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von T.Larsen
#1
Hallo zusammen,

ich plane derzeit mein 200Ah LiFeYPo4 Batteriemodul.
Warum Modul und was muss er können:
1. Für die regelmäßige Wartung und für den Besseren Überblick eigenes Gehäuse
2. Das Modul muss über BMS verfügen und bei OVP oder LVP abschalten, wobei voneinander unabhängig.
3. Die dafür nötigen Relais und Sicherungen müssen in das Modul integriert werden.
4. Messschunt von Votronic muss ebenso integriert werden. Dieser besitzt einen Schaltausgang und kann über Votronic Batterie Computer ferngesteuert werden und hat somit eine Funktion des Hauptschalters.
5. Flache Bauweise.

Fest steht:
1. Winston 200Ah Zellen
2. Votronic Messschunt
3. ECS LiPro 1-3 V2 BMS
4. Zwei SSR (getrennt für Verbraucher und Ladequellen)

Die Idee ist nicht meine. @destagge hat es in seinem [Externer Link für Gäste nicht sichtbar] beschrieben und damit meine Interesse geweckt. Aber nicht nur meine wie ich sehen kann - er hat einen Hinweis schreiben müssen, dass es den Schaltplan noch nicht gibt, anscheinend ist die Nachfrage da. Vielleicht meldet er sich selbst hier und gibt hilfreiche Tipps oder teilt seine Erfahrungen mit.

Ich möchte gerne am ende einen Schaltplan haben, über die Komponenten diskutieren umd hoffe, dass es auch anderen als Beispiel nützlich sein wird.

LG
Tommy
Andolini gefällt dies
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von T.Larsen
#2
Also los geht's!
Von ECS gibt es drei Versionen von BMS:
LiPro 1-1, 1-3 und 1-6. Die Unterschiede bestehen im wesentlichen im Ausgleichstrom.
1. Wie groß muss er denn sein? Reichen 1A oder müssen es 3A sein? Die Version 1-6 lasse ich aus Kostengründen außen vor.

2. OVP und LVP - welche Spannung liegt denn da an? Ich konnte dazu nichts finden. Zellenspannung?
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von T.Larsen
#3
So, die nächste Frage bezieht sich auf SSR Relais die notwendig sind das Modul bei Unterspannung bzw. Überspannung abzuschalten.
Ich konnte schnell billige Kudom Relais und deutlich teueren Crydom finden. Welche soll man denn nehmen?

Ich habe bereits in einem anderen Faden den Victron BP dafür als geeignet gesehen, bin mir aber momentan ziemlich unsicher ob die Spannung am ovp/lvp Ausgang ausreichen um den Remote Eingang zu schalten

Gefunden habe ich auch den [Externer Link für Gäste nicht sichtbar] dazu. Demnach braucht man für einen Lastrelais immer einen Kühlkörper.

Kommentare sind herzlich willkommen und ausdrücklich gewünscht! :wink:
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von C0M0
#4
Moin,

Ich habe mich für die günstige/einfache Variante mit nur einer Sicherheitsschleife für Über und Unterspannung entschieden. Da die ja eigentlich nie ansprechen sollte, habe ich kein Problem damit wenn es dann doch mal der Fall ist händisch einzugreifen um die Anlage wieder einzuschalten.

Temperaturkompensation haben gute Ladegeräte/Regler schon dabei, das braucht für mich das BMS nicht nochmal zusätzlich.

Bei der Balancer Leistung geht die Meinung stark auseinander, viele Empfehlen 1/100 der Kapazität. Wenn die Zellen gut initiiert/ausgeglichen und gleich Alt sind braucht man theoretisch überhaupt kein Balancer. Die Balancer fangen erst beim 3,6-3,65V an zu arbeiten. Deswegen nutzen manche nur noch ein CellLog zur überwachung. Die Cellen gleichen sich bei geringen Ladespannungen selber aus.

