Umbau auf Lifepo

  • Hoi Urs


    Wenn Du die LiFePo in eine isolierte Batteriebox stellst hilft Dir das zwar wenn Du den Akku warm halten willst, aber es verhindert auch die Kühlung der Batterie im Sommer. Denn wenn sich die Batterie erwärmt kann sie die Wärme dank der Isolation nicht abgeben.
    Die Isolation sollte also demontierbar sein.
    Oder seh ich da was falsch?


  • Wenn Du eh genug Solar hast und die 2x130Ah schon ausreichend sind wäre ja für die paar Tage wo wirklich kalt ist eine 5-15W Heizung mit Thermostat und eine isolierte Batteriebox vielleicht die Lösung? ..... Wieso sind Deine 2x 130Ah AGM nur 50kg schwer und meine mit ähnlicher Gesammtkapazität 72kg?


    Ich hab das gewicht mal geschätzt, kann durchaus auch etwas mehr sein. Die batterien machen wirklich ganz schön lange arme ;-)


    Meine situation ist halt ganz anders, als die eines urlaubers, der hauptsächlich im sommer unterwegs ist. Ich lebe ganzjährig im bus. Davon bin ich auch 2-3 wintermonate in deutschland und arbeite. Das heisst, tags wenn ich arbeite ist der bus ungeheizt und die zellen kühlen aus. Aber gerade da muss ja mit der wenigen zur verfügung stehenden helligkeit (sonne kann man da ja oft kaum nennen), wieder auf 100% nachgeladen werden.Das geht mit 410W solar und 260AH AGM recht gut. Was passiert bei einer lifepo wenn es mal tagsüber richtig kalt ist? Nimmt sie dann keine oder weniger ladung an? Oder darf man sie nicht mit vollem strom laden? Und mit welchem strom ist es noch zulässig? Bei voller sonnenenstrahlung komme ich rechnerisch auf knappe 30A maximalen ladestrom. Klirrend kalte sonnentage wären also eventuell der killer.


    Der wirkliche vorteil der lifepo ist meines erachtens, dass der ladestrom nicht abnimmt, je voller sie wird. Sie sind also im grenzbereich, wenn sie schon relativ voll ist, schneller nachgeladen. Im winter kann sich das auszahlen.
    Ausserdem kann man sie quasi tiefenentladen. Also braucht man keine grosse batteriebank, die das schwanken der ladung gering hält und so die lebensdauer der zellen erhöht,wie es bei blei der fall ist.


    Ciao, Michi

  • Also wenn du morgens und abends die Heizung an hast, dann wird dir auch die LiFePo Batterie nicht gleich über Tag durchfrieren. Wenn die Batterie dann vielleicht noch was von der Warmluft der Heizung abbekommt, dann sehe ich da kein Problem. Außerdem soll man die Batterie bei tiefen temperaturen nicht stressen mit 1C Ladung oder so. Das passiert im Winter aber eh nicht, die Solar Ladeenergie wird ja sehr begrenzt sein.

    Gruß, Holger


    Bilder meiner alten Kabine hier, und die aktuellen Kabine --> hier
    all.jpg


  • ... Wenn die Batterie dann vielleicht noch was von der Warmluft der Heizung abbekommt, dann sehe ich da kein Problem. Außerdem soll man die Batterie bei tiefen temperaturen nicht stressen mit 1C Ladung oder so. Das passiert im Winter aber eh nicht, die Solar Ladeenergie wird ja sehr begrenzt sein.


    ... das ist eben die frage: toleriert die batteriebank das, wenn plötzlich doch mal sonne da ist, und der ladestrom, sagen wir mal, um die 20A liegt? Oder wenn man mit dem landstrom-ladegerät lädt, das 20A liefert?
    2. Frage: nimmt die batteriebank bei niedrigen temperaturen überhaupt ladung an, bzw verringert sich die ladefähigkeit mit sinkender temperatur?


