Mi conversión al litio (y a Cerbo) – por Stefanie

Yate Taku Moe - reacondicionamiento eléctrico

Los marineros y aventureros de vehículos recreativos recordarán el blog de Stefanie el año pasado, titulado Navegando con Signal K.

En él, describió su implementación de conectividad de comunicaciones de datos: permitiendo que los diversos dispositivos electrónicos de su yate se comuniquen entre sí... y con ella.

Durante el encierro, ella ha estado ocupada nuevamente; convirtiendo su yate a litio y explorando la amplia gama de puertos de comunicación en su nuevo Cerbo GX que se encuentra en el corazón de este sistema.

En primer lugar, nos dice: ¿Por qué Litio?

• Casi el doble de energía utilizable con la misma capacidad
• alta densidad energética
• Hasta 70 % de ahorro de peso en comparación con las baterías de plomo-ácido
• carga casi sin pérdidas de las baterías de litio (99 % de eficiencia)
• altas corrientes de carga y descarga (ideal para cocción inductiva fuera de la red) )
• muy bajo autodescarga
• vida útil significativamente mayor con hasta 5000 ciclos de carga
• absolutamente libre de mantenimiento
• hace innecesario el gas a bordo (cocción por inducción, sin propano) me hace sentir mucho más segura)

 Stefanie también cita argumentos en contra de una conversión:

• altos costos de inversión que solo pagarán a lo largo de los años
• Esfuerzo de instalación significativamente mayor
• No se puede cargar a temperaturas inferiores a 5 °C
• Necesita un arsenal de medidas de seguridad
• La antigua tecnología de carga ya no se puede utilizar en parte

Stefanie dice: Para nosotros, las ventajas superaron a las desventajas, ya que estoy familiarizada con la tecnología y puedo realizar la instalación yo misma. . Eso ahorra mucho dinero y tiempo. Además, no confío en nadie más que en mí mismo .

En el mar, a vela, Stefanie genera energía a partir de un panel solar que ofrece 510 Wp; que puede aumentar con una matriz portátil que ofrece 200 Wp adicionales, que implementa en días nublados. Cuando conduce, su energía proviene de un alternador Balmar serie 6 de 100 A.  En un par de semanas, escucharemos sobre la instalación de su alternador y cómo controla toda esa potencia de carga.

Esta semana, ella detalla generosamente toda su instalación y el razonamiento. detrás de sus opciones:

…A finales de enero, Heike y yo visitamos Boot en Düsseldorf para conseguir algunos artículos que faltaban, pero sobre todo para buscar un proveedor para el reequipamiento La energía Victron La marca fue obvia desde el principio, porque solo he tenido las mejores experiencias con Victron. No tengo experiencia en la competencia, por ejemplo Mastervolt, pero juro por Victron. Además, de vez en cuando pruebo nuevo firmware para Victron en varios dispositivos y creo que no puede haber mejor soporte. ¿Qué fabricante tiene ya una comunidad tan grande y reacciona ante los errores con una actualización inmediata? La mayor parte ahora es incluso de código abierto.

Tuvimos contacto con Transwatt GmbH de Soest hace unos años cuando Lunatronic nos equipó con Victron equipos y baterías AGM. Siempre fueron la persona de contacto número 1 para pequeños problemas. Transwatt también tuvo un stand en la feria, así que conocimos a su director general, el Sr. Mischkowski, para una discusión. Como tenía las ideas claras sobre el nuevo sistema, el diseño preliminar se creó rápidamente. Más tarde dibujé más detalles en un diagrama.

Diagrama del circuito del nuevo instalación

A pesar de Corona, la entrega se realizó casi a tiempo a principios de mayo. La gran cantidad de componentes me hizo tragar saliva. ¿Se supone que todo eso debe estar incluido? ¿Dónde?
Por supuesto que lo había pensado de antemano, pero sólo se vuelve real cuando lo tienes todo frente a ti.

El banco de baterías AGM que incluye tecnología de carga, inversor, etc. se eliminó rápidamente y pude iniciar la instalación.

