LiFePo4 Vorbereitungen für mein neues Projekt

  • Hi,


    ich hatte ja hier schonmal was geschrieben über meine Planung zu unserem neuen Projekt.

    Inzwischen sind Kabine und Fahrgestell bestellt und die Wartezeit kann mit weiterer Detailplanung und ein Paar Elektronik Vorarbeiten gefüllt werden.


    Also habe ich die Zellen bei GWL in Prag bestellt. Die kamen Vorgestern und sind nun in der Initialisierungsphase:


    Dazu wird der Balancer 2.0 wieder auf Basis Arduino Nano gebaut, diesmal aber mit seriellem 4-Kanal 16-bit ADC, wegen der besseren Genauigkeit.

    Hier die Box dazu, recht die Hauptplatine, links die kleine Platine für die Unterspannungsabschaltung des Fraron 230V Wandlers.

    Der Kühlkörper ist vielleicht was groß geraten, aber da mussten ja die Lastwiderstände und Schaltfets unterkommen.

    Balancerstrom ist 1,6A. Der Batterieanschluss erfolgt mit dem Kabel links über einen SUB-D25 Stecker.


    Seitenansicht mit Balancer LEDs, Programmieranschluss und einem Ethernet-Kabelanschluss für das Display was dann 4-5m vom Balancer entfernt eingebaut werden soll.


    Hier sitzen 4 Infineon Smartfets mit 1,8mOhm auf der Platine.

    2 für die Überspannungsabschaltung vom Ladegerät und von Solar.

    2 weitere für die Unterspannungsabschaltung für 2 Verbraucherkreise (Kühlschrank und Licht+Sonstiges)

    Im Moment sind die erstmal parallel geschaltet, ich könnte aber auch den Kühli etwas früher abschalten.

    1 zusätzlicher Ausgang um den Ladebooster bei Überspannung noch abzuschalten.



    Alles zusammengebaut:


    Und das Displaymodul:


    Die Spannungen sind natürlich noch nicht von der Batterie, sondern einfach durch Spannungsteiler mit 4 dicken Widerständen.

    Da steckt ein SPI Display ILI9341 drin, das wird über einen Linedriver 74HC245 einfach über das Ethernetkabel angesteuert.

    Im Nachtmodus wird dann noch die Displaybeleuchtung abgeschaltet.

    Gruß, Holger


    Bilder meiner alten Kabine hier, und die aktuellen Kabine --> hier
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  • Weiter geht's mit dem Zusammenbau der Zellen nach erfolgreicher Initialladung und Ausgleichsphase (in Summe ca 1 Woche):


    Bei der Inbetriebnahme hab ich dann gemerkt dass durch die 1,6A Balancerstrom doch 50mV Spannungsabfall über die Leitungen entsteht. Da der Balacer auf 10mV Genauigkeit arbeiten soll, ist das nix. Also noch einen Satz Senseanschlüsser verdrahtet über einen extra Stecker:


    Die Box hat auch noch ein Paar Kontroll-LED-s bekommen (je 2 mA):


    Und nun gibts auch richtige Spannungswerte:


    Hier drucken dann noch passende Kappen für die Pole :-) :


    Weiter gehts dann in cw50 wenn die Lieferung von Fraron kommt mit Sicherungen, Kabel und 230V Wandler. Dann kann ich mal unter Last und mit Batteriecomputer testen.

    Gruß, Holger


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  • Schönes Projekt. Geht bei dir etwas zügiger vorwärts als bei mir. Wird bei mir wohl ein Weihnachten-Neujahr-Projekt...


    Das Thema Spannungseinbruch beim balancen hat der Entwickler von meinem BMS in der Software gelöst. Er wertet die Zellspannungen während des balancens nicht aus, schaltet dann den Balancerstrom ab und misst die Spannung und schaltet dann wenn nötig den Balancerstrom wieder ein. So braucht er dafür nur ein relativ dünnes Flachbandkabel welches er gleichzeitig als Sicherung nutzt. Seinen Berechnungen zufolge sollen die Litzen bei ungefähr 17A schmelzen ohne weitere Schäden zu hinterlassen. Ich hab da trotzdem noch Sicherungen direkt an den Zellen vorgesehen. Die Prints dafür sind unterwegs.


    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Ja, das kann man machen. Aber ohne definierte Sicherungen wäre mir das etwas zu windig.

    Ich hab jetzt schon immer Angst beim Schrauben, wenn mir mal ein Wekzeug auf die Pole fällt, dann gibts den großen Knall. Die Zellen haben ja ordentlich Energie.

