Ma conversion au Lithium (et Cerbo) – par Stefanie

Yacht Taku Moe - carénage électrique

Les marins et les aventuriers des véhicules récréatifs se souviendront du blog de Stefanie l'année dernière, intitulé Naviguer avec Signal K.

Elle y décrit sa mise en œuvre de la connectivité Data Coms - ; permettant aux divers appareils électroniques de son yacht de communiquer entre eux... et avec elle.

Pendant le verrouillage, elle a de nouveau été occupée - convertir son yacht au lithium et explorer la vaste gamme de ports de communication sur son nouveau Cerbo GX qui est au cœur de ce système.

Tout d'abord, elle nous dit - ; Pourquoi le lithium ?

• Presque le double de l'énergie utilisable avec la même capacité
• haute densité énergétique
• Jusqu'à 70 % d'économie de poids par rapport aux batteries au plomb
• chargement presque sans perte des batteries au lithium (efficacité de 99 %)
• courants de charge et de décharge élevés (idéal pour la cuisson inductive hors réseau )
• très faible auto-décharge
• durée de vie considérablement prolongée avec jusqu'à 5000 cycles de charge
• absolument sans entretien
• rend le gaz à bord superflu (cuisson par induction - pas de propane me fait me sentir beaucoup plus en sécurité)

 Stefanie cite également des arguments contre une conversion :

• des coûts d'investissement élevés qui ne permettront que de payer au fil des années
• effort d'installation considérablement accru
• Ne peut pas être chargé à des températures inférieures à 5°C
• nécessite un arsenal de protections
• l'ancienne technologie de recharge n'est en partie plus utilisable

Stefanie déclare : Pour nous, les avantages l'emportaient sur les inconvénients, car je connais la technologie et je peux effectuer l'installation moi-même. . Cela permet d'économiser beaucoup d'argent et de temps. De plus, je ne fais confiance à personne plus qu'à moi-même .

En mer, sous voile, Stefanie génère de l'énergie à partir d'un panneau solaire offrant 510 Wc - 510 Wc. qu'elle peut compléter avec une baie portable offrant 200 Wc supplémentaires, qu'elle déploie par temps nuageux. Lorsqu'elle roule, son énergie provient d'un alternateur Balmar série 6 de 100 A.  Nous entendrons parler de son installation d'alternateur et de la manière dont elle contrôle toute cette puissance de charge dans quelques semaines.

Cette semaine, elle détaille généreusement toute son installation et le raisonnement. derrière ses choix :

…Fin janvier, Heike et moi avons visité Boot à Düsseldorf pour récupérer quelques éléments manquants, mais surtout pour chercher un fournisseur pour le retrofitting L'Énergie Victron La marque était évidente dès le début, car je n'ai eu que les meilleures expériences avec Victron. Je n'ai pas d'expérience de la concurrence, par exemple Mastervolt, mais je ne jure que par Victron. De plus, je teste occasionnellement de nouveaux firmwares pour Victron sur divers appareils et je pense qu'il ne peut y avoir de meilleur support. Quel fabricant dispose déjà d’une si grande communauté et réagit aux bugs avec une mise à jour immédiate ? La majeure partie est même désormais open source.

Nous avons eu des contacts avec Transwatt GmbH de Soest il y a quelques années lorsque Lunatronic nous a équipé de Victron Équipement et batteries AGM. Ils étaient toujours la personne de contact n°1 pour les petits problèmes. Transwatt avait également un stand au salon, nous avons donc rencontré son directeur général, M. Mischkowski, pour une discussion. Comme j’avais des idées claires sur le nouveau système, la conception préliminaire a été créée rapidement. J'ai ensuite esquissé plus de détails dans un diagramme.

Schéma électrique du nouveau installation

Malgré Corona, la livraison a été effectuée presque à temps début mai. Le grand nombre de composants m’a fait avaler difficilement. Est-ce que tout cela est censé être embarqué ? Où ?
Bien sûr, j'y avais pensé avant, mais cela ne devient réel que lorsque vous avez tout sous les yeux.

Le parc de batteries AGM comprenant la technologie de charge, l'onduleur, etc. a été rapidement retiré et j'ai pu démarrer l'installation.

