LifePo4 Low budgetplan

[Amersfow]

Hoe kun je met een Raspberry relais aansturen? Een PLC module ofzo? Is dat gewoon een standaard component?

[broekie]

Ik kom dit tegen op internet.

https://www.1a-bootshop.de/-winter-sale ... 2-8v-100ah

Kunnen deze accu's gewoon de plaats innemen van een bv AGM zonder aanpassing van het laadsysteem?

[aadbloem]

Hoe kun je met een Raspberry relais aansturen? Een PLC module ofzo? Is dat gewoon een standaard component?

Het is een standaard component, er zijn diverse merken. Ik gebruik de print van Keyestudio die meteen op de connector past
Het programma dat de BMS uitvraagt en de relais aanstuurt schrijf ik in Python3 en alle data uit de BMS wordt per 5 minuten opgevraagd en bewaard.

[aadbloem]

Ik kom dit tegen op internet.
https://www.1a-bootshop.de/-winter-sale ... 2-8v-100ah
Kunnen deze accu's gewoon de plaats innemen van een bv AGM zonder aanpassing van het laadsysteem?

Ik denk het niet maar overleg met de leverancier zal meer zeggen. LifePo4 accu's hebben een enorm lage interne weerstand waardoor gebruikelijke laadapparatuur (dynamo, solarlader en netstroomlader) op hol kan slaan met veel te hoge laadstromen en oververhit en defect kunnen raken.
Er zijn diverse oplossingen om dat in de hand te houden mogelijk.

[aadbloem]

Leuk project Aad!

Er zijn vele alarmen/bewakingen standaard opgenomen in een (MG) BMS.
V.w.b. actieve alarmering (e-mail + VRM + smartphone) beperk ik me tot
- Te lage SOC
- Te lage temperatuur
- Te hoge temperatuur
- Te laag voltage
- Te hoog voltage

Even benieuwd welke alarmen jij hanteert of gaat hanteren.

Dank, en ja de alarmen zijn herkenbaar. Belangrijkste is natuurlijk de te lage SoC, daarmee wordt gewerkt of laden is toegestaan.
Te lage temperatuur bewaakt mijn BMS en zo ongeveer onder nul mag er niet geladen worden. Het BMS blokkeert dan het laden. Voltage wordt ook bewaakt door BMS en zal alarm geven wanneer te laag of te hoog. Waarmee ik ook iets kan doen met de relais. Ik bouw een eigen web-app waarin alarmen worden weergegeven. Ik heb nog 1 relais over en ik overweeg om daar een zoemer oid aan te hangen voor diverse dringende alarmen.

[Amersfow]

Mooi zeg. Beetje te high tech voor mij.

[Yep]

Dank, en ja de alarmen zijn herkenbaar. Belangrijkste is natuurlijk de te lage SoC, daarmee wordt gewerkt of laden is toegestaan.
Te lage temperatuur bewaakt mijn BMS en zo ongeveer onder nul mag er niet geladen worden. Het BMS blokkeert dan het laden. Voltage wordt ook bewaakt door BMS en zal alarm geven wanneer te laag of te hoog. Waarmee ik ook iets kan doen met de relais. Ik bouw een eigen web-app waarin alarmen worden weergegeven. Ik heb nog 1 relais over en ik overweeg om daar een zoemer oid aan te hangen voor diverse dringende alarmen.

Voltage is nog belangrijker dan SOC.
Die SOC kan gaandeweg gaan 'wandelen' alhoewel ik daar nog weinig van gemerkt heb.
Meestal zit de SOC rond de 100% zodra de spanning omhoog vliegt aan het eind van de laadcyclus (hockeystick).

De BMS van MG verlaagt de maximale laadstroom al naar gelang de temperatuur van de LFP zakt en dat begint bij een graad of 4.
Onder 0 mag er nog een kleine stroom lopen teneinde bescheiden opladen toch mogelijk te maken.
En door dat laden stijgt de temperatuur van de LFP hetgeen dan weer grotere stromen mogelijk maakt.

[aadbloem]

Voltage is nog belangrijker dan SOC.
Die SOC kan gaandeweg gaan 'wandelen' alhoewel ik daar nog weinig van gemerkt heb.
Meestal zit de SOC rond de 100% zodra de spanning omhoog vliegt aan het eind van de laadcyclus (hockeystick).

Dank, ik bewaar alle data dus ik kan historie bekijken. Grafiekjes maken van spanning en soc. Ga ik zeer zeker doen.
Die SOC kan gaandeweg gaan 'wandelen' , heb ik ook al over gehoord. Ook een reden om alle data onbeperkt te bewaren.
Vriestemperaturen komen later aan de beurt nog. Het BMS doet daar iets mee en heeft ook een connector voor verwarmingsmatjes.
De BMS heeft 3 temp sensoren, een interne voor de MOSfets en twee losse externe om aan de accu's te bevestigen.

