Átalakítás LiFePo4 akkumulátorokra

Olvasási idő 7 percek

Frissítve - január 3, 2025

A LiFePo4 akkumulátorokra való áttérés két okból is érdemes: Súlymegtakarítás és élettartam. Mindkettő üdvözlendő ok a lakóautókban lévő régi AGM akkumulátorok lecserélésére.

Az AGM akkumulátort 60% kisülés után újra kell tölteni. Egy LiFePo4 akkumulátor valójában 100%-ig bírja a névleges kapacitását. Ezenkívül egy AGM akkumulátor helyreállítási fázisokat igényel, ha folyamatosan nagy áramot igényel, pl. inverteres üzemben.
A teszt során a 120 Ah-s AGM akkumulátor 31 órán át tartott meghatározott állandó áramfelvétel mellett, míg a 110 Ah-s LifePo4 akkumulátor 54 órán át.
A két típus töltési viselkedése is különbözik: az AGM akkumulátornak 12 órára, a LiFePo4 akkumulátornak 6 órára van szüksége a felhasznált energia feltöltéséhez.
Ami a súlyt illeti: az AGM akkumulátor súlya körülbelül 26 kg, a LiFePo4 akkumulátoré 10 kg.

Nem mindenki van tisztában ezzel a technikával, ezért az emberek gyakran vonakodnak megtenni ezt a lépést. Azonban mint mindig, most is a hogyan ismerete a kulcsa a feltételezett titoknak.

A lépésről-lépésre történő útmutatásoknak segíteniük kell abban, hogy elveszítse gátlásait, és sikeresen elsajátítsa a cserét.

Az akkumulátorok kivételével minden alkatrészhez Victron eszközöket használnak.

Vásárlási lista

A teljesítményigénytől függően a szükséges amperórákat (Ah) kell kiválasztani, pl. 280 Ah az EVE-től. Mivel az akkumulátort mi magunk szereljük össze és egyetlen Akkumulátorcella 3,35 V, de általában 12 V-os fedélzeti tápfeszültségre van szükségünk, ezekből négy darab kerül a kosárba. A 24 V-os feszültséghez, pl. teherautó alvázas lakóautókban, 8 cellát kell vásárolni.

Ha nagyobb teljesítményre van szükség, a cellák párhuzamosan is csatlakoztathatók. Például 2 x 280 Ah cellát párhuzamosan csatlakoztatva 4 x 3,35 V-ra 2 x 280 Ah = 560 Ah kapacitást eredményez.

A LiFePo4 akkumulátorok úgynevezett akkumulátor-kezelő rendszert (BMS), amely megvédi őket a túl magas vagy túl alacsony feszültségektől, és - hiba esetén - időben elektronikusan leválasztja a negatív vezetéket.

Továbbá, egy Kiegyensúlyozó ami biztosítja, hogy minden cellában mindig megközelítőleg azonos feszültség legyen.

Töltő / töltésfokozó a LiFePo4 akkumulátort a parti áramról vagy vezetés közben a generátoron keresztül töltik.
Az ilyen eszközöknek, ha már az AGM-akkumulátorhoz telepítve vannak, alkalmasnak kell lenniük a LiFePo4-akkumulátorokhoz is. Ezek vagy kézzel állíthatóak, vagy automatikusan felismerik az akkumulátor típusát, és a megfelelő töltési görbével töltenek. Ha sem az egyik, sem a másik funkciót nem biztosítja a töltő, akkor megfelelő új készülékre van szükség.

Ha invertert kíván használni, akkor nem biztos, hogy szüksége van külön 230 V-os töltőre, mivel a nagyobb inverterek, mint például a Victron Multiplus II, már rendelkeznek beépített, igen nagy teljesítményű töltővel.

Tartsa szemmel a generátor teljesítményét a töltésfokozó teljesítményéhez képest, és szükség esetén szereljen be egy nagyobb teljesítményű generátort. A 30 A töltőáramú töltésfokozót szabványosnak tekintik, és általában erősebb generátor nélkül is beszerelhető.
A gyártó előírásainak megfelelően vastag és rövid kábeleket kell használni, hogy a lehető legkisebb legyen a feszültségesés a generátortól a töltésfokozóig és a töltésfokozótól a töltendő akkumulátorig. A jó töltésfokozók a generátor és a töltésfokozó közötti feszültségveszteséget a kimeneti feszültség automatikus növelésével kompenzálják.

A kábelkeresztmetszetek számítási eszköze megtalálható a következő oldalon itt.

Mindig győződjön meg arról, hogy minden csavaros, bilincses vagy krimpelt csatlakozás szorosan van-e rögzítve!
A laza csatlakozások nagy ellenállásokat generálnak, ami a megfelelő áramok esetén túlzott felmelegedéshez és akár kábeltűzhöz is vezethet!

Opciók

Ha nem csak az akkumulátorok töltöttségi állapotát szeretné ellenőrizni a Bluetooth interfészen keresztül az alkalmazás segítségével, hanem folyamatosan tájékozódni szeretne a beérkező napenergiáról, a töltöttségi állapotról és a fogyasztási értékekről, akkor például a Victron Cerbo GX with Touch 70 Monitor segítségével megjelenítheti az összes releváns értéket, konfigurálhatja az eszközöket stb.

