B2B- eli booster-laturin kytkentä EBL:ään

No nyt on tilattu Li Timen 100Ah sähkömoottorikäyttöön tarkoitettu akku moveria ja invertteriä ruokkimaan. En alkanut värkkäämään, vaan ostin ja asensin Victron Orion 18A DC-DC laturin lataamaan lifepo akkua lyijyakusta. Liitteenä vaunun kytkentä.

Mikäli lifepo osoittautuu riittävän hyväksi, niin muutan vielä kytkentää ja nakkaan lyijyakun veks.

Pekka Heinoselle:

” En ole tota kytkentäkaaviota kauheen tarkkaan tutkinut ebl osalta kun vaatisi kunnolla siihen perehtymistä, niin arvelin jospa joku olisi tätäkin asiaa jo tutkinut.”
Kaikki asiat eivät kytkinkaaviosta selviä, vaikka sitä miten tuijottaisi. Esimerkiksi lohkon BW99 toiminnoista en ole löytänyt selostusta.

”Ainoa minkä huomasin kun akun tietoja äpistä katselin oli että kun annoin tilanteen jonkin aikaa edetä niin purkautumis virta rupes pikkuhiljaa pienenemään.”
Tämä, yhdistettynä siihen että mainitsemasi purkausteho (22 - 24,8W) on virtana n. 1,8A, panee miettimään josko EBL ottaisi hupiakusta sen tehon, joka tarvitaan auton toimintojen ylläpitämiseksi ja starttiakun itsepurkauksen kompensoimiseksi, tilanteessa jossa tätä tehoa ei saada hupiakun laturista.

”Tämä koko rojekti tuppaa laajentumaan yhä uusille alueille kun lifepo4 akun lämmityksestäkin pitäisi ruveta huolehtimaan jos lämpötila laskee alle 0 ja akkua pitäisi ladata, esimerkiksi käynnistämällä auto.”
Tämä voi mennä vaikeaksi. Kannattaa lukea tästä samasta ketjusta viestini 22.02.2024. Kokeilin erilaisia lämmitysmattoja ja huomasin, että akun lämmittäminen ulkopuolelta on hyvin hankalaa. Ajattele tilannetta, jossa akun lämpötila on -20C. Vaikka lämmitysmattoja olisi koko pohjan pinta-alalla, lämpöä siirtyy akkuun vain pohjan kautta. Samalla lämpöä poistuu akusta viiden seinän kautta. Pohjalta pitäisi tulla hirmuinen lämpövirta, jotta se kompensoisi viiden seinän kautta tapahtuvan jäähtymisen. Jos akun yksi lämmittävä seinä ja viisi jäähdyttävää seinää olisivat eristävyydeltään samanlaisia, niin lämpötilaeron lämmittävän seinän yli pitäisi olla viisinkertainen jäähdyttäviin seiniin verrattuna. Eli näillä arvoilla 100C.
Päädyin itse sellaiseen ratkaisuun, että paukkupakkasia varten laitan akun alle kolme lämmitysmattoa ja lämmitystä tasaavaa alumiiniteippiä. 12 voltilla tämä viritys nostaa akun sisälämpötilaa n. 10 astetta, eli esimerkiksi -35:stä -25:een, joka on käyttöohjeen mukainen sallitun alaraja. Tästä eteenpäin akun sisäinen lämmitys riittää nostamaan sisälämpötilan plussan puolelle. Taitaa akun käyttöönotto talvella vaatia koko auton tai ainakin ohjaamon lämmittämistä plussan puolelle niin pitkäksi aikaa, että lämpö on ehtinyt siirtyä akun kriittisiin osiin.

”kun kyselin asiaa Akkupojilta niin eivät suosittele että laturi olisi jatkuvasti päällä, vaikkakin näyttäs lataus loppuvan kun akku on täynnä.”
Sanoivatko Akkupojat mitään syytä, miksi laturi ei voisi olla jatkuvasti päällä? Ehkä vastauksen antajalla on mielessä tilanne, jossa hupiakkua pidettäisiin jatkuvasti 100% täyteen ladattuna. Tässä olisikin vaarana ”lithium plating” (anodielektrodin päällystyminen metallisella litiumilla) tai dendriittien (metallipiikkien) kasvaminen elektrodien välille ja niitä erottavan kalvon puhkeaminen. Mutta kun Victronin laturiin voi määritellä oman säilytysprofiilin, joka pitää akun turvallisessa jännitteessä (esim. 13,2V).

