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Selbstbau LiFeYPO4 24V 200AH


HALUS am 19 Nov 2018 12:10:50

Hallo zusammen,
nun ist mein LiFeYPO4 fertig. Nach viel lesen im Forum, Tipps von Wissenden und VOR ALLEM extrem viel Unterstüzung von Lisunengery (DANKE Lars !) habe ich meinen Selbstbau beendet. Da ich ganz besondere bauliche Herausfoderungen hatte, konnte ich leider keinen Bausatz von Lisunenery verwenden. Ersetzt werden zwei mal 165AH GEL (12V) mit LiFeYPO4 24V 200AH.

Da die baulichehöhe der begrenzende Faktor war, kamen keine oben liegenden Balancer in Frage. Statt desen habe ich einen Balancer/Equalizer Protect V3.2 genutzt. Für OVP/UVP ist ein bistabiles Relais ( 260A) vorgesehen ( nur eine Relais, da über Z-Dioden entkoppelt). Mein bisher im WoMo gemessene höchste Stromentnahme ist 65A, so sollten genug Reserven vorhanden sein. Die Plusleitungen sind aus 30mmx5mm CU Schienen, die ich selbst angefertigt habe. Das Gehäuse ist aus 13mm Siebdruckplatten. Oben ist eine 3mm und vorne eine 5mm Acrylglasscheibe.

Zusätzlich habe ich noch einen neuen Solarregler (Victron Smartsolar MPPT Laderegler 100/20 ) einen Konverter ( Victron Orion-Tr 24/24-5) für standby Ladung der Starterakkus und einen Spannungswandler 24V / 12V 120A angeschaft ( für meine 12V Hydraulikstützen). Alles wird ab Mittwoch eingebaut.

Ein paar Bilder:
BMS mit OVP/UPV Releias
Bild

Auf Grund der maximal möglichen Bauhöhe wurden je 2 x 100AH parallel geschaltet.
Bild

Über drei externe Taster können die Funktionen: "Display Umschalten" , "BMS reboot" und "Not Aus" ausgeführt werden.
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weitere Bilder
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Anmerkungen / Verbesserungsvorschläge sind willkommen.

VG Uwe

willi_chic am 19 Nov 2018 12:17:30

Danke Uwe,

könntest Du bitte einen Stromlaufplan veröffentlichen?

grüße klaus

Acki am 19 Nov 2018 13:43:57

Wenn ich Deine Kiste anschaue, wage ich einmal die mutige Aussage, dass es hier sehr wohl für ein Sonnentau-System mit Balancer oben gereicht hätte ... :ja:

Stichworte:
- Statt Bodenplatte Aluwinkel
- Statt Spezialschrauben mit Erhöhung die Balancer direkt auf die Zellverbinder schrauben

Nur eine vorsichtige Analyse ... :wink:

HALUS am 19 Nov 2018 14:06:07

willi_chic hat geschrieben:Danke Uwe,

könntest Du bitte einen Stromlaufplan veröffentlichen?

grüße klaus


Hi Klaus nicht der allerletzte Stand ( die Anordnung der Zellen habe ich geändert, da mir die Pohle zu nah beieinander waren ) und der 24/24V Konverter statt dem Votronic Teil fehlt:

Bild

VG Uwe

HALUS am 19 Nov 2018 14:36:35

Nicht wundern, die Anordnung der Z-Dioden ist genau so korrekt (OVP/UVP OFF geht auf ON des Relais). Den "Not Aus" habe ich über einen Taster, der den Relais "ON" Anschluss kurzzeitig auf Minus zieht.

rhrh11 am 23 Nov 2018 10:14:01

Hallo Uwe,

danke für Deine Veröffentlichung, bin gerade in der Vorbereitung für meinen 24V Akku. Da hast Du mir echt gute Tipps gezeigt.
Aber ein paar Fragen habe doch noch.
- Wie zu sehen, hast Du 12V(14V) Relais genommen, klappt das bei 24V ?
- Welche Schottky-Dioden sind das, hast Du eine Bezeichnung?
- Welche Kabelverbinder, die aufgeschraubten, sind das ?
Würde mich freuen über eine Antwort.

Gruß rhrh11

HALUS am 23 Nov 2018 16:23:08

Hallo rhrh11,

zu deinen Fragen:

Wie zu sehen, hast Du 12V(14V) Relais genommen, klappt das bei 24V ?
Schau mal in das Datenblatt des Relais, es ist auch für 24V geeignet. --> Link
Code: --> Link
Magnetic system
bistable (two coil system)
Rated coil voltage
12/24VDC
Max. coil power
 approx. 7W at 20°C for Uon/Uoff


Welche Schottky-Dioden sind das, hast Du eine Bezeichnung?
Ich habe die "0SQ045 Schottky Diode 10A 45V" genutzt, sind eigentlich überdimensioniert:
--> Link

Welche Kabelverbinder, die aufgeschraubten, sind das ?

