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Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo

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26 Mär 2024 14:05 - 27 Mär 2024 13:52 #331 von GuidoHH
GuidoHH antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo
Moin zusammen,
ich wollte ja einmal schauen, wie sich das Überspannungsproblem unter realen Bedingungen im Nugget verhält.

Hier meine Ausstattung
- Fahrzeug: Nugget HD BJ 2017, Euro 6
- Solarpanel: Offgridtec SPR-100Ultra 120W 12 V, Modulspannung 19.8V, Leerlaufspannung 23.35V, Kurzschlusstrom 6.41A
- Solarwandler: Victron 75/15: Ladespannung 14.1V, Erhaltungsladung 13.8V
- LiFePO4: Supervolt SX150, 150 Ah
Die Supervolt Version 2024 hat einen externen An/Aus Schalter, der das BMS steuert und den ich für die Tests genutzt habe um die LiFePO4 wegzuschalten.

Vorbereitung
- LiFePO4 Batterie wurde über Nacht mit der Kühlbox etwas entladen
- Märzsonne scheint auf das Solarpanel
- Verbraucher: Kühlbox: ca 5A + Halogenlampe: ca 5A
- Spannungen und Ströme jeweils aus Victron App abgelesen

Test 1: Plötzliches Wegschalten der LiFePO4 während des Ladens (Bulk) ohne Verbraucher
- Ausgangslage: Batteriespannung: 13.68V / Batteriestrom: 4.9A (= LiFePO4 wird mit Solar geladen)
- Abschalten der LiFePO4 mittels externem Schalter der das BMS steuert:
Batteriespannung: Peak 16.51V –danach 14.1V gemäß Ladeeinstellung

Test 2: Plötzliches Wegschalten der LiFePO4 während des Ladens (Bulk) mit Verbrauchern
- Ausgangslage: Verbraucher: Halogenlampe: 60W, 5A, Batteriespannung: 13.68V / Batteriestrom: 4.3A
- Abschalten der LiFePO4 mittels externem Schalter der das BMS steuert:
Batteriespannung: Peak nach unten 11.05V, danach weiter abfallend

Test 3: Plötzliche Laständerung während des Ladens (Bulk)
- Ausgangslage: Verbraucher: Kühlbox + Halogenlampe an, zusammen etwa 130W/10A, Batteriespannung: 13.24V / Batteriestrom: 4.5A
- Ausschalten der kompletten Last mit Westfalia Hauptdrehschalter (roter Knochen) hinter der Sitzbank: Batteriespannung: 13.36V – kein Peak erkennbar

Test 4: Plötzliches Wegschalten der LiFePO4 während des Ladens (Absorption) ohne Verbraucher
- Ausgangslage: Batteriespannung: 14.1V / Batteriestrom: ~ 0.5A
- Abschalten der LiFePO4 mittels externem Schalter der das BMS steuert: Batteriespannung: 14.1 V kein Peak oder Änderung erkennbar

Interpretation der Ergebnisse
Test 1 ist in Einklang mit den Messungen von Mmame, sollte aber mE in der Praxis nicht auftreten, da das BMS sich während es im Bulk Modus lädt, nicht einfach wegschalten sollte. Warum auch?

Test 2 zeigt keinen Spannungsanstieg --> kein Problem
Test 3 zeigt keinen Spannungsanstieg --> kein Problem
Test 4 zeigt keinen Spannungsanstieg --> kein Problem

Bitte beachtet, der gemessene Peak in Test 1 von 16.51 V wurde erst durch das manuelle Wegschalten der LifePO4 verursacht – nicht andersrum. Ansonsten zeigt der praxisnahe Test 3, dass die LiFePO4 evtl Schwankungen der Eingangsspannungen glättet. Die Spannung im System bleibt unterhalb der Ladespannung. Dies mag bei AGM’s mit höherem Innenwiderstand anders sein (siehe Problem das Maddin geteilt hatte).

