Vergelijken

Tip: Optimale weergave mobiel zie tabel liggend

AGM Accu

Absorbed Glass Matt

AGM staat voor Absorbed Glass Mat. Bij een AGM accu is het accuzuur opgenomen in geweven glasvezelmatten die zich tussen de loodplaten van de accu bevinden. AGM accu’s zijn zogenaamde ‘VRLA’ accu’s. VRLA staat voor Valve Regulated Lead Acid en houdt in dat de druk in de accu geregeld wordt door drukventielen in het deksel van de accu. Mocht de druk in de accu te hoog oplopen, dan zorgen de ventielen er automatisch voor dat deze wordt teruggebracht naar een acceptabel niveau. Bij normaal gebruik van de accu zal dit echter nooit voor hoeven komen.

Doordat AGM accu’s lekvrij zijn kunnen ze eenvoudig vervoerd en verzonden worden, zonder dat daar veel aanvullende verpakkingen en andere maatregelen bij komen kijken. Tevens kan de AGM accu in iedere positie (behalve ondersteboven) gemonteerd worden zonder daarbij te lekken. Daardoor zijn ze uitstekend toe te passen op locaties die moeilijk bereikbaar zijn.

Nadelen:

• Een volledig opgeladen AGM-accu wil nog wel eens een spanning afgeven van boven de 13 V. Sommige gevoelige 12V apparaten kunnen daar niet tegen.
• Zwaar in gewicht. Een 220 Ah accu weegt 65 kg
• 50% maximaal ontladen

Tot slot: AGM-accu’s kunnen een zeer hoge laadstromen verdragen en ook tegen een hoge stroomafname in korte tijd en tegen voortdurende trillingen (waar normale lood-zuur accu’s meer moeite mee hebben). Dat heet CCA wat staat voor Cold Cranking Amps. Dit is het ampèrage dat een accu gedurende 30 seconden levert bij 0 graden Fahrenheit (-18 °Celsius). Het belaste voltage blijft tijdens de test boven de 9,6 Volt. Deze waarde is van belang om te zien of een accu sterk genoeg is om als startaccu gebruikt te kunnen worden in een voertuig.

Gel accu

Elektrolyt als gel geïmmobiliseerd

Bij een gel accu zit een soort vaste substantie tussen de platen, ze zijn onderhoudsvrij en geheel gesloten. De accu’s kan je niet bijvullen. Het zuurstofgas “boort” kanaaltjes in de gel, van de positieve naar de negatieve plaat, waar het in aanraking komt met het waterstofgas en recombineert tot water. Er zit wel een veiligheidsventiel op waaruit gassen kunnen ontsnappen als er te diep of te snel wordt geladen. Omdat de kans op gasvorming bij gel accu’s te verwaarlozen is mogen gel accu’s overal worden geplaatst. De levensduur is zoals we hierboven hebben gezien sterk afhankelijk van het gebruik. Gel accu’s kennen vooral een langere levensduur als ze cyclisch gebruikt worden.

Lithium

Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4 of LFP)

Een Lithium accu is gemaakt van licht metaal en heeft een hoge energiedichtheid. Dat wil zeggen dat hij veel stroom levert voor zijn massa. Daarom kom je hem overal tegen waar volume en gewicht van belang zijn: in je telefoon, je laptop en in boormachines, vliegtuigen, campers, boten etc etc.

Een Lithium accu is bij uitstek geschikt i.c.m. met zonnepanelen. Lithium accu’s hebben een oplaad efficientie van 92%

Een lithium accu heeft geen onderhoud nodig en kan geplaatst worden op elke manier mogelijk. Je hebt een ander soort acculader nodig voor een lithium accu. Verder werkt een lithium accu hetzelfde als een AGM of gel accu.
De LiFePO4-accu kent vele voordelen in vergelijking met de gel- en AGM accu’s. Zo kunnen ze vrijwel volledig ontladen worden, waardoor je de maximale capaciteit van de accu kunt gebruiken, in tegenstelling tot de 40-80 procent ontlading die mogelijk is bij gel- of AGM-accu’s. Ze zijn stukken lichter, vele malen krachtiger en geheel onderhoudsvrij.

De levensduur is wel 3 tot 4 keer zo lang als die van een loodaccu. Bij de meeste LiFePO4-accu’s wordt een levensduur gegarandeerd van 10 jaar (mits niet geheel ontladen wordt).