Sitten vinkkejä hupiakun purkautumisen selvittämiseksi. Ensiksi: mihin hupiakku purkautuu?
Yksi hyvä työkalu on pihtivirtamittari, jolla voi mitata johtimessa kulkevan virran virtapiiriä katkaisematta. Autokäyttöön ei kelpaa muuntajalla toteutettu, joka mittaa vain vaihtosähköä, vaan tarvitaan Hall-anturilla toteutettu, joka mittaa sekä tasa- että vaihtosähköä. Omani näkyy tämän ketjun viestissäni 16.1.2025. Maksoi Saksan Amazonilla n. 85€ + postikulut. Uudemman mallin Kaiweets HT208F hinta nykyään on n. 77€. Joskus tutkittavat johdot on koottu niin tiukkaan nippuun, ettei yksittäistä johtoa voi erottaa kulkemaan mittarin pihdin läpi. Silloin virtaa kuljettavaa johdinta voi yrittää etsiä lämpökameralla. Vielä yksi mahdollisuus on käydä EBL:n etuseinän sulakkeet läpi yksitellen. Sulakkeita ei välttämättä tarvitse irrottaa virtaa kuljettavan johtimen etsimistä varten. Sulakkeita voi käyttää myös shuntteina, eli virtapiirissä olevina pienen resistanssin sarjavastuksina, joiden läpi kulkeva virta aiheuttaa niissä pienen jännitehäviön. Tuo jännite voidaan mitata jännitemittarilla, mikäli sulakkeen muovirungon päissä on pienet reiät tätä tarkoitusta varten. Eri virtakestoisten sulakkeiden resistanssit voidaan mitata esim. varasulakkeista, mutta yleensä virtaa kuljettavan ja virrattoman sulakkeen pystyy erottamaan toisistaan resistanssia tuntemattakin.

Toiseksi: missä tilanteessa hupiakku purkautuu?
Jos ongelma olisi minun, tekisin taulukon, jossa on listattuna kaikki mahdolliset asiaan vaikuttavien kytkinten yhdistelmät. Jos Maasähköä merkitään M:llä, Asunto-osan päävirtakytkintä A:lla ja Laturia (Victron) L:llä, ja jos virran pois- ja päällä olemista merkitään nollalla ja ykkösellä, saadaan kahdeksan erilaista tilannetta:
M0 A0 L0
M0 A0 L1
M0 A1 L0
M0 A1 L1
M1 A0 L0
M1 A0 L1
M1 A1 L0
M1 A1 L1
Joka rivin jälkeen merkitään hupiakun purkausteho (tai -virta). Mittauksen tekeminen jokaiselle vaihtoehdolle varmistaa, että hupiakun purkautuminen tapahtuu systemaattisesti tietyllä kytkimien yhdistelmällä ja muilla yhdistelmillä sitä ei tapahdu.
Palaan asiaan, kun saat nämä mittaukset tehtyä.

Hobby Optima autossa on toptronic EL624 ja erillinen Dometic CA 360 laturi miten suosittelette tehtäväksi kun vaihtaa lifepo 4 akkuun. Victron dcdc Orion XS lisäksi.?

Selvisihän Pekan hupiakun purkautuminen. Kertauksen vuoksi, hupiakusta purkautuu jonnekin BMS:n mukaan 22 – 24,8W (n. 1,6 – 1,8A) tilanteessa, jossa maasähkö on kytkettynä mutta hupiakun laturi ei ole. Pekan kertoman mukaan tilanteen edetessä purkausvirta pieneni ”pikkuhiljaa”. Tämä viittasi siihen suuntaan, että virta purkautuisi hupiakusta starttiakkuun.

