Converti in batterie LiFePo4

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Aggiornato – Giugno 5, 2024

Il passaggio alle batterie LiFePo4 conviene per due aspetti: risparmio di peso e durata. Entrambi sono motivi graditi nel camper per sostituire le vecchie batterie AGM.

Una batteria AGM deve essere caricata dopo la scarica della 60%. Una batteria LiFePo4 dura effettivamente 100% della sua capacità nominale. Inoltre una batteria AGM necessita di fasi di recupero quando sono continuamente richieste correnti elevate, ad esempio nel funzionamento con inverter.
Nel test, una batteria AGM da 120 Ah è durata 31 ore con un assorbimento di corrente permanente definito, e la batteria LifePo4 da 110 Ah è durata 54 ore.
I due tipi differiscono anche nel comportamento di ricarica: la batteria AGM richiede 12 ore e la batteria LiFePo4 richiede 6 ore per reintegrare l'energia utilizzata.
Per quanto riguarda il peso: l'AGM è di circa 26 kg, la batteria LiFePo4 è di 10 kg.

Ora, non tutti hanno familiarità con questa tecnologia, motivo per cui le persone spesso esitano a fare questo passo. Tuttavia, come sempre, la chiave del presunto segreto che inizialmente si intuisce dietro di esso è nota.

Le istruzioni passo passo hanno lo scopo di aiutarti a perdere la paura e a completare con successo lo scambio con certezza.

I dispositivi Victron vengono utilizzati per tutti i componenti, ad eccezione delle batterie stesse.

Lista della spesa

A seconda del fabbisogno energetico, seleziona l'Ampere-ora (Ah) desiderato, ad es. EVE 280 Ah. Dal momento che abbiamo assemblato noi stessi la batteria e una sola Cella della batteria Se ha 3,35 V, ma di solito abbiamo bisogno di 12 V di tensione di bordo, quattro di questi vengono inseriti nel carrello. Per 24 V, come nei camper basati su telaio di camion, è necessario acquistare 8 celle.

Se sono necessarie prestazioni maggiori, le celle possono essere collegate anche in parallelo. Ad esempio, 2 celle da 280 Ah da 4 x 3,35 V collegate in parallelo danno come risultato una capacità di 2 x 280 Ah = 560 Ah.

Le batterie LiFePo4 richiedono un cosiddetto sistema di gestione della batteria (BMS), che ti protegge da tensioni troppo alte o troppo basse e – in caso di guasto – scollega tempestivamente elettronicamente la linea negativa.

Il prossimo è a Bilanciatori utile, il che garantisce che tutte le celle abbiano sempre una tensione approssimativamente identica.

Caricabatterie/amplificatore di carica vengono utilizzati per caricare la batteria LiFePo4 con l'alimentazione da terra o durante la guida tramite l'alternatore.
Tali dispositivi, se già installati per la batteria AGM, possono essere adatti per batterie LiFePo4. Possono essere impostati manualmente o riconoscere automaticamente il tipo di batteria e caricarli con la curva di carica corrispondente. Se il caricabatterie non fornisce né l'uno né l'altro, sarà necessario un nuovo dispositivo adatto.

Se intendi utilizzare un inverter, potresti risparmiare un caricabatterie separato da 230 V, perché gli inverter più grandi, come il Victron Multiplus II, hanno già un caricabatterie integrato molto potente.

Per quanto riguarda le prestazioni dell'amplificatore di ricarica, è necessario tenere d'occhio la potenza dell'alternatore e, se necessario, installarne uno più potente. Un booster di carica con corrente di carica di 30 A è considerato standard e di solito può essere installato senza un alternatore più potente.
Si prega di notare che è necessario utilizzare cavi spessi e corti secondo le istruzioni del produttore per ridurre al minimo le cadute di tensione dall'alternatore all'amplificatore di carica e dall'amplificatore di carica alla batteria da caricare. Buoni amplificatori di carica compensano le perdite di tensione dall'alternatore all'amplificatore di carica aumentando automaticamente la tensione di uscita.

È disponibile uno strumento di calcolo per le sezioni trasversali dei cavi Qui.

