12,8 V Winston LifeYPo4 bauen
12,8 V Winston LifeYPo4 bauen
Als erstes möchte ich darauf hinweisen, dass ich selber kein Elektriker bin. Bei dem Bau des 12,8V Winston Lifepo werde ich von einem KFZ-Meister unterstützt. Wir werden den LifeYPo4 mit Zahlreichen Sicherungen versehen. Details hierzu erfährt ihr im Laufe des Posts. Wer dieser Bauanleitung folgt, handelt auf eigenes Risiko.
Warum ein LifeYPo4 und keine AGM oder Gel Batterie ?
Nach diversen Recherchen im Internet habe ich folgende Fakten zusammen getragen, die mich dazu bewegt haben einen Lifepo4 einer herkömmlichen AGM bzw. Gel Batterie vorzuziehen. Die Daten beziehen sich auf einen Winston LifeYPo4 von 12,8 V (4 Module a 3,2 V) 200 AH und 2 x Ective EDC120 Deep Cycle AGM 120Ah parallel Geschaltet.
| Winston LifeYPo4 12,8 V 200 AH | Active EDC 120 Deep Cycle AGM 120Ah | |
| Nennspannung | 12,8V | 12V |
| Gewicht | 29,7 kg | 2 x 29,3 kg = 58,6 kg |
| Optimaler Ladesstrom | 100A (0,5C) | 24-48A (0,1-0,2C) |
| Optimaler Entladestrom | 100A (0,5C) | 24-48A (0,1-0,2C) |
| max. Ladestrom | 600A (3C) mit Temp. Überwachung | keine Angabe |
| max. Entladestrom | 600A (3C) 15 Minuten | keine Angabe |
| Batteriekapazität | 200Ah/2,56KWh | 240Ah/2,88KWh |
| Nutzbare Batteriekapazität | 160Ah/2,04KWh (80%) | 240Ahx0,6=144Ah/1,728KWh (60%) |
| Ladezyklen | ca. 5000-8000 | ca. 1500-2000 |
| Benötigter Platz | Option1: 362x224x256 Option2: 724x112x256 | Option1: 345x350x235 Option2: 690x175x235 |
| Preis | 1.060 € | 380 € |
| Preis pro Ladezyklus | 0,13€-0,21€ | 0,19€-,25€ |
Fakten:
- Der Winston LifeyPo4 ist wesentlich leichter, wiegt mit ca.29,7 kg die Hälfte
- Der Winston LifeyPo4 hat höhere Ladeströme und Entladeströme
- Der Winston LifeyPo4 hat eine höhere nutzbare Batteriekapazität
- Der Winston LifeyPo4 hat eine ca. 3 mal höhere Haltbarkeit (Ladezyklen)
- Die Ective AGM Batterie hat einen wesentlich niedrigeren absoluten Preis
- Der Winston LifeyPo4 hat einen niedrigeren Preis pro Ladezyklus
… und das wichtigstes Argument der LifeyPo kann wie ein Gießkanne benutzt werden. Mann kann den Akku nur so voll Laden wie man möchte. Bei einer AGM Batterie wird eine vollständige Ladung empfohlen um die Haltbarkeit auszunutzen. Des Weiteren ist bei einer AGM Batterie eine Aufwendige Ladeprozedur notwendig.
Youtube Video Vergleich LifeYPo4 vs. AGM:
Warum einen Life(Y)Po4 bauen und keinen kaufen ?
Vorweg zu diesem Thema gibt es mit Sicherheit mehrere Meinungen. Welche fertigkonfigurierten Lifepo4 Batterien gibt es überhaupt am Markt.
- Victron Energy LiFePO4 12.8V Kapazität 200 Ah – Kosten ca 2800 € + Batteriemanagement BMS12-200 249 € Gesamtkosten also 3049 €.
- Super-B Lithium Batterie Super-B 160 Kapazität 160 Ah inklusive integriertes Batteriemanagement – Gesamtkosten 2600 €.
