Lithium AGM:n tilalle

[toxi]

Starttiakkuun jää vain moottoriin liittyvät sähköt. Kaikki muu sen toisen akun perään. Näitä kahta ei yhdistä muu kuin asiansa osaava DC-DC-laturi. Ei kovinkaan paha tapaus. Lähinnä vanhojen johtosykeröiden selkeyttämistä ja siirtämistä.

Itse muutin kytkennät kuten yllä sekä laitoin päävirtakatkaisijan miinus-puolelle. Tällöin riittää yksi katkaisija ja kaikki sähköt häviää sitä kääntämällä.

[Ari]

Entä maasähkö? Eikö lifepo-akkua sitten saisi ladattua ollenkaan muuten kuin koneella? Se olisi huonompi homma.

Lisäksi aurinkopaneeli jää mysteeriksi: putoaako se tästä yhtälöstä pois?

Kun DC-DC laturi on päällä, niin se lataa starttiakun kautta lipoa aina kun sille ohjelmoidut latauksen käynnistymisen ehdot täyttyvät. Minulla ja Jukalla on maasähkö vain starttiakun lataamiseen ja sitä kautta lipolle. Siinä pärjää ihan starttiakun tyypille sopivalla peruslaturilla. Minulla on aurinko suoraan lipolle. Sitä latausta ei ole mitään järkeä ohjata starttiakun ja toisen laturin kautta vaan suoraan lipolle. Aurinkosäädin on joka tapauksessa hyvä valita niin, että se osaa ladata myös lipoa.

Kiitos! Täytyypä kevään tullen suorittaa nämä askartelut tähän tapaan, ja tässä talven aikana suunnitella ja hommata kaikki valmiiksi.

Eli LiFePo-akun päälle riittäisi DC-DC-laturi ja MPPT-säädin? Säädin ei olisi lainkaan liitettynä starttipuoleen? Kelpaako vanha maasähköjärjestelmä?

Jääkö mitään virkaa 1-2-both-valintakytkimelle vai pitääkö hommata yksinkertainen päävirtakatkaisin mallia on-off?

Yhden lyijyakun ostan pikapuoliin, koska ikäloppu kaksikko vaikuttaa olevan sen verran heikossa hapessa, että ne eivät taida enää jaksaa kunnolla latautua. Veneellä muutamia viime toimenpiteitä puuhaillessa on alkanut hirvittää, milloin lämmitin imaisee ne tyhjiin

[Ari]

Starttiakkuun jää vain moottoriin liittyvät sähköt. Kaikki muu sen toisen akun perään. Näitä kahta ei yhdistä muu kuin asiansa osaava DC-DC-laturi. Ei kovinkaan paha tapaus. Lähinnä vanhojen johtosykeröiden selkeyttämistä ja siirtämistä.

Itse muutin kytkennät kuten yllä sekä laitoin päävirtakatkaisijan miinus-puolelle. Tällöin riittää yksi katkaisija ja kaikki sähköt häviää sitä kääntämällä.

Kiitos! Tämä selventää lisää. Eli joutaako wanha 1-2-both-kytkin mäkeen ja sen tilalle suoraviivainen päävirtakatkaisija tuohon tapaan? Jääkö mitään tarvetta valita mistään syystä erikseen starttiakku tai hupiakku? Vai onko täysi varmuus, että vain hupiakku on käytössä, kun konetta ei aiota käyttää?

[toxi]

Starttiakkuun jää vain moottoriin liittyvät sähköt. Kaikki muu sen toisen akun perään. Näitä kahta ei yhdistä muu kuin asiansa osaava DC-DC-laturi. Ei kovinkaan paha tapaus. Lähinnä vanhojen johtosykeröiden selkeyttämistä ja siirtämistä.

Itse muutin kytkennät kuten yllä sekä laitoin päävirtakatkaisijan miinus-puolelle. Tällöin riittää yksi katkaisija ja kaikki sähköt häviää sitä kääntämällä.

Kiitos! Tämä selventää lisää. Eli joutaako wanha 1-2-both-kytkin mäkeen ja sen tilalle suoraviivainen päävirtakatkaisija tuohon tapaan? Jääkö mitään tarvetta valita mistään syystä erikseen starttiakku tai hupiakku? Vai onko täysi varmuus, että vain hupiakku on käytössä, kun konetta ei aiota käyttää?

