Umrüstung auf Lithium LiFePo

Nach den ganzen Erweiterungen in den letzten Monaten ging es dieses mal um das Aufräumen und Konsolidieren der Elektroverkabelung. Damit verbunden sollte eine Umrüstung auf Lithium LiFePo Akkus stattfinden.

Wir stehen immer häufiger einige Tage ohne Landstrom. Durch den Einbau eines Wechselrichters und der Erweiterung unserer Solaranlage ist der letzte Schritt, die Batterieleistung entsprechend unseren neuen Verbräuchen anzupassen. Gerade im Zeitraum vom Herbst bis Frühling benötigen wir durch unsere Dieselheizung ausreichende Batteriereserven, werden da pro Nacht schon mal 40 Ah benötigt.

In den letzten Jahren konnten wir in der dunklen Jahreszeit knapp zwei Nächte ohne Stromanschluss und ohne Zwischenladung durch Solar oder Ladebooster auskommen. Mit dem Wechselrichter und der damit aufkommenden Begehrlichkeit nach selbst generierten Netzstrom wird es nun aber knapper.

Die Ausgangssituation waren diese beiden AGM Batterien unter dem Beifahrersitz, die vor 2 Jahren ins Wohnmobil gekommen sind.

Unter dem Fahrersitz fand bisher der Votronic Triplecharger als Ersatz für das werkseitige eingebaute Ladegerät und der neu hinzugekommene Votronic Wechselrichter Platz.

Von den Batterien unter dem Beifahrersitz führten zwei 50 mm² Leitungen unter den Fahrersitz, wo dann die weitere Elektroverteilung installiert ist.

Einkaufsliste

• 200 Ah LiFePO4 Batterie von Liontron
• Flexschläuche mit verschiedenen Durchmessern zum Schutz der Kabel
• Hauptschalter zum Trennen der Verbindung des LiFePo zum Bordnetz
• Sicherungshalter für den neuen Standort des Wechselrichters
• Upgrade des vorhandenen Blue Battery Computer auf die D1 Black Edition mit 200A
• Diverses Kleinmaterial wie Ringkabelschuhe in 35mm² und 50mm²

Ein Wort zu Lithium Akkus im Wohnmobil

Die Lithium Technologie hält schon seit einigen Jahren Einzug ins Wohnmobil. Hier tummeln sich sehr viele Anbieter und die Preisspanne reicht von wenigen hundert Euro bis zu mehreren tausend Euros für dieselbe Kapazität. Nahezu alle Batteriezellen werden ist Fernost produziert. Die Qualitätsunterschiede bei Markenzellen sind nur marginal. Das Know-How liegt dann bei jedem der Hersteller in der Verschaltung der einzelnen Zellen, in der Bauform, beim Batteriemanagement und damit verbunden bei der Langlebigkeit.

Warum ein Akku von Liontron?

Für mich waren folgende Punkte bei der Wahl des LiFePo Akku entscheidend.

1. Ich wollte einen deutschen Hersteller, der vom seinen Produkten überzeugt ist, so dass er eine lange Garantiezeit verbunden mit vielen Ladezyklen bietet.
2. Der oder die Akkus sollte an die bisherige Stelle unter dem Beifahrersitz passen.
3. Bluetooth Verbindung mittels App sollte vorhanden sein

Was ich bei Liontron dazu noch als Alleinstellungsmerkmal empfinde ist, dass der Akku einfach geöffnet und komplett auseinander geschraubt werden kann. Alle relevanten Verbindungen zwischen den Akkus und dem BMS sind verschraubt und nicht gelötet.

Bestellt habe ich auf der diesjährigen Caravan Salon inkl. Messerabatt dann den 200 Ah LiFePO Akku als Untersitzausführung für den Fiat Ducato. Dieser passt besser unter dem Beifahrersitz als eine 2 x 100 Ah Variante. Bei letzteren müsste ich beide Akkus auch zweimal per App abfragen. Der einzige Vorteil wäre  ein höherer Entladestrom, der bei nur einem Akku bei maximal 150A liegt. Dieser Entladestrom sollte aber für die Verwendung unseres Wechselrichters ausreichen.

Das einfache Öffnen des Liontron Akkus war auch gleich das Erste was ich nutzen durfte, bekam ich doch keine Bluetooth Verbindung zum BMS. Es wurde überhaupt kein Signal eines Bluetooth Devices vom iPhone gefunden. Nach regen Mailverkehr mit dem Support habe ich dann den Akku öffnen dürfen.

Der Bluetoothstick war leider nicht an der Stelle, wo er eigentlich sein sollte. Dieser hatte sich wohl durch den Transport trotz Befestigung mit Heißkleber gelöst. Er klemmte nun zwischen BMS Platine und den Akkuzellen. Nachdem ich den Bluetooth Stick wieder eingesteckt habe, fing gleich eine kleine blaue Betriebs-LED an zu blinken.

Nun war das BMS per Bluetooth und App erreichbar und zeigte mir eine Kapazität von 219 Ah für den 200 Ah Akku an. 