[aadbloem]

Zo ziet de bewaarde data er momenteel uit. Kan nog uitgebreid worden. u1 t/m u4 is voltage per cel en daarnaast de temp sensoren

[aadbloem]

De LifeP4 accu van 308Ah staat inmiddels in de boot en vervangt twee loodzuuraccu's die tezamen 360Ah waren.

De LifePo4 set bestaat uit 4 losse cellen geleverd door NKON uit Nuenen. De cellen worden geleverd met metalen strips om cellen te verbinden en zo een accu samen te stellen. De cellen zijn vrijwel zeker made in China, net zoals tegenwoordig zonnepanelen en allerlei laad-besturingsapparatuur afkomstig is uit China.
De accu wordt bewaakt door een BMS, een Battery Management System, in mijn geval een JK-BMS max 200A ook van chinese makelij. Deze BMS bewaakt en managed de cellen. De BMS zorgt voor balancering van de cellen qua spanning, zorgt er dus grofweg voor dat elke cel op hetzelfde niveau komt en blijft. De BMS zorgt ook voor wat veiligheid, er is een app meegeleverd waarmee je allerlei waarden kan zien en instellen, grenswaarden ter beveiliging van de cellen. De BMS kan uitschakelen, de belasting volledig onderbreken bij te hoge laadsctroom/belasting, default 200A en allerlei andere in te stellen grenswaarden. De BMS genereert continue status gegevens via een CANBUS of een RS485 koppeling waarmee ik de laadapparatuur kan besturen. De accu moet niet geladen worden zoals we gewend zijn, de Bulk-Absorption-Float methodiek voor loodzuuraccu's. Het laden moet eenvoudig gestopt worden zodra de accu vol is. Er mag niet eindeloos een beetje doorgeladen te worden zoals bij loodzuur. Om de laadapparatuur te besturen ben ik uitgegaan van een RaspberryPi minicomputer waarop ik zelf een registratie- en besturingsprogramma heb geschreven, Dit programma vraagt elke 5 minuten de status op uit het JK-BMS. Op basis daarvan geef ik de laadapparatuur vrij of ik schakel de laadapparatuur uit. Mijn uitgangspunt was en is het behoud van de huidige laadapparatuur, een Victron Multiplus omvormer/lader, een Victron Blue Solar lader en een Bosch 150A dynamo met een Mastervolt Alpha-Pro B externe regelaar.

De Victron Blue Solar lader is het eenvoudigst om te besturen, er is een kabel beschikbaar: VE.Direct niet-inverterende externe aan/uit-kabel waarmee ik de Solar Lader aan/uit kan zetten vanuit mijn RaspberryPi minicomputer.
de Victron Multiplus omvormer/lader was ingewikkelder om te besturen, voornamelijk omdat de Multiplus op leeftijd is (+/- 15 jaar) en daarom nog geen faciliteiten heeft voor externe besturing. Hier heb uitstekende adviezen en hulp voor gekregen van Blue Powershop in Schoonhoven. Een bekende mede-forummer alhier heeft namens Victron gezorgd voor een firmware update van mijn Multiplus zodat er onder andere een ATC (Allow to Charge) ingang beschikbaar komt waarmee ik de Multiplus toestemming kan geven om te laden ofwel het laden te beeindigen bij volle accu. Ook hebben we uitgebreid gecommuniceerd over de instellingen die na de firmware update gemaakt konden worden. Om de ATC te besturen is het installeren van een Assistent in de omvormer noodzakelijk. Daarom hier ook even een pluim voor Aquanaut en Blue Powershop Schoonhoven. Zonder de informatie en hulp van Blue Powershop zou het me niet gelukt zijn om de Victron apparatuur geschikt te maken.

De laatste drempel was de forse Dynamo die ook zijn werk moet blijven doen ook wanneer we de omvormer onderweg wat zwaarder belasten met huishoudelijke apparatuur. De oplossing was eigenlijk eenvoudig maar ik heb dit wel voorgelegd aan technical support van Mastervolt. Mag ik de Alpha Pro B regelaar gewoon uitschakelen door een besturingsdraad te onderbreken? Deze besturingsdraad kan ik onderbreken met een relais op de RaspberryPi zodra de software constateert dat de accu vol is. Hier kleefden geen bezwaren aan en dit is dus zo gerealiseerd. Ik heb op de RaspberryPi tevens een web-app ontwikkeld waarmee ik de laadapparatuur per stuk ook handmatig aan of uit kan schakelen.

Nu in de praktijk proefdraaien, allerlei situaties testen. Belangrijk is de Blue-Solar lader, wordt die vanzelf ingeschakeld wanneer het nivo van de accu onder een bepaalde grens komt? Voorlopig heb ik allerlei grenzen in software en apparaten redelijk veilig ingesteld. Een maandje testen en dan hopelijk vaststellen dat ik een Low-budget LifePo4 accu heb gerealiseerd die slechts weinig meer kostte dan de twee loodzware 180Ah loodzuur bakken.