Nadelen:

• Lithium-accu’s kunnen geen grote ontlaadstromen leveren zoals AGM accu’s. Indien er grote ontlaadstromen onttrokken worden van de Lithium accu dan neemt de kans op een Thermal Runaway toe.De getoonde Lithium-accu van Victron kent een maximum continue ontlaadstroom van 200 A, dat is omgerekend 2400w op 12V. Ook grote laadstromen brengen de LiFePO4 schade toe.
• Vereist speciale manier van laden. Lithium accu’s zijn kunnen onveilig indien er geen Battery Management systeem gebruikt wordt.
• De bedrijfstemperatuur begint bij 0 graden Celsius: een LiFePO4-accu kan bevriezen.
• Laden is alleen mogelijk boven de 5 graden celsius.

Voor grote (korte) ontlaadstromen zijn de AGM accu’s meer geschikt voor. Bij groot vermogen systemen zoals boilers, airco/verwarming, geluidsinstallatie, elektrisch koken, magnetron/oven etc. is een 24V vereist.

Uit een onderzoek van de Vrije Universiteit Brussel uit 2018 is gebleken dat de invloed van laad- en ontlaadstroom, omgevingstemperatuur en ontlaaddieptegrote van de lithium accu de levensduur terug kan brengen tot 400 cycli. (Minder dus dan die van een AGM/GEL-accu).

Thermal runaway

Een LiFePO4 betrekkelijk veilig in vergelijking met de andere Lithium-accu’s (LiCoO2 en LiMnO2).

LiFePO4 is bij uitstek dus een veiliger kathodemateriaal dan de andere Lithium accu’s (LiCoO2 en LiMnO2). Dit komt door het weglaten van het kobalt, met zijn negatieve temperatuurcoëfficiënt die een thermal runaway kan stimuleren.

Lithium accu’s kunnen halogeenen/of zwavelhoudende stoffen (bv. thionylchloride, SOCl2) bevatten. Een Lithium accu bevat relatief veel brandbare stoffen (metallisch lithium en oplosmiddelen) die bij een verhoogde temperatuur brandbare gassen vormen en daarmee een gevaar opleveren. Door opwarming verdampt vloeibaar elektrolyt naar gas waardoor de accu opzwelt en open kan barsten. Bij het vrijkomen van de damp kunnen dan schadelijke stoffen vrijkomen en flinke steekvlammen ontstaan; alle opgeslagen energie komt eruit.

Loodzuur (GEL, AGM) kent het thermal runaway verschijnsel niet.

Binnen een smart Lithium accu is er een verplicht veiligheids-circuit dat bestaat uit diverse onderdelen:
• De controller (IC) die elke cel spanning controleert en voorkomt dat de cellen overbeladen of te diep ontladen worden d.m.v. cutoff switches.
• De temperatuur zekering die bij een te hoge temperatuur het circuit (permanent) onderbreekt.
• De thermistor (PTC) die de temperatuur van het totale pack meet. Deze terminals zijn aangesloten op de lader, zodat deze de laadstroom kan aanpassen zodra de temperatuur te hoog wordt.

Dit alles om de kans op een thermal runaway tot het minimum te beperken.

Zelfontlading

De zelfontlading van de accu ontstaat doordat loodoxide door zwavelzuur langzaam wordt afgebroken en vervangen wordt door loodsulfaat, eenzelfde proces als dat er stroom door de accu wordt geleverd. De snelheid waarmee de zelfontlading plaatsvindt is afhankelijk van drie factoren: de zuiverheid van de loodplaten, de zuurgraad van het elektrolyt en de temperatuur. Omdat de zuurgraad van het elektrolyt bij Gel- en AGM-accu’s lager is dan bij de natte loodzuur-accu, zullen deze eerstgenoemde accu’s een lagere zelfontlading hebben. Door de bank genomen scheelt dat een factor 0,75. In de grafiek hiernaast zie je de relatie tussen de temperatuur en de zelfontlading voor een natte loodzuuraccu. Bij – 18⁰ is die bijna 0, bij 0⁰ is die ongeveer 1% per maand en de zelfontlading loopt vervolgens op tot 5% per maand bij 20⁰ C.

Gemiddeld zal voor een GEL- en AGM-accu bedraagt die zelfontlading dan ongeveer 7%. Bij een 100 Ah accu komt dat overeen met 2 uur TV kijken met een 12V TV van 35 Watt.

Temperatuur:

De temperatuur heeft grote invloed op de levensduur van de accu; je kunt daarom de accu het beste in een koel deel van de camper bewaren. De optimale werkingstemperatuur van een accu (ongeacht welk type) is bij 20 ⁰C. Voor een lood-accu geldt dan dat de levensduur bij elke 10 ⁰ C stijging met 20 % afneemt. AGM en Gel-accu’s kunnen slechter tegen warmte; hun levensduur neemt dan ook sterker af dan bij loodaccu’s.