- Mastervolt LiIon Batterie MLI Ultra 12/2500 Kapazität 180 Ah integriertes Batteriemanagement – Gesamtpreis 3216 €
- 200AH Lithium Batterie 12V / 2,64KWh LiFeYPo4 mit integriertem Batteriemanagementsystem – Gesamtpreis 2999 €
Aus Kostengründen habe ich mich für das sogenannte Winston Yacht Set entschieden.Das Winston 200Ah Yacht Set bestehend aus 4x Winston WB-LYP200AHA , 123SmartBMS Batterie Management, Zellenverbinder und entsprechende Schrauben, gibt es bei GWL Power in Teschechien für 1364 €. Das BMS kann über jedes Android und iPhone Handy per Bluetooth gesteuert werden, hierzu gibt es eine App.
Je nach Lade-/Entladestrom werden noch ein LVP und OVP Relais benötigt welche den Lade- und Entladestrom getrennt voneinander an und abschalten können. Ich habe mich für den 123Smart Relais entschieden (kann 2x 120 Amper schalten) als OVP Relay und einen Victron BatterieProtect 220 als LVP entschieden.
Das Low Voltage Protection Relay (LVP) kann Entladeströme bis 220 Amper schalten, in meinem Fall ist es mit einer 175 Amper Sicherung versehen. Mein größter Verbraucher ist ein Dometic Wechselrichter, dieser kann eine Dauerlast von 125 A erzeugen. Somit können alle anderen Verbraucher noch 50 A parallel konsumieren bis die Sicherung auslöst.
Das Over Voltage Protection Relay ist mit einer 100 A Streifensicherung abgesichert. Als Ladegeräte habe ich 230 V Ladergerät von Nordelectronica (20a) , eine B2B Loader von Votronic (30A) und ein Solar MPPT Laderegler (18A) von Victron SmartSolar 100/20 mit 3 x Solarzellen a 100 Watt angeschlossen. Hier entsteht ein max. Ladestrom von ca. 50A.
Zusätzlich können die Winston WB-LYP200AHA Module laut Hersteller Beschreibung von -45 °C – +85 °C geladen und entladen werden. Dies liegt an den Yttrium Anteil in den Batteriemodulen. Normale Lifepo Batterien ohne Yttrium Anteil bekommen ab ca. +5 °C Problem beim laden und entladen. (Der Innenwiderstand der Lifepo Batterie erhöht sich stark, je niedriger die Außentemperaturen sind. Genau dieser Effekt wird durch Yttrium verhindert).
Das Winston Bauset kommt mich mit allen Komponenten auf ca. 1700 € inklusive aller noch zusätzlich benötigten Sicherungen, Kabeln, Relais und einem selbstgebauten Batteriekasten. Eine genaue Kosten und Komponenten Aufstellung erfolgt nach finaler Fertigstellung der Konstruktion.
Winston LifeYPo4 bauen – Initiales laden der LIFEYPo4 Zellen.
Jede Zelle muss mit einer Spannung von 4.0 V geladen werden. Hierzu wird ein Laborladergrät auf 4,0V eingestellt und die Zelle entsprechen am + und – Pol verbunden. Sobald das Laborladegerät einen Ladestrom von 0A erreicht ist die Zelle initialisiert. Die initiale Ladung wird pro Zelle einzeln durchgeführt.
Am besten messt Ihr die Endspannung mit einem Multimeter nach um sicherzustellen ob eine Zellspannung von 4 V erreicht wurde.
Winston LifeYPo4 bauen – Zellen in Reihe schalten (wie mach man aus 4 x 3,2V gleich 12,8V)
Das in Reihe schalten Zellen funktioniert folgendermaßen.
Hierbei wird der Plus und Minus Pol jeweils einer Zelle mit einer Brücke aus Kupfer verbunden bis 4 Zellen in Reihe geschaltet sind. Somit erhält man eine Spannung von 12,8 V und eine Batteriekapazität von 200 AH.
Bitte beachtet, dass ein LIFEPo4 nur mit einem BMS System in Reihe geschaltet werden sollte um den Zellausgleich zwischen den Zellen zu steuern.
Die Batterie sollte mit 14,2 V -14,4 V geladen werden bei einer Nominalspannung von 13,6 V. (VBypass).
Die Zelle kann max. mit 600 A (3C) geladen werden, ideal sind 20 -100 A (0,2C – 1 C).
Winston LifeYPo4 bauen – 123 Batterie Management System
Das 123 BMS System besteht aus den folgenden Komponenten. Einer Platine an dem die Stromsensoren angebracht sind, die je nach Konfiguration den Batterie ladenden und entladenden Strom messen. Zwei Stromsensoren, zwei Platinen für den Zellenausgleich der Zellen und eine Platine auf dem die Steuerelais angebracht sind.
