch

Om de paar laadbeurten is het nodig om de accu op te laden tot 100% om de cellen te balanceren.

3. gebruik herstel met voorzichtigheid

De maximale recuperatiestroom is 15 ampère, bij de oude ST1, afhankelijk van de firmware, 4,5 tot 6 A. Om de batterij te beschermen, wordt dit verminderd naarmate het oplaadniveau van de batterij toeneemt. Als gevolg hiervan is herstel slechts zwak of niet meer merkbaar wanneer de batterij bijna volledig is opgeladen.

Recuperatieniveau 4 & 5 (klassieke recuperatie) “duwt” ongeveer 2,5 A stroom in elke celstreng van een 13S/6P batterijen. Deze waarde ligt ongeveer 0,8 A, of bijna 50 %, boven de aanbevolen laadstroom van 1,7 A voor een Panasonic NCR 18650 GA (onder andere gebruikt in de BQ983) en kan de levensduur verkorten. De recuperatieniveaus 4 & 5 moeten daarom met voorzichtigheid worden gebruikt, vooral voor langere gebruiksperioden, bijvoorbeeld bij het afdalen van een bergpas.

4. gebruik een extra batterij (extender)

Een duurzame manier om de levensduur te verlengen is het gebruik van een extra accu (extender) parallel aan de hoofdaccu. Dit heeft de volgende voordelen:

a.) De maximale piekontlaadstroom per cel wordt verlaagd
b.) Bij gebruik van maximale recuperatie worden de cellen niet overbelast. (Zie punt 3)
c.) Het reguliere laden is zachter omdat de laadstroom per cel extra wordt verlaagd.

Stromer biedt niet de mogelijkheid om een extender in het boordnet te integreren. Hoe een dergelijke extender kan worden bediend, wordt beschreven in het hoofdstuk: PIMP mySTROMER. ‚Accu – Extender‘ beschreven.

Levensduur calculator

Stephan Klapszus heeft een Online rekenmachine Hiermee kun je verschillende parameters instellen, zoals de SoC (State of Charge), de DoD (Depth of Discharge), het aantal laadcycli/week, de laadsnelheid, etc. Het resultaat is het aantal mogelijke laadcycli en een schatting van de levensduur in uren. Het resultaat is het aantal mogelijke laadcycli en een schatting van de levensduur in jaren. SK benadrukt dat deze waarden een benadering zijn op basis van een mix van verschillende Li-ion batterijen. Voor preciezere resultaten zou voor elk type accu een aparte calculator moeten worden gemaakt.