Ondanks de sterkere afname bij hogere temperaturen doen de AGM en GEL-accu’s qua levensduur toch beter dan een lood accu.

Ah: de capaciteit van de accu

De capaciteit van jouw accu wordt uitgedrukt in Ah (Ampère-uur) en staat altijd op de accu, tezamen met één van de navolgende aanduidingen: C5, C10 en C20. Deze aanduiding heeft betrekking op de tijdsduur; C20 betekent 20 uur, C10 is 10 uur, C5 betekent 5 uur. De capaciteit in Ah wil namelijk alleen maar iets zeggen als je ook de tijdsduur er bij vermeld, vandaar die code.
Ter vergelijking: als iemand zegt “mijn energieverbruik is 200 Wh” dat zegt dat helemaal niets; bepalend is over welke tijdsduur die 200 Wh wordt verbruikt. Is dat in 3 minuten dan is dat verschrikkelijk hoog, is dat per dag dan is dat verschrikkelijk laag.
Om verwarring te voorkomen is er in de EU afgesproken dat de aanduiding van de capaciteit van de accu in C20 geschiedt; de andere (C5 en C10) mogen ook expliciet vermeld worden, maar bepalend is de C20-aanduiding.

Peukert-effect

Voorbeeld: AGM/Gel accu 220 Ah C20. De capaciteit van die accu is nu – in woorden – dat hij in 20 uur in totaal 220 Ampère stroom kan leveren. Dat is omgerekend 11A per uur ontlaadstroom gedurende 20 uur.

Je kunt ook meer capaciteit uit de batterij halen door bijv. minder te ontladen. Bij een ontlaadstroom van 5.5 Ah heb je bijv. 260 Ah aan capaciteit gedurende 20 uur.
Wil je meer onttrekken dan loopt de tijdsduur en capaciteit drastisch terug. Bij een onttrekking van 30A is de tijdsduur rekenkundig 220 A/30 A = 7.3 uur. In de praktijk kon dat nog wel eens maar 5.8 uur zijn doordat de uiteindelijke capaciteit nog maar 170 Ah van de 220 Ah over is.

Dit is het zogenaamde Peukert-effect

Vernoemd naar de Duitse natuurkundige Peukert die samen met Schröder eind 19e eeuw dit ontdekte en in kaart heeft gebracht. De waarde van die Peukert-constante is per accu (soort en capaciteit) verschillend en ligt tussen de 1,05 en 1,5. Voor AGM, Gel accu’s is die waarde 1,24.

Bij een ontladingsstroom van 100 Ah op onze 220 Ah batterij AGM/Gel Batterij is er slechts 130 Ah beschikbaar. Dat komt omdat de AGM/GEL accu niet snel genoeg de energie kan leveren vanwege interne weerstand.

Als je grote stroomsterktes uit de accu onttrekt moet je met het Peukert-effect wel degelijk rekening houden. Houd er ook rekening mee dat temperatuur ook een belangrijke factor is. Men gaat uit van een temperatuur van 20 graden celsius.

1. bij kleine stroom-afname, tot 3 A, is er nauwelijks enig effect;
2. bij stroomafname van 10A is het effect al heel duidelijk merkbaar; dan is bij een Peukert-constante van 1,08 (één van de kleinste waarden!)  de helft van de capaciteitsvermindering door het Peukert-effect al bereikt. Is de Peukert-constante voor jouw accu bijvoorbeeld 1,5 dan wordt bij 10A al 80% van de capaciteitsvermindering bereikt!
3. het resterende deel wordt dan veroorzaakt door stroomafnames van 50A of meer

De formule om de Peukert-effect capaciteit uit te rekenen:

waar,
C – accu capaciteit (bij een specifieke tijdsduur in C)
n – Peukert’s exponent. (AGM, GEL: 1.24 & Lithium 1)
R – tijdsduur (bijv. 20 voor 20 uur, of 10 voor 10 uren etc)

Acculader

Adaptieve laadtechnologie.

De manier hoe de accu wordt opgeladen/onderhouden bepaald ook mede de levensduur van de accu. Een acculader met adaptieve laadtechnologie is essentieel om de accu in goede conditie te houden. Verder is het aangeraden bij “opslag” de accu aan de lader te houden om stratificatie te voorkomen. De acculader heeft walstroom nodig van 220V.