Die Steuerrelais werden mit dem LVP und OVP Relay verbunden. Die Relais können je nach Spannung, Temperatur und SOC (Batteriekapazität in %) ausgelöst werden.
LVP BatteryProtect 220:
Beim LVP Relay Victron BatteryProtect 220 wir nur die Steuerleitung an das Steuerrelay anschlossen. Masse muss extra mit der Batterie verbunden werden. Die Plus Leitung holt sich das Relais über die Standard Leitungen durch die auch später der Strom fliessen soll. Sobald der der Strom vom Steuerrelay getrennt wird trennt sich auch der BatteryProtect, sprich er geht in den Status auf offen. Hinweis: Der Relay hat Reststrom d.h. es dauert ca. 30 Sekunden bis kein Reststrom mehr am BatterieProtect anliegt (messen mit Multimeter).
HVP 123 SmartRelais:
Beim 123 SmartRelay muss die Plus, Minus und Steuerleitung angeschlossen werden, Plus und Minus kommen entsprechend vom Steuerrelay. Hinweis: Wenn ich nochmals einen LIFEYPo4 bauen müsste, würde ich anstelle 123 Smart Relay eine 2ten BatteryProtect mit 100 A einsetzen.
Die genaue Konfiguration und die Einstellungsmöglichkeiten des BMS sind in der Anleitung des 123 BMS vermerkt, dies zu beschreiben würde mit Sicherheit den Rahmen dieses Posts sprengen. Anfragen zu meiner Konfiguration beantworte ich gerne per Kommentarfunktion.
Auflistung der von mir verwendeten Komponenten um die LIFEYPo4 zusammenzustellen.
Anbei eine Auflistung der von mir verwendeten Komponenten.
- 4 x 200A Winston LifeYPo4 Zellen
- 123 Smart BMS System 100 A Set
- 123 Smart Relay
- 1 Relay Victron BatteryProtect 220A
- 1 Victron BMV 702 inklusive 500 A Shunt
- 1 m 55 mm Kuperkabel schwarz
- 2 m 25 mm Kupferkabel schwarz für Anlasser bis 180 A.
- 1 Streifensicherung 100A
- 1 Streifensicherung 175 A
- 1 m Kupferstab 3mm
- 1m 0,75 Einzelader Draht grau
- 1m 0,75 Einzelader Draht blau
- 1m 0,75 Einzelader Draht braun
- 1 m 0,75 Einzelader Draht rot
- 2 m 2,5 mm Kupferkabel schwarz
- 2 m 2,5 mm Kupfekabel rot
- Diverse Kabelschuhe
- 2 Stück Diode grün
- 1 Autosicherungshalter für 6 Sicherungen inklusive 5 x 2A Sicherungen und 1x 3 A Sicherungen
- PVC Platte (nur auf dieser Platte werden Leitungen angebracht leitet nicht)
- Diverse andere Holzplatten
LifeYPo4 im Integra Line 720 EB
Anbei ein Bild des Ergebnisses, mit Sicherheit kann man einige Komponenten schöner verarbeiten, dass wichtigste ist ab die Lösung funktioniert bis jetzt tadellos und sicher.