Primero hundí los cuatro objetivos Victron SmartLithium 12.8 100Ah en el compartimento de la batería. Mientras que una de las cuatro baterías AGM pesaba 33 kg, las nuevas sólo pesaban 15 kg. Incluso con mi espalda muy dañada, eso todavía es manejable. El ahorro de espacio también es enorme si se comparan las dos instalaciones:

Antes – con AGM

Después – el nuevo Litio

Cada una de las cuatro baterías de litio va a un Entrada de energía Lynx. Todos los cables, positivos y negativos, tienen exactamente la misma longitud. Esto es particularmente importante porque la resistencia interna del litio es muy pequeña. Cualquier resistencia adicional: ya sea por diferentes longitudes de cable, terminales de cable tubulares mal apretados o contactos mal atornillados/corrosión: se suma y crea un desequilibrio. Cada una de las conexiones positivas está protegida con un fusible ANL de 150 A. Por supuesto, también se puede implementar más fácilmente una conexión en paralelo. Pero para mí era especialmente importante que el sistema fuera razonablemente claro y seguro. Esto funciona particularmente bien con el Lynx Distributor o Lynx Power In (se puede convertir fácilmente en distribuidor).

Todos los cables de batería de exactamente la misma longitud al primer Lynx distribuidor

Entre otro Lynx Power In, el BMV-702 está en el lado negativo y un interruptor de batería principal en el lado positivo. ¿Interruptor de batería principal debajo de la litera del salón? Sí, claro. Con este interruptor puedo cerrar todo el sistema. Esto sería importante, por ejemplo, al realizar el mantenimiento del MultiPlus< /a> u otros componentes del sistema; o cuando abandonamos el barco por un largo periodo de tiempo. En este último caso, no se debe colocar absolutamente nada sobre las baterías. Con una tasa de autodescarga absolutamente mínima, esta es la mejor manera de proteger las baterías durante su ausencia. De lo contrario, sin embargo, el sistema de monitoreo necesita electricidad, y nada sería peor a largo plazo que si alguien accidentalmente encendiera o apagara este interruptor "sólo por diversión". Básicamente, sin embargo, el interruptor siempre está encendido.
También convertí el segundo Lynx Power In en un distribuidor. Conectados están, entre otras cosas, todos los cargadores (Victron SmartSolar MPPT 150/35 y 75/15; Victron Orion Tr-smart 12 / 12-18;  ;Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50), así como la salida a las cargas en el panel de interruptores de Taku Moe.

Segundo distribuidor Lynx con derivación debajo de las tapas de los polos negros e interruptor de desconexión de servicio

Los cargadores se conectan a través de un Victron Smart BatteryProtect 12V / 65A. El Victron VE.Bus BMS desacopla los cargadores en caso de una "desconexión de carga" causado por un aumento de la tensión de las celdas y, por lo tanto, evita un aumento adicional de la tensión de las celdas, que de otro modo provocaría que las baterías se agotaran rápidamente. Si el voltaje de la celda cae por debajo de un nivel ajustable, los cargadores se encienden nuevamente.

Todos los consumidores de 12 V (con excepción de Victron VE.Bus BMS) se ejecutan a través de un Victron Smart BatteryProtect 12V / 220Ah. Si el voltaje de la celda es demasiado bajo: que, en el peor de los casos, también puede tener consecuencias fatales para las costosas baterías de litio. el VE.Bus BMS con su función "Load Disconnect" garantiza que todos los consumidores estén apagados y que las baterías no se descarguen más. Sólo cuando se restablece la tensión ajustable de las celdas se vuelven a conectar los consumidores.
No es una situación agradable, pero sí absolutamente necesaria. Sin embargo, si el voltaje de la celda es demasiado bajo, debería ser una excepción absoluta, lo cual 1. no es una sorpresa si tiene su sistema bajo control y 2. no pone realmente en peligro la seguridad del barco o de la tripulación, incluso si no hay más electricidad a bordo. Claro, el piloto automático, el plotter y todos sus familiares a bordo son indispensables, pero en caso de emergencia podemos prescindir de ellos. al menos durante un breve periodo de tiempo, durante el cual se retira la batería defectuosa del sistema o se elimina el error.

Controlador de carga solar SmartSolar MPPT, Smart BatteryProtect 220A+ 65A y la unidad de control Cerbo GX

El Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50, nuestro inversor y cargador de puerto al mismo tiempo, también está conectado al segundo Lynx Power In. Con una corriente de carga de hasta 120 A, las baterías se cargan en un tiempo sorprendentemente corto. El VE.Bus BMS está conectado a un llamado detector de red de CA. Este último registra una conexión a tierra existente y, controlado a través del VE.Bus BMS, enciende el cargador del MultiPlus si la tensión de la celda es demasiado baja. Por lo demás, el inversor nos suministra de forma fiable hasta 3 kW de potencia a partir de las baterías de litio. Suficiente para cocinar por inducción u otros dispositivos de 230 V que consumen mucha energía.