Stratificatie

Als de concentratie zwavelzuur in de elektrolytoplossing niet gelijkmatig is, maar in de onderste laag sterker dan in de bovenste laag, spreken we van stratificatie, gelaagdheid.

Het bovenste gedeelte van de accuplaat zal sulfateren wegens uitgeput elektrolyt, en het onderste gedeelte zal bezwijken aan massa-uitval en gridcorrosie wegens overbelasting. Stratificatie treedt op als een accu langdurig in een ladingstoestand vertoeft van minder dan 80%. Dat kan het gevolg zijn van zelfontlading in combinatie met langdurige opslag, maar ook wanneer tijdens bedrijf nooit een volledige lading wordt ontvangen. Dat laatste kan bijvoorbeeld het gevolg zijn van korte ritten met een voertuig, maar ook in een stationaire opstelling is het een bekend verschijnsel.

In VRLA (AGM) accu’s is de elektrolyt geïmmobiliseerd en daardoor zal dit verschijnsel minder gemakkelijk optreden, in gel accu’s zelfs geheel niet.
Stratificatie in een ‘natte’ accu kan worden opgeheven door een verevenings- of boostlading: door de hoge laadspanning treedt gasontwikkeling op en daarmee wordt het elektrolyt weer gemengd.

Uiteindelijk heeft dit tot gevolg dat:

Minimale en maximale laadstroom acculader

Een vuistregel voor Gel en AGM accu’s zegt dat de minimale laadstroom 10% tot maximaal 20% van de accucapaciteit moet zijn. Indien je tijdens het laden nog apparatuur aangesloten hebt, dien je dat stroomverbruik van de aangesloten apparaten bij de laadstroom van de acculader op te tellen.

Lithium accu’s mogen met veel hogere laadstromen geladen worden. Voor de maximale levensduur van de Lithium Ion is een laad­stroom van maximaal 30 % van de capaciteit aanbevolen.

Als maar lang genoeg geladen wordt dan krijg je met iedere laadstroom de accu wel vol, zo wordt over het algemeen gedacht. Maar helaas kan een accu beschadigd worden bij een te kleine laadstroom.
Bij de 10% regel is er uitgegaan van de ideale situatie dat wil zeggen dat de acculader zijn volledige laadcyclus in een keer zonder onderbrekingen af kan maken.

Indien er echter een situatie ontstaat dat de acculader slechts kortstondig aan het vaste net of door een aggregaat gevoed wordt, dan is het aan te bevelen om een acculader te selecteren met een hogere maximale aanbevolen laadstroom.  GEL/AGM tot een maximum van 20% bij en bij Lithium accu’s is de maximale laadstroom 30%.

Een korte uitleg GEL/AGM: door de zwaartekracht zal hetvrijkomende zware zuur (tijdens het laden) onderin de accu blijven. Als de laadstroom groot genoeg is, zal een voldoende gassing in de accu ontstaan. Hierdoor ontstaat een goede zuurmenging in de accu, waardoor het soortelijk gewicht van het accuzuur boven- en onderin de accu nagenoeg gelijk is. Dit vergroot de levensduur van de accu aanzienlijk. Neem daarom altijd een lader met een laadstroom van tenminste 10% van de nominale capaciteit van de accu.

Voorbeeld: Een AGM accu heeft met een totale capaciteit van 220Ah.
Minimum: 22A (10% van 220Ah) ~ Maximum: 44A (20% van 22Ah)

Alle acculaders van Victron Energy zijn volledige automatische laders met 4 trappen (bulk – absorption – float – storage) en kunnen permanent op uw accu banken aangesloten blijven. Tevens kunnen grotere acculaders van Victron afgesteld worden op de diverse soorten accu’s zoals loodzuur accu’s, AGM, GEL.

Het opladen van Lithium vereist een speciale manier van laden.

Een goede acculader moet voldoen aan de volgende criteria: 

