Muunna LiFePo4-akkuihin

Lukuaika 7 minuuttia

Päivitetty - tammikuu 3, 2025

LiFePo4-akkuihin siirtyminen kannattaa kahdesta syystä: Painon säästö ja käyttöikä. Molemmat ovat tervetulleita syitä korvata matkailuautojen vanhat AGM-akut.

AGM-akku on ladattava uudelleen 60%-purkauksen jälkeen. LiFePo4-akku kestää itse asiassa 100% nimelliskapasiteetistaan. Lisäksi AGM-akku vaatii palautusvaiheita, jos suuria virtoja tarvitaan jatkuvasti, esimerkiksi invertterikäytössä.
Testissä 120 Ah:n AGM-akku kesti 31 tuntia määritellyllä pysyvällä virrankulutuksella, kun taas 110 Ah:n LifePo4-akku kesti 54 tuntia.
Nämä kaksi akkutyyppiä eroavat toisistaan myös latauskäyttäytymisensä suhteen: AGM-akku tarvitsee 12 tuntia ja LiFePo4-akku 6 tuntia, jotta käytetty energia saadaan palautettua.
Paino: AGM-akku painaa noin 26 kg ja LiFePo4-akku 10 kg.

Tämä tekniikka ei ole kaikille tuttu, minkä vuoksi ihmiset ovat usein haluttomia ottamaan tämän askeleen. Kuitenkin, kuten aina, tietäminen miten on avain oletettuun salaisuuteen sen takana.

Vaiheittaiset ohjeet auttavat sinua menettämään estosi ja hallitsemaan vaihdon onnistuneesti.

Victron-laitteita käytetään kaikissa komponenteissa lukuun ottamatta itse akkuja.

Ostoslista

Tehontarpeen mukaan valitaan tarvittavat ampeeritunnit (Ah), esim. 280 Ah EVE:ltä. Koska kokoamme akun itse ja käytämme yhtä ainoaa Akkukenno 3,35 V, mutta tarvitsemme yleensä 12 V:n virransyöttöjännitettä, näitä lisätään ostoskoriin neljä kappaletta. Jos tarvitaan 24 V:n jännitettä, esim. kuorma-auton alustaan perustuvissa matkailuautoissa, on ostettava 8 kennoa.

Jos tarvitaan suurempia tehoja, kennot voidaan kytkeä myös rinnakkain. Esimerkiksi 2 x 280 Ah:n kennoa, jotka on kytketty rinnakkain 4 x 3,35 V:n jännitteeseen, antavat kapasiteetiksi 2 x 280 Ah = 560 Ah.

LiFePo4-akut vaativat niin sanotun akunhallintajärjestelmän (BMS), joka suojaa niitä liian korkeilta tai liian alhaisilta jännitteiltä ja - vikatilanteessa - katkaisee negatiivisen johdon sähköisesti hyvissä ajoin.

Lisäksi Tasapainotin mikä varmistaa, että kaikkien kennojen jännite on aina suunnilleen sama.

Laturi / Latausvahvistin käytetään LiFePo4-akun lataamiseen maavirralla tai ajon aikana vaihtovirtageneraattorin kautta.
Jos tällaiset laitteet on jo asennettu AGM-akkuihin, niiden pitäisi soveltua myös LiFePo4-akuille. Ne ovat joko manuaalisesti säädettävissä tai tunnistavat automaattisesti akkutyypin ja lataavat sitä vastaavalla latauskäyrällä. Jos laturi ei tarjoa kumpaakaan ominaisuutta, tarvitaan sopiva uusi laite.

Jos aiot käyttää invertteriä, et välttämättä tarvitse erillistä 230 V:n laturia, sillä suuremmissa inverttereissä, kuten Victron Multiplus II:ssa, on jo sisäänrakennettu erittäin tehokas laturi.

