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Votronic Switch Unit ansteuern mit CM100 - möglich?


Alexl am 15 Mai 2018 15:38:21

Hallo an Alle,

Eine kurze Vorstellung und Erklärung:
ich komme aus Südtirol, ich fahre seit Jahren einen Land Rover Defender, zuerst das kurze Modell, jetzt einen 110er, da zu unserer Familie nun auch zwei kleine Buben gehören. Dadurch hat sich auch unser Reiseverhalten geändert, Nordafrika meiden wir vorerst, vermehrt geht's nun nach Skandinavien. Geschlafen wird im bequemen Hubdach, ausserdem hat sich auch die stromverbrauchende Komfortausstattung im Defender vermehrt, zu einer Engel-Kühlbox (40 l) ist jetzt auch ein kleiner Elgena-Boiler (200W, mit Membranpumpe und Brauchwassermischer) gekommen, am Dach befindet sich ein 250 W Solarmodul, als Aufbaubatterie eine Optima Yellow Top mit 75 AH. In Sardinien funktioniert das alles ganz gut, auch wenn man mehrere Tage am Strand stehen möchte, wir haben mit diesen Setting niemals Landstrom benötigt, tgl. Verbrauch ca 20 Ah die Kühlbox und 20 Ah der Elgena-Boiler, wobei dieser hauptsächlich mit den "Über"-Solarstrom bei voller Batterie gefüttert wird, dazu kommen noch max. 5-10 Ah für LED-Licht und Ladegeräte (die meisten auf 12V, alle 10 Tage die Fotausrüstung mit einem 150 W Sinuswandler).
Vorhanden ist bereits ein Votronic Batterie-Computer und eine Votronic Switch Unit (40 A), das möchte ich gerne weiter verwenden...

Für Skandinavien bzw. mehrere Regentage ist die Kapazität der Optima-Batterie nicht ausreichend, deshalb möchte ich auf eine LiFeYPO4-Batterie wechseln - 4 100 Ah Zellen von Winston mit Zubehör würden im Batteriefach gut Platz finden.

Meine Überlegung (nach stundenlangem schmöckern auf dem Wohnmobilforum, ich bin erfahren im Umgang mit Elektroinstallation zu Hause und im Reisemobil):
Ich möchte vier EV-Power CM100 Balancer und drei Temperaturschalter (70°) verbauen, den Steuerausgang (für die Switch Unit) vom Votronic Batteriecomputer durch die Balancer und die Temperaturschalter zu führen und damit die Batterie Switch Unit anzusteuern (die Batterie würde damit komplett getrennt), alles abgesichert auf 40 A (da ich definitiv nicht mehr Strom benötige, Solar auf 20 A) - das muss doch so funktionieren? Mit diesem Setting könnte ich meine bestehenden Komponenten weiterverwenden.
Oder habe ich da einen Denkfehler? Es geht mir nicht um Geiz-ist-geil, sondern viel mehr darum, die Votronic-Komponenten weiter verwenden zu können. Aber safety first.

Schöne Grüße aus den Alpen

Alex

lisunenergy am 15 Mai 2018 18:26:36

Als erstes haben die Balancer keine Hysterese und benötigen da ein Halbleiterelais. Peter hatte die Idee diese mittels Battmonitor im Soc Bereich übergeordnet zu schalten. Das Problem war, das dieser immer wieder ein Test gefahren hat, so das das Bordpanel aus war. Wir hatten erst an unser System gedacht , und ich habe Nächte verbracht, den Fehler zu finden. Die Vermutung war unser sondeprogrammiertes Relais.Erst nach Fangschaltungen könnte die Ursache beim Votronic gefunden werden. Das waren graue Haare!

Gast am 15 Mai 2018 19:18:51

Hallo Alex,

Prinzipiell eine gute Idee. Du brauchst auf alle Fälle entweder eine flinke Sicherung für den Kurzschluss und einen Mosfet für den Batterieschutz UVP mit Anpassung an die Kette EV-BMS und einen weiteren für OVP und den Temperaturschutz.

Ich habe das mit dem Smartfuse und ein paar Solid State Relaisen gelöst, der SF hat zusätzlich einstellbare Grenzwerte für Strom und Gesamt-Spannung UVP/OVP über dem Batteriesatz.

Schaltbild findest du im Rapido-Sanierungsthread.