    Ich glaub da hilft nur mal den praxistest zu machen. Wäre toll, wenn die, die temperaturmässig die möglichkeit haben (zb unsere schweizer spezis), das mal testen und hier die erfahrungen austauschen.


    Soviel heizenergie bekommt die batteriebank bei mir momentan nicht ab, da sie im fahrerhaus hinterm fahrersitz sitzen, und da auch gut aufgehoben sind. Aber es geht ja eh um den zukünftigen neubau.


    Michi

  • Das mit dem Testen ist schwierig. Wie in dem von Urs verlinkten Dokument ist das alles Streß für die Zellchemie, der sich aufkumuliert im Laufe des Lebens der Zelle.
    Wenn du jetzt Tests machst, dann kannst du ja nicht in die Zelle rein schauen was da passiert ist, und wieviel % Leben die nun verbraucht hat.
    Es gibt ja Ladegeräte für LiFePo Batterien (die ohne Y) wo bei unter Null der Ladestrom reduziert wird auf z.B. 5A. Man könnte dann Temperaturabhängig eine el. Heizung für die Batterie anwerfen bis man wieder über Null ist, und dann voll weiter laden.

    Gruß, Holger


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  • Ich glaub da hilft nur mal den praxistest zu machen. Wäre toll, wenn die, die temperaturmässig die möglichkeit haben (zb unsere schweizer spezis), das mal testen und hier die erfahrungen austauschen.


    Ich war zwar am Wochenende im Schnee trotzdem glaub ich dass das schweizer Wetter diesbezüglich (auch bei uns in den Bergen) etwas überschätzt wird :wink:
    Zu den Tests hat ja Holger schon was geschrieben. Wenn mir jemand ein paar Zellen, eine Tiefkühltruhe und den benötigten Strom sponsern will kann ich gerne da mal ein paar Tests machen. Bis dahin werde ich mit meinen (nicht ganz billigen) Zellen vorerst eher in molliger wärme herumspielen :wink:
    Was ich aber in Deinen Zeilen auch rauslese ist dass Du angst hast dass die Zellen gar keinen Strom mehr bei tiefen Temperaturen aufnehmen. So wie ich das bisher verstehe wird das nicht der Fall sein.
    Man liest in so Foren über E-Fahrzeuge von zunehmendem Innenwiderstand bei tiefen Temperaturen, aber da ist dann eher die Rede davon dass man beim Entladen nur noch 1C oder 2C statt 3C beim Beschleunigen hat und dass man nicht über 0.5C laden sollte. Wenn ich meine 260Ah-Zellen zugrunde lege sind wir dann bei Ströme von 130A laden und 260-780A entladen, also in ganz andere Regionen von Deinen angepeilten 20-30A.
    Irgendwo hatte ich auch einen Bericht gefunden wo man davon abriet die Winston bei -45 Grad mit mehr als 0.03C zu laden. Über -20Grad war man da der Meinung dass 0.5C vertretbar seien. Wollte da mal nachfragen auf welche Grundlagen diese Aussage basiere, kann die seite aber leider nicht mehr finden...und ich werde tunlichchst davon absehen das auch nur ansatzweise zu befolgen, aber daraus schliesse ich dass durchaus auch mit höheren Strömen bei tiefen Temperaturen geladen werden kann. Die Frage ist dabei wohl weniger ob die Zellen den Strom aufnehmen, sondern eher inwiefern das auf die Lebensdauer schlägt und da hab ich bisher keine wirklich brauchbaren Zahlen/Aussage gefunden.



    Ich hab das gewicht mal geschätzt, kann durchaus auch etwas mehr sein. Die batterien machen wirklich ganz schön lange arme ;-)


    Da bin ich beruhigt, dachte schon Du hättest die ultraleichte AGM gefunden :wink:



    Meine situation ist halt ganz anders, als die eines urlaubers, der hauptsächlich im sommer unterwegs ist. Ich lebe ganzjährig im bus. Davon bin ich auch 2-3 wintermonate in deutschland und arbeite.