Minä jätin vannhan 1-2-both-kytkimen kun se on nätisti asennettu mutta käytössä on vain off ja 1. Periaatteessa ei ole tarvetta tuolle valintamahdollisuudelle niin kauan kun kaikki on kunnossa eikä minulla sellaista ole. Viime kesänä tosin tuli tilanne vastaan jonka johdosta aion laittaa toisen päävirtakatkaisijan jolla saan akut rinnakkain ja koneen käyntiin hupiakun voimalla.
Kävi sellainen tapaus että huomasin laturin merkkivalon palaavan mutta ajattelin että eipä tuo haittaa. Matkaa on 3 tuntia koneella, hupiakut täynnä ja yanmar ei sähköä kaipaile käydäkseen joten ajetaan perille ja ihmetellän sitten mikä mättää. Ongelma oli että konetilan äänieristeestä irronnut pala oli mennyt laturin hihnan väliin ja pullauttanut hihnan pois paikoiltaan. Vika oli helppo korjata, hihnassa ei mitään nirhaumaa jne. mutta kun piti käynnistää kone niin ei kuulunut pihaustakaan. Osoittautui että toi mun laturi kuluttaa ihan pirusti sähköä "sytytysvirta" päällä. Yleensähän roottorin esimagnetointi tehdään sillä virralla mikä kulkee sen latauksen merkkivalon kautta, ja se ei todellakaan tyhjennä akkua 3:ssa tunnissa, mutta tähän laturiin on pitänyt tuoda erillinen plussa joka oletettavasti menee säätimen läpi roottorin magnetointikäämiin ja siten syö aikalailla paljon virtaa.
No lopputuloksena oli että hupiakuissa hönkää vaikka kuinka, starttiakku tyhjä ja ei mitään keinoa millä yhdistää niitä.

Käyntiin laitoin lainaamalla kahden hupiakun välisen siltajohdon jolla sain toiselta hupiakulta starttille käynnistysvirtaa mutta mulla akut niin hankalassa paikassa että ensi kesäksi laitan kytkimen tuohon väliin.

[harald]

Nyt tuli 10 kautta täyteen tuolla puuilon AGM-akulla ja nyt sorruin ja tilasin EVE 280 Ah Grade A- kennoja 4 kpl ja JK BMS 200A jossa 2 A aktiivibalansointi, CAN-väylää ja lämmityskin löytyisi. Maksoi yhteensä joku ~350 €.

https://eu.nkon.nl/rechargeable/lifepo4 ... eaded.html

[harald]

Kennot tuli. Erinomaisen flätit kennot oli, ja jännite-ero noissa oli ihan olematon ensimmäisen latauksen aikana. Alle 2 mV. Kennot maksoi nkon.nk paikasta 60 € / kpl niin nämä kennot maksoi itse asiassa vähemmän kuin 10 vuoden takainen AGM-akku.

Latailin labravirtalähteellä kun oikeaa laturia ei vielä ole, varmaan tulee Victronin Smart IP67 25 A laturi koska sulovilen. Olisi tietenkin kiva saada Victron Cerbon kanssa puhuva laturi, mutta se on käytännössä pienin Multiplus invertteri joka olisi siihen kykenevä ja se on tuplahintainen. En tarvitse invertteriä.

Vanha AGM jonka ostin 2015 Puuilosta on nyt saatu veneestä alas ja testit ajettua. Nimellisestä 220 Ah kapasiteetistä on enää ~150 Ah jäljellä @ C/20. Eikä se enää puoliksi purkautuneena enää jaksanut oikein käynnistää konetta, jolloin huomasin että ei se 10 v vanha starttiakkukaan ollut enää yksin kykenevä. Ja tuollaisesta 150 Ah lyijyakusta ei sovi purkaa kuin 80 - 100 Ah ettei se kuole vielä lisää. Olen kyllä tyytyväinen tuohon Puuilon akkuun, 249 € maksoi silloin ja 10 vuotta on ihan hyvä käyttöikä akulle. En ostaisi lyijyakkua enää, jos ei ole pakkastarpeita. Silloinkin katsoisin Li-akun lämmitystä ennemmin kuin lyijyä.