Hallo Andreas,
du hast einen interessanten Beitrag geschrieben. Ich habe den ersten Lockdown genutzt, um mir eine 400Ah- Lithiumbatterie zu bauen. Ich habe die Einzelteile über Faktor bezogen, war geringfügig teurer als GWL, erschien mir aber sicherer, auch in Bezug auf die Gewährleistung und Rückfragen. Beim BMS habe ich mich für ECS entschieden. Als Balancer LiPro 1-6, die sollen wie ein DC-DC Wandler arbeiten und 6A leisten, als Master ein Green-View, der auf dem Bildschirm alle Prozesse darstellt und als Schalter dient. Als Eingang und als Ausgang zur Batterie habe ich je einen Green-Switch. Der Eine schaltet nur die Ladung bei Überspannung ab, der Andere die Entladung bei Unterspannung. Damit das funktioniert habe ich dahinter 2 getrennte +Verteiler, einen für Lichtmaschine, 50A Ladegerät von Victron und 2 Solarregler zu je 50A, es hängen 2 x 550 Wp dran, am Zweiten hängen der 3000A Wechselrichter und der DC-DC Wandler von Victron. Die Batterie kann max. 500A liefern, mehr können die Green-Switch nicht schalten. Die größte Sicherung, die ich bei Fraron gefunden habe, hat auch 500A. Das stärkste Kabel bei Fraron hat 108 mm², verbaut habe ich 95 mm², von der Batterie zum Verteiler und weiter zum Wechselrichter. Ich würde heute allerdings kein Batteriekabel mehr kaufen, da die doch sehr steif sind. Schweißkabel sind deutlich flexibler. Die Diskussion über den Entladestrom wird ja bei YouTube zwischen GNS und WCS recht heftig geführt. Wenn ich den Wechselrichter ausreize, könnte ich nach Victron mit einer nicht linearen Last, was immer das ist, 250A ziehen, mit einer Dauerlast 200A, bei 25°C. Einen Wechselrichter, der auf 12V läuft und 7200W bringt, kenne ich nicht. Über einen 2. Wechselrichter habe ich noch nicht nachgedacht, über eine 2. Batterie schon. Mit 2 Batterien, also 800Ah, wäre es möglich eine Klimaanlage für eine gewisse Zeit ohne Landstrom zu benutzen. Allerdings würde das auch die Zuladung um ca. 60 kg für die Batterie und 45 kg für eine 3500W Klimaanlage reduzieren. Ich überlege noch. Die Diskussion über die Ladung der Batterie unter 0°C halte ich nicht für relevant. Die Batterie steht im doppelten Boden. Dieser wird über die Fußbodenheizung und Lüftungsschlitze zum Innenraum erwärmt. Bei Benutzung des Wohnmobils werden im Innenraum sicher keine Minusgrade herrschen. Entladen kann man auch bei Minusgraden, zumindest in der Stromstärke, die zum Betrieb der Heizung nötig ist. Sicher kann man bei den gesunkenen Preisen für fertige Batterien über den Sinn des Selbstbaus nachdenken, aber es macht Spaß und es ist möglich einzelne Bauteile bei Beschädigung zu ersetzen. Die Beratung durch die Lieferanten ist nicht nur sehr gut, sondern phantastisch. Die Inbetriebsetzung der Batterie habe ich bei ECS durchführen lassen. Das hat Falco Jahn mit einem Mitarbeiter in einer Stunde erledigt. Der Stundensatz war in Ordnung. Die Beratung am Telefon zuvor war auch sehr gut. Es beruhigt, wenn vor der Nutzung ein Profi auf die Anlage schaut, immerhin könnte man mit der Batterie auch schweißen.
Viel Spaß beim Reisen und Gesundheit wünscht
Carsten
Hi Carsten,
Hört sich super spannend an, aber um ehrlich zu sein würde as Gründen des Aufwandes kein 2tes Mal ein Lifepo bauen, da wie Du sagst die Batterien nun wesentlich billiger sind. Wenn ich wieder einen bauen würde, dann würde ich auf alle Fälle eine anderes BMS benutzen, welche überschüssige Energie nicht in Wärme umwandelt sondern an die anderen Zellen weitergibt. Du hast ein anderes BMS genommen ich hoffe es erfüllt diese Augabe besser als das 123 BMS.
Viele Grüße und Danke für Deinen Kommentar
Andreas
Zitat:
„Aktuell würde ich mir keinen Lifepo mehr selber bauen, bei Leontron bekommt man bereits fertige Lösungen für 1800 Euro inklusive BMS und LVP und OVP. Auf diesen Preis kommt man mit allen Komponenten auch bei einem Eigenbau.“
Hallo,
ich bin auf Deinen Bericht gestoßen, den ich sehr gut finde.
Ich habe 2-3 Fragen dazu (und nachfolgend zu dem zitierten Kommentar):
1. Wie sieht es mit der Garantie bei den GWL-Bausätzen aus?
2. Hattest Du mal die Möglichkeit, in der Praxis bei < 0 Grad zu laden/entladen?
3. Kennst Du bei Leontron denn auch ein Fertigangebot mit den Y-Whinston-Zellen? Da meine Batterie unterflur verbaut ist, wäre für mich wichtig, dass sie auch bei Minusgraden vernünftig läd/entläd und da ist mir bisher nur eine bekannt (ECTIVE LC 100 LT LFP), die (sogar in der für mich exakt passenden Größe) das können soll. Aber auch hier ist neben dem derzeitigen Lieferengpass nicht die Rede von Y-Zellen, also bleibt für mich fraglich, wie sie bis -30 Grad arbeiten soll. Heizvlies zwischen den Zellen ist für mich hier keine Lösung, falls das gemeint wäre.