    Ich denke das ist die bessere Ausgangslage als bei manchen von uns welcher das Womo über mehrere Wochen nicht brauchen und dann kurzentschlossen mal am Wochenende im Winter doch noch weg wollen. Bei Dir wird ja dann immer wieder geheizt. Und die Zellen haben ja eine gewisse thermische Masse welche auch erst mal auskühlen muss. Und wenn du sie brauchst wird auch ein bisschen was an Wärme in den Zellen generiert (wobei das, bedingt durch den sehr kleinen inneren Widerstand eher wenig sein dürfte, ausser Du betreibst richtig grosse Verbraucher daran).



    Hoi Urs


    Wenn Du die LiFePo in eine isolierte Batteriebox stellst hilft Dir das zwar wenn Du den Akku warm halten willst, aber es verhindert auch die Kühlung der Batterie im Sommer. Denn wenn sich die Batterie erwärmt kann sie die Wärme dank der Isolation nicht abgeben.
    Die Isolation sollte also demontierbar sein.
    Oder seh ich da was falsch?


    Ich denke das siehst Du goldrichtig. Das war auch nur ein Denkanstoss und bei weitem noch nicht fertig gedacht. War halt auch nur das was mir für den Fall "Laden bei Minusgrade" empfohlen wurde. Aber da das bei mir so eh nicht umsetzbar ist hab ich das auch nicht wirklich zu Ende gedacht. Trotzdem noch ein weiterer Denkanstoss in die Richtung sofern man genug (Solar-)Energie zur verfügung hat: Anstatt oder zusätzlich zur demontierbare Isolation könnte man vielleicht was mit Peltier-Elemente machen. Im Winter damit die Box heizen, im Sommer einfach umpolen und die Box kühlen...


    Gruss
    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...


  • Wenn ich meine 260Ah-Zellen zugrunde lege sind wir dann bei Ströme von 130A laden und 260-780A entladen, also in ganz andere Regionen von Deinen angepeilten 20-30A.
    Irgendwo hatte ich auch einen Bericht gefunden wo man davon abriet die Winston bei -45 Grad mit mehr als 0.03C zu laden. Über -20Grad war man da der Meinung dass 0.5C vertretbar seien.


    Sieht so aus als hätte ich da in völlig falschen dimensionen gedacht. Klaro, bei solchen werten sind 20A ladestrom wirklich unkritisch.
    Beim entladen allerdings, käme ich zb an die grenze, wenn der 1500W wechselrichter voll ausgenutzt wird. Das wären rund 125A. Aber jede meiner potentiellen anwendungen erfordert das nur kurzzeitig, und ist dadurch auch wieder vertretbar (fön, flex, bohrmaschine ...)




    Wenn Du die LiFePo in eine isolierte Batteriebox stellst hilft Dir das zwar wenn Du den Akku warm halten willst, aber es verhindert auch die Kühlung der Batterie im Sommer. Denn wenn sich die Batterie erwärmt kann sie die Wärme dank der Isolation nicht abgeben.
    Die Isolation sollte also demontierbar sein.


    Ich denke die zellen einfach direkt an den wassertank zu montieren erfüllt den zweck des temperierens ganz gut. Das wasser passt sich ja durch die schiere masse relativ langsam der umgebungstemperatur an. So wirds im winter nicht zu kalt, und im sommer nicht zu warm für die zellen. Durch die bauart der zellen, kann man sie ja auch wunderschön um den tank drapieren.