Insofern sehe ich auf Basis dieser Testergebnisse erstmal kein Problem mit den Vctron MPPT 75/15 in Kombination mit einer LiFePO4, möchte dies aber gerne zur Diskussion stellen.


Bild Test 1:


Bild Test 2:


Bild Test 3:


Bild Test 4:


Gruß, Guido

Nugget HD 02/2017, 310 L1, 130PS, Euro 6, Markise, Remifront Faltverdunkelung, HD Träger, Atera Evo u. F24, Solar 120Wp, 150Ah LiFePO4, 30A Booster, StdBy Charger

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Letzte Änderung: 27 Mär 2024 13:52 von GuidoHH. Grund: Bild Test 3 eingefügt
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27 Mär 2024 09:21 #332 von Kontur
Kontur antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo
Ich schaue in den Logverlauf meines Victron 100/30 und der Lifepo, und ich kann nix auffälliges feststellen. Hätte mich jetzt auch gewundert. Möglicherweise betrifft es einige Badges/Chargen an den kleinen Solarreglern, vor Allem wenn sie an die Belastungsgrenze gefahren werden. (:huh:) ¯\_(ツ)_/¯

Nu denn, Happy Camping ;-) 🏕️

Viele Grüße, Tim.
Nugget L1/AD 185 PS Autom. | BJ 12/2020 | WasserStandheiz | 90A Ladebooster | 300AH LiFePo4 | 1-2KW Inverter | 120+340W Solartasche | 6L Boiler
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27 Mär 2024 09:57 - 27 Mär 2024 10:09 #333 von Möller
Möller antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo
Danke Guido für den unvoreingenommenen und facettenreichen Test. Mit den Ergebissen kann ich was anfangen!

Nugget+ HD, EZ 22, 185 PS Automatik, Chroma-Blau, BioToi Festeinbau, VB Luftfeder, Fiedler-Träger (200 Kg) 😏
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27 Mär 2024 15:32 #334 von GuidoHH
GuidoHH antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo

Ich schaue in den Logverlauf meines Victron 100/30 und der Lifepo, und ich kann nix auffälliges feststellen.

Hi, dazu eine Bemerkung.

Leider verliert die Victron Historie an zeitlicher Aufösung wenn man weiter zurückgeht. Auch ist der Peak von 16.5 V bei mir in den Tages Max/Min Werten nicht (oder nicht mehr) aufgeführt. Insofern wird man in der Historie nur grobe Fehler/Probleme entdecken.

Gruß, Guido

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28 Mär 2024 00:22 - 28 Mär 2024 00:33 #335 von Kontur
Kontur antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo
Die Bulltron würde ebenfalls den Ladeport sperren. Das Daly BMS erkennt Überspannung und deaktiviert die Laderichtung. Über 3,65V/Zelle schaltet das BMS ab, alles safe. Ab 14,7V (>4*3,65V) lädt nichts mehr in die Lifepo. Selbst die erste 3,65V Zelle wird nicht höher geladen. Ist die Gesamte Ladeschlußspanung (max. 14,6V) erreicht, wird abgeschalten, wird die Spannung überschritten, wird abgeschalten. Eine Schutzfunktion des BMS. Wer seine Lifepo schonen will, kann sie auch auf 14,4V, 14,2V oder sogar 13,9V justieren (im Einklang mit der Einstellung aller anderen Ladegeräte und Solarregler.

Bisher traten bei mir (Victron 100/30) keine Probleme auf. Sonst meckerte bereits die Bulltron/DalyBMS App, oder der Booster würde nichts mehr abführen können, weil die Lifepo die Lade-Backen zu klemmt. Jedenfalls wäre mir aufgefallen, dass die Lifepo die Ladung verweigert.

Ggf Sind Chargen oder Software-Versionen in gewissen Konstellationen betroffen, dass kann ich ja nicht ausschließen. Aber dass BMS sollte in GENAU so einem Fall seinen Job machen, dafür ist es uA da. Und das passt zu dem was Guido gemessen hat.