Assicurarsi sempre che tutti i collegamenti a vite, a morsetto o a crimpare siano sicuri!
I collegamenti allentati creano resistenze elevate, che possono portare a un riscaldamento eccessivo e persino all'incendio del cavo in presenza di corrente!

Opzioni

Se non vuoi solo interrogare lo stato di carica delle batterie tramite l'interfaccia Bluetooth tramite l'app, ma vuoi anche essere sempre informato sull'energia solare in entrata, sullo stato di carica e sui valori di consumo, puoi avere tutti i valori rilevanti visualizzato da Victron Cerbo GX con monitor Touch 70, configurazione dispositivi, ecc.

Bilanciamento cellulare

A causa delle tolleranze di produzione e dei materiali, le proprietà di una cella non sono mai esattamente identiche. Poiché un BMS presuppone la presenza di una cella scarica quando viene raggiunta una determinata tensione di cella e spegne l'intera batteria, anche se le celle rimanenti non sono ancora scariche, è importante mantenere tutte le celle ad un livello di tensione idealmente identico.

Il bilanciamento delle cellule richiede tempo. Non fa male disporre le celle in fila parallela dopo la consegna, collegare tutti i poli negativi alle cosiddette sbarre collettrici in dotazione e fare lo stesso con tutti i poli positivi. In questo modo, una cella con una carica inferiore può caricarsi da un'altra cella durante la notte, ottenendo così un potenziale di tensione equilibrato su tutte le celle.

La batteria

Misurazione della tensione

Nell'esempio sopra, 16 celle sono state bilanciate e ora viene controllata la rispettiva tensione. Dovrebbe essere utilizzato un multimetro digitale con una risoluzione di 0,001 V ±0,03 % o migliore. Una funzione max/min facilita la registrazione della deviazione di tensione di una serie di misurazioni, come in questo caso su 16 celle.

Se tutte le celle con tensioni sostanzialmente identiche risultano bilanciate, le celle possono essere posizionate nella disposizione desiderata. Qui si devono collegare in parallelo quattro volte quattro celle da 3,35 V (risultanti in 4 x 280 Ah = 1.120 Ah) e poi i quattro pacchi da 3,35 V ciascuno risultanti devono essere collegati in serie per formare una batteria da 13,4 V.

Costruzione

Qui i blocchi da quattro, ciascuno dei quali rappresenta in definitiva UNA cella da 3,35 V, sono stati collegati in serie per fornire un totale di 4 x 3,35 V = 13,4 V.

Gli inserti in schiuma rosa servono a smorzare le vibrazioni. Peso totale compreso alloggiamento 96 kg. Risparmio di peso rispetto alle 4 batterie AGM DeepCycle 222 kg! Dimensioni (L) 619 x (A) 407 x (P) 283 mm.

Connessione BMS

Il BMS dispone di due collegamenti per cavi spessi, P- e B-. B- è collegato al terminale negativo della batteria, P- porta al terminale negativo dell'utenza. Questa sezione del cavo deve essere utilizzata anche per il cavo positivo della batteria e non deve essere inferiore a questa.

I due 35mm² I cavi neri spessi (in alto) sono collegati alla guida di terra (-) dello shunt Lynx, i cavi blu (in basso) sono collegati al polo negativo della batteria.
Di solito è disponibile solo un nero e blu da 35 mm per BMS inferiori a 400 A² Cavo. A partire da 400 A, due dello stesso colore misurano 35 mm ciascuno² Cavi collegati in parallelo per rendere il diametro del cavo fisicamente sufficientemente flessibile, ma elettricamente due volte più resistente.

XENES-BMS ha un bilanciatore integrato.

Collegamento del bilanciatore

Ci sono quattro celle per batteria. O una cella in realtà ha solo UNA cella da 3,35 V o più (qui quattro), ciascuna delle quali ha un polo negativo e positivo (qui comune).

Il cavo nero della spina bianca (-) in basso a sinistra è collegato al polo negativo della prima cella (qui comune), così come i quattro cavi rossi (+) a ciascuno dei poli positivi della prima (quella è quella cellula/quel gruppo di cellule, dal punto di vista del BMS, il primo a farlo B- è connesso; Nella vista frontale mostrata sopra, il blocco celle in alto a destra), la seconda, la terza e la quarta cella (unità) sono collegati.