    Michi


  • ... und wenn du -20° im Wassertank hast, dann hast du ein ganz anderes Problem :mrgreen:


    Aua! Der Supergau ;-)


    Der gedanke dahinter ist das wasser aus temperaturausgleich herzunehmen. Der innenraum, und damit auch die recht kleinvolumigen zellen, kühlt ja schneller herunter als, sagen wir mal, 100L wasser. Das wasser hat nach tagsüber auskühlen etwa kühlschanktemperatur. Genauso umgekehrt. Auch wenn den tag über die sonne auf den bus gebrannt hat, ist das wasser aus dem tank nur lauwarm. Das ließe sich doch nutzen. Ich bin ein fan von solchen lösungen im bus ;-)

  • Idee: einen uneffizentes Peltie-Element (oder auch 2) Nutzen.
    Die Elektroniker unter uns könnten sicherlich auch die wechselpolige Ansteuerung vornehmen?
    Wenn ein Element, Bodennah und eins on Top auf der Batteriebox sitzt, könnte man 1. bei kritischen Temperaturen leicht herunterkühlen oder leicht aufheizen.
    Dazu kann man entweder die Batteriebox-Temp nutzen, oder evtl die Umgebungstemp? Einschalten würde ich dann aber auch erst bei <1C° und Ausschalten bei >2C°.
    Sprich Temperatur fällt unter 1C° lass das Element für x-Minuten laufen.


    Gleiches könnte man im Sommer machen - wenn >35C° in der Batteriebox, dann lass es Kühlen. (Und Sonne vom Solar anliegt)

  • Peltier Elemente zur Kühlung zaugt nix wirklich. Da steckst du nur zusätzlich Energie rein, um die Wärme 1cm weiter zu transportieren.
    Das kann man bei uP IC's machen, bei direktem thermischen Kontakt Metall auf Metall, und dann oben drauf einen riesen Kühler mit Ventilator.


    Die LiFePo Zellen haben ein Plastikgehäuse, da ist nicht viel mit Wärmeleitung.
    Wenn man Angst vor tiefen Temperaturen hat, dann könnte man eine 12V Heizmatte drunter bauen und die entsprechend temperaturgeregelt ansteuern.

    Gruß, Holger


    Bilder meiner alten Kabine hier, und die aktuellen Kabine --> hier
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  • Wenn man Angst vor tiefen Temperaturen hat, dann könnte man eine 12V Heizmatte drunter bauen und die entsprechend temperaturgeregelt ansteuern.


    ... na ich weiss nicht. Die im winter mühsam aus dem wenigen tageslicht gewonnene energie in einer heizmatte zu vergeigen ...
    Dann doch eher auf gaaanz kleiner stufe heizen. Dann ist der bus auch schon schön warm, wenn man heimkommt.
    Viele heizungen haben ja einen timer, den man nach vorraussichtlichem grad der abkühlung programmieren kann.

  • Die Batterie wird ja voll eingewintert. Die Solaranlage bringt nur mäßig Strom. Das passt doch zusammen, oder täusche ich mich.
    Nun kann man ja wenn der Solarertrag steigt, zuerst eine Wärmematte ansteuern und dann die Batterie laden.
    Ist mir immer noch zuviel Technik, obwohl das Gewicht und die Ausbeute mich begeistern.
    Ich hab so eine ganz normale 150Ah Batterie am werkeln. Wenn die kaputt geht, kauf ich an der nächsten Tanke eine Neue.


    Gruß Nunmachmal, 49,4603835, 8,9858686

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Klar gibt es neues ;)


    Die letzte Zelle ist bei der Initialladung. Sollte bis heute Abend durch sein, dann etwas mehr...


    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Die Batterie wird ja voll eingewintert. Die Solaranlage bringt nur mäßig Strom. Das passt doch zusammen, oder täusche ich mich.
    Nun kann man ja wenn der Solarertrag steigt, zuerst eine Wärmematte ansteuern und dann die Batterie laden.

    Für den "normalen" Womofahrer (wer fühlt sich angesprochen? ;)) sicher richtig, aber beim Michi liegt die Lage ja etwas anders. Er wohnt da drin, braucht also auch im Winter gleich viel Strom wie sonst, oder tendenziel vielleicht sogar mehr als im Sommer, hat aber gleichzeitig keine oder zumindest weniger Ladung durch die Solarzellen.