Tarkkaile generaattorin tehoa suhteessa varaustehostimen tehoon ja asenna tarvittaessa tehokkaampi varaustehostin. Lataustehostinta, jonka latausvirta on 30 A, pidetään vakiona, ja se voidaan yleensä asentaa ilman tehokkaampaa generaattoria.
Valmistajan ohjeiden mukaisia paksuja ja lyhyitä kaapeleita on käytettävä, jotta jännitehäviöt vaihtovirtageneraattorista varaustehostimeen ja varaustehostimesta ladattavaan akkuun ovat mahdollisimman pienet. Hyvät varaustehostimet kompensoivat generaattorista varaustehostimeen kulkevat jännitehäviöt nostamalla lähtöjännitettä automaattisesti.

Kaapelin poikkileikkausten laskentatyökalu on saatavilla osoitteessa täällä.

Varmista aina, että kaikki ruuvi-, puristin- tai puristusliitännät ovat tiukasti kiinni!
Löysät liitännät aiheuttavat suuren vastuksen, joka voi johtaa liialliseen kuumenemiseen ja jopa kaapelin palamiseen, jos vastaavat virrat ovat läsnä!

Vaihtoehdot

Jos et halua vain tarkistaa akkujen varaustilaa Bluetooth-liitännän kautta sovelluksen avulla, vaan haluat myös saada jatkuvasti tietoa saapuvasta aurinkoenergiasta, varaustilasta ja kulutusarvoista, voit käyttää Victron Cerbo GX with Touch 70 -monitoria esimerkiksi kaikkien asiaankuuluvien arvojen näyttämiseen, laitteiden konfigurointiin jne.

Solujen tasaus

Valmistus- ja materiaalitoleranssien vuoksi kennon ominaisuudet eivät koskaan ole täsmälleen samat. Koska BMS-järjestelmä olettaa, että kenno on purkautunut, kun tietty kennojännite saavutetaan, ja kytkee koko akun pois päältä, vaikka jäljellä olevat kennot eivät olisi vielä purkautuneet, on tärkeää pitää kaikki kennot ihanteellisesti samalla jännitetasolla.

Solujen tasaaminen vie aikaa. Ei haittaa, jos kennot asetetaan riviin rinnakkain heti toimituksen jälkeen, liitetään kaikki negatiiviset navat mukana toimitettuihin kiskoihin ja tehdään sama kaikille positiivisille navoille. Tällä tavoin kenno, jonka varaus on pienempi, voi ottaa latauksen toiselta kennolta yön aikana, jolloin kaikkien kennojen jännitepotentiaali saadaan tasapainoon.

Akku

Jännitteen mittaus

Yllä olevassa esimerkissä 16 kennoa on tasattu, ja nyt tarkistetaan niiden jännitteet. Tähän on käytettävä digitaalista yleismittaria, jonka resoluutio on 0,001 V ±0,03 % tai parempi. Max/min-toiminto helpottaa mittaussarjan jännitepoikkeaman kirjaamista, kuten tässä on esitetty 16 kennon osalta.

Kun kaikki kennot, joiden jännitteet ovat pitkälti samanlaiset, on vahvistettu tasajännitteisiksi, kennot voidaan järjestää tarpeen mukaan. Tässä tapauksessa neljä kertaa neljä 3,35 V:n kennoa olisi kytkettävä rinnakkain (tuloksena 4 x 280 Ah = 1 120 Ah), ja tämän jälkeen neljä 3,35 V:n kennopakettia olisi kytkettävä sarjaan 13,4 V:n akun muodostamiseksi.

Rakenne

Tässä tapauksessa neljän kappaleen lohkot, joista kukin edustaa yhtä 3,35 V:n kennoa, kytkettiin sarjaan, jotta saadaan yhteensä 4 x 3,35 V = 13,4 V.

Vaaleanpunaiset vaahtomuoviset insertit vaimentavat tärinää. Kokonaispaino koteloineen 96 kg. Painonsäästö verrattuna 4x AGM DeepCycle -akkuun 222 kg! Mitat (L) 619 x (K) 407 x (S) 283 mm.