Mit welchen Ladeströmen und Spannung rechnest du denn?

Ob ein SSR Relais ein Kühlkörper (und welchen) braucht musst du aus den entsprechenden Datenblättern entnehmen. Normal ist das Lastabhänging. Im Kudom Datenblatt steht z.B. bei Last größer 5A sollte ein Kühlkörper montiert werden.

Ein normales SSR Relais hat übrigens ein Eingangsstrom von ~25mA, das Batterie Protect nur 1-3mA. Dazu sind die BP's preislich echt interessant (und komplett fertig mit Kühlkörper etc).

Die Ausgänge von den Balancern sind Potentialfrei, das heißt so liegt da überhaupt keine Spannung an. Laut Anleitung soll an IN vom ersten Balancer +12V angelegt werden, dann alle Balancer von IN nach OUT durchschleifen.

Wenn ein Batterie Protect verwendet wird, kommt eine Anschluss des Remote Eingangs an IN vom ersten Balancer und der zweite Anschluss an OUT vom letzten Balancer, hier kann es sein das die Stromrichtung beachtet werden muss.

Gruß Tim
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von T.Larsen
#5
Hallo Tim,

das mit dem BP klingt tatsächlich interessant.
Welche Ströme bei mir beim Laden fließen werden habe ich keine Ahnung, habe eine normale Lichtmaschine (140A?) und wollte vorerst auf Ladebooster verzichten und erstmal 35mm² von der Starterbatterie verlegen.

Das mit dem Remote habe ich nicht ganz verstanden. Ich dachte es reicht nur + an einen Anschluss, also vom letzten OUT...

LG
Tommy
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von T.Larsen
#6
Habe mich etwas reingelesen. Statt SSR kommen zwei Bp100 von Victron. Die Schwellwerte lassen sich umgehen wenn man diese im Li Betrieb benutzt, dann simd die inaktiv. Remote- (Pol2.1) verbinde ich jeweils mit BMS Ovp Out und Lvp Out. Also Praktisch eine Schaltung wenn die BP's an VE Bus Angeschlossen werden.

In der [Externer Link für Gäste nicht sichtbar] steht als Hinweis, dass Remote Eingang (Pol 2.1) optional mit dem Batterie Pluspol verbunden werden kann.

Eigentlich ist auf dem Bild 5 der Anleitung das was ich gerne haben möchte - getrennte Abschaltung der Last bei LVP und Ladekreises bei OVP, nur gesteuert vom ECS LiPro und nicht vom VE Bus BMS
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von T.Larsen
#7
Und nun mal konkrett.
Das ist mein Plan:
1. Ladekreis und Verbraucherkreis sind getrennt.
2. Statt SSR werden zwei Victron BP 100 eingesetzt
3. Der Votronic Shunt besitzt einen Schaltausgang, über diesen werden die OVP und LVP der LiPro Module gespeist. Der Schaltausgang wird normalerweise über Batteriecomputer gesteuert
4. Alternativ, falls das Modul ausgebaut wird, gibt es einen Umschalter der OVP und LVP auf +. Dann ist das Modul auch ohne Batteriecomputer funktionsfähig
5. Die Ausgänge OVP und LVP werden mit Remotepin 2.1 des jeweiligen BP verbunden
6. Die BP's werden im Li Modus betrieben, die Schwellwerte für die Abschaltung werden somit inaktiv, also als reine Mosfet SSR Relais.
B1.png
Die Idee stammt von @destagge, ich hoffe er meldet sich irgendwann hier :wink:
JuMiLo gefällt dies
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von T.Larsen
#8
Mein Schaltplan hat einen Fehler. Bp100 am Ladekreis muss umgekehrt (in und out) anceschlossen werden.
@C0M0 Tim, du hast doch nur einen BP220, habe gerade gelesen, dass es gleich zwei Probleme geben kann wenn man BP bidirektional betreiben möchte:
1. Reverse Betrieb nicht kontrolliert, also es kann nicht angeschaltet werden
2. Wärmeentwicklung (0,7V Spannungsabfahl an der internen Diode)

Victron rät von dieser Konstellation (Vout>Vin) ab. Hier idt ein [Externer Link für Gäste nicht sichtbar] dazu.