Katsotaan EBL:n (tarkemmin sanottuna EBL31:n) kytkinkaaviota tämän ketjun toisen viestin liitekuvasta 3. Oman ymmärtämiseni helpottamiseksi olen piirtänyt kaksi soikiolla kehystettyä relekosketinta tilassa, jossa moottori käy eli D+ on päällä. Lisäksi olen värittänyt joitakin jänniteväyliä, joista tämän keskustelun kannalta mielenkiintoisia ovat hupiakun jännite (violetti) ja starttiakun liitäntä EBL:ään absorptiojääkaappia varten (ruskea). Sen lisäksi, että absorptiojääkaappi saa virtaa tämän liitännän kautta moottorin käydessä, saman reitin kautta kulkee EBL:ltä ylläpitolataus (n. 1,5 – 2A) starttiakulle. (On kuulemma joitakin vähemmän kalustettuja EBL:iä, joissa on vain yksi liitäntä starttiakulle.) Kaavion yläreunassa on starttiakun latausrele. Kun EBL on päällä, rele vetää ja kytkee violetin väylän ruskeaan, mikä kytkinkaavion mukaisessa tilanteessa saisi aikaan starttiakun ylläpitolatauksen EBL:n jännitelähteeltä LAS 1218 nastan A14 ja 20A:n sulakkeen kautta. Jos autoon on asennettu litium-hupiakku ja sille erillinen maasähkölaturi, tuo 20A:n sulake poistetaan, jotta EBL ei lataisi litiumakkua lyijyakun latausprofiililla. Tässä tilanteessa, jossa EBL on päällä (latausrele vetää) ja hupiakun lataus EBL:ltä on estetty, latausrele ottaisi starttiakun ylläpitolatauksen virran hupiakun johtimilta. Jos hupiakun maasähkölaturi on kytkettynä, starttiakun ylläpitolataus kuormittaa maasähkölaturia. Mutta jos maasähkölaturi ei ole kytkettynä, ylläpitolatauksen virta kuormittaa hupiakkua. Ja tilanteessa, jossa maasähkön syöttö autoon on katkaistu, starttiakun latausrele ei vedä eikä starttiakun ylläpitolatausta tapahdu.

Olen kyllä omassa autossamme nähnyt, että maasähkölaturin irrottamisen jälkeen BMS näyttää hupiakun purkausta hyvin lyhyen aikaa, mutta en ole kiinnittänyt asiaan huomiota, koska BMS:n ilmoittama purkaus putoaa nollaan puolen minuutin sisällä. Eilen illalla tutkin asiaa lisää pihtivirtamittarilla. Sen mukaan hupiakusta purkautuva virta asettui nopeasti arvoon 0,11 – 0,14A, mikä ei välttämättä ole hirmuisen tarkka arvo, koska pihtimittarin pienin asteikko päättyy 60A:han. Joka tapauksessa BMS pyöristi tämän nollaksi. Kun viritin pihtimittarin tallentamaan virran huippuarvon, se oli 1,6A, mutta nollaantui nopeasti, koska meillä starttiakku on käytännössä aina ylläpitolatauksessa. Jostain syystä Pekan auto (ehkä radio?) kuluttaa lepotilassakin enemmän virtaa kuin meidän.

Ratkaisuksi ehdotan hylätä myyjän suositus, että maasähkölaturia ei pidettäisi jatkuvasti päällä. Sen sijaan suosittelen, että pitkäaikaissäilytystä varten luodaan profiili, joka lataa akun vain esimerkiksi 13,2 volttiin, josta sitten reissuun lähdettäessä vaihdetaan tavanomaiseen litiumprofiiliin.

Tuli innostus aiheeseen. Oheinen paketti odottaa asennusta autoon. Verkkolataus toteutetaan akkujen omilla latureilla (2 kpl 7 A) Akkujen valvonta toteutetaan Wlaniin liitetyllä mittauksella. Shuntti alkuvaiheessa 50 A. Ajonaikainen lataus vielä hakusessa. Todennäköisesti joku dc/dc stabiloitu rakenne (14,6V) virranrajoituksella. Akkujen lupaama kapasiteetti testattu, lupaus pitää 98%.

Kari

Virrat tulevat melkoisiksi jos akkuja on 200 Ah. Oma 100 Ah LiFePo4 täyttyy vajaassa kahdessa tunnissa ajossa 30 ampeerin virralla. Sekin on aikamoinen lasti auton laturille.

Olisikos tämä akku hyvä ratkaisu Suomen oloihin?
https://lanpwr.com/en-fi/products/pre-order-lanpwr-12-2v-100ah-sodium-ion-bluetooth-lithium-battery