Die Eigenschaften und die Selbstentladung von Lithium Batterien ist anders als bei den vorher verwendeten AGM Batterien. Um den Lithium Akku komplett vom Stromnetz zu trennen, habe ich einen Hauptschalter installiert. Danach teile ich das Ganze in zwei Stromkreise auf, einen für den Wechselrichter und einen für die Bordspannung. Beide Stränge sind mit entsprechenden Sicherungen ausgestattet, obwohl auch das BMS bei einer Überlast abschalten sollte.

Die Standfläche des Akkus musste ich etwas mit Holz unterfüttern und befestigte darauf eine abgeschrägte Platte zur Montage von Hauptschalter und Sicherungen. Durch einfaches werkzeugfreies Abnehmen der hinteren Verkleidung komme ich hier, wenn es sein muss, sehr gut ran. Die Ausmaße des LiFePo Akku, insbesondere die Länge, ist geringer als bei den beiden AGM Batterien, so dass hier noch etwas Platz vorhanden ist.

Die Spanngurte halten den Akku zusätzlich am Boden, verrutschen kann da gar nichts mehr.

Der Wechselrichter

Der Wechselrichter kam nun unter dem Fahrersitz raus, er funktionierte anstandslos, aber durch die vergangenen Umbaumaßnahmen habe ich einen besseren Platz gefunden. Unter der Seitensitzbank gibt es einen Freiraum, der durch eine Deckenplatte verschlossen ist. Hier sitzt u.a. eine Frischluftzuführung ins Wohnmobil und die Rückseite des EBL, ansonsten ist hier sehr viel Luftraum. Die Länge der 35mm² Kabel von der Aufbaubatterie zum Wechselrichter ist mit unter 1m schön kurz.

Zu Schluss kommen die Kabel, auch wenn sie hier nicht scheuern können in ein Flexrohr. Nach dem Einbau habe ich nochmal die Steckdosen mit dem FI Tester überprüft und tatsächlich festgestellt, dass ich den Stecker in den Wechselrichter verkehrt herum gesteckt habe. So lief anstelle der Phase nun der Nullleiter über die Sicherung.

Anzeigeinstrumente

Danach folgte das Aufräumen der Verkabelung, d.h. der Batteriecomputer wanderte Richtung Batterie und das Anzeigepanel für den Triplecharger und die Fernbedienung für den Wechselrichter bekamen eine bessere Stelle als der untere Teile der B-Säule an der Fahrerseite.

Die Bohrschablone habe ich auf Nachfrage von Votronic zugeschickt bekommen. Beim ersten Einbau flog diese leider als erstes mit den Kartons in den Papiermüll. Nun habe ich die Vorlage eingescannt und kann diese, falls ich sie nochmals benötige, wieder verwenden.

Die Instrumente sind nun perfekt in den Hängeschrank neben der Tür eingepasst, so habe ich mir das Sägen in die von außen sichtbare Seitenwand im Eingangsbereich erspart.

Restarbeiten

Die Aufräumaktion ist aber noch nicht zu Ende, denn hier ist noch was zu tun:

Kabel gekürzt und neu gecrimpt, Sicherungsbox für die fliegenden Sicherungen installiert und die Kabel sauber von unten durch ein Holzbrett zum Sicherungshalter geführt. Die 230V Leitung vom Wechselrichter musste ich noch verlängern. Dafür habe ich eine verschraubbare Verteilerdose mit entsprechenden Wagoklemmen für Litze verwendet.

Einzig die Kabelwurst der ab Werk installierten Standheizung habe ich auf der linken Seite  so gelassen wie es war.

Jetzt komme ich einfach von oben oder auch nach Entfernen der hinteren Abdeckung an alle Sicherungen und kann auch die Zustand-LEDs des Ladegeräts im Fehlerfalle problemlos erkennen.

Offene Fragen

Ist eine manuelle Unterbrechung der Ladung des Akkus, um bei längerer Lagerung und Nichtbenutzung einen nicht komplett geladen Akku zu haben, sinnvoll?

Dies wäre bei einer Rückfahrt einer Tour über den Ladebooster sehr wahrscheinlich. Der Votronic Triple Charger hat einen Steuereingang (SW) im Lithium Modus. Mit Hilfe diese Eingangs kann eine Ladung unterbrochen werden, bzw. die Ausgangsspannung des Ladegeräts wird auf 12,8 V reduziert. So wird das 12 V Bordnetz weiter betrieben und auch der Lithium Akku wird vor einer Tiefentladung geschützt. Da ich noch einen schicken  Schalter liegen hatte, habe ich diesen an der Fahrersitzkonsole eingebaut. Ich werde mal eine paar Test fahren und dann berichten. Interessant ist dann auch, ob die Stützladung für die Starterbatterie über Netzstrom und Solar auch weiterhin stattfindet.

Muss dies sein oder kann der Akku ruhig mit 100% Ladung stehen gelassen werden?

An der Punkt ist der Betreib unserer Kühlschranks mit Solarstrom. Hierfür müsste ich die AES Schaltung für unseren Thetford Kühlschrank zunächst mittels Relaisumschaltung der Spannungsversorgung von Starterbatterie auf Bordbatterie bei fehlenden D+ Signal umsetzen. Danach ist die Aufschaltung der mit Dioden entkoppelten AES Signals auf der D+ Signal des EBL dran.

Lohnt sich der Aufwand?