Moja konwersja na lit (i Cerbo) – autorstwa Stefanie

Jacht Taku Moe – remont instalacji elektrycznej

Żeglarze i poszukiwacze przygód na pojazdach rekreacyjnych pamiętają blog Stefanie z zeszłego roku, zatytułowany Żeglowanie z Signal K.

Opisała w nim swoją implementację łączności transmisji danych – umożliwiając różnym urządzeniom elektronicznym jej jachtu komunikację między sobą …i z nią. 

Podczas blokady znów była zajęta – konwersja swojego jachtu na akumulator litowy i zapoznanie się z szeroką gamą portów komunikacyjnych w swoim nowym Cerbo GX, który leży w sercu tego systemu.

Przede wszystkim mówi nam – Dlaczego lit?

• Prawie dwukrotnie większa ilość użytecznej energii przy tej samej pojemności
• wysoka gęstość energii
• Do 70 % oszczędności masy w porównaniu do akumulatorów kwasowo-ołowiowych
• prawie bezstratne ładowanie akumulatorów litowych (wydajność 99%)
• wysokie prądy ładowania i rozładowywania (idealne do gotowania indukcyjnego poza siecią )
• bardzo niski samorozładowanie
• znacznie wydłużony okres użytkowania do 5000 cykli ładowania
• całkowicie bezobsługowy
• sprawia, że ​​gaz na pokładzie jest zbędny (gotowanie indukcyjne i bez propanu) dzięki temu czuję się znacznie bezpieczniej)

 Stefanie przytacza także argumenty przeciwko konwersji:

• wysokie koszty inwestycji, które tylko się zwrócą się na przestrzeni lat
• znacznie zwiększony wysiłek instalacyjny
• Nie można ładować w temperaturach poniżej 5°C
• potrzebuje arsenału zabezpieczeń
• stara technologia ładowania częściowo nie nadaje się już do użytku

Stefanie mówi: Dla nas zalety przeważają nad wadami, ponieważ znam tę technologię i potrafię samodzielnie wykonać instalację . To oszczędza mnóstwo pieniędzy i czasu. Poza tym nie ufam nikomu bardziej niż sobie .

Na morzu, pod żaglami, Stefanie generuje energię z panelu słonecznego o mocy 510Wp – którą może uzupełnić o przenośną macierz oferującą dodatkowe 200 Wp, którą wykorzystuje w pochmurne dni. Kiedy jeździ samochodem, jej zasilanie pochodzi z alternatora Balmar serii 6 o napięciu 100 A.  Za kilka tygodni usłyszymy o jej instalacji alternatora i o tym, jak kontroluje całą moc ładowania.

W tym tygodniu szczegółowo opisuje całą swoją instalację i uzasadnienie stojące za jej wyborami:

…Pod koniec stycznia Heike i ja odwiedziliśmy Boot w Düsseldorfie, aby zdobyć kilka brakujących elementów, ale przede wszystkim po to, aby poszukać dostawcy modernizacji >Energia Victron marka była oczywista od początku, ponieważ miałem najlepsze doświadczenia z firmą Victron. Nie mam doświadczenia z konkurencją np. Mastervoltem, ale stawiam na Victrona. Poza tym od czasu do czasu testuję nowe oprogramowanie dla Victron na różnych urządzeniach i uważam, że lepszego wsparcia nie można sobie wymarzyć. Który producent ma już tak dużą społeczność i reaguje na błędy natychmiastową aktualizacją? Większość z nich to obecnie oprogramowanie typu open source.

Kontaktowaliśmy się z Transwatt GmbH z Soest kilka lat temu, kiedy firma Lunatronic wyposażyła nas w Victron sprzętu i akumulatorów AGM. Zawsze byli osobą kontaktową nr 1 w przypadku drobnych problemów. Transwatt również miał swoje stoisko na targach, więc spotkaliśmy się z ich dyrektorem zarządzającym, panem. Miszkowskiego do dyskusji. Ponieważ miałem jasne pomysły na nowy system, szybko powstał wstępny projekt. Później naszkicowałem więcej szczegółów na diagramie.

Schemat obwodu nowego montaż

Pomimo Corony, dostawa została zrealizowana niemal terminowo na początku maja. Już sama ilość składników sprawiła, że ​​ciężko przełknęłam ślinę. Czy to wszystko powinno trafić na pokład? Gdzie?
Oczywiście myślałem o tym wcześniej, ale staje się to realne dopiero wtedy, gdy masz wszystko przed sobą.

Bank akumulatorów AGM obejmujący technologię ładowania, falownik itp. został szybko usunięty i mogłem rozpocząć instalację.