Se i cavi sono troppo corti, possono essere allungati. Tuttavia, va notato che TUTTI e cinque i cavi hanno in definitiva la stessa lunghezza per evitare di falsificare i risultati della misurazione!

Le prese sul lato lungo inferiore del BMS, contrassegnate con NTC E UART servono per collegare il sensore di temperatura (NTC) e il modulo Bluetooth (UART), che viene utilizzato per stabilire la connessione all'app BMS.

Collegamento batteria e distributore

Con lo shunt e distributore Victron Lynx, Victron consente la misurazione delle correnti in entrata e in uscita fino alla gamma di 1 kA, nonché la preprotezione delle linee dei consumatori collegati.

I dati raccolti vengono visualizzati sul pannello touch tramite Cerbo GX.

La batteria è collegata agli ingressi dello shunt Lynx utilizzando cavi corti e spessi progettati per le correnti previste.

Tutti i collegamenti a vite M8 devono essere serrati a 14 Nm.

Lo shunt e il distributore Lynx pesano insieme 3,6 kg.

Collegamento regolatore MPPT

L'uscita del controller MPPT è collegata a una delle uscite del distributore. Se vengono utilizzati più regolatori MPPT, è possibile combinarli su un terminale di distribuzione.

Il controller MPPT pesa 4,5 kg.

Porta booster/caricatore di ricarica

Le uscite degli amplificatori di carica, come i caricabatterie, sono collegate direttamente a una delle uscite del distributore.

Il booster di ricarica pesa 1,8 kg e il caricabatterie pesa 1,3 kg.

Connessione del consumatore

La somma di tutte le correnti presenti in una linea di alimentazione moltiplicata per 1,35 determina la dimensione del fusibile di riserva da utilizzare. Se si prevedono 105 A il fusibile è 105 x 1,35 = 148 con 150 A.

I consumatori sono sempre protetti individualmente mediante un'assicurazione opportunamente calcolata.

Connettore Cerbo GX e GX Touch

Il “raccoglitore dati” Cerbo GX è collegato al pannello tattile GX utilizzando il cavo di collegamento incluso. I dispositivi che comunicano con Cerbo GX sono collegati ad esso tramite un cavo VE.direkt o tramite un adattatore da USB a VE. Entrambi devono essere ordinati separatamente se necessario.

Collegamento batteria esterna

Un collegamento batteria esterno può essere utilizzato, ad esempio, per collegare due veicoli, entrambi dotati di moduli FV e pacco batteria, per rendere l'energia non necessaria in uno dei veicoli utilizzabile per il secondo veicolo con consumo maggiore.

Un'altra connessione FV del controller MPPT esterno può essere utilizzata per collegare ulteriori moduli FV esterni all'ingresso del controller MPPT per ottenere una resa solare più elevata e parametri di prestazione più elevati. A condizione che il controller MPPT installato disponga di riserve di potenza adeguate.

Ecco quello Regolatore Victron Smartsolar MPPT 250/100 Tr VE.Can installato, che genera una corrente di carica fino a 100 A a 12 V DC. Secondo la scheda tecnica, la tensione massima a circuito aperto FV è 250 V.

In entrambi i veicoli è necessario collegare un fusibile da 80 A alla rispettiva linea positiva della presa di collegamento esterna per assorbire correnti troppo elevate e garantire la protezione da cortocircuito. Si consiglia inoltre un interruttore automatico sulla linea positiva in modo che le prese di collegamento della batteria esterna possano essere disattivate quando non vengono utilizzate.

Conclusione

Un'unità solida che contiene tutti i componenti in un unico blocco fornisce in definitiva 1.120 Ah, pesa circa 145 kg e, nonostante la sua compattezza, consente l'accesso a tutte le connessioni di tutti i componenti senza smontare i singoli dispositivi.

Avviso

Tutti i lavori di installazione elettrica devono essere eseguiti da personale qualificato nel rispetto delle normative vigenti. Quando si lavora su impianti elettrici, questi devono essere sempre tenuti senza tensione!
Per avvisare i terzi non coinvolti, durante la durata dei lavori, dovranno essere affissi sui dispositivi di arresto appositi cartelli informativi.

ps Se hai bisogno di supporto personale nell'implementazione a pagamento, sei il benvenuto biglietteria Fare!