Skakel om na LiFePo4-batterye

Leestyd 8 minute

Aktualisiert – Oktober 13, 2025

Omskakeling na LiFePo4-batterye is om twee redes die moeite werd: gewigsbesparing en verlengde lewensduur. Albei is welkome redes om ou AGM-batterye in 'n woonwa te vervang.

Unterschied AGM / LiFePo4

'n AGM-battery moet herlaai word na 60% ontlading. 'n LiFePo4-battery hou eintlik vir 100% van sy nominale kapasiteit. Boonop benodig 'n AGM-battery herstelfases wanneer hoë strome voortdurend benodig word, byvoorbeeld in omsetterwerking.
In die toets het 'n 120 Ah AGM-battery 31 uur gehou met 'n gedefinieerde permanente stroomverbruik, terwyl die LifePo4-battery met 110 Ah 54 uur gehou het.
Die twee tipes verskil ook in hul laaigedrag: die AGM-battery benodig 12 uur, die LiFePo4-battery 6 uur om die gebruikte energie aan te vul.
Wat gewig betref: die AGM-battery weeg ongeveer 26 kg, die LiFePo4-battery weeg 10 kg.

Hoe om

Nun ist nicht jeder per Du mit dieser Technik, weshalb oft davor zurückgeschreckt wird, diesen Schritt zu wagen. Allerdings ist, wie immer, ‚gewusst wie‘ der Schlüssel zu dem vermeintlichen Geheimnis, das man zunächst dahinter wittert.

’n Stap-vir-stap gids behoort jou te help om jou vrees te verloor en die uitruiling suksesvol met selfvertroue te bemeester.

Victron-toestelle word vir alle komponente gebruik, met die uitsondering van die batterye self.

LiFePo4 und Minusgrade

Im Gegensatz zu AGM / Blei-Akkus, die auch bei Minusgraden sowohl entladen, wie geladen werden können, verhalten sich LiFePo4-Akkus hinsichtlich des Ladens anders. Sie mögen es gern kuschlig warm, denn ihr Innenwiderstand geht bei zunehmender Kälte in den Keller. Und zwar soweit, dass sie beim Laden unter 0 °C auf Dauer irreparablen Schaden nehmen.

Deshalb gibt es zunehmend LiFePo4-Akkus mit eingebauter Heizung. Wer jedoch noch über LiFePo4-Akkus ohne integrierter Heizung verfügt, sollte, so er in Regionen mit Minusgraden unterwegs ist und wohnt, eine Heizung nachrüsten, es sei denn, das Fahrzeug ist permanent beheizt und die Akkus fühlen sich daher ohnehin pudelwohl.

Heizmatten findet man in 230 V AC und 12 V DC Ausführungen. Universeller einsetzbar, weil nicht auf Landstrom angewiesen, sind wohl meist die 12 V Varianten. Die Abmessungen werden nur in den seltensten Fälen der Einbausituation entsprechen. Allerdings schadet es nicht, wenn man sie mittig auf der Stellfläche der Akku-Packs positioniert und die überstehenden Flächen der Heizmatte schlicht gleichmäßig seitlich hoch zieht. So sind die Akkus „eingebettet“ in die Heizmatte.

Ausführungen, die über einen eingebauten Thermostaten verfügen und deren Oberfläche nicht heißer als 40 °C wird, sind zu favorisieren. Auf diese Weise spart man sich eine externe Temperatur-Regelung und verhindert, dass die Akkus zu heiß beheizt werden.
Wer auf Nummer Sicher gehen will, kann natürlich eine zusätzliche Temperatur-Überwachung vorsehen, um bei einem Defekt des integrierten Thermostaten eine Fallback-Lösung zu haben, über die ein in die Spannungsversorgung eingeschleiftes Relais die Heizmatte abschaltet.