Viele Grüße, Tim.
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28 Mär 2024 08:38 #336 von mmame
mmame antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo

Ggf Sind Chargen oder Software-Versionen in gewissen Konstellationen betroffen, dass kann ich ja nicht ausschließen. Aber dass BMS sollte in GENAU so einem Fall seinen Job machen, dafür ist es uA da. Und das passt zu dem was Guido gemessen hat.

Genau da liegt der Hase im Pfeffer: Die Victron MPPT (SmartSolar) Geräte sind eine Fehlkonstruktion, indem versucht wird, mittels Software die Ausgangsspannung zu limitieren. Software ist ist für so etwas bei plötzlicher Laständerung natürlich viel zu langsam (und dazu noch fehlerhaft implementiert!). Hier _müssen_ "elektronische" Regelkreise mittels Feedback implementiert sein, was aufgrund des beobachteten Verhaltens der Victron SmartSolar Gerät eben nicht der Fall ist. Die haben stattdessen einfach ein paar Cents bis Euro an Komponenten gespart....

Ich wäre sehr sehr vorsichtig, ein BMS mit einem Victron MPPT SmartSolar zu verbinden: Die Eingangsseite eines BMS hat MOSFET mit mehr oder weniger Spannungsfestigkeit. Bei einem 4S/12V-BMS kommen oft MOSFETs mit einer maximalen Spannungsfestigkeit von 24...40V zum Einsatz. Wenn nun das Victron plötzlich mehr als 24V schickt, so kann es die MOSFET's vom BMS zerstören. Wenn die dann auf "Durchgang" durchbrennen, hast Du Dein BMS ausser Kraft gesetzt und die Zellen werden ungeschützt geladen. Was das für Folgen haben kann, findet man im Internet zuhauf (Stichwort "devastating fire")

Alles nur Theorie? In diesem Thread wurde ein Fall gemeldet, dass sich der (Schalt-)Ausgangs-MOSFET des Victron MPPT SmartSolar aufgrund "selbstgenerierter Überspannung" zerschossen hat. Nuja, fairerweise muss ich sagen, dass ich das eher als Gewinn sehe, wenn so ein Victron-Teil abraucht ;-)


Übrigens möchte ich Euch die Antwort seitens Victron gemäss meinem Mail vom 16.03.2024 nicht vorenthalten:


Genau: Es kam nada. rien. nichts. Das spricht Bände über diese Firma und deren Produkte.

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28 Mär 2024 08:44 - 28 Mär 2024 08:49 #337 von GuidoHH
GuidoHH antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo

Die Bulltron würde ebenfalls den Ladeport sperren. Das Daly BMS erkennt Überspannung und deaktiviert die Laderichtung. Über 3,65V/Zelle schaltet das BMS ab, alles safe. Ab 14,7V (>4*3,65V) lädt nichts mehr in die Lifepo. Selbst die erste 3,65V Zelle wird nicht höher geladen. Ist die Gesamte Ladeschlußspanung (max. 14,6V) erreicht, wird abgeschalten, wird die Spannung überschritten, wird abgeschalten. Eine Schutzfunktion des BMS. Wer seine Lifepo schonen will, kann sie auch auf 14,4V, 14,2V oder sogar 13,9V justieren (im Einklang mit der Einstellung aller anderen Ladegeräte und Solarregler.

Hi,

ja passt soweit
Ich lade über Solar jetzt auch nur noch mit 14.1 V um die Batterie zu schonen - zumindest solange wir nicht im Sommerurlaub sind. Solange der Wagen vor der Tür steht, wird er so trotzdem voll, da ja sonst kaum Verbraucher an sind. Damit bleibt noch 0.5 V Puffer.

