Waarom de spanning (Voltage) van een LiFePO4 bellyboat accu pas heel laat daalt
Een lege accu op het moment dat je net die ene snoekbaars hebt gevonden.
Of erger: je drijft af omdat je elektromotor het begeeft. Het overkomt elke visser die met een bellyboat het water opgaat. De schrik zit er goed in als je elektrische motor plotseling stilvalt. Bij een traditionele loodzuur accu voel je dat al aankomen: je boot wordt langzaam trager.
Maar met een LiFePO4 accu werkt dat heel anders. De spanning (volt) blijft doodleuk hoog, tot op het allerlaatste moment.
En dat is precies waarom je erop moet vertrouwen, maar ook waarom je moet snappen wat er gebeurt.
Het is een vreemde gewaarwording: je accu voelt nog vol, maar is in een keer leeg. Veel vissers die de overstap maken van lood naar lithium, schrikken zich een hoedje van dit gedrag. Ze kijken naar hun voltmeter en die blijft steken op 13,2 volt, terwijl ze al uren varen.
Ze denken: "Wat een kanjer van een accu!" om vervolgens bij het opstarten van de motor nul op het rekest te krijgen. Dit fenomeen is typisch voor LiFePO4 technologie.
Het is niet kapot, het is niet stuk, het is simpelweg hoe de chemie van deze accu's werkt. En als je dat eenmaal begrijpt, gaat er een wereld voor je open. Je vaart namelijk veel langer met een lichtere accu, maar je moet wel weten hoe je de status afleest. Anders sta je wel heel alleen en stil op het water.
De platte berg: de ontlaadcurve van lithium
Het grootste verschil met wat je gewend bent, is de vorm van de spanning tijdens het leeglopen. Neem een klassieke loodaccu.
Die kun je vergelijken met een heuvel. Je begint bovenaan, en naarmate je hem leegtrekt, daalt de spanning gestaag.
Je ziet de meter langzaam zakken van 12,8V naar 12,4V, en dan naar 12,0V. Je weet dat je richting het eind gaat. Een LiFePO4 accu is geen heuvel, maar een plateau.
Of eigenlijk een flatgebouw met een klif aan het einde. Zolang de accu niet bijna leeg is, blijft de spanning scherp rond de 13,2V tot 13,3V hangen.
Je kunt hem voor 90% leegtrekken en de meter zal amper bewegen. Pas als de chemische energie bijna op is, stort de spanning in één keer in. Dat is dus het moment dat je elektromotor plotseling stopt. Deze vlakke ontlaadcurve zorgt ervoor dat je motor constant dezelfde stuwkracht levert.
Geen gezeur met langzamer worden naarmate de dag vordert; je snelheid blijft constant tot de accu op is.
Dat is heerlijk varen, maar het vereist een andere manier van monitoren.
Waarom je standaard voltmeter je in de steek laat
Stel, je hebt een simpele analoge voltmeter op je dashboard geschroefd. Je kijkt ernaar en ziet een naald die steevast op "13V" staat.
Je bent geneigd te denken: "Genoeg power voor nog een uurtje of drie." Niets is minder waar. Die naald liegt namelijk. Omdat de spanning van een LiFePO4 accu zo lang constant blijft, zegt een voltmeter bijna niets over de resterende capaciteit.
Hij laat eigenlijk alleen het begin en het absolute einde zien. Het hele middenstuk, waar de accu wel degelijk leegloopt, is visueel onzichtbaar.
Om echt te weten hoe vol je accu nog is, heb je een veel nauwkeuriger tool nodig.
De gouden standaard is een accushunt (shunt). Zo'n dingetje meet alle stroom die erin en eruit gaat. De bijbehorende meter (vaak met een schermpje in je boot) telt alles bij elkaar op en berekent exact hoeveel procent er nog over is. Tegenwoordig hebben veel moderne LiFePO4 accu's, zoals die van bekende merken (denk aan Recom, Liontron of Victron), een ingebouwde Bluetooth module.
Daarmee koppel je je accu aan een app op je telefoon. In die app zie je precies hoe vol 'ie is, hoeveel stroom je verbruikt en hoe lang je nog kunt varen. Dat is echt een gamechanger voor je gemoedsrust.
Het BMS: de strenge bewaker van je accu
De spanning blijft dus lang hoog, maar uiteindelijk is de accu wel leeg.
Waarom stopt je motor dan soms zo bruusk? Dat komt door het Battery Management System (BMS). Dit is het elektronische brein van je LiFePO4 accu. Het zit in de behuizing en het is er om je investering te beschermen.