• Adaptieve 4-traps laadkarakteristieken: bulk – absorption – float – storage
  Het adaptieve accubeheersysteem, aangedreven door een microprocessor, kan worden ingesteld voor verschillende soorten accu’s. De adaptieve functie past het laadproces automatisch aan het accugebruik aan.
• De juiste hoeveelheid lading: variabele absorptietijd
  Bij geringe ontlading van de accu wordt de absorptie kort gehouden om overlading en overmatig gassen te voorkomen. Na een diepe ontlading wordt de absorptietijd automatisch verlengd om de accu volledig te laden.
• Schade wegens overmatige gasvorming voorkomen: begrensde spanningsstijging.
  Indien, om de laadtijd te verkorten, gekozen wordt voor een hoge laadstroom in combinatie met een hoge absorptiespanning, dan wordt schade wegens overmatige gasvorming voorkomen door automatisch de stijgingssnelheid van de spanning te begrenzen zodra de gasspanning is bereikt.
• Temperatuurcompensatie: Verhoogde levensduur van de accu
  De temperatuursensor dient om de laadspanning te verminderen wanneer de accutemperatuur toeneemt. Dit is bijzonder belangrijk voor onderhoudsvrije accu’s, die anders mogelijk door overladen uitdrogen.
• Opslagfunctie: Minder onderhoud en veroudering wanneer de accu niet wordt gebruikt.
  De Opslag-functie wordt geactiveerd wanneer de accu gedurende 24 uur niet wordt ontladen. In dat geval wordt de drijfspanning verminderd tot 2,2V/cel (13,2V voor 12V accu) om gasvorming en corrosie van de positieve platen te voorkomen. Eens per week wordt de spanning opnieuw verhoogd tot absorptieniveau om de accu weer ‘bij te laden’. Dit voorkomt stratificatie van het elektrolyt en sulfatering, een voorname oorzaak van vroegeaccustoringen.
• Battery Safe mode: Om excessieve gasvorming te verkomen
  Ontwikkeld door Victron met een ’Battery Safe Mode’. De ’Battery Safe Mode’ zal de mate van spanningsvermeerdering begrenzen zodra de gasspanning bereikt is. Uit onderzoek is gebleken dat dit interne gasvorming zal verlagen tot een veilig niveau.

Laadstroom dynamo

Intelligente laadstroom verdelers

Er is een mogelijkheid tot het opladen van de huishoud accu(s) zodra de motor loopt. Door het draaien van de motor wekt de dynamo een laadspanning op. Deze laadspanning kan gebruikt worden om je huishoud accu(s) op te laden.

Om dit mogelijk te maken dient er een scheidingsrelais gebruikt te worden. Een scheidingsrelais meet de spanning vanaf de dynamo of meet de vibraties en kan zo bepalen of de motor draait en/of er een laadspanning wordt opgewekt.

Indien de laad spanning hoog genoeg is sluit het scheidingsrelais en wordt de huishoud accu(s) aan de dynamo gekoppeld. De huishoud accu(s) worden dan mee geladen bij een lopende motor.

Zodra de motor is uitgeschakeld, zakt de spanning weer waardoor de scheidingsrelais opent en de huishoud accu(s) van elkaar worden ontkoppeld.

Euro 5/6:

Vanaf Euro 5 norm wordt geprobeerd de uitstoot van de motor zo laag mogelijk te houden; één van de maatregelen die genomen zijn is een zogenaamde geregelde dynamo. Dit zijn intelligente dynamo’s waarvan de opgewekte laadspanning na enige tijd daalt. Zo daalt de laadspanning van de dynamo van een normale 14,7 volt naar slechts 11,2 volt als de computer van de motor meent dat de startaccu niet hoeft te worden opgeladen. In theorie is dat gedurende het grootste deel van iedere rit zo. Als gevolg hiervan is er onvoldoende spanning om de huishoudaccu van de camper vol te krijgen.

Voor de euro 5/6 motoren zijn er andere technieken om dit mogelijk te maken.

Zonne-energie

MTTP Ultrasnelle Maximum Point Tracking charge controller

Om een accu te laden vanuit zonnepanelen is er een laadregelaar nodig, de laadregelaar vormt de PV (fotovoltaïsch) spanning om naar de juiste laadspanning voor de gekozen accu. Een fotovoltaïsche cel, ook wel PV-cel genoemd, is een zonnecel die licht omzet in elektriciteit.

Met de MPPT Solar Controller heb je altijd inzicht tot de energie opbrengst met Bluetooth.

De MPPT-regelaar gebruikt zoveel mogelijk het volle vermogen van de zonnecel door naast de stroomsterkte (zoals PWM-regelaar doet) ook de spanning aan te passen aan de laadcyclus. Een MPPT-regelaar bepaalt het optimale werkpunt zodat het maximale vermogen uit het paneel wordt gehaald. Het meeste voordeel wordt bereikt bij lage accuspanning. Als de accu voller raakt neemt het voordeel af. Door deze werkwijze levert een MPPT-regelaar 30% meer energie aan de accu dan een PWM-regelaar.