    Bei mir ist es nochmal anders; Ich hab gar kein Solar. Eingewintert wird daher in Zukunft voll, dann wird alles abgestellt, also inklusive Ladegeräte, BMS, Verbraucher usw. Sollte ich mal mitte Winter doch Auswintern wollen so werde ich die Ladung zuerst mal manuell abschalten, dann die nötigen Verbraucher einschalten, allen voran die Heizung. Die Restenergie sollte auch nach mehreren Monaten dafür ausreichend sein. Dann mal losfahren ohne Ladung von der Lima. Am Abend werde ich dann die Ladung wieder auf Automatik schalten womit diese am nächsten Morgen bei der Weiterfahrt über die Lima erfolgen kann. Bis dahin sollten die Batterien wieder warm genug sein.

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Und jetzt noch ein bisschen was in der letzten Zeit gelaufen ist. Musste etwas warten bis ich unter anderem die bestellten Shunt erhalten hab. Die sind letzte Woche angekommen. Somit kann es mit der Initialladung los gehen. Diese hab ich mittels Labornetzteil gemacht. Kleine Warnung am Rande, nicht jedes Netzteil verträgt wenn Spannung von der Baterie zurückgespiesen wird! Meiner verträgt das, also kein Problem. Er kann maximal 2x5A, also 10A liefern. Eingestellt auf 3.65V und los geht es...


    ...oder doch nicht ganz ;)...ich hatte ja auf die Shunt gewartet. Die sind eigentlich für die Initialladung nicht nötig, aber als Datenjunkie wollte ich da natürlich noch ein bisschen aufzeichnen was so läuft. So sieht der Testaufbau aus:

    Unten mit den grossen blauen Anzeigen ist das (von mir leicht modifizierte) Netzteil. Diese Anzeigen sind mehr Schätzeisen als Präzisionsmessgeräte. Zudem hat das Keine Datenausgabe zum PC. Darum ist darüber die elektronische Last auch eingeschalten. Diese braucht es für die Initialladung eigentlich nicht, wird hier nur als Voltmeter missbraucht. Rechts dann das Digital Multimeter welcher die Spannung am Shunt misst (Aktuell 7.502mV, was bei einem 75mV/100A Shunt so ziemlich genau 10A ergibt).

    Sowohl die Elektronische Last als auch der DMM hängen am PC. Darauf läuft Testcontroller, eine freie Software welche vielleicht nicht so hübsch bunt daher kommt aber für solche Sachen sehr Mächtig ist. So kann man da z.B. Messwerte verschiedener Messgeräte miteinander verknüpfen und in eine csv ausgeben. Ich hab z.B. die Spannung vom DMM dort direkt mit der entsprechenden Formel umgerechnet in A. Dieser Strom wurde dann in eine Zeitfunktion gesetzt womit ich die geladenen Ah loggen konnte und noch eine weitere Formel welche die Spannung mit dem Strom multipliziert und mittels Zeitfunktion auch noch die Wh geloggt werden konnte...


    Fazit der Messerei:

    1. Zelle 474Wh*, 141Ah*

    2. Zelle 485Wh, 144Ah

    3. Zelle 487Wh, 145Ah

    4. Zelle 490Wh, 146Ah

    *Bei der Ersten Zelle fehlen mir ca eine Viertelstunde an Daten, daher die Differenz zu den anderen. Wenn man das bedenkt sind sie doch recht eng beieinander.


    Wenn ich jetzt die Ah zugrunde lege und ein wenig rechne so wurden die 260Ah-Zellen mit einer Restladung von 45% ausgeliefert.

    Laut Datenblatt sollten die 4 Zellen als 12V Block Eine Energiemenge von 3120Wh liefern können. Gehe ich von den oben gerechneten 45% aus müssten die stolze 3500Wh haben. Natürlich kommt da noch der Wirkungsgrad dazu, wobei ich dazu von 98-99% bei Lifepo gelesen habe. Würde dann immer noch (gerundet) stolze 3.5kWh bedeuten. Genaueres weiss ich wenn ich die Zellen mal auf 2.8V entladen und wieder geladen habe, aber im Moment bin ich mehr als nur happy.