Da wird es etwas tricky: Es sind verschiedenen wago 221 Verbindungsklemmen. Um diese "anschrauben" zu können habe ich eine Halterung aus Thingiverse geladen --> Link und in Tinkercad an meine Belange ( Zahlen usw.) angepasst. Das wurde dann auf meinem 3D Drucker in PLA ausgedruckt. So ähnlich ist dann auch die Halterung für die Dioden entstanden.
Bild

VG Uwe

rhrh11 am 23 Nov 2018 22:39:05

Hallo Uwe,
danke für Deine Info.
- mit den Wagoklemmen Topidee von Dir
- mit dem Relais könnte man geteilter Meinung sein im Datenblatt, am Ende der Spalte werden 2 Coil versions aufgeführt, für 12V und 24V

Ich habe mal bei Litrade nachgefragt, und Sven hat mir folgendes geschrieben:
Code: --> Link
Bei 8 Zellen wird das 24V Relais benötigt oder ein 12V mit Vorwiderstand...es geht auch ohne..kann aber im Fehlerfall zu einem Problem führen, das es zu heiß wird


Z.Zt. ist aber das 24V Relais aus, also muß ich mir was überlegen.

Danke nochmals
rhrh11 (Reinald)

HALUS am 24 Nov 2018 11:22:28

Ich gehe davon aus, dass eine OVP oder UVP nur sehr selten auftreten wird. Selbst wenn , wird vom BMS nur ein kurzer Impuls gegeben, umbdas Relais zu schalten. Das dabei die Coils überlastet würden, kann ich mir nicht vorstellen, zumal noch die Z-Dioden im Stromweg sind .
VG Uwe

karlsruher am 27 Nov 2018 21:22:18

Hallo,

anbei mein Erfahrungsbericht zum Selbstbau eines LifeYPo4.

--> Link

----------------------------------------------------
Besucht mich auf --> Link
----------------------------------------------------

JackSchmidt am 28 Nov 2018 05:37:02

Hallo Uwe,

danke fürs teilen. Dafür von mir ein Plus.

Sieht gut aus.

Ulf_L am 28 Nov 2018 08:40:40

Hallo Uwe

Ein schöner Aufbau, aber ein paar Fragen hätte ich da noch:
Du schreibst immer wieder von Z-Dioden, im Schaltplan sind aber Schottky Dioden genannt, was auch eigentlich eher Sinn macht. Meinst Du mit Z-Dioden dann die Schottky-Dioden ? Dann wollte ich noch fragen, wie Du das Relais nach einer Über- oder Unterspannungsabschaltung wieder eingeschaltet bekommst, wenn die Balancer-Baugruppe keinerlei Messerfassung nach "außen" hat ?

Gruß Ulf

HALUS am 28 Nov 2018 16:49:24

Hallo Ulf, ja es sind die Schottkey Dioden, die ich mit Link geteilt habe. Keine Z-Dioden. Bei Überspannung schaltet das BMS automatisch wieder ein, wenn die Überspannung im Akku beseitigt ist. Bei Unterspannung geht es nicht automatisch. Sobald Ladespannung verfügbar ist, einmal kurz den Knopf BMS Reset drücken. Dann schaltet sich das Relais ein.
BTW ich habe jetzt auch die 24V Version des Relais bekommen und tausche das noch aus.
Bezugsquellen --> Link. Wurde in drei Tagen geliefert.
Bild

Ulf_L am 28 Nov 2018 19:00:44

HALUS hat geschrieben:[...]Bei Überspannung schaltet das BMS automatisch wieder ein, wenn die Überspannung im Akku beseitigt ist. [...]


Hallo

Würde das dann nicht ständig an und aus schalten, so lange die Quelle der Überspannung noch anliegt ?

Wäre das 12V Relais dann übrig ?

Gruß Ulf

HALUS am 28 Nov 2018 21:15:55

Hallo Ulf,
im BMS ist dafür eine Hysterese hinterlegt. Sprich es wird erst eingeschaltet, wenn die OVP deutlich unterschritten wird, oder wenn das BMS zurück gesetzt wird ( Reset) .

Ja, das 12V Relais habe ich nach Umbau „über“. Das kann aber noch etwas dauern.

VG Uwe

Ulf_L am 29 Nov 2018 10:55:21

Hallo Uwe

Danke für die Infos.
Wenn Du das 12V Relais verkaufen möchtest, wäre ich für eine Info dankbar :) .