JK BMS on hieno laite, joskin sen marine-uskottavuus on vähän kyseenalainen. PItää huomioida asennuksessa että kovin kosteaan se ei sovi. Laittessa on aktiivinen 2 A balansseri (jota ei toistaiseksi ole tarvittukaan kun kennot on niin tasaisia), lämmityksen ohjaus, CAN-väylä, erilliset lataus- ja purkupiirit FET:eillä toteutettuna, 200 A virrankesto (300 A minuutin verran) ja maksaa alle satasen.

Nuo LiFePO₄-kennot ovat kyllä todella paljon pienemmät kapasiteettiinsa nähden. AGM 220 Ah painaa 60 kg ja neljä tällaista ~20. Tilavuudessakin on eroa, ehkä kolmannksen AGM-akusta. Taida yritää asentaa nämä samaan paikkaan patjan alle ja BMS päällimmäkseksi ettei pilssin pohjasakka kovin helposti pääse kiinni. Tilaa taitaa olla sen verran käytettävissä alaspäin nyt kun paketti on pinta-alaltaan niin paljon pienempi, se antaisi korkeudessa mahdollisuuden laittaa BMS siihen paketin päälle.

Nyt on on uudet kennot ladattu, ja eka purkaustesti menossa. Katsotaan saanko ne 300 Ah noista. Lataus 10 A virralla kesti vuorokauden.

Sain sen JK BMS:än RS-485 USB-kalikalla kiinni mun raspberryyn jossa pyörii Victronin Venus OS, eli se on köyhän miehen Cerbo GX. Sen sain vuorostaan liitettyä Victronin VRM-portaaliin niin nyt pystyy seuraamaan akun elämää käppyröineen netistä vaikkei veneessä olisikaan.

[harald]

Jäi se VRM kuvankaappaus pois

Vielä on moottorin lataus vähän auki. Latausreleellä ja Sterlingin säätimellä ajattelin kokeilla nyt alkukaudesta. Se 35 A ei todennäköisesti pala kun sen teho on niin pieni.

[harald]

Testeri sanoi että akustossa on 300 Ah kapasiteetti, tähän pitää olla tyytyväinen kun kennojen ilmoitettu kapasiteetti on 280 Ah. Tuon 300 tuloksen tekee paremmaksi sen että se on saavutettu akussa jossa on monta kennoa, heikoin kenno määritttää koko akuston kapasiteetin käytännössä.

Purun aikana erot kennojen välissä vain ~3 mV, joka on erinomainen tulos. Vasta aivan loppupäässä kasvoi tuo ero noin 120 mV:iin, mutta heti kun rupesi lataamaan kurosi kennot itsensä kasaan ja olivat taas ~3 mV tasolla koko matkan täyteen asti. PItää ajaa vielä toinen testi nyt kun BMS on tietoinen oikeasta kapasiteetista mutta yhden testin ajaminen kestää pari vuorokautta.

[Guest]

Mukavasti ovat kennojen hinnat tulleet vuoden aikana alas. Hankin samat kennot tasan vuosi sitten Basen Green:iltä ja maksoin neljästä kennosta 350€. Nyt saa siis BMS:n kaupan päälle. Tuon samaisen 200A JK:n ostin Alilta Black Friday -tarjouksena noin 80 eurolla.
Minulla asennuspaikka oli ahdas, joten paketoin kennot mahdollisimman ohuesti (ja halvalla). Puristin kennot, joiden väliin tuli hintaan sisältyneet epoksilevyt, kahden tukevan plexilevyn väliin ja käärin kokonaisuuden ensin tiukasti kapton-teipillä ja sen jälkeen vielä Gorilla-teipillä. BMS:lle tein tuuletetun plexitaskun toiseen päätyyn. Uskoisin, että teippaus pitää sisällön riittävän kuivana.
Moottorina mulla on Sole 26 ja 40A vakiolaturin perässä on fettijakaja, joten starttiakku on aina laturin kuormana. Varauduin laturin lämpenemiseen siten, että lisäsin hupiakun haaraan Victron Battery Protect:in kytkimeksi, jota ohjaan omalla virityksellä, joka mittaa laturin lämpötilaa sekä litiumakun jännitettä. Hupiakun lataus keskeytyy, kun laturin lämpötila ylittää 100 astetta tai akkujännite ylittää 14.2V. Lisäksi litium saa latausta auringosta.
Tuo laturin lämpösuojaus tuntuu hyvinkin tarpeelliselta. Lämpötila nousee nopeasti sataan asteeseen, jolloin lataus keskeytyy ja jatkuu taas uudelleen, kun laturi on jäähtynyt kymmenisen astetta. Elegantimpi ratkaisu olisi lämpötilaohjattu latausrele, tai sitten sopivan kokoinen DC/DC-muuttaja fettijakajan sijasta. Toisaalta hyvin tämä budjettiratkaisukin on asiansa hoitanut. Viime kesänä ei tarvinnut maasähköön kytkeytyä kertaakaan.