Cellakiegyenlítés

A gyártási és anyagtűrések miatt a cellák tulajdonságai soha nem pontosan azonosak. Mivel a BMS egy bizonyos cellafeszültség elérésekor lemerült cellát feltételez, és kikapcsolja az egész akkumulátort, még akkor is, ha a többi cella még nem merült le, fontos, hogy minden cellát ideálisan azonos feszültségszinten tartson.

A cellakiegyenlítés időbe telik. Nem árt, ha a cellákat a szállítás után azonnal párhuzamosan sorba állítja, az összes negatív pólust összekapcsolja a mellékelt gyűjtősínnel, és ugyanezt teszi az összes pozitív pólussal. Így egy alacsonyabb töltéssel rendelkező cella egy éjszaka alatt átveheti a töltést egy másik cellától, és így az összes cellán kiegyensúlyozott feszültségpotenciált érhetünk el.

Az akkumulátor

Feszültségmérés

A fenti példában 16 cellát egyenlítettünk ki, amelyek feszültségét most ellenőrizzük. Ehhez egy 0,001 V ±0,03 V % vagy jobb felbontású digitális multimétert kell használni. A max/min funkció megkönnyíti egy méréssorozat feszültségeltérésének rögzítését, ahogy itt látható 16 cellára vonatkozóan.

Miután a nagyjából azonos feszültségű cellák kiegyenlítettségét megerősítették, a cellák igény szerint elrendezhetők. Itt négyszer négy 3,35 V-os cellát kell párhuzamosan összekapcsolni (ez 4 x 280 Ah = 1 120 Ah), majd az így kapott négy darab, egyenként 3,35 V-os cellát sorba kell kapcsolni, hogy egy 13,4 V-os akkumulátort alkossanak.

Szerkezet

Itt a négyes blokkokat, amelyek végső soron egy-egy 3,35 V-os cellát képviselnek, sorba kapcsolták, hogy összesen 4 x 3,35 V = 13,4 V-ot biztosítsanak.

A rózsaszínű habbetétek a rezgések csillapítására szolgálnak. Teljes súly a házzal együtt 96 kg. Súlymegtakarítás a 4x AGM DeepCycle akkumulátorhoz képest 222 kg! Méretek (szélesség) 619 x (magasság) 407 x (mélység) 283 mm.

BMS csatlakozás

A BMS két vastag kábelcsatlakozóval rendelkezik, P- és B-. A B- az akkumulátor negatív pólusához csatlakozik, a P- a fogyasztók negatív csatlakozójához vezet. Ezt a kábelkeresztmetszetet kell használni az akkumulátorhoz vezető pozitív kábelhez is, és nem lehet ennél kisebb.

A két 35 mm-es² A vastag fekete kábelek (fent) a Lynx sönt (-) földsínjéhez, a kék kábelek (lent) pedig az akkumulátor negatív pólusához csatlakoznak.
Általában csak fekete és kék 35 mm-es kábel létezik a 400A-nál kisebb BMS-ekhez.² Kábelek. 400 A-tól két azonos színű, 35 mm-es, 35 mm-es² a kábelek párhuzamosan vannak összekötve, hogy a kábel átmérője fizikailag kellően rugalmas, elektromosan azonban kétszer olyan rugalmas legyen.

A BMS külső töltőfeszültség alkalmazásával aktiválódik. Ez kapcsolja be először a BMS-t. Az utasítások itt találhatók letöltés rendelkezésre áll.

A XENES-BMS beépített kiegyensúlyozóval rendelkezik.

A 64% SOC értéke (balról a második oszlop, alulról a harmadik érték) az aktuális töltöttségi állapotot jelzi, és a hibás értékek elkerülése érdekében NEM szabad kézzel beállítani.

Az egyetlen beállítandó értékek a névleges kapacitás és adott esetben a maximális töltési/kisütési áram és az alacsony hőmérsékleten (0 °C) történő töltésvédelem értékei, mivel a LiFePo4 akkumulátorokat nem szabad 0 °C alatt tölteni, mivel a lítiumionok lerakódhatnak az elektródákon, és hosszú távon károsíthatják az akkumulátort.

A kisütés -20 °C alatti hőmérsékleten is megtörténhet, de ilyen hőmérsékleten a teljes kapacitásnak a szokásos 100 %-hez képest körülbelül 70%-re kell csökkennie.

Kiegyensúlyozó kapcsolat

Egy akkumulátorban négy elem található. Vagy egy cellának valójában csak EGY 3,35 V-os cellája van, vagy több (ebben az esetben négy), amelyek viszont mindegyike rendelkezik egy (ebben az esetben közös) negatív és pozitív pólussal.

