Min konvertering til Lithium (og Cerbo) – af Stefanie

Yacht Taku Moe - elektrisk ombygning

Sejlere og eventyrere af fritidskøretøjer vil huske Stefanies sidste års blog, med titlen Sejling med Signal K.

Her beskrev hun sin implementering af datakommunikationsforbindelse – lader hendes yachts forskellige elektroniske enheder tale med hinanden …og med hende. 

Under Lockdown har hun igen haft travlt – konverterer sin yacht til Lithium og udforsker det omfattende udvalg af kommunikationsporte på hendes nye Cerbo GX som ligger i hjertet af dette system.

Først og fremmest fortæller hun os – Hvorfor lithium?

• Næsten det dobbelte af den brugbare energi med samme kapacitet
• høj energitæthed
• Op til 70 % vægtbesparelse sammenlignet med blysyrebatterier
• næsten tabsfri opladning af lithiumbatterierne (99 % effektivitet)
• høje opladnings- og afladningsstrømme (ideel til induktiv madlavning uden for nettet )
• meget lav selvafladning
• betydelig forlænget levetid med op til 5000 opladningscyklusser
• absolut vedligeholdelsesfri
• gør gas ombord overflødigt (induktionsmagning – ingen propan får mig til at føle mig meget mere sikker)

 Stefanie citerer også argumenter imod en konvertering:

• høje investeringsomkostninger, der kun vil betale sig selv over årene
• væsentligt øget installationsindsats
• Kan ikke oplades ved temperaturer under 5°C
• har brug for et arsenal af sikkerhedsforanstaltninger
• gammel opladningsteknologi er delvis ikke længere brugbar

Stefanie siger: For os, fordelene opvejede ulemperne, da jeg er fortrolig med teknologien og selv kan udføre installationen. Det sparer mange penge og tid. Derudover stoler jeg på ingen mere end mig selv .

På havet, under sejl genererer Stefanie strøm fra en solcelle, der tilbyder 510Wp – som hun kan udvide med et bærbart array, der tilbyder yderligere 200Wp, som hun implementerer på overskyede dage. Når hun kører, kommer hendes kraft fra en Balmar 6-serie 100A generator.  Vi vil høre om hendes generatorinstallation, og hvordan hun styrer al den opladningskraft, om et par uger.

I denne uge beskriver hun generøst hele sin installation og begrundelsen bag hendes valg:

…I slutningen af ​​januar besøgte Heike og jeg Boot i Düsseldorf for at få fat i et par manglende varer, men især for at lede efter en leverandør til eftermonteringen
Victron Energy-mærket var indlysende fra starten, fordi jeg kun har haft de bedste oplevelser med Victron. Jeg har ikke erfaring med konkurrencen, for eksempel Mastervolt, men jeg sværger til Victron. Derudover tester jeg af og til ny firmware til Victron på forskellige enheder og mener at der ikke kan findes bedre support. Hvilken producent har allerede et så stort fællesskab og reagerer på fejl med en øjeblikkelig opdatering? Det meste er nu endda open source.

Vi havde kontakt med Transwatt GmbH fra Soest for nogle år siden, da Lunatronic udstyrede os med Victron udstyr og AGM-batterier. De var altid kontaktperson #1 for små problemer. Transwatt havde også en stand på messen, så vi mødte deres administrerende direktør, Mr. Mischkowski, til en diskussion. Da jeg havde klare ideer om det nye system, blev det rå design hurtigt skabt. Jeg har senere skitseret flere detaljer i et diagram.

Kringdiagram over den nye installation

På trods af Corona blev leveringen leveret næsten til tiden i begyndelsen af ​​maj. Alene antallet af komponenter fik mig til at sluge hårdt. Skal det hele med ombord? Hvor?
Selvfølgelig havde jeg tænkt over det på forhånd, men det bliver først virkeligt, når du har alt foran dig.

< br>AGM batteribanken inklusive opladningsteknologi, inverter osv. blev hurtigt fjernet, og jeg var i stand til at starte installationen.