J'ai d'abord coulé les quatre Victron SmartLithium 12.8 100Ah dans le compartiment de la batterie. Alors que l’une des quatre batteries AGM pesait 33 kg, les nouvelles ne pesaient que 15 kg. Même avec mon dos gravement endommagé, cela reste gérable. Les gains d'espace sont également énormes lorsque l'on compare les deux installations :

Avant – avec l'AGA

Après – le nouveau Lithium

Chacune des quatre batteries au lithium va à un Entrée alimentation Lynx. Tous les câbles, positifs et négatifs, ont exactement la même longueur. Ceci est particulièrement important car la résistance interne du lithium est très faible. Toute résistance supplémentaire - que ce soit en raison de longueurs de câble différentes, de cosses de câble tubulaires mal pressées ou de contacts/corrosion mal vissés - s'additionne et crée un déséquilibre. Les connexions positives sont chacune protégées par un fusible ANL de 150 A. Bien entendu, une connexion parallèle peut également être réalisée plus facilement. Mais il était particulièrement important pour moi de rendre le système raisonnablement clair et de le sécuriser. Cela fonctionne particulièrement bien avec le Distributeur Lynx ou le Lynx Power In (peut facilement être converti en distributeur).

Tous les câbles de batterie exactement de la même longueur que le premier Lynx distributeur

Entre un autre Lynx Power In, le BMV-702« se trouve du côté négatif et un interrupteur de batterie principal du côté positif. Coupe-batterie principal sous la couchette du carré ? Ouais, c'est vrai. Avec cet interrupteur, je peux fermer tout le système. Cela serait important, par exemple, lors de l'entretien du MultiPlus< /a> ou d'autres composants du système ; ou lorsque nous quittons le navire pendant une longue période. Dans ce dernier cas, il ne faut absolument rien fixer sur les piles. Avec un taux d'autodécharge absolument minimal, c'est le meilleur moyen de protéger les batteries pendant votre absence. Sinon, le système de surveillance a besoin d'électricité, et rien ne serait pire à long terme que si quelqu'un allumait ou éteignait accidentellement cet interrupteur "juste pour le plaisir". Mais en principe, l'interrupteur est toujours allumé.
J'ai également converti le deuxième Lynx Power In en distributeur. Connectés, il y a, entre autres, tous les chargeurs (Victron SmartSolar MPPT 150/35 et 75/15 ; Victron Orion Tr-smart 12/12-18;  ;Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50), ainsi que la sortie vers les charges sur le panneau de commutation de Taku Moe.

Deuxième distributeur Lynx avec shunt sous les capuchons de pôles noirs et interrupteur de déconnexion de service

Les chargeurs sont connectés via un Victron Smart BatteryProtect 12V / 65A. Le Victron VE.Bus BMS découple les chargeurs en cas de « déconnexion de charge » provoquée par une augmentation de la tension des cellules et empêche ainsi une nouvelle augmentation de la tension des cellules, qui autrement entraînerait une mort rapide des batteries. Si la tension des cellules descend en dessous d'un niveau réglable, les chargeurs sont rallumés.

Tous les consommateurs 12 V (à l'exception du Victron VE.Bus BMS) sont exécutés via un Victron Smart BatteryProtect 12V / 220Ah. Si la tension de la cellule est trop basse - ce qui, dans le pire des cas, peut également être fatal pour les batteries au lithium coûteuses - le BMS VE.Bus avec son «Load Disconnect» garantit que toutes les charges sont éteintes et que les batteries ne sont plus déchargées. Ce n'est que lorsqu'une tension de cellule réglable est rétablie que les consommateurs sont à nouveau allumés.
Ce n'est pas un scénario agréable, mais c'est absolument nécessaire. Cependant, si la tension des cellules est trop basse, cela devrait constituer une exception absolue, ce qui 1. n'est pas une surprise si vous maîtrisez votre système et 2. ne met pas vraiment en danger la sécurité du navire ou de l'équipage, même s'il n'y a plus d'électricité à bord. Bien sûr, le pilote automatique, le traceur et tous ses proches à bord sont indispensables, mais en cas d'urgence, nous pouvons nous en passer - c'est tout. au moins pendant une courte période, pendant laquelle soit la batterie défectueuse est retirée du système, soit l'erreur a été éliminée.

Régulateur de charge solaire SmartSolar MPPT, Smart BatteryProtect 220A + 65A et l'unité de contrôle Cerbo GX

Le Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50, notre onduleur et chargeur de quai à la fois, est également connecté au deuxième Lynx Power In. Avec un courant de charge allant jusqu'à 120 A, les batteries sont chargées en un temps étonnamment court.
Le BMS VE.Bus est connecté à un soi-disant détecteur de secteur AC. Ce dernier enregistre une connexion électrique à quai existante et, contrôlé via le BMS VE.Bus, allume le chargeur du MultiPlus si la tension des cellules est trop basse. Sinon, l'onduleur nous fournit de manière fiable jusqu'à 3 kW de puissance à partir des batteries au lithium. Assez pour la cuisson inductive ou d'autres appareils 230 V gourmands en énergie.