In meinem Fall (je BP fpr Ladekreis und Verbraucher) würde das auftreten falls ich StartAssist nutzen möchte. In Deinem Fall jedoch muss das fast immer der Fall sein je nach dem Wie Du das angeschlossen hast.

Außerdem, wie ist das eigentlich mit nur einem BP wenn die Batterie voll geladen ist? Schaltet BP bei OVP am BMS ab und man hat gar keinen Strom im Kasten?
LG
Tommy
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von T.Larsen
#10
Ich habe den Eindruck, dass es entweder keinen Interessiert oder man überhaupt nicht versteht was ich damit machen möchte :)
Ich beschreibe mal die Funktionsweise des Moduls bzw. wie ich denke es funktionieren wird

1. Es handelt sich um LiPro 1-3 Module von ECS. Ich habe RS485 nicht eingeplant, aber für denselben Preis bekommen da die anderen nicht auf Lager waren
Diese Module besitzen zwei unabhängige Sicherheitskreise - OVP und LVP. Es werden insgesamt 4 Stück benötigt, 1x pro Zelle, montiert am Pluspol. Jeder Modul hat OVP In, LVP In, OVP Out und LVP Out. Man verbindet die Module miteinander (Out-In), am ersten Modul sollen am OVP In und LVP In +12V anliegen. Am letzten Modul stehen dann OVP Out und LVP Out für die Auswertung/Steuerung zur Verfügung

2. Beim Shunt handelt sich um einen von Votronic, Dieser besitzt einen Schaltausgang (+12V, max 300mA), gesteuert vom Batterie Computer. Das fand ich ganz interessant, weil man dadurch einen Hauptschalter realisieren kann. Das wird möglich, wenn man diesen Ausgang mit OVP In und LVP In des ersten LiPro verbindet. Also man versorgt die zwei Sicherheitskreise des BMS nicht direkt von der Batterie sondern über den Shunt. Hier sollte man aufpassen, weil in der neuen Version Können die LiPro Module bis zu 1A Schalten, der Schunt kann aber nur 300mA. Diese Leistung wird aber erst gar nicht benötigt (dazu später im Punkt 3). Also gehört eine 300mA sicherung an den Schaltausgang. Sollte ich den Batteriemodul ausbauen oder falls der Batteriecomputer defekt ist, habe ich einen Umschalter (Ein-Aus-Ein) eingeplant um die Sicherheitskreise von der Batterie zu versorgen oder komplett stillzulegen

3. Wie man sieht, will ich die Verbraucher und die Ladequellen getrennt abschalten können. Dafür habe ich die Victron Battery Protect BP-100 ausgesucht. Diese sind deutlich günstiger als Crydom SSR und verbrauchen weniger Strom (1,5mA vs. 10mA). Dabei benötigen die SSR's einen ziemlich großen Kühlkörper. Die BPs haben interessanterweise einen Kunststoffgehäuse (BP-65 und BP-100), also werden die anscheinend erst gar nicht heiss. Man soll jedoch beachten, dass man diese bei 50°C mit max 60% Betreibt. Also sollen die BP-100 völlig ausreichen. Für die Steuerung bieten sich Remote Eingänge an (Pol 2.1). An diesen Eingängen sollen +12V anliegen damit sich die BP's öffnen. Es handelt sich übrigens um die MOSFET Transistoren. Die BP's haben verschiedene Betriebsmodi, mich interessiert aber nur Li Modus. Dabei werden die Abschaltschwellen und Alarmausgang deaktiviert und es arbeitet wie ein Relais.

