LiFePO4 für die Inselanlage

In meiner Inselanlage stecken noch vier BleiGel Akkus, die schon etwas in die Jahre gekommen sind und daher nicht mehr die volle Leistung liefern. Daher musst etwas Neues her. Aktuell sind LiFePO4 Zellen das Mittel der Wahl. Sie sind genau so sicher wie BleiGel Akkus, dafür aber noch leichter und es lässt sich die volle Kapazität entnehmen. Bei BleiGel sind es nur 50%. Ich wechsele von meinen 28Ah BleiGel, von denen maximal 14Ah nutzbar waren, auf einen 24Ah LiFePO4 Bausatz.

Ich habe mich für einen Bausatz von LiMoPower entschieden. Da ich noch neu in der Materie bin, wollte ich nicht gleich in die Vollen gehen und alles selber bauen. Der Bausatz besteht aus zwei Kupferplatten, für den Minus- und Plus-Pol, drei PCBs, um die Balancer Kabel anzuschließen und 16 LiFePO4 Rundzellen mit je 6000 mAh. Die Zellen können, über die angeschweißten M4 Gewinde, einfach verbunden werden.

Ich verzichte hier auf eine genaue Beschreibung des Aufbaus und der einzelnen Schritte. Im Internet gibt es dazu bereits unzählige bessere Anleitungen, fragen dürft ihr natürlich trotzdem.

Zellen Test

Natürlich wollte ich auch wissen ob die Zellen wirklich ihre 6000mAh schaffen. 12 der Zellen sind mit Gewindestift und Gewindebuchse versehen, vier haben Gewindestifte auf beiden Seiten. Somit habe ich von jedem Typ eine Zelle getestet. Die Zellen wurden auf 3,65V aufgeladen und bis 2.5V, mit 2A entladen. Das Entspricht 1/3C.

Die erste Zelle, eine von den 12, liefert sogar mehr als die angegebenen 6000 mAh. Die Zellen waren zwar schon 1 1/2 Jahre alt, aber voll i.O. Die zweite Zelle hatte bereits 2 Jahre auf dem Buckel und lieferte 2% weniger als angegeben. Nicht schön, aber auch nicht schlimm. Für mich war das Ergebnis ok. Somit konnte es also zum nächsten Schritt weiter gehen.

Top Balance der LiFePO4 Zellen

Ein wichtiger Punkt beim LiFePO4 Aufbau ist das Top Balancing. Damit sollen die Zellen auf einen einheitlichen Ladestand gebracht werden. Dazu werden alle Zellen parallel verbunden und auf 3,65V aufgeladen. Ich habe die Zellen mittels DIN-Schienen verbunden. Das ist nicht die beste Methode, gerade was Übergangswiderstände betrifft, aber ich wollte auch keine lange Kupferschienen kaufen. Es sieht jedenfalls so aus, als ob es gut funktioniert hätte.

Der Aufbau des LiFePO4 Packs

Endlich konnte der Aufbau des LiFePO4 Packs beginnen. Da ich noch zusätzliche Sachen an das Pack montieren wollte, habe ich noch zusätzliche Halter konstruiert. Es muss unbedingt noch ein BMS verbaut werden und eine Sicherung darf auch nicht vergessen werden. Da ich nicht über 30A kommen sollte, verwende ich einen XT60 Stecker. Das Pack ist jetzt zwar keine Augenweide, sollte aber seine Dienste erfüllen. Auf den Bilder ist noch das Bluetooth Modul des BMS zu sehen. Hiermit habe ich die ersten Tests gemacht und das BMS konfiguriert.

LoRaWAN muss rein

Das BMS verfügt über einen UART Port und dank dieser Library, war es auch nicht schwer an die Daten zu kommen. Somit stand auch nichts im weg um die Daten ans TTN zu schicken. Das Ergebnis lässt such nun in einem Grafana Dashboard sehen. Somit habe einen Überblick über die Daten und das Pack wanderte in die Inselanlage. Die nächsten Tage müssen nun zeigen wie gut alles zusammen funktioniert.

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