Lichtinval

Bij zonnepanelen spreken we voortdurend van maximale opbrengst. Deze opbrengst van een zonnepaneel is namelijk volkomen afhankelijk van de hoeveelheid zonlicht die op het paneel valt. Dat hoeft geen direct zonlicht te zijn en kan ook daglicht (dus onder de bomen, in de schaduw) zijn, maar de opbrengst bij direct zonlicht is hoger. Hoe langer het op een dag licht, hoe groter de opbrengst. In de grafiek hieronder is de gemiddelde opbrengst per maand in Nederland gedurende het hele jaar weergegeven. In de maanden april, mei, juni en juli is de opbrengst in die vier maanden gelijk aan de helft van de jaaropbrengst.

Rendament zonnepanelen

Zonnepanelen in een hellingshoek van 30⁰ tot 40⁰ en gericht op het Zuiden hebben het hoogste rendement. Uit de tabel kun je dan afleiden dat het rendement in elke richting (plat) 87% bedraagt. Zo hoeft er geen rekening te houden of de zonne panelen richting het Zuiden staan. Voor een boot of camper is dat niet ideaal.

Ga je noordelijker, naar Scandinavië bijvoorbeeld, dan wordt de hoek waaronder de zon op het paneel schijnt kleiner (en daarmee de opbrengst lager), maar daar tegenover staat dat de zon langer schijnt (tot wel 24 uur per dag als je boven de poolcirkel komt).

Draaddikte:

Het uitzoeken van een passende zekering heeft ook te maken met de draaddikte.

Om dat te berekenen is er een natuurkundige formule voor:

maximale stroomsterkte = (diameter van de kabel in mm2 x aanvaardbaar spanningsverlies) / (2 x lengte van de kabel x soortelijke weerstand kabel)

Als aanvaardbaar spanningsverlies wordt algemeen 5% genomen en dat is op 12V dus 0,6 V. De soortelijke weerstand van koper is 0,0175 Ohm-m2/m.

Ingevuld met deze waarden wordt de formule:

Ampere max = (diameter x 0,6)/(2 x lengte x 0,0175)

Voorbeeld: Je wilt de bekabeling van een specifieke verbruiker van een zekering voorzien. De kabel heeft een diameter van 4 mm2 en een lengte van 4 meter. De berekening wordt dan max. ampere = (4 x 0,6)/(2 x 4 x 0,0175)=2,4/0,14= 17,15 A.

Wanneerde maximale stroomsterkte al is bepaald dan kun je aan de hand van de formule de zekering bepalen. Kies uit een zekering wat net ONDER de uitkomst ligt. Dan is het bij een hogere stroomsterkte de zekering die als eerste doorbrandt en niet de kabel.

Zekeringen

Een zekering beschermt de kabels en aangesloten apparatuur tegen schade.

In de zekering zit een speciaal smeltdraad verwerkt die doorbrandt als er bijvoorbeeld kortsluiting ontstaat of als er door overbelasting te veel stroom door het systeem loopt. Door het smelten van de zekering wordt de stroomkring onderbroken en voorkom je dat er schade ontstaat aan de rest van je systeem.

12V Spannings Stabilisator

De spanning van een semi-tractie accu is nooit constant en fluctueerd constant. Zodra gekoppeld aan walstroom of met zonne-panelen, zal de accu door het laadapparaat worden opgeladen; afhankelijk van het soort accu (semi-tractie, deep-cycle, AGM of GEL) en de laadkarakteristiek van de lader bedraagt de laadspanning iets tussen de 13,7 en de 14,7 Volt. Dat is meer dan 12V. Tevens kan een vol geladen AGM accu een spanning afgeven van 13,7 Volt (i.p.v. 12.7 Volt op een Loodaccu).

Niet alle 12V apparaten aan boord kunnen tegen een verhoogde voedingsspanning tot 14,7 Volt.

Zekeringsautomaten met aardlek schakelaar

Veiligheid heeft top prioriteit. 

Het schema rondom de omvormer, acculader en de rest van het 230 Volt (AC) systeem vraagt wat extra aandacht. Doordat er veel stroom door dit systeem loopt en deze voor een dodelijke spanning kan zorgen is het zeer verstandig om extra beveiliging toe te voegen. Er dient een aansluiting tussen de walstroom en de omvormer altijd een zekering automaat te zijn en na de omvormer een aardlekautomaat van 300 mA. Een aardlek automaat voorkomt in enkele 1 mili-seconden dat er bij kortsluiting door jouw lichaam wegstroomt door de stroomtoevoer direct te onderbreken.