t. Matti

[harald]

Tuota laturin lämpötilaohjausta mietin itsekin. Sen lisäksi olisi hyvä pystyä säätämään latausta kierrosluvun mukaan, esimerkiksi täydet lataukset vasta 2000 rpm jälkeen. Jos se lataussäädin vielä tottelisin Victronin Cerboa ja lopettaisi latauksen kun akku on täyttymässä niin vielä parempi. Tällaisia ohjauksia on tietääkseni vain kaksi, Wakespeed WS500 (ja sen klooni) sekä Arco Zeus. Ja kolmas on tekeillä, Opensource projekti Open Source Arduino Alternator Regulator. Myös https://xengineering.net/

Nuo kaksi edellämainittua maksavat sen ~800 €, ja jälkimmäinenkin ilmeisesti jossain 300 paikkeilla. Tuolla hinnalla saa DC-DC laturin, mutta sekään ei seuraa laturin lämpötilaa, eikä se osaa himmata kun kone on vapaalla ja käyttäjä haluaa lisätä kierroksia.

Yhdessä foorumissa on kaverilla 1GM koneessa 60 A laturi kiinni, ja se toimii hyvin joko niin että se lataa täydet (lämpötilarajoitinta vastaan) vasta kun kierrokset ovat yli tietyn rajan tai sitten siinä on erityinen generator mode jolloin se lataa aina täysiä (ilmeisesti kun ei ajeta koneella).

Vielä on vähän auki miten itse toteutan konelatauksen, mutta ei tuo nykyinen Sterlingin säädin niin hullulta vaikuta 14,4V/13,65V säädöillään. Latausrele startti- ja lifepoakun väliin on plan A nyt tällä hetkellä. Pitäisi vain saada aikaan joku lämpötilasuoja (klixonilla?) mutta silloin pitäisi melkein avata laturi ja tuoda sen sisäisen laturin karvat ulos jotta ne saa joko säädettyä tai katkaistua. Onnistuukohan edes katkaisu sen jälkeen kun laturi on jo energoitu?

Tuo laturi taitaa ylikuumeta ihan omalla säätimellään jo. Eli ei auta että sammuttaisin Sterlingsäätimen. PWM-säädin roottorin johtoon kiinni ja vähän koodailua

Paljon opittavaa tässä aiheessa vielä. FEneilyä parhaimmillan.

Kerro Matti lisää siitä sinun omasta virityksestäsi.

Just tuli BF tarjouksesta ostettua Victronin Smart Charger IP67 12V/25A, toivottavasti ei ole turha laite

[Guest]

Kerro Matti lisää siitä sinun omasta virityksestäsi.

Rakentelin tuon viritykseni komponenteista, joita löysin miljoonalaatikon pohjalta. Pari oparia komparaattoreina ja AD590 mittaamassa laturin pintalämpötilaa. Mietin myöskin sitä vaihtoehtoa, että olisin pätkinyt laturin magnetointia, mutta päädyin kuitenkin katkomaan hupiakun latausvirtaa. Eipä tarvinnut availla laturia. Uskoisin, että ideasi pätkiä magnetointivirtaa klixonilla toimisi kyllä.
Mietin myöskin Arduino-pohjaista lataussäädintä, mutta en uskaltanut lähteä sille tielle. Pelkäsin että se olisi vaatinut liikaa virittelyä ja testailua. Yksi Arduino on kuitenkin tulossa käyttöön ensi kesäksi. Kyllästyin siihen että Nexuksen lokianturi takkuaa aina loppukesästä, joten aion korvata sen Arduinolla, joka tuottaa pulsseja Nexus serverille gps-nopeuden pohjalta. Oma serverini on niin vanha ettei se osaa käyttää NMEA:n kautta saamaansa nopeustietoa tosituulen laskentaan. Vähän uudemmat ilmeisesti osaavat senkin.