    Ich druck jetzt erst mal die Kappen für die Pole fertig. Sicher ist sicher ;-)

    Gruß, Holger


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  • Mit den Sicherungen geht es mir gleich wie dir, da scheinen die Kanadier schmerzbefreiter als wir Europäer zu sein ;)


    Ja, da mit Metallwerkzeug rumzuhantieren hab ich auch respekt davor. Zum Schrauben nutze ich entweder mit Schrumpfschlauch oder zumindest Isolierband isoliertes Werkzeug. Nicht schön, aber Zweckentsprechend ;). Danach kommt eine Plexiglasplatte über das ganze, darüber dann eine weitere Plexiglasplatte mit darin eingebaute Sicherungen, BMS, Schalter usw.


    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Bei mir kommen die dicken Sicherungen und Shunt an die Vorderseite auf die Holzplatte. Oben drüber kommt dann eine Sperrholzabdeckung, die Batterie soll ja dann in den Sitzstaukasten auf der Beifahrerseite nach ganz unten. Oben drüber bleibt dann Stauraum.

    Die Unterverteilung für die meisten kleinen Verbraucher kommt dann auf die Fahrerseite. Dort werden auch die ganzen Schalter montiert.

    Die Batterie muss nach rechts wegen der Gewichtsverteilung, Links ist ja schon die Küche mit Kühlschrank, Ofen usw..

    Der Wassertank kommt ungefähr mittig auf die HA im Heckstauraum, ein Bereich der sonst eh nicht vernünftig erreichbar wäre.

    Gruß, Holger


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  • Kleines Update:

    Hab mir schonmal das Ladegerät bestellt (schnell noch 3% Märchensteuer sparen :P ), ein Victron Blue Smart 30A.

    Nee, ich brauche das ja auch vorab zum testen des Gesamtsetups.

    Aber das Teil ist schon cool. Die Bluetooth Steuerung ist ganz praktisch, da bei mir das Ladegerät im Boden des Podestes verbaut wird.

    Gut ist, man sieht nicht nur den Status, sondern kann das Ladegerät auch konfigurieren für verschiedene Batterien. Und man kann im Experten Modus ein eigens Batteriesetup einstellen mit beliebigen Spannungen für die einzelnen Ladephasen. Außerdem gibts einen Modus "Spannungsquelle", wo man auch die Spannung beliebig einstellen kann!

    Finde ich echt super, und das für 180€.

    (Nein ich bekomme keine Provision! :) nur auf der Victron Seite ist das alles nicht so genau beschrieben, auch nicht in der Bedienungsanleitung)

    Gruß, Holger


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  • Nachdem nun gestern der Wechselrichter und die fingerdicken Käbelchen gekommen sind, konnte dann heute mal der erste Live-Test stattfinden.

    Die Aufgabe: 1L Wasser auf dem Induktionskochfeld zum kochen bringen. Physikalisch benötigt das 104Wh an Energie, macht etwa 8Ah, mit Wandlerverlusten, Kochplatte also etwa 10-11Ah erwarteter Verbrauch.


    So sieht das Testsetup aus:


    Kochplatte vollgas, 2000W:


    hmm, das Ding nimmt aber nur 1500W auf, alles wieder Beschiss:


    aber der Wandler läuft fröhlich vor sich hin mit ca 150A am Eingang:


    Die Schaltung über die Klemme am Wandler die mir Fraron eingebaut hat funktioniert auch problemlos. (Statt dem Einschalter am Gerät)


    Ergebnis: Es hat 5min gedauert um das Wasser zum kochen zu bringen und genau 10Ah verbraucht. Test bestanden :thumbup:

    Die Käbelchen sind dabei ein wenig warm geworden, ebenso der Wandler, aber alles noch ganz unauffällig.

    Der Fraron macht auf jeden Fall einen wertigen Eindruck.

    Gruß, Holger


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  • Hallo Holger,


    habe seit je her Fraron Wechselrichter in Gebrauch und hatte noch keinen Grund zur Ärgernis. Einmal ist mir in der Garantiezeit eine Platine kaputt gegangen aber das wurde repariert bzw. ausgetauscht und alles war wieder gut.

    Preis - Leistung passt für mich gut zusammen.

    Das die Platte nur 1500W zieht ist für die Batterie schonend aber fürs Kochergebnis verzögernd.

    Hast mal im gleichen Topf einen Versuch mit dem Gaskocher gemacht um eine zeitliche Differenz feststellen zu können oder eben auch nicht???


    Gruß Christopher

    VW T5 Doka und Mercedes Vario 816 mit Holzkoffer

  • Nachdem nun gestern der Wechselrichter und die fingerdicken Käbelchen gekommen sind, konnte dann heute mal der erste Live-Test stattfinden.

    Da ich einen ähnlichen Weg gehe, verfolge ich das hier mit Spannung.

    Bitte was ist fingerdick in mm²?

    Wie lang sind/werden deine Kabel?

    Meine konventionelle Kochmulde liefert die angegebenen 1500 Watt. Das könnte ich am Display des Generators ablesen. Seit letzter Woche steht im Womo eine 200A Lipo4 und ein 2500/5000 Watt Wechselrichter.