A bal alsó fehér dugó fekete kábele (-) az első (itt közös) cella negatív pólusához csatlakozik, a négy piros kábel (+) pedig az első pozitív pólusához (ez az a cella/cellacsoport, amely a BMS szempontjából elsőként kapcsolódik a negatív pólushoz). B- (a fent látható elülső nézetben a jobb felső cellablokk), második, harmadik és negyedik cella(k).

Ha a kábelek túl rövidek, meghosszabbíthatók. Fontos azonban, hogy MINDEN öt kábel azonos hosszúságú legyen, hogy a mérési eredmények ne hamisodjanak meg!

A BMS alsó hosszú oldalán lévő, a következő felirattal ellátott aljzatok NTC és UART a hőmérséklet-érzékelő (NTC) és a Bluetooth modul (UART), amely a BMS alkalmazással való kapcsolat létrehozására szolgál.

Az akkumulátor és az elosztó csatlakoztatása

A Victron Lynx Shunt és elosztó segítségével a Victron lehetővé teszi a bejövő és kimenő áramok mérését akár az 1 kA tartományig, valamint a csatlakoztatott terheléssorok előbiztosítását.

Az összegyűjtött adatok a Cerbo GX segítségével jelennek meg az érintőképernyőn.

Az akkumulátort a Lynx shunt bemeneteihez rövid, vastag és rövid, a várható áramokra tervezett kábelek segítségével csatlakoztatják.

Minden M8-as csavarkötést 14 Nm erősséggel kell meghúzni.

A Lynx sönt és az elosztó együttesen 3,6 kg súlyú.

MPPT vezérlő csatlakoztatása

Az MPPT-vezérlő kimenete az egyik elosztó kimenetéhez van csatlakoztatva. Ha több MPPT-vezérlő van használatban, akkor azok az elosztó egy csatlakozóján egyesíthetők.

Az MPPT vezérlő súlya 4,5 kg.

Töltésfokozó / töltő csatlakoztatása

A töltésfokozó és a töltő kimenetei közvetlenül az elosztó egyik kimenetéhez csatlakoznak.

A töltésfokozó súlya 1,8 kg, a töltőé 1,3 kg.

Fogyasztói kapcsolat

A tápvezeték összes áramának összege szorozva 1,35-tel megadja a használandó tartalék biztosíték méretét. Ha 105 A várható, akkor a biztosíték 105 x 1,35 = 148 150 A-val.

A fogyasztókat mindig egyenként, megfelelően kiszámított biztosítékokkal biztosítjuk.

Cerbo GX és GX Touch csatlakozás

A Cerbo GX "adatgyűjtő" a mellékelt csatlakozókábel segítségével csatlakozik a GX Touch Panelhez. A Cerbo GX-szel kommunikáló eszközök VE.direkt kábelen vagy USB-VE adapteren keresztül csatlakoznak a Cerbo GX-hez. Szükség esetén mindkettőt külön kell megrendelni.

Külső akkumulátor csatlakoztatása

A külső akkumulátor-csatlakozás például két olyan jármű összekapcsolására használható, amelyek mindegyike rendelkezik PV-modulokkal és akkumulátorral, hogy az egyik járműben nem szükséges energiát a második, nagyobb fogyasztású jármű számára hasznosítsák.

Egy további, külső MPPT-vezérlő PV-csatlakozással további külső PV-modulok csatlakoztathatók az MPPT-vezérlő bemenetére a nagyobb napenergia-hozam és a nagyobb teljesítményparaméterek elérése érdekében. Feltéve, hogy a telepített MPPT-vezérlő rendelkezik a megfelelő teljesítménytartalékkal.

Itt van a Victron Smartsolar MPPT vezérlő 250/100 Tr VE.Can amely 12 V DC mellett akár 100 A töltőáramot is generál. Az adatlap szerint a maximális PV nyílt áramkörű feszültség 250 V.

Mindkét járműben 80 A-os biztosítékot kell a külső csatlakozóaljzat megfelelő pozitív vezetékére kötni, egyrészt a túlzott áramerősség megállítása, másrészt a rövidzárlat elleni védelem érdekében. A pozitív vezetékben egy megszakító is ajánlott, hogy a külső akkumulátorcsatlakozó aljzatokat használaton kívül ki lehessen kapcsolni.

Következtetés

A tömör egység, amely az összes alkatrészt egy blokkban tartalmazza, végül 1120 Ah-t biztosít, tömege körülbelül 145 kg, és tömörsége ellenére lehetővé teszi az összes alkatrész összes csatlakozójához való hozzáférést az egyes eszközök szétszerelése nélkül.

Hint

Minden elektromos szerelési munkát szakképzett személynek kell elvégeznie a vonatkozó előírásoknak megfelelően. Az elektromos berendezéseken végzett munkák során azokat mindig biztonságosan áramtalanítani kell!
A munkában részt nem vevő harmadik felek tájékoztatása érdekében a munka időtartamára megfelelő jelzéseket kell elhelyezni a kikapcsoló berendezéseken.

p.s. Ha személyes támogatásra van szüksége a fizetés ellenében történő megvalósításhoz, akkor szívesen látjuk, ha küld egy Foglalás csináld!