Matti, sy Taika

ps. Oma veneeni ei ole Fene, mutta vierailen täällä toisinaan, koska täällä
puhutaan asiaa ja vieläpä asiallisesti, mikä alkaa somemaailmassa olla melko harvinaista

[harald]

Nty on vähän kokemusta akun toiminnasta. Energiaa on kyllä (4 kWh), kolmen viikon kokeilun jälkeen akku on pyörinyt siinä 70-85% välillä joka oli tavoitekin. Aurinkopaneeli kytkettynä, en ole käyttänyt maasähkölaturia vielä ollenkaan.

Enää ei jännitä lämmittimen käyttö pidempään (mitä nyt dieseliä menee hurjaan tahtiin kun ulkona on vain 2°C), ei ehkä niinkään sähkön riittävyyden takia vaan nimenomaan sen takia että nyt on paljon parempi seuranta ja tiedän paljon suuremmalla tarkkuudella paljonko akussa on energiaa jäljellä kiitos Victronin shuntin. Se että VenusOS työntää pilvipalveluun dataa on myös ihan kiva, joskin sähköä menee melkein saman verran kuin jääkaappiin.

Ensin oli tarkoitus teräspannoilla pitää akkupakka puristuksissa mutta totesin että mun maksimivirroilla 0.1C niin ei tarvitse. Halusin myös koteloida akun ja etenkin BMS:än paremmin kun etenkin se BMS ei ole oikein marine-laatua. Tarttui kätösiin tällainen akkulaatikko ;



Tähän sai helposti mahtumaan sekä akkukennot, välissä olevat Ikean leikkulaudat, BMS, johdot sekä Raspberry Pi 3b CAN-hatulla. Lopputuloksena voin nyt ottaa SSH:llä yhteyttä akun sisään jos haluan Ja raspberryssä pyörivä Victron Venus OS tarjoaa todella monipuolisen käyttöliittymän lisäksi kaiken datan nettiin pilvipalveluun. Tätä on tarkoitus laajentaa vielä lämpötila- ja tankkiantureilla sekä relemoduulilla.

Starttiakku vaihtui Vartan 50Ah/540A AGM:ään, kunhan ensin kokeilin ostaa Motonetin hyllystä vanhan Exide akun jossa oli vain 5,6 volttia. Kun kävin viimeksi Motonetissä samat akut oli hyllyssä vielä sellainen malli jota Exide ei ole tehnyt pitkään aikaan. Starttiakku tuli nyt suoraan starttiin kiinni, ja samalla vaihtui melkein poikki palanut laturin ja startin yhdistävä johto. Starttiakun miinusnapaan tuli irroittava ruuvi jolla virrat saa pois tarvittaessa. Starttiakkuhan on Charlottassa pentrin alla.

Lithium menee nyt 60 A sulakkken läpi mittaritaululle ja kuluttajille. Varmaan 10 A sulake riittäisi. Vanha Nasa marinen akkumonitor siirtyi starttiakun valvojaksi, joskin sen kulutus on sen verran iso että kuluttaa starttiakkua turhan paljon. Taidan laittaa vipukytkimenkin sille että saa pois käytöstä.

Konelataus tapahtuu nyt niin että Victronin Li-Ct latausrele on kytketty startti- ja litiumakun väliin. Sen ohjausvirta tulee kytkimen kautta, joten voin halutessani kiihdytellä ja jarrutella äkäisellä koneella satamassa ilman litiumin latausta ja sitten kun on matkakierrokset päällä voin kytkeä latauksen päälle.

Laturi lämpenee tunnin ajossa noin 115°C-een joka on aika normi lämpötila kuormitetulle laturille. Kävin just hakemassa 120°C lämmöstä aukeavan klixonin joka tulee mittausanturin kanssa laturin runkoon kiinni ja ohjausvirta tulee tämän kautta niin että lataus katkeaa jos laturin lämpeää yli 120°C-seksi. Klixon kytketyy taas @ 98°C, ja kun seurasin lämpökameralla niin laturi viilenee kyllä todella nopeasti jos ei lataa litiumia.