Først sænkede jeg de fire Victron SmartLithium 12.8 100Ah ind i batterirummet. Mens et af de fire AGM-batterier vejede 33 kg, var de nye kun 15 kg. Selv med min hårdt beskadigede ryg, er det stadig overskueligt. Pladsbesparelserne er også enorme, når du sammenligner de to installationer:

Før – med generalforsamling

Efter – det nye lithium

Hvert af de fire lithiumbatterier går til en Lynx Power In. Alle kabler, positive og negative, har nøjagtig samme længde. Dette er især vigtigt, fordi lithiums indre modstand er meget lille. Eventuel yderligere modstand – det være sig på grund af forskellige kabellængder, dårligt pressede rørformede kabelsko eller forkert skruede kontakter / korrosion – lægger op og skaber ubalance. De positive forbindelser er hver beskyttet med en 150A ANL sikring. En parallelforbindelse kan naturligvis også lettere implementeres. Men det var særligt vigtigt for mig at gøre systemet nogenlunde klart og sikre det. Dette fungerer særligt godt med Lynx Distributor eller Lynx Power In (kan nemt konverteres som distributør).

Alle batterikabler af nøjagtig samme længde til den første Lynx-distributør

Mellem en anden Lynx Power In, BMV-702< /a>'s shunt er på den negative side og en hovedbatterikontakt på den positive side. Hovedbatteriafbryder under salonkøjen? Ja rigtigt. Med denne switch kan jeg lukke hele systemet ned. Det ville f.eks. være vigtigt, når du servicerer MultiPlus< /a> eller andre systemkomponenter; eller når vi forlader skibet i en længere periode. I sidstnævnte tilfælde bør absolut intet være fastgjort til batterierne. Med en absolut minimal selvafladningshastighed er dette den bedste måde at beskytte batterierne på under dit fravær. Ellers har overvågningssystemet dog brug for elektricitet, og intet ville være værre i det lange løb, end hvis nogen ved et uheld tændte eller slukker denne kontakt “bare for sjovs skyld”. Som udgangspunkt er kontakten dog altid tændt.
Jeg konverterede også den anden Lynx Power In til en distributør. Tilsluttet er der blandt andet alle opladere (Victron SmartSolar MPPT 150/35 og 75/15; Victron Orion Tr-smart 12/12-18; Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50), samt output til belastningerne på kontaktpanelet på Taku Moe.

Anden Lynx-fordeler med shunt under de sorte polkapper og serviceafbryderkontakt

Alle 12V-forbrugere (med undtagelse af Victron VE.Bus BMS) køres via en Victron Smart BatteryProtect 12V / 220Ah. Hvis cellespændingen er for lav – som i værste fald også kan ende fatalt for de dyre lithiumbatterier – VE.Bus BMS med dens “Load Disconnect” sikrer, at alle belastninger er slukket, og at batterierne ikke aflades yderligere. Først når en justerbar cellespænding genoprettes, tændes forbrugerne igen.
Ikke et rart scenario, men absolut nødvendigt. Hvis cellespændingen er for lav, bør det dog være en absolut undtagelse, hvilket 1. ikke kommer som en overraskelse, hvis man har sit system under kontrol og 2. ikke reelt bringer skibets eller besætningens sikkerhed i fare, selv hvis der ikke er mere strøm ombord. Selvfølgelig er autopiloten, plotteren og alle dens pårørende om bord uundværlige, men i en nødsituation kan vi undvære dem – i det mindste i kort tid, hvor enten det defekte batteri fjernes fra systemet, eller fejlen er blevet elimineret.

SmartSolar MPPT solopladningscontroller, Smart BatteryProtect 6520A og styreenheden Cerbo GX

Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50, vores inverter og landstrømoplader på samme tid, er også forbundet til den anden Lynx Power In. Med op til 120A ladestrøm oplades batterierne på forbløffende kort tid
VE.Bus BMS er tilsluttet en såkaldt AC Netdetektor. Sidstnævnte registrerer en eksisterende landstrømsforbindelse og tænder, styret via VE.Bus BMS, MultiPlus's oplader, hvis cellespændingen er for lav. Ellers forsyner inverteren os pålideligt med op til 3kW strøm fra lithiumbatterierne. Nok til induktiv madlavning eller andre strømkrævende 230V enheder.