En klikkaa minulle tuntemattomien ihmisten lähettämiä linkkejä minulle tuntemattomiin kohteisiin. (En epäile, että omalla nimellään kirjoittavat henkilöt lähettäisivät haitallisia linkkejä tahallaan, mutta en tiedä millä tasolla heidän tietoturvansa on). Linkin tekstistä kuitenkin näin, että natriumakuista on kyse. Aivan muutama päivä sitten yksi luottotubettajani Will Prowse julkaisi hyvin informatiivisen YT-videon, joka löytyy laittamalla hakuun esim. will prowse sodium battery. Lyhyt tiivistelmä: natriumakuista odotettiin paljon, kun litiumin saatavuus näytti huonolta. Nyt litium ei enää ole litiumakkujen kriittisin resurssi vaan muut elektrodeissa ym. tarvittavat raaka-aineet, joita samoja tarvitaan myös natriumakuissa. Will Prowsen mukaan natriumakun ainoa hyvä puoli litiumakkuun verrattuna on, että se toimii -40C:stä alkaen ilman esilämmitystä. Tämäkin etu on katoamassa marginaaliin, kun itselämmittäviä litiumakkuja saa aivan kohtuuhinnalla. Natriumakun huonoja puolia on paljon, merkittävimpinä huono energiatiheys ja antojännitteen suuri riippuvuus akun varaustilasta. Viime mainittu haitta tarkoittaa, että varaustilan laskiessa antojännite laskee jyrkästi. Esimerkiksi inverttereitä ei yleensä suunnitella toimimaan kovin laajalla jännitealueella.

Ei syytä huoleen, kyseessä on virallinen LANPWR akkuvalmistajan sivu. Siinä minua kiinnosti se että akkua voi ladata -20 asteessa ilman vaurioita. Hinta on tosin vähän kalliimpi kuin perus LiFePo akussa.

"vähän kalliimpi kuin perus LiFePo akussa"

Onhan sinulle selvää, että "sodium ion battery" ei ole jotenkin erikoinen litiumakku ja että se ei ole litumakku lainkaan? Energiatehokkuus (hyötysuhde), energiatiheys (Wh/kg) ja jännitteen vakaus varauksen muuttuessa ovat lähellä lyijyakkua, ei litiumakkua.

En tunne akkuja kovinkaan hyvin, siksi kyselenkin tämän palstan asiantuntijoilta. Minua lähinnä askarruttaa LiFePo akun vaurioituminen jos sitä ladataan vaikka vahingossa pakkasella. Joissakin niissä on BMS'ssä NTC vahti, kaipa se on ihan riittävän luotettava. Kyselemäni akun tyyppi "LANPWR 12.2V 100Ah Sodium-ion Bluetooth Lithium Battery - Specifically Designed for Cold Environments" hämäsi minua, kun siinä puhutaan Lithium Batterysta.

Kurkistin nyt lähettämäsi linkin sivustolle. On aivan selvä, että kyseessä on natrium- eikä litiumakku. ”Lithium” esiintyy vain linkittämäsi akun tuotenimessä sekä tekstissä, jonka mukaan natriumakut ovat lämpöstabiilimpia ja turvallisempia kuin litiumakut. Se, miksi ”lithium” on akun tuotenimessä, johtunee siitä, että kirjoittaja on nokkelasti järkeillyt, että tällaisella nimellä akku löytyy, hakipa käyttäjä sitten natrium- tai litiumakkua. Sen lisäksi, että teksti vertaa natriumakkua litiumakkuun, akun luokitus natriumakuksi ilmenee selvästi siitä, että:

Nyt on LANPWR testattu oikein hyväksi ratkaisuksi. Autossani ei ole löytynyttä boosteria. Otin EBL30:stä sisäisen latauksen sulakkeen pois. Nyt kuitenkin joku lataa n. 25A:lla kun kone käy. Mikähän sen tekee?

Sulakken poiston jälkeen EBL ei lataa maasähköllä. EBL ei tarkkaan ottaen lataa ajossakaab, mutta EBL:n sisällä oleva latausrele kytkee starttiakun (jota moottorin laturi lataa) yhteen hupiakun kanssa. Ei hyvä.

Hommasin Orion-Tr Smart 12/12-18, mutta mietin tuota kytkentämallia, mikä olisi paras..otanko D+ pois ja suoraan ajoakulta syöttö. Tämä lienee järkevin tapa?

Laitoin seuraavan kysymyksen ChatGPT:lle:

Victron Tr-Smart DC to DC converter can operate with or without D+ signal from a motorhome engine's alternator. What are the potential problems when operating without D+ signal?

Sain seuraavan vastauksen:

.1. Battery Discharge Risk
Without a D+ signal, the DC-DC charger may start operating based only on voltage thresholds. This could cause the charger to activate when the engine is off if the starter battery voltage is temporarily high (e.g., from a solar controller or a charger), leading to:

Draining the starter battery, potentially preventing the engine from starting.

.2. Delayed or Missed Charging
Voltage-based sensing is less reliable than a D+ trigger. If the starter battery voltage doesn’t cross the threshold:

The charger won’t activate, and the house battery may not get charged while driving.