De 300mA aardlekschakelaar is verplicht bij:

• Tijdelijke installaties in fabrieken
• Aan boord van schepen
• Ruimten met ontploffingsgevaar
• Vochtige ruimtes
• Ruimtes met bijtende gassen, dampen of stoffen
• Grond-, wegdek- en vloerverwarming anders dan voor ruimteverwarming
• Verplaatsbare wisselstroom aggregaten

Ventilatie

De temperatuur heeft grote invloed op de levensduur van de accu

De beste locatie om een accu te bewaren is op een koele plek. De optimale werkingstemperatuur van een accu (ongeacht welk type) is bij 20⁰C. Voor een lood-accu geldt dan dat de levensduur bij elke 10 ⁰ C stijging met 20 % afneemt. AGM en Gel-accu’s kunnen slechter tegen warmte; hun levensduur neemt dan ook sterker af. Ondanks de sterkere afname bij hogere temperaturen doen de AGM en GEL-accu’s qua levensduur toch beter dan een lood accu.

Onder normale omstandigheden produceren gel, AGM en Lithium Ion accu’s weinig of geen gevaarlijk waterstofgas. Het beetje gas dat vrijkomt is dus te verwaarlozen. Wel wordt er tijdens het laadproces, net als bij elke andere accu, warmte geproduceerd. Voor een lange levensduur van de accu’s is het belangrijk dat de warmte van de accu zo snel mogelijk afgevoerd wordt.

Om de benodigde ventilatie te berekenen kan de onderstaande formule toegepast worden: 

Q = 0.05 x l x f1 x f2 x n

Q = benodigde ventilatie in m³/h
I = maximale laadstroom van de acculader
f1 = 0.5 reductie voor Gel accu’s
f2 = 0.5 reductie voor gesloten accu’s
n = aantal cellen dat gebruikt wordt (een 12 V accu heeft 6 cellen van elk 2 V)

Voorbeeld: 12 V 220 Ah AGM/GEL accubank en een lader van 45 Ampère, dan bedraagt de minimaal benodigde ventilatie: Q = 0.05 x 45 x 0.5 x 0.5 x 6 = 3,375 m³/h

Deze luchtstroom is zo klein dat normaal gesproken natuurlijke ventilatie voldoende is. Indien het opgesloten zit in kleine ruimte is natuurlijke ventilatie niet voldoende. Als de accu’s in een gesloten bak zijn gemonteerd zijn er twee openingen nodig. Eén aan de bovenzijde en één aan de onderzijde van de bak. Bij voorkeur een elektrische ventilator.

Om de benodigde ventilatie-openingen te berekenen kan de onderstaande formule toegepast worden:

A = 28 x Q

A = de opening in cm²
Q = ventilatie in m³

Voor het genoemde voorbeeld is dit 28 x 3.37 = 94 cm² voor elke opening.

Lithium Ion accu’s produceren geen waterstofgas en zijn daarom veilig in gebruik. Wanneer de accu’s snel worden geladen is er een zekere mate van warmteproductie, in welk geval boven­staande formule kan worden gebruikt om de warmte af te voeren.

Uit een onderzoek van de Vrije Universiteit Brussel uit 2018 is gebleken dat de invloed van laad- en ontlaadstroom, omgevingstemperatuur en ontlaaddieptegrote van de lithium accu de levensduur terug kan brengen tot 400 cycli. (Minder dus dan die van een AGM/GEL-accu).

Accu bescherming systemen

Voorzorgsmaatregelen waarbij je kan voorkomen dat je de accu’s niet te ver ontlaadt.

Accu banken zijn een kostbaar bezit en soms krijgt die het flink te verduren, vooral als je ook nog een omvormer 12v-230V hebt aangebracht; die willen nog wel eens flink wat stroom trekken uit de accu’s.

Er zijn richtlijnen opgesteld voor elk type accu (deep-cycle loodzuur, GEL, AGM of Lithium) met als doel een een maximale levensduur te behalen. Om dit te kunnen realiseren zijn er een aantal regels en voorzorgsmaatregelen waarbij je kan voorkomen dat je de accu’s niet te ver ontlaadt.

In de onderstaande grafiek zie je de verhouding tussen het aantal mogelijke Life-Cycles en de mate van stelselmatige ontlading (DOD=Depth of Discharge in de grafiek in kleur weer gegeven (30%, 50%, 80% en 100%).

Let op: Het gaat hier om een stelselmatige ontlading tot die diepte. Ontlaad je een accu een keer tot 70 % dan is dat nog niet fataal als je hem maar direct daarna weer oplaadt.
Hoever een accu ontladen is kun je grofweg aflezen aan de poolspanning in onbelaste staat.