--> Link

Grüße, Alf

Alexl am 17 Mai 2018 05:17:55

Hallo Lars und Alf,

Danke für Eure schnellen Antworten, ich bin da leider etwas langsamer.... zur Zeit haben wir mit den beiden Kleinen alle Händevoll zu tun.
Wieso würde ich ein Halbleiterrelais benötigen? Die Steuerleitung des Votronic Batteriemonitors ist ja zur Steuerung der Votronic Switch Unit vorgesehen - ich würde das Steuersignal ja nur durch die CM 100 Balancer und die Temperaturschalter führen und dann wie gehabt die Switch Unit ansteuern. Ich würde auch noch ein Einschaltverzögerungsmodul dazwischen schalten (Hystereseersatz...) für den Ladeeingang (Votronic 250 MPP) habe ich schon zwei SSR's á100 A DC rumliegen...

LG Alex

gespeert am 20 Mai 2018 17:07:31

Du musst zwei Level betrachten:
UVP

OVP

Bei UVP muss die Verbrauchseite vom Netz gehen, die Ladequellen aber nicht!

Bei OVP muss die Ladeseite vom Akku trennen, die Verbraucher aber nicht!

Zusaetzlich muss der Akku wichtige Schutzfunktionen innerlich durchfuehren. Balancing/Zellschutz oder Ueberlast. Diese Funktionen sollen vollautomatisch innerhalb der Klemmen (Schnittstelle zur Anlage) Batt+ und- ablaufen!

Der Nutzer soll nichts tun muessen ausser plus und minus anzuklemmen.

Alexl am 25 Jul 2018 23:27:30

Habe etwas länger gebraucht für die Antwort - aber gestern beim Nachtdienst ist mir die Erleuchtung gekommen: da die CM100er Balancer keine Hysterese haben, werde ich das Problem mit einer Selbsthalteschaltung (mit SSR Relais) lösen. Ich werde vom Minuspol die Schleife durch die Balancer (und Temperaturschalter, die habe ich der Einfachheit halber nicht aufgezeichnet) ziehen und damit eine Selbsthalteschaltung ansteuern. Dort habe ich einen Taster zum Einschalten und einen Unterbrechertaster zum Auschalten, dann geht das Minus-Signal weiter zu OVP und UVP (in meinem Fall mit Votronic Switch Unit). Das Plussignal für UVP kommt vom Batteriemonitor, für OVP direkt von der Batterie. Habe anbei eine einfache Zeichnung angehängt, ich hoffe halbwegs verständlich... Der Nachteil ist natürlich, das ich händisch die Batterie wieder einschalten muss, dafür ist es eine einfache Schaltung, ich kann die vorhandenen Bauteile verwenden.
Habe ich noch Denkfehler?
Schöne Grüße Alex


lisunenergy am 26 Jul 2018 10:55:49

Der switch Unit hat einen Fehler . Wir hatten mit Peter diesen eingesetzt um seperat zu schalten. Die Conntrolpanele waren aus. Einmal pro Tag schaltet der Switch kurz weg. Diesen Fehler zu finden hatte graue Haare verursacht .

Byki am 26 Jul 2018 13:01:07

Kann mir mal jemand erklären, was mit der fehlenden Hysterese der Balancer genau gemeint ist und welche Maßnahmen deshalb erforderlich sind?

MountainBiker am 26 Jul 2018 13:15:43

Hallo,

Komplizierte Erklärung: Hysterese bedeutet das die Kennlinie deines Arbeitspunktes abhängig ist, von der Richtung in der sich der Arbeitspunkt bewegt!

Einfache Erklärung: Deine Zellenspannung hat einen Leerlaufwert, in Abhängigkeit der Belastung ist die Spannung kleiner oder größer (durch den Innenwiderstand der Zellen). Wenn im Leerlauf die Unterspannung noch nicht erreicht wird als U(min) Auslösespannung des Trennrelais, kann bei starker Belastung aber der Wert unterschritten werden, d.h. das Relais schaltet ab. Jetzt wird die Leerlaufsituation erreicht und die Spannung steigt, d.h. U(min) wird überschritten und das Relais würde trotz vorhandener aber weggeschalteter Last anziehen. Um dies zu vermeiden, wird in dieser Richtung der Wert für U(min) erhöht, man spricht von Hysterese.