BMS-liitäntä

BMS:ssä on kaksi paksua kaapeliliitäntää, P- ja B-. B- on kytketty akun miinusnapaan, P- johtaa kuluttajien miinusliittimeen. Tätä kaapelin poikkileikkausta olisi käytettävä myös akun positiiviseen kaapeliin, eikä se saisi olla tätä pienempi.

Kaksi 35 mm:n² Paksut mustat kaapelit (ylhäällä) on kytketty Lynxin shuntin maadoituskiskoon (-) ja siniset kaapelit (alhaalla) akun miinusnapaan.
Yleensä alle 400A:n BMS-järjestelmiin on vain musta ja sininen 35 mm:n kaapeli.² Kaapelit. 400 A:sta kaksi samanväristä 35 mm:n kaapelia.² kaapelit on kytketty rinnakkain, jotta kaapelin halkaisija olisi fyysisesti riittävän joustava mutta sähköisesti kaksi kertaa joustavampi.

BMS aktivoidaan syöttämällä ulkoinen latausjännite. Tämä kytkee BMS:n ensin päälle. Ohjeet ovat saatavilla täältä lataa saatavilla.

XENES-BMS:ssä on integroitu tasapainotin.

64%:n SOC-arvo (toinen sarake vasemmalta, kolmas arvo alhaalta) edustaa senhetkistä varaustilaa, eikä sitä saa säätää manuaalisesti virheellisten arvojen välttämiseksi.

Ainoat säädettävät arvot ovat nimelliskapasiteetti ja tarvittaessa enimmäislataus-/purkausvirran ja lataussuojan arvot alhaisissa lämpötiloissa (0 °C), sillä LiFePo4-akkuja ei saa ladata alle 0 °C:n lämpötilassa, koska litiumionit voivat tällöin kerrostua elektrodeihin ja vahingoittaa akkua pitkällä aikavälillä.

Purkaminen voi tapahtua myös alle -20 °C:n lämpötiloissa, mutta tällaisissa lämpötiloissa kokonaiskapasiteetin pitäisi pienentyä noin 70%:iin tavanomaisen 100 %:n sijasta.

Tasapainottajan liitäntä

Yhdessä akussa on neljä kennoa. Joko kennossa on itse asiassa vain YKSI 3,35 V:n kenno tai useampia (tässä tapauksessa neljä), joilla kullakin on (tässä tapauksessa yhteinen) negatiivinen ja positiivinen napa.

Vasemmassa alareunassa olevan valkoisen pistokkeen musta kaapeli (-) on kytketty ensimmäisen (tässä tapauksessa yhteisen) kennon negatiiviseen napaan, ja neljä punaista kaapelia (+) on kukin kytketty ensimmäisen positiiviseen napaan (tämä on se kenno/kennoryhmä, joka BMS:n näkökulmasta on ensimmäisenä kytketty negatiiviseen napaan). B- (yllä olevassa etukuvassa oikealla ylhäällä oleva solulohko), toinen, kolmas ja neljäs solu(t).

Jos kaapelit ovat liian lyhyitä, niitä voidaan pidentää. On kuitenkin tärkeää varmistaa, että KAIKKI viisi kaapelia ovat samanpituisia, jotta mittaustulokset eivät vääristy!

BMS:n pitkällä alapuolella olevat pistorasiat, joissa on merkintä NTC ja UART käytetään lämpötila-anturin (NTC) ja Bluetooth-moduuli (UART), jota käytetään yhteyden muodostamiseen BMS-sovellukseen.

Akun ja jakelijan liitäntä

Victron Lynx Shuntin ja jakajan avulla Victron mahdollistaa tulevien ja lähtevien virtojen mittaamisen aina 1 kA:n alueeseen asti sekä kytkettyjen kuormajoukkojen esisulakkeen.

Kerätyt tiedot näytetään kosketusnäytöllä Cerbo GX:n kautta.

Akku kytketään Lynx-shuntin tuloihin lyhyillä, paksuilla ja lyhyillä kaapeleilla, jotka on suunniteltu odotetuille virroille.