Gruß Ulf

HALUS am 02 Dez 2018 19:35:09

Ulf_L hat geschrieben:Hallo Uwe
Danke für die Infos.
Wenn Du das 12V Relais verkaufen möchtest, wäre ich für eine Info dankbar :) .
Gruß Ulf

Ich habe dir eine PN gesendet.

VG Uwe

HALUS am 06 Jan 2019 18:26:15

Inzwischen ist mein Selbsbau-Akku eingebaut und die ersten Tests sind problemlos gelaufen.

- LIMA aufladen mit 45A-50A bei 24V.
- 2KW Heizlüfter am Wandler keinerlei Wärmeentwicklung am Akku.
- bei Landstrom wird mit 35A geladen.
- Solarregler ist umgestellt aber ohne Sonne.... Den Test muss ich noch nachholen.
- Nach Volladung über Landstrom hat jede Zelle 3,40 V und der Ladestrom ist 0A.
- Bisher Keinerlei Auslösung von OVP oder UVP.

VG Uwe


ducato666 am 06 Jan 2019 22:36:24

Hallo Uwe,

vielen Dank für die Vorstellung deines Li-Umbaus. Dafür ein "positiv" von mir.
Danke auch für die Anregung, an den beiden Schaltausgänge des BMS mittels Schottky-Dioden nur ein Relais zu verwenden, darauf bin ich bei meinen Gedankenspielen noch nicht gekommen.

Ich hätte noch zwei Fragen an dich. Du schreibst:
HALUS hat geschrieben:... konnte ich leider keinen Bausatz von Lisunenery verwenden..... Statt desen habe ich einen Balancer/Equalizer Protect V3.2 genutzt.

Warum leider? Was spricht aus deiner Sicht gegen den Equalizer Protect?

HALUS hat geschrieben:Anmerkungen / Verbesserungsvorschläge sind willkommen.

Warum hast du zum Klemmen statt deinem 3D-gedrucken Gehäuse nicht einfach Schaltschrank-Klemmen (Hutschienenmontage) von Wago genommen?

Viele Grüße
Ducato666

ducato666 am 07 Jan 2019 00:25:29

edit:
Frage 3: Hast du die Messleitungen von den einzelnen Zellen zum BMS abgesichert? Auf den Bildern sieht man nix.

HALUS am 07 Jan 2019 18:02:03

Zu deinen Fragen:

Warum leider? Was spricht aus deiner Sicht gegen den Equalizer Protect?

Es spricht aus meiner Sicht nichts dagegen. allerdings hat mir Lars so viel bei meinem Selbstbau mit Rat zur Seite gestanden, dass ich ihm das gerne "vergolten" hätte.

Warum hast du zum Klemmen statt deinem 3D-gedrucken Gehäuse nicht einfach Schaltschrank-Klemmen (Hutschienenmontage) von Wago genommen?

Naja, anschrauben lassen die sich auch nicht, ich hätte noch eine Hutschiene (Metall) anschrauben müssen und bei den Leitungen und Strömen wollte ich auf Metall so weit wie möglich verzichten.

Frage 3: Hast du die Messleitungen von den einzelnen Zellen zum BMS abgesichert? Auf den Bildern sieht man nix.

Ich habe keine Einzelabsicherung der Messkabel vorgenommen. Die sind m.E. sehr gut gegen verrutschen o.Ä. gesichert und im schlimmsten Fall brennen die einfach durch ( kleiner Querschnitt)

VG Uwe

ducato666 am 07 Jan 2019 20:57:07

Danke.

Deine 3D-Druck-Lösung finde ich toll, deshalb nur zur Info, falls ein Nachbauer vereinfachen möchte:
Die Wago 260er-Serie --> Link lässt sich nach Bedarf zusammenstellen und direkt ohne Hutschiene anschrauben.
Bessere/mehr Bilder: --> Link

tvierfahrer am 07 Jan 2019 22:41:04

hallo uwe
wie kannst du feststellen ob alle 16 zellen
in ordnung sind,wo du du sie doch nur paarweise
überwachst?
mfg

Stocki333 am 08 Jan 2019 10:32:32

HALUS hat geschrieben:Warum leider? Was spricht aus deiner Sicht gegen den Equalizer Protect?

Es spricht aus meiner Sicht nichts dagegen. allerdings hat mir Lars so viel bei meinem Selbstbau mit Rat zur Seite gestanden, dass ich ihm das gerne "vergolten" hätte.