Najpierw zatopiłem cztery cele Victron SmartLithium 12,8 100 Ah w komorze akumulatora. Podczas gdy jeden z czterech akumulatorów AGM ważył 33 kg, nowe ważyły ​​​​tylko 15 kg. Nawet z moimi poważnie uszkodzonymi plecami jest to nadal do opanowania. Oszczędność miejsca jest również ogromna, jeśli porównać obie instalacje:

Przed – z Walnym Zgromadzeniem

Po – nowy akumulator litowy

Każda z czterech baterii litowych trafia do Włączenie zasilania Lynx. Wszystkie kable, dodatni i ujemny, mają dokładnie tę samą długość. Jest to szczególnie ważne, ponieważ rezystancja wewnętrzna litu jest bardzo mała. Jakikolwiek dodatkowy opór – czy to z powodu różnych długości kabli, źle dociśniętych rurowych końcówek kablowych, czy nieprawidłowo dokręconych styków / korozji – sumuje się i powoduje brak równowagi. Każde z połączeń dodatnich jest zabezpieczone bezpiecznikiem ANL 150 A. Oczywiście połączenie równoległe można również łatwiej wdrożyć. Jednak szczególnie ważne było dla mnie, aby system był w miarę przejrzysty i aby go zabezpieczyć. Działa to szczególnie dobrze w przypadku  dystrybutora Lynx lub Lynx Power In (można łatwo przekształcić jako dystrybutor).

Wszystkie kable akumulatorowe o dokładnie tej samej długości do pierwszego Lynxa dystrybutor

Pomiędzy innym Lynx Power In,  BMV-702Bocznik jest po stronie ujemnej, a główny wyłącznik akumulatora po stronie dodatniej. Główny wyłącznik akumulatora pod łóżkiem w salonie? Tak, zgadza się. Za pomocą tego przełącznika mogę zamknąć cały system. Byłoby to ważne na przykład podczas serwisowania MultiPlus< /a> lub inne komponenty systemu; lub kiedy opuszczamy statek na dłuższy okres czasu. W tym drugim przypadku do akumulatorów nie należy absolutnie nic podłączać. Dzięki absolutnie minimalnemu współczynnikowi samorozładowania jest to najlepszy sposób na ochronę akumulatorów podczas Twojej nieobecności. W przeciwnym razie system monitorowania potrzebuje jednak prądu, a nie ma nic gorszego na dłuższą metę niż sytuacja, gdy ktoś przypadkowo włączy lub wyłączy ten wyłącznik „dla zabawy”. W zasadzie jednak przełącznik jest zawsze włączony.
Przerobiłem też drugie Lynx Power In na rozdzielacz. Podłączone są między innymi wszystkie ładowarki (Victron SmartSolar MPPT 150/35 i 75/15; Victron Orion Tr-smart 12 / 12-18;  ;Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50), a także wyjście do obciążeń na panelu przełączników Taku Moe.

Drugi dystrybutor Lynx z bocznikiem pod czarnymi zaślepkami biegunów i wyłącznikiem serwisowym

Ładowarki są podłączone za pośrednictwem Victron Smart BatteryProtect 12 V / 65 A. Victron VE.Bus BMS odłącza ładowarki w przypadku „odłączenia ładowania” spowodowane podwyższonym napięciem ogniwa i w ten sposób zapobiega dalszemu wzrostowi napięcia ogniwa, co w przeciwnym razie spowodowałoby szybkie zużycie akumulatorów. Jeśli napięcie ogniwa spadnie poniżej regulowanego poziomu, ładowarki zostaną ponownie włączone.

Wszyscy odbiorcy 12 V (z wyjątkiem Victron VE.Bus BMS) są obsługiwane przez Victron Smart BatteryProtect 12 V / 220 Ah. Jeśli napięcie ogniwa jest zbyt niskie – co w najgorszym przypadku może się również zakończyć fatalnie dla drogich baterii litowych – system VE.Bus BMS z funkcją „odłączenia obciążenia” gwarantuje, że wszystkie obciążenia zostaną wyłączone, a akumulatory nie będą dalej rozładowywane. Dopiero po przywróceniu regulowanego napięcia ogniwa odbiorniki zostaną ponownie włączone.
Niezbyt przyjemny scenariusz, ale absolutnie konieczny. Jeśli jednak napięcie ogniwa jest zbyt niskie, powinno to stanowić absolutny wyjątek, który 1. nie jest zaskoczeniem, jeśli masz system pod kontrolą i 2. tak naprawdę nie zagraża bezpieczeństwu statku ani załogi, nawet jeśli na pokładzie nie ma już prądu. Jasne, autopilot, ploter i wszystkie jego elementy na pokładzie są niezbędne, ale w sytuacji awaryjnej możemy się bez nich obejść – przynajmniej na krótki czas, podczas którego albo uszkodzony akumulator zostanie usunięty z systemu, albo błąd zostanie wyeliminowany.

SmartSolar MPPT regulator ładowania słonecznego, Smart BatteryProtect 220A + 65A i jednostka sterująca Cerbo GX

Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50, nasz falownik i jednocześnie ładowarka sieciowa, jest również podłączona do drugiego wejścia Lynx Power In. Dzięki prądowi ładowania do 120 A akumulatory są ładowane w zadziwiająco krótkim czasie
System VE.Bus BMS jest podłączony do tak zwanego detektora sieci AC. Ten ostatni rejestruje istniejące połączenie z zasilaniem lądowym i sterowany za pomocą VE.Bus BMS, włącza ładowarkę MultiPlus, jeśli napięcie ogniwa jest zbyt niskie. W przeciwnym razie falownik niezawodnie dostarczy nam aż do 3kW mocy z akumulatorów litowych. Wystarczające do gotowania indukcyjnego lub innych energochłonnych urządzeń 230 V.