Die Wohlfühl-Temperatur für LiFePo4-Akkus beträgt zwischen 10 und 20 °C, entsprechend mancher voreingestellter Themostat-Temperatur-Hysterese einzelner Heizmatten auf dem Markt. Solche Ausführungen schalten bei Unterschreiten von 10 °C ein und bei Erreichen der Solltemperatur von 20 °C wieder aus.

inkopielys

Afhangende van die kragbehoefte, kies jy die verlangde ampère-ure (Ah), bv. vanaf EVE 280 Ah. Aangesien ons die battery self aanmekaarsit en 'n enkele gebruik Batterysel As die battery 'n spanning van 3.35 V het, maar ons benodig gewoonlik 'n 12 V-voertuig-elektriese stelsel, word vier van hierdie selle in die inkopiemandjie geplaas. Vir 24 V, soos in vragmotor-onderstel-gebaseerde stacaravans, moet agt selle aangekoop word.

Indien hoër krag benodig word, kan selle ook parallel gekoppel word. Byvoorbeeld, 2 x 280 Ah-selle teen 4 x 3.35 V wat parallel gekoppel is, lei tot 'n kapasiteit van 2 x 280 Ah = 560 Ah.

LiFePo4-batterye benodig 'n sogenaamde batterybestuurstelsel (BMS), wat hulle teen oormatige hoë of te lae spannings beskerm en – in die geval van 'n fout – die negatiewe lyn betyds elektronies ontkoppel.

Volgende is 'n Balanseerder nuttig, wat verseker dat alle selle altyd ongeveer dieselfde spanning het.

Laaier / laaiversterker word gebruik om die LiFePo4-battery met walkrag of terwyl jy bestuur via die alternator te laai.
Sulke toestelle, indien reeds geïnstalleer vir AGM-batterye, behoort geskik te wees vir LiFePo4-batterye. Hulle kan óf handmatig verstelbaar wees óf outomaties die batterytipe opspoor en laai met behulp van die toepaslike laaikurwe. Indien die laaier nie een van hierdie instellings bied nie, is 'n nuwe, geskikte toestel nodig.

As jy van plan is om 'n omsetter te gebruik, kan jy jouself dalk die koste van 'n aparte 230 V-laaier bespaar, aangesien die groter omsetters, soos die Victron Multiplus II, reeds 'n ingeboude, baie kragtige laaier het.

Wanneer die krag van die laaiversterker oorweeg word, is dit belangrik om die alternator se uitset dop te hou; indien nodig, installeer 'n kragtiger een. 'n Laaiversterker met 'n 30 A-laaistroom word as standaard beskou en kan gewoonlik sonder 'n kragtiger alternator geïnstalleer word.
Dit is belangrik om dik, kort kabels volgens die vervaardiger se instruksies te gebruik om spanningsvalle tussen die alternator en die laaiversterker, en tussen die laaiversterker en die battery wat gelaai word, te verminder. Goeie laaiversterkers vergoed vir spanningsvalle tussen die alternator en die laaiversterker deur outomaties die uitsetspanning te verhoog.

'n Berekeningsinstrument vir kabeldeursnitte kan gevind word hier.

Maak altyd seker dat alle skroef-, klem- of krimpverbindings styf is!
Los verbindings skep hoë weerstande, wat, indien die stroom hoog genoeg is, tot oormatige verhitting en selfs 'n kabelbrand kan lei!

Opsies

As jy nie net die batterylaaivlak via die Bluetooth-koppelvlak met behulp van 'n toepassing wil nagaan nie, maar ook voortdurend ingelig wil wees oor inkomende sonenergie, laaivlak en verbruikswaardes, kan jy al die relevante waardes, toestelle gekonfigureer, ens. deur die Victron Cerbo GX met Touch 70-monitor laat vertoon.

Selbalansering

As gevolg van vervaardiging- en materiaaltoleransies is die eienskappe van 'n sel nooit presies identies nie. Aangesien 'n BMS 'n ontlaaide sel aanneem en die hele battery afskakel wanneer 'n sekere selspanning bereik word, selfs al is die oorblywende selle nog nie ontlaai nie, is dit belangrik om alle selle op 'n ideaal identiese spanningsvlak te hou.

Selbalansering neem tyd. Dit is 'n goeie idee om die selle onmiddellik na aflewering in 'n parallelle ry te rangskik, alle negatiewe terminale met die ingeslote busstawe te verbind, en dieselfde met alle positiewe terminale te doen. Op hierdie manier kan 'n sel met 'n laer lading oornag lading van 'n ander sel oorneem, en sodoende 'n gebalanseerde spanningspotensiaal oor alle selle verkry.