Kaikki M8-ruuviliitokset on kiristettävä 14 Nm:n momenttiin.

Lynx Shunt ja Distributor painavat yhdessä 3,6 kg.

MPPT-säätimen liitäntä

MPPT-säätimen lähtö on kytketty yhteen jakelijan lähdöistä. Jos käytössä on useita MPPT-säätimiä, ne voidaan yhdistää jakelijan yhteen liittimeen.

MPPT-säädin painaa 4,5 kg.

Lataustehostimen / laturin liitäntä

Latauksen tehostimen ja laturin lähdöt kytketään suoraan yhteen jakelijan lähdöistä.

Lataustehostin painaa 1,8 kg ja laturi 1,3 kg.

Kuluttajaliittymä

Syöttöjohdon kaikkien virtojen summa kerrottuna 1,35:llä antaa käytettävän varasulakkeen koon. Jos odotettavissa on 105 A, sulakkeen koko on 105 x 1,35 = 148 ja 150 A.

Kuluttajat suojataan aina erikseen asianmukaisesti lasketuilla sulakkeilla.

Cerbo GX ja GX Touch -liitäntä

Cerbo GX "tiedonkerääjä" liitetään GX-kosketusnäyttöpaneeliin mukana toimitetulla liitäntäkaapelilla. Laitteet, jotka kommunikoivat Cerbo GX:n kanssa, liitetään siihen VE.direkt-kaapelilla tai USB-VE-sovittimella. Molemmat on tarvittaessa tilattava erikseen.

Ulkoisen akun liitäntä

Ulkoista akkuliitäntää voidaan käyttää esimerkiksi kahden ajoneuvon yhdistämiseen, joissa molemmissa on aurinkosähkömoduulit ja akkupaketti, jotta toisessa ajoneuvossa tarvitsematta jäänyt energia voidaan hyödyntää toisessa ajoneuvossa, jonka kulutus on suurempi.

Ulkoisen MPPT-säätimen PV-liitännän avulla voidaan MPPT-säätimen tuloon liittää lisää ulkoisia PV-moduuleja suuremman aurinkotuoton ja suurempien tehoparametrien saavuttamiseksi. Edellyttäen, että asennetulla MPPT-säätimellä on vastaavat tehoreservit.

Tässä on Victron Smartsolar MPPT-säädin 250/100 Tr VE.Can joka tuottaa jopa 100 A:n latausvirran 12 V DC:n jännitteellä. Tietolehden mukaan suurin PV:n avoimen piirin jännite on 250 V.

Molempien ajoneuvojen ulkoisen liitäntäpistokkeen vastaavaan positiiviseen johtoon on kytkettävä 80 A:n sulake, jotta yhtäältä estetään liian suuret virrat ja toisaalta tarjotaan oikosulkusuojaus. On myös suositeltavaa kytkeä johdonsuojakatkaisija positiiviseen johtoon, jotta ulkoiset akkuliitäntäpistorasiat voidaan kytkeä pois päältä, kun niitä ei käytetä.

Päätelmä

Kiinteä yksikkö, joka sisältää kaikki komponentit yhdessä lohkossa, tuottaa lopulta 1 120 Ah, painaa noin 145 kg ja mahdollistaa kompaktista koostaan huolimatta pääsyn kaikkien komponenttien liitäntöihin purkamatta yksittäisiä laitteita.

Vihje

Kaikkien sähköasennustöiden on oltava ammattitaitoisen henkilöstön suorittamia ja voimassa olevien määräysten mukaisia. Sähköasennuksia käsiteltäessä ne on aina kytkettävä turvallisesti jännitteettömiksi!
Jotta ulkopuolisille, jotka eivät ole osallisina, voidaan ilmoittaa asiasta, sammutuslaitteisiin on kiinnitettävä asianmukaiset merkit työn ajaksi.

p.s. Jos tarvitset henkilökohtaista tukea maksua vastaan toteutuksessa, olet tervetullut lähettämään meille Varaukset tee!