Nasza elektrownia – Victron MultiPlus 12/3000 / 120-50

W przypadku mniejszych obciążeń prądu przemiennego zainstalowałem Inwerter Victron Phoenix 12/375 . Działa znacznie wydajniej w przypadku małych urządzeń (ładowarki do laptopów itp.).

Phoenix 12/375 dla małych odbiorców prądu przemiennego

Prawie wszystkie urządzenia są podłączone do Victron Cerbo GX. Cerbo jest jak nasze centrum kontroli i informacji. Za pośrednictwem GX Touch 50  ;na wyświetlaczu można natychmiast odczytać wszystkie istotne wartości, a w niektórych przypadkach można włączać i wyłączać urządzenia oraz zmieniać ich parametry.
Cerbo GX posiada pełny arsenał różnych wejść i wyjść i jest zawsze dostępny za pośrednictwem Internetu za pośrednictwem naszego serwisu router statku. Mamy więc niemal pełną kontrolę nad procesami zachodzącymi na statku w zakresie instalacji elektrycznej.

Victron Cerbo GX ma różne złącza 3x VE.Direct – 3x USB 2.0 – HDMI – 2x VE.Bus – 4x VE.Can (RJ45) – 2x przekaźniki bezpotencjałowe – 4 wejścia cyfrowe – 4 wejścia czujników temperatury – 4 wejścia omowe, np. dla czujnika paliwa – 1x Ethernet – Wi-Fi – BlueTooth

Victron nieustannie rozwija VenusOS przez ostatnie kilka lat. Dostępna jest teraz także wersja z tzw. „dużym obrazem”. Oprócz aktualnego systemu operacyjnego VenusOS, ta wersja zawiera również zaimplementowaną wersję Node-Red i Signal K.
W zeszłym roku poczyniłem wiele wysiłku, aby umożliwić jak najpełniejszą kontrolę i monitorowanie danych nawigacyjnych i elektroniki statku z Raspberry Pi, teraz wszystko to wykonuje Cerbo GX! A jeśli funkcja nie została jeszcze zaimplementowana, zwykle dzieje się to przy następnej aktualizacji oprogramowania sprzętowego lub bawisz się z Node-Red i samodzielnie budujesz tę funkcję.

VenusOS z systemem „duży obraz” i Signal K oraz Node-Red

Cerbo GX jest podłączone bezpośrednio do sieci NMEA2000 poprzez jeden z portów VE.CAN, dzięki czemu wszystkie dane z NMEA2000 są dostępne także na naszych iPhone'ach/Macbookach poprzez Sygnał K. Ponadto Cerbo dostarcza również dane systemu Victron dotyczące podłączonych akumulatorów, kontrolerów ładowania i tym podobnych. Gotowy do plotera map. Nowoczesne urządzenia wielofunkcyjne mają już zintegrowaną aplikację Victron HTML5 w celu otrzymywania informacji o systemie Victron na ploterze nawigacyjnym. Z drugiej strony starsze urządzenia wielofunkcyjne mogą oferować maksymalne napięcie i prąd akumulatora. W każdym razie Raspberry Pi zniknęło w pudełku na mole. Przynajmniej do czasu, aż wymyślę coś nowego do wykorzystania.
Minęły czasy, gdy w dużym stopniu dopasowywano sygnał K do systemu lub mozolnie go programowano. Większość danych jest dostępna automatycznie, np. w aplikacji WilhelmSK. Podłącz i graj.

Aplikacja HTML5 od VenusOS prezentuje się w podobny sposób na nowoczesnym ploterze map, iPhonie, MacBooku itp.

Tylko niewielki wybór opcji wyświetlania – WilhelmSK na iPadzie

 

lub poprzez bezpieczne połączenie VPN z domu za pomocą iPhone

Victron GX Touch 50 – przegląd wszystkich ważnych danych systemowych

4x Victron SmartLithium 12,8 100Ah jako bank konsumencki i 1 akumulator Victron AGM 110Ah jako akumulator rozruchowy i ster strumieniowy dziobowy. Mała czarna skrzynka w lewym górnym rogu to VE.Bus BMS. Chroni akumulatory i ich poszczególne ogniwa przed przepięciami, podnapięciami i temperaturą

Jedna z baterii SmartLithium podczas „równoważenia”

W zasadzie tak było z konwersją. Wszystko trochę trwało, ale instalacja też sprawiła mi mnóstwo frajdy.

W następnym poście pójdziemy jednak trochę dalej. Nasz stary, dobry alternator należy wymienić na alternator o wysokiej wydajności.

Chciałbym szczególnie podziękować firmie Victron Energy, Transwatt GmbH wraz z panem. Wischkowskiego i p. Hupfeldowi za ogromne wsparcie w realizacji tego projektu.

Niemieccy użytkownicy z pewnością będą chcieli śledzić blog.