    Der ultimative Test steht noch aus.


    Gruß Nunmachmal

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

  • Die Kabel am WR sind 34qmm und 60cm lang. Abgesichert ist der mit einem 250A Automaten. Die Masseleitung zum Shunt ist 54qmm und die "kleinen" zur 60A Sicherung 22qmm.

    Nee, einen Vergleichstest auf dem Gaskocher hab ich noch nicht gemacht. Im Moment ist da aber auch keine Gaspulle angeschlossen.

    Es sollte theoretisch ähnlich sein bei den 1600W Brennerleistung. Ich denke beim Gas geht mehr Wäme in der Umgebung verloren, so heiß wie die Griffe von den Töpfen immer werden.

    Gruß, Holger


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  • Um Missverständnissen zu vermeiden, meine konventionelle Kochmulde ist eine Elektroplatte mit 1500Watt. Genauer eine Doppelkochplatte 1500/1000Watt von Rommelsbach (7-Takt-Platten)

    Daher der abgelesene Wert am Display des Generators.


    Gruß Nunmachmal

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

  • Ich hab jetzt mal meine Batterie etwas getestet und über den WR und einen Heizlüfter meinen Hobbyraum immer mal wieder beheizt bis nun die Batterie mal langsam leer war.

    Meine Unterspannungsabschaltung hat dann Schluss gemacht, als die erste Zelle unter 2,8V war bei 100A Last. Die abschaltung des Wechselrichters funktioniert auch wie sie soll.

    Die Restkapazität war noch 16Ah.


    Geladen wurde dann mit 30A insgesammt 238,4Ah. (Das Victron Ladegerät kann das über Bluetooth anzeigen)

    Als der Batteriemonitor schon eine Zeit bei 200Ah stand, gingen immer noch die 30A rein.

    Etwa 8Ah vor dem Ende ging der Strom auf 20A runter.

    Die Batterietemperatur war bei 24°C (Umgebung 18°C).

    D.h. rechnerisch ist die Gesamtkapazität irgendwo bei 254Ah, wovon auf jeden Fall mehr als 200Ah nutzbar sind (mal noch ein paar Ladeverluste abgezogen).

    Ich denke damit kann man zufrieden sein.

    Gruß, Holger


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  • Hallo auch Holger,


    ich hab die Zellen bei GWL bestellt, 4x200Ah sind dann knapp 1200€ und werden per Spedition in einer Holzkiste verschickt.

    Von dem Elektronikkram war das meiste in der Bastelkiste. Arduino, Farbdisplay kosten auch unter 20€.

    Ein gekaufter Balancer/BMS ist natürlich deutlich teurer, da bist du schnell nochmal 300-500€ los.

    Gruß, Holger


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  • Als Neuling stelle ich mir die Frage mit was man etwa für solch ein Akkupaket rechnen muss?

    Was kostet es etwa?


    Besten Gruß

    Holger

    Kommt immer auf die Größe und das System an. Ich habe mir einfach einen 200Ah Lipo4 fertig gekauft und reingestellt. 1200€


    Gruß Nunmachmal

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

  • Hallo,


    vielen Dank für die Info, so habe ich eine Hausnummer.


    Kommt man gut zurecht mit dieser Leistung wenn man auf Induktionsfeld kochen möchte?


    Entsprechende Solarpanele natürlich vorausgesetzt.

    Der Bereich Elektro ist nicht so sehr mein Steckenpferd.......


    Besten Gruß

    Holger

  • So grob kann man sagen, dass 2kW auf der 230V Ebene ca 1h abgerufen werden können, dann ist die 200Ah Batterie leer. Nun kocht man aber nicht immer mit Vollgas.

    4-500W Solar sollte man dazu schon haben.

    Wenn man aber immer und nur mit Strom kochen will, dann sollten es ehr 300-400Ah sein, und doppelt soviel Solar.

    Dann ist man mit den Kosten (und dem Gewicht der Akkus und Solar) in einem Bereich der sich nicht mehr wirtschaflich lohnt.

    Deshalb werden wir 2-gleisig fahren: Gas als billiger und leichter Standard-Brennstoff zum kochen, Elektro zusätzlich, um Überschuss zu nutzen und z.B. für Grill/Backofen

    Gruß, Holger


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  • Induktion hat einen hohen Anschlusswert und spart Energie auf Grund der Schnelligkeit. Es ist uns leichter möglich einen etwas niederen Verbrauch länger zu liefern. Bei billigen Kochfeldern, egal ob Induktion oder herkömmliche Herdplatten, wird über Thermostat geregelt. Also immer die volle Leistung bis zum abschalten, kurze Ruhepause, und wieder die volle Leistung. Meine Empfehlung ist immer die gute alte 7-Takt-Kochplatte.


    Gruß Nunmachmal

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

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