.3. Reduced System Efficiency
Without D+ control, the DC-DC charger may:

Start/stop unpredictably due to fluctuations in voltage.

Cycle unnecessarily, causing wear and inefficiency.

.4. Issues with Smart Alternators
Modern vehicles with smart alternators reduce output when they detect the starter battery is charged. Without a D+ or an ignition-controlled signal:

The charger may not receive adequate voltage, and auxiliary batteries won’t charge reliably.

Lyhyt tiivistelmä: ilman D+ signaalia voi tulla vääriä positiivisia (B2B purkaa starttiakkua) tai vääriä negatiivisia (B2B ei lataa vaikka moottori käy). Sen lisäksi mitä ChatGPT kertoi, muistan lukeneeni Motorhomefun.co.uk -sivustolta erään käyttäjän kertoneen, että suuritehoinen invertteri sai aikaan, että B2B (saattoi olla muukin kuin Tr-Smart) päätteli moottorin olevan käynnissä vaikka ei ollut. Olisikohan tuossa syynä ollut invertterin aiheuttama vaihtojännitekomponentti akkujännitteessä, minkä B2B tulkitsi latausgeneraattorin käymiseksi. Turvallisinta on haaroittaa D+ EBL:ltä B2B:lle, jos suinkin mahdollista.

Tälläisessä ei älykkäässä autossa ei mulla ole mitään ongelmia ollut nyt reilun kuukauden reissun aikana. Auton oma moottorilaturi lykkää tasaista 14,2 V:a silloin kun Orion ei lataa. Alkuun kun akku on vajaa tulee 13,8V. Virran tulo on huimaa 30 A ja siihen päälle n. 15A jos panelit ovat päällä. En ole paneleita ajossa päällä pitänyt, akku on melko pienellä siirtymäajolla täynnä muutenkin.

D+ on irti ja Orionin säädöt niin ettei ylläolevan kaltaisia ongelmia ole ollut. Mun panelit eivät lataa starttiakkua koskaan, siellä ei jännite parkissa nouse. Koko reissun aikana on yksi yö oltu maasähkössä.

Orion -TrSmart 30A on kiinni B-pilarissa alhaalla. Se lämpenee 30A ottaessaan 55°-60° lämpöön. infarmittarilla jäähdytysrivoista mitaten. Samalla voi kojelauta olla Kreikan auringossa 75° joten ei syytä huoleen.

Akku on niin täynnä melkein aina ettei siihen ole tullut syklejä kuin 8 reilun kuukauden aikana. Kyllä se niin on että yksi 100A LiFePo4 akku tosiaan vastaa kahta 100 A:n tavallista, mutta lataantuu paljon nopeammin.

Jos auto on varusteltu 12V:n käyttöön ( vertti, mikro, kahvinkeitin, panelit, tankkipullo) ei maasähkölle ole ainakaan meidän käytössä tarvetta.

ChatGPT neuvoo kytkemään Orionin EBL30:n solar -liitäntään. Mutta mitenkäs se nyt sitten estää sen ettei sisäinen rele kytke akkuja yhteen..onko se tällöin irroitettava D+ EBL:stä. Mutta pelaako esim jääkaappi sitten enää 12v...
Virtojen puolesta tuo 18A Orion vois noin toimiakin...EBL:n läpi.

Eiköhän 18A voi päästää EBL:n läpi. Itse ostin puolivahingossa 30A:n Orionin, sitä en EBL:ään päästä lähellekkään.

Mulla on nyt uusi säädin Smart Solar 30A Sen asetuksia suunnittelen. Koska 13,2 V on 90% varaus olen sitä mieltä että se on juuri sopiva uuden latauksen aloitamiseen.

'' Miksi Re-bulk-jännite ei saa olla liian korkea (esim. yli 13,4 V)?
LiFePO₄-akun jännite ei putoa nopeasti kuorman alla kuten lyijyakulla, vaan pysyy melko vakaana pitkään. Esimerkiksi:
100 % varaus: n. 13,4–13,6 V
80 % varaus: n. 13,2–13,3 V
50 % varaus: n. 13,0–13,1 V
Jos siis asetat Re-bulk-jännitteen esim. 13,4 V, säätimesi saattaa aloittaa uuden lataussyklin, vaikka akku on vielä lähes täynnä (~95 %). Tämä voi aiheuttaa:
Turhaa absorptiovaihetta päivän aikana, useita kertoja
Säätimen "hyppimistä" bulk/absorption/float (tai ei-float) -tilojen välillä
Epävakaata toimintaa datalokeissa''