Nuestra planta de energía, ndash; Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50

Para cargas de CA más pequeñas instalé un Inversor Victron Phoenix 12/375 . Funciona mucho más eficientemente con pequeños consumidores (cargadores de portátiles, etc.).

Phoenix 12/375 para los pequeños consumidores de CA

Casi todos los dispositivos están conectados a Victron Cerbo GX. El Cerbo es como nuestro centro de control e información. A través del GX Touch 50  ;pantalla, todos los valores relevantes se pueden leer inmediatamente y, en algunos casos, los dispositivos se pueden encender y apagar, y cambiar sus parámetros.
El Cerbo GX tiene un arsenal completo de diferentes entradas y salidas. y siempre es accesible a través de Internet con nuestro enrutador de barco. De esta manera tenemos un control casi total sobre los procesos del barco en lo que respecta al sistema eléctrico.

El Victron Cerbo GX dispone de varias conexiones 3x VE.Direct - 3x USB 2.0: HDMI: 2x VE.Bus - ndash; 4x VE.Can (RJ45) - ndash; 2 relés libres de potencial: 4 entradas digitales: 4x entradas de sensor de temperatura: 4 entradas óhmicas, p. Para sensor de combustible: 1x Ethernet: Wi-Fi: BlueTooth

Victron ha desarrollado continuamente VenusOS durante los últimos años. Ahora también existe una versión con la llamada "imagen grande". Además del sistema operativo VenusOS actual, esta versión también contiene una versión implementada de Node-Red y Signal K.
El año pasado hice un gran esfuerzo para permitir el control y monitoreo más completo de los datos y la electrónica de navegación del barco. con Raspberry Pi, ¡ahora todo esto lo hace Cerbo GX! Y si una función aún no se ha implementado, esto generalmente sucede en la próxima actualización de firmware o juegas con Node-Red y creas la función tú mismo.

VenusOS con el "Imagen grande" y Signal K, así como Node-Red

El Cerbo GX está conectado directamente a la red NMEA2000 a través de uno de los puertos VE.CAN, de modo que todos los datos de NMEA2000 también están disponibles en nuestros iPhones/MacBooks a través de Señal K. Además, Cerbo también proporciona al sistema Victron datos sobre baterías conectadas, controladores de carga y similares. Listo para el trazador de gráficos. Los MFD modernos ya han integrado la aplicación Victron HTML5 para recibir información sobre el sistema Victron en el trazador gráfico. Los MFD más antiguos, por otro lado, pueden ofrecer voltaje y corriente máximos de batería. En cualquier caso, la Raspberry Pi desapareció en la caja de la polilla. Al menos hasta que se me ocurra algo nuevo que utilizar
Atrás quedaron los días en los que se adaptaba en gran medida la señal K al sistema o se programaba laboriosamente. La mayoría de los datos están disponibles automáticamente, por ejemplo, en la aplicación WilhelmSK. Plug and play.

La aplicación HTML5 de VenusOS se presenta de forma similar en un trazador gráfico moderno, iPhone, MacBook, etc.

Solo una pequeña selección de opciones de visualización: WilhelmSK en el iPad

 

o mediante una conexión VPN segura desde casa con el iPhone

Victron GX Touch 50: todos los datos importantes del sistema de un vistazo

4x Victron SmartLithium 12.8 100Ah como banco de consumo y 1x Victron AGM 110Ah como batería de arranque y para la hélice de proa. La pequeña caja negra en la parte superior izquierda es el VE.Bus BMS. Protege las baterías y sus celdas individuales de sobretensión, subtensión y temperatura

Una de las baterías SmartLithium al "equilibrar"

Eso fue esencialmente todo con la conversión. Todo tomó un tiempo, pero la instalación también fue muy divertida.

Sin embargo, en la siguiente publicación, vamos un poco más allá. Nuestro viejo alternador se cambiará por un alternador de alto rendimiento.

Me gustaría agradecer especialmente a Victron Energy, Transwatt GmbH y al Sr. Wischkowski y el Sr. Hupfeld por su gran apoyo en la realización de este proyecto.

Los hablantes de alemán seguramente querrán seguir el consejo de Stefanie blog.