Die battery

Spanningsmeting

In die bogenoemde voorbeeld is 16 selle gebalanseer, en hul onderskeie spannings sal nou nagegaan word. 'n Digitale multimeter met 'n resolusie van 0.001 V ±0.03 μs of beter moet gebruik word. 'n Maks/min-funksie maak dit makliker om die spanningsafwyking van 'n reeks metings, soos in hierdie voorbeeld, oor 16 selle aan te teken.

Sodra alle selle as gebalanseerd met grootliks identiese spannings bevestig is, kan die selle in die verlangde konfigurasie gerangskik word. Hier word vier stelle van vier 3.35 V-selle parallel gekoppel (wat lei tot 4 x 280 Ah = 1 120 Ah). Die gevolglike pakke van vier, elk met 'n spanning van 3.35 V, word dan in serie gekoppel om 'n 13.4 V-battery te vorm.

Konstruksie

Hier is die blokke van vier, wat elk uiteindelik EEN 3.35 V-sel verteenwoordig, in serie gekoppel om 'n totaal van 4 x 3.35 V = 13.4 V te verskaf.

Die pienk skuim-insetsels dien om vibrasies te demp. Totale gewig insluitend behuising: 96 kg. Gewigsbesparing in vergelyking met 4x AGM DeepCycle-batterye: 222 kg! Afmetings (B) 619 x (H) 407 x (D) 283 mm.

BMS-verbinding

Die BMS het twee dik kabelverbindings, P- en B-. B- is gekoppel aan die negatiewe terminaal van die battery, terwyl P- na die negatiewe terminaal van die laste lei. Hierdie kabeldeursnit moet ook vir die positiewe kabel na die battery gebruik word en moet nie ondersny word nie.

Die twee 35 mm² Die dik swart kabels (bo) is aan die grondrail (-) van die Lynx-shunt gekoppel, die blou kabels (onder) is aan die negatiewe pool van die battery gekoppel.
Gewoonlik, vir BMS kleiner as 400A is daar slegs 'n swart en blou 35 mm² Kabels. Begin by 400 A, twee 35 mm² Kabels wat parallel gekoppel is om die kabeldiameter fisies buigsaam genoeg te maak, maar elektries twee keer so veerkragtig.

Die BMS word geaktiveer deur 'n eksterne laaispanning toe te pas. Dit skakel eers die BMS aan. Instruksies is hier beskikbaar. Laai af beskikbaar.

Die XENES BMS het 'n geïntegreerde balanseerder.

Die SOC-waarde hier 64% (tweede kolom van links, derde waarde van onder) verteenwoordig die huidige ladingstatus en moet NIE handmatig aangepas word om verkeerde waardes te vermy nie.

Die enigste waardes wat aangepas moet word, is die nominale kapasiteit en, indien van toepassing, die waardes vir maksimum laai-/ontlaadstroom, sowel as laetemperatuurlaaibeskerming (0 °C), aangesien LiFePo4-batterye nie onder 0 °C gelaai moet word nie, aangesien dit kan veroorsaak dat litiumione op die elektrodes neerslaan, wat permanente skade aan die battery kan veroorsaak.

Ontlading kan ook tot -20 °C plaasvind, maar by sulke temperature moet 'n mens 'n totale kapasiteit aanvaar wat verminder is tot ongeveer 70 % in vergelyking met die gewone 100 %.

Balanseerderverbinding

Elke battery bevat vier selle. Elke sel kan óf net een 3.35 V-sel hê, óf verskeie (in hierdie geval vier), elk met 'n (gedeelde) negatiewe en positiewe terminaal.

Die swart kabel van die wit konnektor (-) links onder is gekoppel aan die negatiewe pool van die eerste (hier gemeenskaplike) sel, sowel as die vier rooi kabels (+) elk aan die positiewe pool van die eerste (dit is die sel/selgroep wat eerste aan die BMS gekoppel word) B- gekoppel; in die vooraansig hierbo getoon, is die selblok regs bo), tweede, derde en vierde sel (eenheid).

Indien die kabels te kort is, kan hulle verleng word. Maak egter seker dat al vyf kabels dieselfde lengte is om te verhoed dat die meetresultate verdraai word!