Allerdings sperrt mein BMS auch gar nicht wenn von außen eine Spannung >14.6 V anliegt, sondern erst wenn eine einzelne Zellenspannung über 3.7V liegt. Da die LifePO4 aber erstmal die Ladung absorbiert und die Zellenspannung nur langsam gemäß dem Ladezustand zunimmt, wird das auch nicht passieren, und deswegen sollte dieser Sperrmechanismus absolut unempfindlich gegenüber Spannungsspitzem von außen sein. Deswegen kann ich die Diskussion hier um ein sich abschaltenes BMS auch nicht wirklich nachvollziehen. M.E. passiert das nicht, solange nicht über längere Zeit eine zu hohe Spannung anliegt.

Mein Booster läuft erstmal weiter auf 14.6V, so dass ab und zu ein Balancing der Zellen stattfindet.

In diesem Sinne.

Gruß, Guido

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Letzte Änderung: 28 Mär 2024 08:49 von GuidoHH.

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28 Mär 2024 08:54 #338 von GuidoHH
GuidoHH antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo

Wenn nun das Victron plötzlich mehr als 24V schickt, so kann es die MOSFET's vom BMS zerstören.

Hallo Mame,
ist das dann eher ein Risiko für Hochvolt-Panels? Ein 12V Panel liefert ja nur ungefähr 20V?

Gruß, Guido

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28 Mär 2024 09:44 #339 von mmame
mmame antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo
Ja, ich gehe davon aus, dass das Problem umso kritischer wird, je höher die Eingangsspannung ist. Ich denke nicht, dass die Victron-MPPT Step-Up beherrschen, d.h. die Spannung am Ausgang kann nicht grösser als der Eingang sein.

Ich halte die das Problem aber keineswegs für irrelevant, sondern für einen schwerwiegenden Designfehler. Ich habe aber keine Lust, meinen Nugget - oder im worst case deren Insassen - zu gefährden, nur um zu beweisen, dass das ganze Problem "real" ist. Spendernuggets sind zu Versuchszwecken aber jederzeit willkommen ;-)
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28 Mär 2024 09:46 - 28 Mär 2024 12:14 #340 von MartyMcFly
MartyMcFly antwortete auf Umbau auf Lithiumbatterie LiFePo

Auch ist der Peak von 16.5 V bei mir in den Tages Max/Min Werten nicht (oder nicht mehr) aufgeführt.

Das ist exakt das, was dir in Beitrag #327 prophezeit habe: die Werte sind geglättet.
Einen Wert, der nur wenige ms anlag, kann man dort nicht erkennen.
Victron nennt den Wert min/max „Batteriespannung“. Schwankungen der Ladespannung sollen dort gar nicht abgebildet werden.



Edit:
Okay, dann nennen wir es „vorausgesagt“.:) Voraussagen gehen in Ordnung für Physiker, oder? :laugh:

nach 26,3 Monaten nun ein '23er L2 AD, 110 Automatik-kW, nackt wie Westfalia ihn schuf - jetzt wird "verbessert" 😝
Letzte Änderung: 28 Mär 2024 12:14 von MartyMcFly. Grund: Prophetentum abgeschwächt

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Ford Nugget DER Camper Van!

Allgemeine Infos zum Ford Nugget

Der Ford Transit Custom Kombi mit Westfalia „Nugget“-Umbau ist ein Camper Van in den Außenmaßen vergleichbar dem VW California aber mit einem einzigartigen Grundriss und günstigeren Preis. Der mit einem 2,0-l-TDCi Ford EcoBlue Diesel Motor (nicht als Benziner erhältlich) ausgestattete Van verfügt über ein fantastisches 2-Raum-Konzept mit zwei separaten großen Betten, großer Sitzgruppe und praktischer L-Küche. Der Ford Nugget wird in zwei unterschiedlichen Längen gebaut. Der normale Ford Nugget mit einer Länge von unter 5 Metern (4.973m) ist extrem alltagstauglich und die Variante des Ford Camping Autos mit einem sensationellen Wendekreis von 11.6m. Der Ford Nugget Plus mit einer Länge von 5.34m besticht durch größeren Wohnkomfort und einer festen Toilette. Beide Varianten sind als Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe erhältlich.