Notre centrale électrique - ; Victron MultiPlus 12/3000/120-50

Pour les charges CA plus petites, j'ai installé un Onduleur Victron Phoenix 12/375 . Cela fonctionne beaucoup plus efficacement avec les petits consommateurs (chargeurs d'ordinateurs portables, etc.).

Phoenix 12/375 pour les petits consommateurs AC

Presque tous les appareils sont connectés au Victron Cerbo GX. Le Cerbo est comme notre centre de contrôle et d’information. Via le GX Touch 50  ;affichage, toutes les valeurs pertinentes peuvent être lues immédiatement et, dans certains cas, les appareils peuvent être allumés et éteints et leurs paramètres modifiés.
Le Cerbo GX dispose d'un arsenal complet de différentes entrées et sorties et est toujours accessible via Internet avec notre routeur de navire. Nous avons donc un contrôle presque total sur les processus à bord du navire en ce qui concerne le système électrique.

Le Victron Cerbo GX dispose de diverses connexions 3x VE.Direct - 3x USB 2.0 – HDMI - 2x VE.Bus - 4x VE.Can (RJ45) - 2x relais sans potentiel - 4x entrées numériques - 4x entrées de capteur de température - 4x entrées ohmiques, par ex. pour capteur de carburant - 1x Ethernet - Wi-Fi - BlueTooth

Victron a continuellement développé VenusOS au cours des dernières années. Il existe désormais également une version avec ce que l'on appelle « grande image ». En plus du système d'exploitation VenusOS actuel, cette version contient également une version implémentée de Node-Red et Signal K.
L'année dernière, j'ai fait beaucoup d'efforts pour permettre le contrôle et la surveillance les plus complets des données et de l'électronique de navigation du navire. avec les Raspberry Pi, désormais tout cela est fait par le Cerbo GX ! Et si une fonction n'a pas encore été implémentée, cela se produit généralement lors de la prochaine mise à jour du firmware ou vous jouez avec Node-Red et créez la fonctionnalité vous-même.

VenusOS avec le «grande image» et Signal K ainsi que Node-Red

Le Cerbo GX est connecté directement au réseau NMEA2000 via l'un des ports VE.CAN, de sorte que toutes les données de NMEA2000 sont également disponibles sur nos iPhones / MacBooks via Signal K. De plus, le Cerbo fournit également les données du système Victron sur les batteries connectées, les contrôleurs de charge, etc. Prêt pour le traceur de cartes. Les MFD modernes ont déjà intégré l'application Victron HTML5 afin de recevoir des informations sur le système Victron sur le traceur de cartes. En revanche, les MFD plus anciens peuvent offrir une tension et un courant de batterie maximum. Quoi qu’il en soit, les Raspberry Pi ont disparu dans la boîte à mites. Au moins jusqu'à ce que je puisse penser à quelque chose de nouveau à utiliser.
Il est révolu le temps où il fallait adapter dans une large mesure le signal K au système ou le programmer laborieusement. La plupart des données sont automatiquement disponibles, par exemple dans l'application WilhelmSK. Plug and play.

L'application HTML5 de VenusOS se présente de la même manière sur un traceur de cartes moderne, un iPhone, un MacBook, etc.

Seulement une petite sélection d'options d'affichage - WilhelmSK sur iPad

 

ou via une connexion VPN sécurisée depuis chez vous avec le iPhone

Victron GX Touch 50 - toutes les données importantes du système en un coup d'œil

4x Victron SmartLithium 12.8 100Ah comme banque grand public et 1x Victron AGM 110Ah comme batterie de démarrage et pour le propulseur d'étrave. La petite boîte noire en haut à gauche est le VE.Bus BMS. Il protège les batteries et leurs cellules individuelles contre les surtensions, les sous-tensions et la température

Une des batteries SmartLithium lors de "l'équilibrage"

C'était essentiellement cela avec la conversion. Tout cela a pris du temps, mais l'installation a aussi été très amusante.

Dans le prochain article, cependant, cela va un peu plus loin. Notre bon vieil alternateur doit être échangé contre un alternateur haute performance.

Je tiens particulièrement à remercier Victron Energy, Transwatt GmbH avec M. Wischkowski et M. Hupfeld pour son grand soutien dans la réalisation de ce projet.

Les germanophones voudront certainement suivre blog.