Vores kraftværk – Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50

Til mindre AC-belastninger installerede jeg en Victron Phoenix 12/375 inverter. Det fungerer meget mere effektivt med små forbrugere (laptopopladere osv.).

Phoenix 12/375 til de små AC-forbrugere

Næsten alle enheder er tilsluttet Victron Cerbo GX. Cerbo er ligesom vores kontrol- og informationscenter. Via GX Touch 50  ;display, alle relevante værdier kan læses med det samme, og i nogle tilfælde kan enheder tændes og slukkes, og deres parametre ændres.
Cerbo GX har et komplet arsenal af forskellige ind- og udgange og er altid tilgængelig via internettet med vores skibsrouter. Så vi har næsten fuld kontrol over processerne i skibet med hensyn til det elektriske system.

Victron Cerbo GX har forskellige forbindelser 3x VE.Direct – 3x USB 2.0 – HDMI – 2x VE.Bus – 4x VE.Can (RJ45) – 2x potentialfri relæer – 4x digitale indgange – 4x temperatursensorindgange – 4x ohmske indgange f.eks. til brændstofsensor – 1x Ethernet – Wi-Fi – BlueTooth

Victron har løbende udviklet VenusOS gennem de sidste par år. Der findes nu også en version med det såkaldte “stort billede”. Ud over selve VenusOS-operativsystemet indeholder denne version også en implementeret version af Node-Red og Signal K.
Sidste år gjorde jeg en stor indsats for at muliggøre den mest komplette kontrol og overvågning af skibets navigationsdata og elektronik med Raspberry Pi’s, nu er alt dette gjort af Cerbo GX! Og hvis en funktion endnu ikke er implementeret, sker det normalt i den næste firmwareopdatering, eller du leger med Node-Red og bygger selv funktionen.

VenusOS med det “store billede” og Signal K samt Node-Red

Cerbo GX er forbundet direkte til NMEA2000-netværket via en af ​​VE.CAN-portene, så al data fra NMEA2000 også er tilgængelig på vores iPhones / MacBooks via Signal K. Derudover leverer Cerbo også Victron-systemets data på tilsluttede batterier, laderegulatorer og lignende. Klar til kortplotteren. Moderne MFD'er har allerede integreret Victron HTML5-appen for at modtage information om Victron-systemet på kortplotteren. Ældre MFD'er kan på den anden side tilbyde maksimal batterispænding og strøm. Under alle omstændigheder forsvandt Raspberry Pi'erne i mølkassen. I hvert fald indtil jeg kan komme i tanke om noget nyt at bruge
Dagen er forbi med at tilpasse signal K til systemet i vid udstrækning eller møjsommeligt programmere det. De fleste data er automatisk tilgængelige, for eksempel i WilhelmSK APP. Plug and play.

HTML5-appen fra VenusOS præsenterer sig selv på en lignende måde på en moderne kortplotter, iPhone, MacBook osv.

>< br>
Kun et lille udvalg af visningsmuligheder – WilhelmSK på iPad

 

eller via en sikker VPN-forbindelse hjemmefra med iPhone

Victron GX Touch 50 – alle vigtige systemdata på et øjeblik

4x Victron SmartLithium 12.8 100Ah som forbrugerbank og 1x Victron AGM 110Ah som startbatteri og til bovpropellen Den lille sorte boks øverst til venstre er VE.Bus BMS. Det beskytter batterierne og deres individuelle celler mod overspænding, underspænding og temperatur

Et af SmartLithium-batterierne ved “balancering”

Det var i bund og grund det med konverteringen. Det hele tog lidt tid, men installationen var også meget sjov.

I næste indlæg går det dog lidt længere. Vores gode gamle generator skal byttes til en højtydende generator.

Jeg vil især gerne takke Victron Energy, Transwatt GmbH med Mr. Wischkowski og Mr. Hupfeld for den store støtte til at realisere dette projekt.

Tysktalende vil bestemt gerne følge Stefanie’s blog.