Ist keine Hysterese vorhanden würde das Trennrelais "flattern" und infolge dessen abbrennen! Bei hohen Strömen >100A ist sehr gefährlich (Brandgefahr)! Übrigens dieser Zustand des ständigen Hin-und Herschalten ist auch für SSR gefährlich, das diese für diesen Einsatz als "hochfrequenter Schalter" nicht designed sind und die Vertlustleistung stark ansteigt, was zu einer Überhitzung führt.

Byki am 26 Jul 2018 14:47:12

MountainBiker danke für die ausführliche Erklärung.
D.h. also, dass diese Balancer keine Hysterese eingebaut haben und als einfacher Schwellwertschalter nach außen agieren.
O.K. ,dann muß die nachgeschaltete Einheit geeignet bedämpft werden.

lisunenergy am 26 Jul 2018 17:00:18

O.K. ,dann muß die nachgeschaltete Einheit geeignet bedämpft werden.


Daher auch unser Relais TSR 250 Li

Alexl am 25 Okt 2018 21:20:23

Hallo an alle,

Jetzt läuft allesund habe es mit einer Selbsthalteschaltung realisiert, diese funktioniert tadellos. Hat auch noch nie ausgelöst, ist seit 2 Monaten in Betrieb. Aaaaaber: Lars hat ja erwähnt, das die Votronic Switch unit einmal am Tag kurz ausschaltet... das stimmt nicht ganz es ist der Votronic Batteriecomputer selbst, der immer wieder kurz ausschaltet. Die Votronic Switch Unit 40 hat eine kurze Verzögerung beim aus & einschalten (ca. 3 Sekunden, weiß nicht, ob dass die 100er auch so hat) deshalb fällt es da nicht auf. Ich habe jetzt allerdings ein Victron Protect hingehängt, das hat keine Ausschaltverzögerung, da fällts auf! Blöd mit der Standheizung nachts! Habe auch Votronic angeschrieben...
Werde da noch was umbauen müssen...

LG Alex
NB ich reiche Euch noch ein paar Fotos nach!

lisunenergy am 25 Okt 2018 23:19:27

Ja die Auslösung kommt vom Battmonitor der den Switch Unit ansteuert. Bei Peter war es das kleine Relais, welches übergeordnet schalten sollte. Votronic wollte das Problem beheben. Ob es passiert ist weiß ich nicht.
Es ist manchmal das ganz kleine was Sorgen und Probleme macht.
Hier mal ein Relais FBR ohne Verzögerung bei ungleichen Zellen OVP


Alexl am 26 Okt 2018 00:29:43

Ja, habe vor allem von Deinen Empfehlungen profitiert & lange über die fehlende Hysterese nachgedacht, & bin dann auf die Selbsthalteschaltung gekommen. Wenn ein Zellenmodul den Schleifenstrom unterbricht, fällt die Selbsthalteschaltung dauerhaft zusammen. Irgendwie fühl ich mich da auch sicherer... Bei den ersten Ladungen mit 1 A und 14,7 Volt habe ich minimalen Zelldrift (Hunderstelbereich) bei Volladung beobachtet, dann habe ich schon gezittert, wie oft meine Schaltung wohl zusammenfällt... aber nichts. Habe eine Votronic B2B Lader eingebaut (VCS 1212-30), seit 2 Monaten nie ausgelöst...
Dann auf Deine Aussage hin habe ich eine Woche lang eine Fangschaltungan an die Switch Unit 40 hingehängt, & nichts ist passiert... Glück gehabt, hab ich mir gedacht. Dann habe ich noch Lade und Lastseite getrennt, auf der Lastseite ein Victron Battery Protect (64A statt 40 A und günstiger...) hingehängt & zack hab ich nun den Fehler :roll: Hätt ich alles über ein Relais laufen lassen, hätte ichs nie gemerkt. Mal schauen, was die von Votronic sagen...
Hat jemand mal den Lithium-Modus vom Victron Battery Protect mit der Einschaltverzögerung von 90 bis 180 sec. Als Hystereseersatz hergenommen? Wäre auch ein interessanter Ansatz, bin aber nicht eher drauf gekommen.... Interessant auch, das Victron die Verzögerung im Mosfet-Relais verbaut und nicht im BMS-Modul selbst...

lisunenergy am 26 Okt 2018 16:34:52

Bei victron gibt es ein viel größeres Problem! Der Batterieprotect lässt bei ovp weiterhin Ladestrom durch !
Daher geht er nur für getrennte Systeme.

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