Der einzigartige Camping Grundriss

Die große L-Küche im Heck, 5 Sitzplätze, 4 Schlafplätze, die breite Rücksitzbank mit vollwertigen drei Sitzplätzen inkl. drei 3-Punkt-Gurten und zwei Isofix, der ausklappbare und verschiebbare Esstisch, die großzügigen Betten mit Maßen von 210cmx140cm oben im Hochdach und 190cmx130cm mit der umgeklappten Rücksitzbank, die optionale oder feste Toilette, der elegante und langlebige Umbau von Westfalia - all das und noch mehr macht den Ford Nugget zum einzigartigen und beliebten Camper. Marketingexperten würden hier vom "Best-In-Class" sprechen. ;)

Der Ford Nugget mit Aufstelldach

Im zusammengeklappten Zustand gerade mal 2.08m hoch wird das Aufstelldach auf imposante 3.1m aufgeklappt. Damit schafft es der Nugget leider nicht unter 2 Meter Höhe für Tiefgaragen. Das Bett, auf dem die Bettwäsche auch liegen bleiben darf, verfügt dafür aber über ein Ausmaß von 200cm Länge und 138cm in der Breite. Das Froli Tellersystem bietet zudem erholsamen Schlafkomfort. Der Faltenbalg ist aus langlebigem Stoff und in 4 Farben erhältlich.

Der Ford Nugget mit Hochdach

Mit seiner Höhe von 2.80m ist der Nugget mit festem GFK Hochdach gegen schlechteres Wetter gerüstet und bietet eine enorme Stehhöhe über den gesamten Wohnraum. Für einen Campingbus mit den kompakten Maßen ein sensationeller Wohnkomfort mit tollem Raumgefühl. Und sogar eine optionale Camping Chemie Toilette (Porta Potti 335 oder Dometic 976) lässt sich im Schrank verstauen und mitführen. Es gibt sogar die BioToi Trocken-Trenn-Toilette, welche extra für den Nugget konzipiert wurde und unserer Meinung nach bei Weitem die beste TTT auf dem Markt ist.

Der Ford Nugget Plus mit Aufstelldach oder Hochdach

Wenn es noch ein bischen mehr Wohnraum sein darf, bietet der Ford Nugget Plus mit seiner um 37cm größeren Länge im Vergleich zum normalen Nugget nochmal das extra Plus mit einer fest eingebauten Chemie Toilette mit elektrischer Spülung, ein zusätzliches Handwaschbecken und viel Stauraum. Dazu lässt sich am Ford Nugget Plus eine lange Markise von bis zu 3m Länge anbringen.

Varianten Trend, Limited, Active und Trail

Neu neben dem Nugget Wohnmobil Basismodell in der Trend Ausstattung gibt es den Ford Nugget Limited mit höherwertigem Innenraum und einem Boden im edlen Yacht-Stil und schicken 17" Leichtmetallrädern. Dazu noch den Ford Nugget Active mit einzigartigem Metall Dekor und 17" Leichtmetallfelgen im Active-Design. Und zu guter Letzt noch den Ford Nugget Trail mit mechanischem Sperrdifferential, zweiter Schiebetür, Kühlergrill im Trail Design und edlen Ledersitzen.

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Ihr könnt eine Kaufanfrage für einen Nugget im Forum stellen. Dadurch unterstützt Ihr den Betrieb des Ford Nugget Forums. Ihr bestellt beim größten Ford Nugget Händler MGS Motor Gruppe Sticht mit insgesamt 7 Standorten, guten Lieferzeiten und sehr hoher Kundenzufriedenheit, welcher spezialisiert ist auf den FORD Nugget. MGS hat für alle Wünsche und Fragen ein offenes Ohr und durch seine langjährige Erfahrung im Nuggetverkauf kann MGS viele Extras anbieten. Die Lieferung erfolgt natürlich auf Wunsch problemlos Deutschlandweit! -> zur Kaufanfrage