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Umrüstung Carthago Chic C I 4 9 auf LiFeYPO4 300Ah 1, 2, 3, 4


HeinerA am 17 Feb 2018 13:03:44

So nun ist es soweit, nach langer Vorbereitung und vielen
Konstruktiven Gesprächen mit Forumsmitgliedern, auch
aus anderen Foren habe ich mein Projekt endlich in Angriff genommen.

Bereits im letztem Jahr habe ich folgende Vorbereitungen
getroffen, die meiner Meinung nach notwendig sind (LiFeYPO4 geeignet)

- Einbau VOTRONIC Ladebooster VCC 1212-45 Modell 3323
- Einbau Victron Blue Smart IP22 Ladegerät 30 A
- Einbau VICTRON Batterie Überwachung BMV-712 Smart
- Massive Verteil- und Sammelschiene (Plus & Masse)
- Der vorhandene VOTRONIC Solarregler ist LiFeYPO4 geeignet.

Die Kabel und Sicherungen habe ich entsprechend neu verlegt.

HeinerA am 17 Feb 2018 13:04:08

Ursprünglich hatte ich mich bereits Ende 2017 auf den hier bekannten
200 Ah Bausatz festgelegt…… aber aufgrund einiger Kontakte in einem
anderem Forum wurde mir das System der Firma ECS www. ecs-online.org
sehr empfohlen.

Das BMS (Batterie Management System) zur Überwachung der Batteriezellen
auf Über- und Unterspannung einschl. Balancer besitzt eine RS485 Schnittstelle
mit der man alle Daten per App oder Windows Programm angezeigt bekommt.

Das System ist auch über diese Schnittstelle programmierbar, wenn man es möchte
und das notwendige Fachwissen hat, man braucht es aber nicht da alle Parameter
für LiFeYPO4 bereits eingestellt sind.

Ich habe mich für die ECS LiPro1-3 V2 RS485 mit 3A Ausgleichsstrom entschieden.
Als Leistungsschalter bietet die Firma ECS den greenSwitch an um die großen Ströme (500A)
zu schalten.
Ganz besonders hat mir die Fernsteuerung des Leistungsschalters über den externen Bedienschalter
gefallen, zumal hier auch die Betriebszustände des Schalters (EIN / AUS / Störung über farbige LED`s
bzw. Blinken angezeigt werden.
Der Fernschalter wird über ein mehradriges Kabel mit dem Switch verbunden und kann im WoMo
platziert werden.

Schön sind auch die massiven Anschlussschienen.
Auch der greenSwitch verfügt über die RS485 Schnittstelle mit dem Modbus Protokoll.

Die Beratung durch Herrn Falko Jahn der Firma ECS war sehr gut, die Bedienungsanleitungen
und Verdrahtungsschemen sind verständlich aufgebaut.

HeinerA am 17 Feb 2018 13:04:30

Nun zu den Zellen:

das nur Winston Zellen (LiFeYPO4) mit dem Zusatz von Yttrium in Frage kommen war mir klar.
Dann machte mich ein Forumskollege auf Faktor.de aufmerksam, die wie einige andere Händler
auch 300 Ah Zellen sehr günstig anbieten.

O.K. mit Faktor.de, Herrn Eisenbichler Kontakt aufgenommen und ihn mit meinen vielen Fragen
überschüttet. (ich hatte auch Zweifel hinsichtlich der „billigen“ Zellen)

Herr Eisenbichler hat mich auch sehr gut beraten und ich habe gesehen, dass die Firma Faktor
auch u. a. das komplette BMS System der Firma ECS anbietet, welches ich sowieso haben wollte.

Also war klar, Herr Eisenbichler muss mir einen kompletten Bausatz anbieten, was er auch tat.
Ohne weitere Preisverhandlung (da die Beratung sehr gut war) habe ich mich für den angebotenen
300 Ah Bausatz entschieden und bestellt, einschl. der Initialladung der Zellen.

Gründe gegen 200 Ah und zu 300 Ah waren u.a.:

- der super Preis
- die Zellen sind von der Grundfläche gleich groß, nur etwas höher
- keine Platzprobleme im Chic C Line I 4.9 unterhalb der Seitensitzbank
- kein Problem mit den zusätzlichen Kg an Gewicht
- der Optimaler Entladestrom liegt hier bei 150A (besser für mein 1.800 Watt Wechselrichter)
- bei vorhanden 300 Watt Solar (auf ca. 440 Watt erweiterbar) m.E. nicht verkehrt

HeinerA am 17 Feb 2018 13:18:11

Nach wenigen Tagen kam die Lieferung gut verpackt als „Gefahrgut“ an.