    Als nächstes werde ich die Zellen zu einem 12V-Block verbinden und das BMS provisorisch anschliessen. Dann entladen und wieder laden.


    Als BMS hab ich mir den SBMS0 vom Electrodacus geholt. Sieht schnuckelig aus, aber viel mehr als mal kurz am Strom gehängt um es einzuschalten hab ich damit noch nicht gemacht. Nur so nebenbei, das Display ist nicht für Leute mit Sehschwäche gemacht ;) (kann man aber auch aus den Technischen Daten entnehmen), aber dafür gibt es ja dann die Möglichkeit die Daten am Tablet/PC/Wasauchimmer anzuzeigen sofern man das Wifi-Modul mitbestellt hat.


    Gestern hab ich noch ein wenig Zeit gehabt um den Schaltplan mal zu zeichnen, die Quick&Dirty-Version ist als pdf im Anhang.


    Der BMS wird eigentlich mit einem Flachbandkabel direkt an die Zellen angeschlossen. Die dünnen Litzen sollen als Sicherung fungieren. Dacian Todea, der Entwickler, hat vorgerechnet dass wenn man einen Kurzschluss bei den Litzen über eine Zelle macht dass da etwa 17A fliessen, das Kabel aber dann defekt sein wird. Das passt mir nicht. Daher werde ich dort noch Sicherungen direkt an den Zellen einbauen. Das ist der erste Entwurf für eine kleine Platine welche direkt an den Zellen geschraubt werden soll. Da wird es aber noch einige Änderungen dran geben, beim Schema Zeichnen hab ich da nämlich noch ein paar Ideen gehabt;)

    Dazu wird es noch einen 2 Print geben wo ich das Flachkabel vom BMS drauf führen kann um es relativ einfach vom Strom zu trennen (Winterlager). Da der BMS in Betrieb ohne Wifi 300mW, mit Wifi 700mW saugt und ich kein Solar habe ist das unabdingbar. Aber das muss ich noch zeichnen. Die Prints werden dann beim Chinesen bestellt, Minimalmenge pro Version: 5 Stück, Preis pro 5 Stk: 2US$ :rolleyes:8):thumbup: plus Porto, je nachdem wie eilig ich es habe, noch dazu zwischen 9 und 23$.


    Fortsetzung folgt...


    PS: Zellen Verbinden: habt ihr da irgendwelche Leitpasten oder Korrosionsschutzpasten benutzt? Man liest sogar von Vaseline als Korrosionsschutz. Oder einfach die Kupfer/Aluflächen mit feinem Schleifpapier gesäubert und trocken zusammengeschraubt?


    Gruss

    Urs

  • Hallo Urs,


    die allgemeine Empfehlung lautet: Kontaktflächen der Pole mit feinem Schleifpapier säubern und mit Noalox, einem anti-oxidant, einstreichen. Damit soll Kontaktoxidation auf Kupfer- und Aluminiumoberflächen vermiden werden.


    Ob andere Hausmittelchen das selbe bewirken, kann ich nicht sagen.


    LG Wolfgang

  • Wolfgang

    Danke für den Tip. So auf die Schnelle scheint Noalox in CH eher selten und teuer zu sein. Muss ich morgen nochmal suchen.


    visual

    Jlcpcb.com

    Den Schaltplan und die Platine oben hab ich mit deren Software EasyEDA gezeichnet. Wenn man Eagle schon mal benutzt hat ist man da schnell drin, sieht für mich nach Eagle light oder so aus. Ob die Ähnlichkeiten nur Zufall sind?

    Als Teilebibliothek kann man lcsc.com wählen und anscheinend grad von da auch die im Schaltplan benutzten Teile bestellen. Erfahrungen ob und wie gut das funktioniert hab ich noch keine, werde es mal ausprobieren.


    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

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