Bescherming tegen een te diepe ontlading

Een accu dient dus beschermt te worden voor diepe ontlading en daarvoor is een accubewaker een uitstekend hulpmiddel. Indien de accu te ver ontladen dreigt te worden zal de accubewaker, aan de hand van de accuspanning, het systeem uitschakelen ter bescherming tegen diepte ontladingen.

Een goede accubewaker dient te voldoen aan de volgende eigenschappen:

De spanning waarop de accubewaker in werking moet treden moet instelbaar zijn tussen 12V en 11,7 V. Zo kan er voor gezorgd worden dat een deep-cycle accu niet verder wordt ontladen tot voor 50% en een GEL of AGM accu niet verder dan voor 70%.
Voor de genoemde accu’s zijn dat de veilige marges, er vanuit gaande dat een dergelijke diep-ontlading niet stelselmatig voorkomt.

Materialen en certificeringen

Gecertificeerde materialen en assemblage/installatie volgens voorschrift.

Bekabeling:

De kwaliteit van de bekabeling is minstens zo belangrijk als de kwaliteit van de componenten.

Kabeltypecertificeringen:

<HAR> H07V2-K vlgs. EN 50525-2-31, UL AWM Style 10269 (door UL vlgs. UL-norm UL 758, UI Lapp GmbH’s UL AWM dossiernummer: E63634), (UL) MTW (door UL vlgs. ULnorm UL 1063, UI Lapp GmbH’s (UL) MTW dossiernummer: E198296), CSA TEW (door CSA vlgs. CSA standaard CSA C22.2 nr. 127, CSA klasse 5835-01)

Eigenschappen kabel:

Vlamvertragend volgens IEC 60332-1-2
Vlamvertragend volgens UL VW1/CSA FT1
Oliebestendig

Materiaal:
Fijndradige litzen van blank koper volgens IEC 60228 klasse 5
Speciale op PVC gebaseerde aderisolatie

Temperatuurbereik bij vaste installatie:
HAR / IEC: -40 °C tot +90°C; UL (AWM): tot +105 °C;
UL (MTW): tot +90 °C; CSA (TEW): tot +105 °C

Verbinden en krimpen

Vanzelfsprekend zijn deze materialen van de hoogste kwaliteit en certificeringen. Het betrouwbare alternatief voor solderen is een krimpverbinding. Hierbij worden kabel op gecontroleerde wijze met behulp van een speciale “krimptang” in de bijbehorende stekkerverbinding of contactdozen geperst, meestal met een vooraf ingestelde druk. Van adereindhulzen tot kabelschoenen.

Kabel management:

Loshangende kabels is not-done, onoverzichtelijk en kan leiden tot gevaarlijke situaties. Het bundelen van kabels is dan ook ontzettend belangrijk om zo meer meer orde en netheid, stevigheid en structuur te creeëren van het elektrisch systeem.

Door enkel gebruik te maken van de échte gecertificeerde Thomas & Betts Ty-Rap® kabelbind systemen kan ik verzekeren dat op lange termijn de kabels nog gebundeld blijven. Om de levensduur te garanderen dienen alle kabelbinders geïnstalleerd te worden binnen de voorgeschreven spanning. Deze voorgeschreven trekspanning staat vermeld in de documentatie/verpakking van de kabelbinders.

Uit de hand kabelbinders installeren garandeerd niet dat elke kabelbinder binnen de voorgeschreven spanning is geïnstalleerd, sterker nog ze zijn vaak te strak. Een te strakke kabelbundel heeft negatieve effecten voor kabels noch de kabelbinders zelf. Bij de installatie van kabelbinders dient er door de fabrikant, Thomas & Betts aangeschreven Ty-Rap® Kabelbinder tool gebruikt te worden voor consistentie en veiligheid.

Zo is elke kabelbinder precies binnen de voorgeschreven waarde zonder scherpe hoeken door het afknippen.

Houdbaarheids datum:

Omdat nylon hygroscopisch is en de kabelbinders zijn gemaakt van nylon, hebben ze de natuurlijke neiging om na verloop van tijd vocht te verliezen als ze aan de (droge)lucht worden blootgesteld. De productie en vervaldatum staat vermeld op het etiket; de kabelbinder dient te zijn geïnstalleerd voor de vervaldatum verstreikt. Binnen deze termijn garandeerd de fabrikant dat het vocht niet is ontrokken uit de nylon kabelbinders.