Lupaavalta vaikuttaa! Noin 400 € projekti, paljon paljon halvempi kuin silloin kun tämä ketju aloitettiin. Nyt saa siis 48V 15 kWh akkupaketin alle tonnin joten sähkömoottorikin alkaa olemaan varteenotettava vaihtoehto.

Pidin tästä vuosikokouksessa pienen esitelmän.

Kiitokset Cagelle puristus- ja katkaisupihtien lainasta taas kerran.

Tuolla Sterlingin lataussäätimellä ei varmaan tee mitään, se lataa aivan täydet ilmankin. Varmaan akkujen täyttyessä se varmemmin siirtyy float tilaan, mutta jää nähtäväksi. Aivan täyttä 35 A en saa laturista koko ajan, onkohan laturissa joku lämpötilan mukaan säätyvä komponentti käämien lisäksi? VAi haistaako säädin että AGM on täyttymässä ja sen takia himmailee, ei kai? Pitää miettiä ja testailla.

[harald]

Lisätään vielä tuosta Victronin Li-Ct releestä sen verran että se siis lataa starttiakkua, jos litiumin jännite on yli 13,4 V. Ja päinvastoin. Eli jos vai jommassa kummassa akussa on lataus päällä niin molemmat akut latautuvat. Paitsi jos on kuten nyt hiukan pilvistä niin paneeli jaksaa nostaan litiumin jännitteen yli sen kynnyksen mutta virta ei riitä lataamaan AGM;ää vaan osa latauksesta otetaan litiumista. Ehkä hyvä niin, mutta voin myös jättää kytkimen off-asentoon kun jätän veneen.

Sen lisäksi releessä on boost-toiminto. Jos pätkäisen vivulla sähkön kahdesti niin että rele näkee yhden lyhyen ylösvedon kytkee se akut rinnan 30 sekunniksi niin että saa koneen käyntiin ja litium auttaa.

Rele kytkeytyy irti jos jomman kumman akun jännite laskee alle 13,2 volttia. Käytännössä kun litium laskee tuon alle. Tarkemmin;

Code: Select all

Li-Ct connects;

13,4V < V < 13,7V: 120 s
13,7V < V < 13,9V: 30 s
V > 13,9V: 4 s

Disconnects;

13,3V < V < 13,2V: 10 s
V < 13,2V: immediate

[harald]

Rahaa tuollaiseen menee vähintään ;

• 4 kennoa 240 € https://eu.nkon.nl
• JK BMS 80 €
• Ikea leikkuulaudat ja johtoja ~20€
• Akkuboksi 70 € (tuolta saa tilattu BMS:n samalla)

Yhteensä 410 €

Tarkka BMS malli on JK BMS B2A8S20P-HC eli tukee myös kennojen lämmitystä sekä CAN-väylää. Saa mm akkula.fi-stä 137 € tai Jikongin verkkokaupasta 80 €.

Markkinoille on tulossa 300 A malli joka kiinnostaa, mutta on minulle tarpeeton parannus tällä hetkellä. Sen voi tosin päivitää softaltaan jos tulee tarvetta. Itse asiassa 100 A malli riittäisi hyvin, tai jopa pienempikin mutta hintaero noissa on yksittäisissä euroissa niin miksei?

Suosittelen Victron shunttia ~100 €. Se mittaa paljon tarkemmin pieniä virtoja kuin BMS. BMS:lläkin pärjää, sillä käytännössä veneessä on sen verran kulutusta kun sitä käytetään että se laskee oikein mutta räikeimmilään BMS:n mielestä akku on 90% ja shuntti 30%.

Lisäämällä VE-direct USB-piuhan ja raspberryn (tori.fi 30 €) saa sitten melko hyvän integroidun järjestelmän joka juttelee Victronin pilvipalvelun kanssa (vaatii tietenkin nettiyhteyden veneeseen mutta sellainen meillä kaikila jo on, onhan?). Näytöksi joku vanha android päd ja Victronin GX Display softa