Hallo,
zu 1: kann ich keine Aussage treffen, hatte aber innerhalb 1,5 Jahren keinerlei Probleme mit der Batterie oder dem BMS
zu 2: Mein Fahrzeug steht dem Winter über am Feldberg, da werden auch im Innenraum Temperaturen unter 0 Grad erreicht. Bis jetzt keinerlei Probleme
zu 3: Aus der Praxis, ich glaube kaum das die Temp. im Innenraum eines Wohnmobil unter -5C sinkt außer Du willst Sie in Sibirien einsetzen. Yridium Y ist natürlich die Voraussetzung um solche Temperaturen zu trotzen. Bzgl Y in Leontronzellen würde ich beim Hersteller anrufen und Deine Fragen stellen. Auch bei amumot.de hast Du einen sehr Kompetenten Ansprechpartner zu Leontron Zellen.
Hallo
Wögerbauer Siegfried Können Sie Bitte Kontakt mit mir aufnehmen.
eMail: vn@tuelp-Michael.de
Hallo,
Aktuell würde ich mir keinen Lifepo mehr selber bauen, bei Leontron bekommt man bereits fertige Lösungen für 1800 Euro inklusive BMS und LVP und OVP. Auf diesen Preis kommt man mit allen Komponenten auch bei einem Eigenbau.
Die Leontron Batterie kann man 1:1 mit einer AGM oder Gel Batterie austauschen. Der Markt hat sich sehr stark verbessert.
VG
Andreas
Hallo,
ok, eine Frage hätte ich noch zu den Stromsensoren vom Set:
Was ist der kleinste Wert, der dir von den Sensoren in der APP angezeigt wird.
Eine Entnahme oder eine Ladung unter 2 A wird von den Sensoren bei mir nicht erkannt, nur die Anzeige vom Votronik Triple zeigt schon ab 0,… an.
Obwohl ich die Sensoren breits mehrmals über das 123 BMS
Die kleinste Einheit auf der App sind 0,5 A. Ich sehe allerdings auch den Kriechstrom auf meinem BMV 702 auf 0,1 A Level.
Hast Du/Sie bereits eine 0 A Kalibrierung gemacht geht allerdings nur über die Jumper Settings und nicht über die APP. Sehe Text in der Anleitung
Ja, habe ich natürlich bereits mehrere Male über den Jumper kalibriert, trotzdem wird ein Wert unter 2A nicht angezeigt, liegt wahrscheinlich an den 200A Stromsensoren.
Dann wird es wohl an den Sensoren liegen.
Hallo,
mir ist in deiner Aufstellung aufgefallen, dass du das BMS123 Set 100A eingesetzt hast.
Wie sollte der Stromsensor für die WR Entnahme 125A und noch 50A für Restverbraucher anzeigen können?
Mit dem 100er Set geht das sicher nicht, oder sehe ich das falsch?
Mir ist auch der MPPT Laderegler 100/20 18A von Victron nicht ganz klar. Du gibst an 50A Nennleistung bei drei 100W Panelen.
Victron gibt für den 100/20 eine Nennleistung Ladestrom von max. 20A und eine Nominale PV Leistung bei 12V 290W an?
l.g.
WSLinz
Hallo
Danke für den Kommentar. Ich würde hier zwischen Praxis und Theorie unterscheiden.
Theorie:
Der Sensor kann einen Max. Strom von 300a.
Hatte erst den gleichen Gedanken habe mir dann nochmals genau die Spezifikation des Sensor durchgelesen.(googeln)
Praxis:
Ich habe Max. 120 A Anliegen basierend auf Statistik vom BMV702. Alles funktioniert seit 1,5 Jahren.
Theorie:
Du hast Recht der Regler kann Max 290 Watt
Allerdings ist er von Victron für 300 Watt zugelassen.
Praxis:
Der höchste gemessene Wert der Solaranlage Liegt bei 272 Watt. ( somit spielen die 10 Watt Differenz überhaupt keine Rolle).