Die voetstukke aan die onderste lang kant van die BMS, gemerk NTC en UART word gebruik om die temperatuursensor te koppel (NTC) en die Bluetooth-module (UART), wat die verbinding met die BMS-app tot stand bring.

Battery- en verspreiderverbinding

Met die Victron Lynx Shunt en Distributor maak Victron die meting van inkomende en uitgaande strome tot die 1 kA-reeks moontlik, sowel as die voorafsmelting van gekoppelde verbruikersstringe.

Die versamelde data word via Cerbo GX op die aanraakpaneel vertoon.

Die battery word aan die insette van die Lynx-shunt gekoppel met behulp van kort, dik kabels wat ontwerp is vir die verwagte strome.

Alle M8-skroefverbindings moet tot 14 Nm vasgedraai word.

Lynx-shunt en verspreider weeg saam 3.6 kg.

MPPT-beheerderverbinding

Die uitset van die MPPT-beheerder is aan een van die verspreider se uitsette gekoppel. Indien verskeie MPPT-beheerders gebruik word, kan hulle aan een terminaal van die verspreider gekombineer word.

Die MPPT-beheerder weeg 4,5 kg.

Laaiversterker / laaierverbinding

Die uitsette van laaiversterkers, soos laaiers, word direk aan een van die verspreider se uitsette gekoppel.

Die laaibooster weeg 1,8 kg, die laaier 1,3 kg.

Verbruikersverbinding

Die som van alle strome in 'n toevoerlyn vermenigvuldig met 1.35 bepaal die grootte van die rugsteunsekering wat gebruik moet word. As 105 A verwag word, is die sekeringgrootte 105 x 1.35 = 148 A, met 150 A.

Verbruikers word altyd individueel beskerm deur toepaslik berekende sekerings.

Cerbo GX en GX Touch-konnektor

Die Cerbo GX "data-insamelaar" word aan die GX-aanraakpaneel gekoppel met behulp van die ingeslote verbindingskabel. Toestelle wat met die Cerbo GX kommunikeer, word daaraan gekoppel via 'n VE.direkt-kabel of 'n USB-na-VE-adapter. Beide moet afsonderlik bestel word indien nodig.

Eksterne batteryverbinding

'n Eksterne batteryverbinding kan byvoorbeeld gebruik word om twee voertuie, beide toegerus met PV-modules en 'n batterypak, te verbind om energie wat nie in een van die voertuie benodig word nie, beskikbaar te stel aan die tweede voertuig met hoër verbruik.

'n Bykomende eksterne MPPT-beheerder PV-aansluiting kan gebruik word om bykomende eksterne PV-modules aan die MPPT-beheerder se inset te koppel om hoër sonopbrengs en hoër werkverrigtingsparameters te behaal. Dit word gedoen mits die geïnstalleerde MPPT-beheerder voldoende kragreserwes het.

Hier is die Victron Smartsolar MPPT-beheerder 250/100 Tr VE.Can geïnstalleer, wat 'n laaistroom van tot 100 A teen 12 V GS genereer. Die maksimum PV-oopkringspanning is 250 V volgens die datablad.

’n 80 A-smeltdraad moet in beide voertuie aan die positiewe draad van die eksterne aansluitsok gekoppel word om oormatige strome te absorbeer en kortsluitbeskerming te bied. ’n Stroombreker in die positiewe draad word ook aanbeveel om die eksterne battery-aansluitsokkies te deaktiveer wanneer dit nie gebruik word nie.

Gevolgtrekking

'n Soliede eenheid wat alle komponente in een blok bevat, lewer uiteindelik 1 120 Ah, weeg ongeveer 145 kg en, ten spyte van sy kompaktheid, bied toegang tot alle verbindings van alle komponente sonder om individuele toestelle uitmekaar te haal.

Kennisgewing

Alle elektriese installasiewerk moet deur gekwalifiseerde personeel uitgevoer word in ooreenstemming met toepaslike regulasies. Wanneer daar aan elektriese installasies gewerk word, moet die kragtoevoer altyd veilig afgeskakel word!
Om onbetrokke derde partye in te lig, moet toepaslike waarskuwingstekens vir die duur van die werk aan die afsluittoestelle aangebring word.

ps Indien u persoonlike ondersteuning met die implementering teen 'n fooi benodig, is u welkom om bespreking maak!