4. Bei der Verwendung von BPs sollte man aufpassen und, meiner Meinung nach, nur bei getrennten Schaltkreisen (Ladequellen und Verbraucher, also zwei BP‘s) einsetzen. Wie man in der Bedienungsanleitung und auf dem Gehäuse sieht, hat BP einen Eingang und Ausgang, also hat der Hersteller die Stromrichtung vorgesehen und warnt in der Anleitung (leider nur flüchtig und nur auf Englisch) vor dem unkontrollierten Rückstrom. So wie ich verstehe, unkontrolliert bedeutet, dass man den Stromfluss durch den Remoteeingang nicht unterbrechen kann. Ob ich das richtig verstanden habe? Wenn ja, dann ist das fatal. Außerdem haben die BP’s im internen Schaltkreis eine Diode. Bei einem Rückstrom hat man einen Spannungsabfall von 0,65-0,7V gemessen. Bei einer Stromstärke von 40A wären das 28W die in Wärme umgewandelt werden. Die BP’s (65 und 100) haben aber ein Kunststoffgehäuse, wo soll die Wärme denn hin? Und dabei an 50°C und 60% denken. Also für mich ist es eindeutig, dass BP’s nicht bidirektional arbeiten sollen.

5. An einen BP werden nur die Verbraucher angeschlossen. Dessen Remote Eingang wird mit dem LVP Out des letzten LiPro verbunden. Liegen am LVP Out +12V (Normalzustand) an, wird BP geöffnet und die Verbraucher werden mit Strom versorgt. Sollte BMS die Unterspannung feststellen, wird LVP Out und somit die Verbraucher abgeschaltet. An dem anderen BP werden die Ladequellen angeschlossen. Für die Steuerung - OVP Out des letzten LiPro.

6. Ladequellen in meinem Fall sind Solarmodule und Lichtmaschine. Ich habe nach der Starterbatterie ein Cyrix Li Ct eingeplant. Normalerweise wird dieser zusammen mit dem Victron VE.Bus BMS betrieben, alternativ aber auch mit einem anderen BMS. Dafür ist ein Charge Disconnect Eingang vorgesehen. Liegen da +12V an, werden die Batterien verbunden (natürlich wenn die Lichtmaschine läuft bzw. wenn die Spannung >13.4V ist). An diesen Steuereingang schließe ich ebenso +12V vom OVP Out an. Einen Hacken hat die Sache noch – Start Assist Funktion. Dabei werden die Batterien auch ohne OVP miteinander verbunden (für 30s bei einem Einsatz von Taster oder dauerhaft bei einem Schalter). So würde der Strom aus der Versorgungsbatterie in die Starterbatterie fließen, also von Out nach In durch den BP, der für den Ladekreis vorgesehen ist. Man sollte dabei aufpassen, dass der BP nicht zu heiß wird und wieder schließt. Beim Start Assist handelt es sich jedoch sowieso um einen Notfall.

7. Ich wünsche mir noch eine externe Anzeige der BMS um zu sehen ob OVP oder LVP ausgelöst wurde. Dabei kann man auf den GreenView von ECS zurückgreiffen (ca. 250€ + 140€ für Stromsensoren), das wäre mir wahrscheinlich viel zu viel, einfache LED’s würden mir ausreichen. Aber interessant ist das schon. So kann man auf Batterie Computer und Shunt komplett verzichten und hat dabei, nehme ich mal an, genauere Daten.

Also was fällt euch ein? Geht es so oder habe ich einen Denkfehler?
@C0M0 : du hast doch ebenso eine LiFeYPo4 eingebaut, was denkst Du über Battery Protect? OK, in deinem Fall hat der BP220 einen Kühlkörper (kann er überhaupt so viel Wärme bei 0,7V Spannungsabfall abführen?), aber was ist mit dem (O-Ton) "uncontrolled reverse current"?
vans1985, stylon gefällt dies
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