Lithium kan namelijk niet tegen diepe ontlading; als je hem te ver leegtrekt, raakt de cel beschadigd en is de accu onherroepelijk kapot. Om dat te voorkomen, heeft het BMS een onderspanningsbeveiliging.
Meestal staat deze ingesteld op een veilig minimum, vaak rond de 10,0V of 10,5V per 12V accu.
Op het moment dat de spanning onder die grens zakt tijdens een zware belasting (zoals het optrekken van je anker of het tegenwind varen), schakelt het BMS de accu in één klap volledig uit. De stroomtoevoer wordt abrupt afgesneden. Dat voelt alsof je accu leeg is, en dat is ie op dat moment voor de veiligheid ook.
Je elektromotor valt stil en je hebt geen reserve meer. Het is een noodrem, niet een geleidelijke afremming.
Hoe je lege-accu-strand voorkomt
Gelukkig hoef je niet met een bang hart het water op als je weet hoe je de data leest. Er zijn een paar simpele trucs om nooit meer met een lege accu te stranden.
Allereerst: vertrouw niet op je ogen als je een voltmeter hebt. Als je die nog steeds gebruikt, leer dan de 'laatste' spanning kennen. Als je ziet dat de spanning ineens zakt naar 12,5V of lager, weet je dat je accu nu echt leeg begint te raken.
Maar eerlijk gezegd: dat is amateurisme. De beste manier is het gebruiken van de data.
Als je een Bluetooth accu hebt, open je de app even na een uurtje varen. Kijk hoeveel ampères eruit zijn gegaan. De meeste bellyboat accu's zijn 50Ah of 100Ah. Varen met een elektromotor verbruikt ongeveer 10 tot 20 ampère per uur (afhankelijk van de kracht en de wind).
Doe simpele rekensommetjes: van een 50Ah accu mag je ongeveer 40Ah veilig gebruiken. Bij een verbruik van 15A per uur, houd je dus ongeveer 2,5 tot 3 uur vaartijd over.
Veelgestelde vragen over LiFePO4 spanning
Check die app dus regelmatig. Een andere tip is het instellen van een lage-spannings-alarm op je BMS of app. Stel deze in op bijvoorbeeld 12,2V of 12,3V.
Op dat moment ben je nog lang niet leeg (er zit nog ongeveer 20-30% capaciteit over), maar je krijgt een seintje dat het tijd is om terug te keren naar de kant.
Zo voorkom je dat het BMS onverwachts ingrijpt en je motor uitvalt op een ongunstig moment. Waarom blijft het voltage van mijn LiFePO4 accu zo lang hoog?
Omdat de chemische samenstelling van lithium-ijzer-fosfaat een extreem vlakke ontlaadcurve heeft. De spanning verandert nauwelijks zolang er nog energie in de cellen zit.
Pas als deze energie op is, daalt de spanning plotseling in een vrije val. Kan ik een standaard voltmeter gebruiken voor een lithium accu?
Tuurlijk, je kunt hem aansluiten.
Maar hij geeft je een vals gevoel van veiligheid. Omdat de spanning zo lang constant blijft, kun je aan de meter niet zien of je accu voor 90% of 10% vol is.
Het is als een benzinetank zonder streepjes; je weet pas dat je leeg bent als de motor sputtert. Hoe weet ik dan hoe vol mijn LiFePO4 accu nog is?
Gebruik een accumonitor met een shunt of een accu met Bluetooth. Die systemen meten de daadwerkelijke stroom (Ampère-uur) die eruit gaat.
Dat is de enige betrouwbare manier om het precieze percentage te zien.
Een appje op je telefoon is vaak al genoeg. Waarom valt mijn elektromotor ineens uit bij een lithium accu?
Dat is de veiligheidsuitschakeling van het BMS. Als de accu te leeg raakt, zakt de spanning onder de kritische grens (rond de 10V). Het BMS schakelt dan direct de stroom af om te voorkomen dat de accu diep ontladen raakt en beschadigd raakt.
Het is een noodstop. Bij welk voltage is een 12V LiFePO4 accu leeg?
In rust is een accu leeg rond de 12,0V tot 10,5V.
Echter, door de spanning val onder belasting (als je motor draait), kan de spanning eerder ver zakken. De veilige ondergrens om te stoppen met varen ligt voor de meeste vissers op een rustspanning van ongeveer 12,2V tot 12,4V.