VG Uwe

Das war die Meldung des Jahres. Endlich wieder jemand der das richtig sieht. Leider kein Positiv, darf ich noch nicht, Vielleicht macht das jemand anderer für mich.
Gruß aus dem sonnigen Portugal Franz

HALUS am 08 Jan 2019 15:50:03

tvierfahrer hat geschrieben:hallo uwe
wie kannst du feststellen ob alle 16 zellen
in ordnung sind,wo du du sie doch nur paarweise
überwachst?
mfg


Hallo tvierfahrer,

meine Meinung:
Sollte eine Zelle der parallel geschalteten Blöcke defekt werden, wird es einen Ausgleichsstrom der "gesunden" Zelle zur "kranken" Zelle geben. Das Wiederum würde zu einer Verringerung der Zellenspannung führen, die vom BMS angezeigt wird. bzw. zur Auslösung des BMS Relais führen würde. Da die parallel geschalteten Blöcke immer gleich geladen / entladen werden, könnte das eigentlich nur bei einem Materialfehler passieren. Da ich die Zellen vorher initialisiert haben und alle exakt die gleiche Spannungslage hatten ( auch unter Belastung ) ist das m.E. unwahrscheinlich.
Gerne können die LiFeYPo4 Wissenden hier im Forum ihre Sicht darauf schildern.

VG Uwe

HALUS am 08 Jan 2019 16:04:20

Und falls doch jemand die Wagohalterung nachdrucken (lassen) möchte, hier die STL Datei: --> Link



VG Uwe

ducato666 am 08 Jan 2019 21:58:14

HALUS hat geschrieben:Nicht wundern, die Anordnung der Z-Dioden ist genau so korrekt (OVP/UVP OFF geht auf ON des Relais). Den "Not Aus" habe ich über einen Taster, der den Relais "ON" Anschluss kurzzeitig auf Minus zieht.


Hallo Halus,
das habe ich auch nach eingehendem betrachten des Datenblattes des Tyco-Relais --> Link und des BMS --> Link nicht verstanden.

Pin 4 und 1 des Relais liegen dauerhaft auf +12/24V. Das Relais schließt bei einem kurzen Impuls, der Pin 2 (on) auf Masse legt und öffnet, wenn Pin 3 (off) kurz auf Masse liegt.
Für Notaus / BMS-Abschaltung müsste doch also Pin 3 (off) kurz auf Masse gelegt werden und nicht wie in deinem zitierten Satz und dem Schaltplan Pin 2. Wo ist mein Denkfehler.

Viele Grüße
Ducato666

ducato666 am 08 Jan 2019 22:13:11

Und noch 'ne Frage:
Liegt an den Ausgängen OVP_ON/OVP_OFF und UVP_ON/UVP_OFF am BMS im Ruhezustand +12V/24V oder ist der im einfach abgeschalten? Wenn da nix anliegt (free floating), warum sind die Dioden überhaupt notwendig?

Entschuldige, wenn ich dich hier löchere. Nachdem meine jetzige Blei-Batterie ziemlich tot ist, wird die Beschaffung eines notwendigen Ersatzes so langsam konkret. Deine Schaltung ist recht ähnlich zu meinen Planungen, allerdings hatte ich's mit zwei Relais. Deine Variante finde ich allerdings eleganter.

Viele Grüße
Ducato666

HALUS am 09 Jan 2019 13:35:05

ducato666 hat geschrieben:Für Notaus / BMS-Abschaltung müsste doch also Pin 3 (off) kurz auf Masse gelegt werden und nicht wie in deinem zitierten Satz und dem Schaltplan Pin 2. Wo ist mein Denkfehler.


Hallo Ducato666

vom BMS liegt konstant 12/24 V an den beiden Plusanschlüssen des Relais. Die Funktion wird durch schalten gegen Masse ausgelöst. Das die Schaltung so stimmt, wie von mir beschrieben erkenne ich daran, dass es NUR so funktioniert. Mein Akku ist eingebaut und alle Funktionen getestet. Wenn Du dir unsicher bist, baue es einfach mal nach und prüfe die Funktionen, bevor Du das Akku einbaust. Gleiches gilt für die "Notabschaltung".
VG Uwe

ducato666 am 04 Feb 2019 22:35:39

Hallo Halus,

ich bin nun auch fertig geworden. Meinen Beitrag zum Thema habe ich hier dokumentiert: --> Link

Allerdings bleibe ich dabei, in deinem Schaltplan sind am Relais "UVP/OPV off" und "UVP/OPV on" verdreht eingezeichnet. Die Dokumentation zum Litrade BMS und dem Tyco-Relais sowie dessen aufgedruckte Pin-Bezeichung ist korrekt, zumindest bei meiner 12V-Version.

Viel Spaß mit dem Strom aus den gelben und vielen Dank für die Inspiration, die mir dein Schaltplan gegeben hat.

Grüße
Ducato666

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