Meine Zweifel hinsichtlich der preiswerten Zellen hatte Herr Eisenbichler zwar mündlich wiederlegt, aber ich war froh als ich die Zellen ausgepackt hatte.
Die Kennzeichnung der Zellen ist wie folgt definiert:

WB-LYP300AHA 170112-Y07543 bedeutet z.B.
WB = Hersteller Winston
LYP300AHA = Kapazität 300Ah
170112 = Hertsellungsdatum 12.01.2017
Y07543 = Seriennummer

Die Seriennummern waren bei mir sogar fortlaufend! Alles gut

Dann mit einem Multimeter die Spannung der einzelnen Zellen gemessen, die Spannungen
unterschieden sich nur um wenige mV, so soll es sein.
Bild

HeinerA am 17 Feb 2018 13:21:19

Holzkiste.

In den verschiedenen Foren gibt es ja unzählige Beispiele über die Unterbringung der Zellen.
Zunächst hatte ich an nur zwei Stirnblenden aus Siebdruckplatten Multiplex in Kombination
mit seitlichen Alustreifen und Aluwinkeln gedacht, aber nach dem Ausmessen des angedachten
Staufaches habe ich mich zu einer kompletten gut verschraubten Kiste entschieden.
Bei OBI habe ich mir die Platten passen sägen lassen.

Die 5mm Stockschrauben sind zur Befestigung der Plexiglasabdeckung (5mm) die für mich
passend zugeschnitten wurde. Die sechs Löcher für die Schraubbefestigung mit den Knebelmuttern
habe ich mit 8 mm gebohrt.

Somit ist das gesamte System auch nach oben optimal geschützt und die Sichtbarkeit der Elektronik ist gegeben.
Zum besseren Transport habe ich zwei massive Griffe stirnseitig angeschraubt.
Bild

HeinerA am 17 Feb 2018 13:24:24

Montage der Zellen.

Zellen in die Kiste, passt wackelt und hat Luft, prima!

Stirnseitig (links) habe ich den 500A Schalter angeschraubt, Eingang B = Batterie (oben)
Ausgang A (unten) mit dem 250A philippi Sicherungshalter Typ ABH1 wo später
Die 50 mm² Plus Leitung mit einem M8 Ringkabelschuh angeschlossen wird.
Oben rechts ist der Shunt des Batteriecomputers, dort erfolgt der zentrale Masseanschluss.
In der Mitte ein DC/DC—Konverter (12V auf 5V) zur Versorgung RS485 Datenschnittstelle.
Daneben rechts der RS485 nach Wifi Konverter um mittels W-LAN auf das gesamte System zuzugreifen (man erkennt die W-Lan Antenne).
Alle Stromanschlüsse sind natürlich mit entsprechenden Sicherungen nahe der Batterie abgesichert.
Bild

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HeinerA am 17 Feb 2018 13:26:55

Verdrahtung
Für kleines Geld habe ich mir bei ebay Kupfer Flachmaterial Flach Cu-ETP 30 x 5 mm gekauft
um daraus die Anschlusswinkel Plus (direkt auf den Switch ohne Kabel) und Masseseitig
direkt auf den Shunt zu fertigen. Die Kupferwinkel wurden von mir noch verzinnt.

Für die Pole hatte Firma Faktor mir das NOALOX Antioxidationsmittel mitgeliefert.
Wichtig ist das richtige Anziehen der M12 Edelstahlschrauben mit einem Drehmomentschlüssel.

Die vier LiPros1-3 V2 RS485 werden dann mittel der Spezialschrauben auf den Plus Anschluss
der jeweiligen Zelle aufgeschraubt.

Untereinander kann man die LiPros sehr einfach mit den mitgelieferten Flachkabeln mit
Steckverbindung verbinden.
Für den OVP und UVP Sicherheitskreis sind ja nur zwei Kabel erforderlich. Für den Datenbus
Kommen vier weitere adern hinzu, aber auch schnell gemacht.

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HeinerA am 17 Feb 2018 13:29:23

Spannung steigt, das System wird in Betrieb genommen.

Alle Kontrollleuchten leuchten wie sie es sollen, prima.
Switch und Fernschalter zeigen auch alles in Ordnung, gut.

Herr Falko Jahn der Firma ECS hat mir wärmsten den Testbetrieb der LiPros ans Herz gelegt.

Auf den Platinen der LiPros sind 3 polige Stifte mit denen man ein korrektes schalten der LVP und OVP Ausgänge testen kann.
Hier werden entsprechende Zellspannungen simuliert und man testet ob alle vier LiPros die Unterspannung
und Überspannung richtig schalten und der Switsch auch abschaltet. Nebenbei hat man Gewissheit das die Verkabelung richtig ist und funktioniert.

Hat alles funktioniert, der Hauptschalter schaltet richtig und die Kontrolle am Fernschalter
Passt auch.
Prima, ich mache mir ein Bier auf und bewundere mit einem Grinsen im Gesicht das Werk.
Als nächstes steht die Kontrolle der Datenverbindung an.

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HeinerA am 17 Feb 2018 13:33:21

Datenverbindung:

Das System lässt mehrere Möglichkeiten der Kontrolle zu.
Die einfachste, da immer dabei mittels Smartphone.
Die App geladen und per W-Lan die Verbindung zum
System aufgebaut.
Die App sieht so aus:

Bild 1 und 2 zeigt die Übersicht der vier Zellen,
aktuelle Zellenspannung und aktuelle Zellentemperatur.

Bild 3 dort kann man für jede Zelle die Erweiterte Darstellung
aufrufen (Historie MIN/Max Temperatur und Spannung)
Status der Über-Unterspannungsüberwachung etc.

Einstellungen ändern kann man mit der App nicht,
ist auch gut so, dafür muss man per Windows Programm die
Verbindung aufbauen.
Da alles bestens für LiFePO4 eingestellt war, habe ich hier natürlich
nichts verändert.

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HeinerA am 17 Feb 2018 13:36:51

Das von der Firma ECS erstellte Windows Programm zur Kontrolle
und Parametrierung sieht so aus:

Hier können, auch Veränderungen der Einstellungen (Balancer, Switch etc.)
vorgenommen werden, wenn man möchte....ich lasse die Finger davon,
da ja alles bereits eingestellt war.
Auch ist die Parametrierung gegen versehentliche Fehlbedienung erschwert.


Bild

HeinerA am 17 Feb 2018 13:37:28

Als nächstes steht noch "schön machen" auf dem Programm,
Kabel sortieren, befestigen, sichern der Kabel etc.

Ein werter Punkt ist das Testen des Systems (verhalten Laden und
entladen der einzelnen Zellen).
Mit dem System können alle Daten mit geschrieben werden und nach
EXCEL exportiert werden, es ist ja ein offenes Mod-Bus Protokoll.

Die ersten Aufzeichnungen zeigten eine nur minimale Spannungs-
abweichung der Zellen von wenigen hundertstel Volt an.
D.h. selbst am Anfang gab es keinen Zellen drift, was auf eine gute
Inizialisierung der Zellen schließen lässt.

HeinerA am 17 Feb 2018 13:37:51

Fazit:
Die Planung, der Zusammenbau der Komponenten haben mir
Spaß gemacht, wobei ich auch Respekt vor der Technik, den hohen
Strömen habe und entsprechen vorsichtig und mit Bedacht gewerkelt
habe.
Mir ist klar, dass ein versehentlich ausgelöster Kurzschluss beim
Zusammenbau des System nicht lustig ist, da Ströme von größer 1.000A
fließen.

Mittlerweile steht "die Kiste" gut gesichert im Carthago und ist auch
angeschlossen.
Alle Geräte,(Ladegerät, Solarregler,Booster etc. sind auf Lithium
umgestellt.

Natürlich habe ich mir (ich glaube mehrere) Kaffee aus der Pad
Maschine zubereit, die Zeiten der Unterspannung rotes Blinken
der Wechselrichter Fernbedienung sind sind nun vorbei.....

Helmchen am 17 Feb 2018 14:12:35

Sehr schön gemacht, Heiner. Dafür gerne ein + :)

Wie ich sehe, hast Du sowohl Last, wie auch Ladung über den Greenswitch laufen und bist zufrieden?

andwein am 17 Feb 2018 14:55:52

Hat alles funktioniert, der Hauptschalter schaltet richtig und die Kontrolle am Fernschalter Passt auch.
Prima, ich mache mir ein Bier auf und bewundere mit einem Grinsen im Gesicht das Werk.

Das hast du dir auch verdient. Guter Aufbau, gute Doku, ich habe ein oder zwei Pünktchen vergeben! Dafür ist das Forum-Punktesystem gut,
Für Lob (und nicht wie viele meinen für kommentarlose Kritik, sorry für den Seitenhieb)
Viel Spass, Andreas

HeinerA am 17 Feb 2018 15:16:06

Helmchen hat geschrieben:Sehr schön gemacht, Heiner. Dafür gerne ein + :)

Wie ich sehe, hast Du sowohl Last, wie auch Ladung über den Greenswitch laufen und bist zufrieden?

Ich finde den Greenswich super, funktioniert, ist per Fernschalter sogar bedienbar, ist im
Daten Bus System eingbunden, er macht das, was er soll.
Was braucht man mehr?
Gruß
Heiner

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