LiFepo4 akuston rakentaminen

[Mekaniker]

edit: sun viestin muokkaamisen jälkeen pakko kommentoida taas tota menoa. Eli sen sijaan että litium akkuna ilmotat sen laitat "muuten määritteleämätön akku tai akun eriste", onko mitään järkeä?

Sen numeron (8507800090) sain Tullin puhelinpalvelusta... Mutta nekin on väärässä väillä;-)
Mutta henkilö puhelimessa oli samoilla ajatuksilla minun kanssa että juuri LiFePo4 akkujen kohdalla ei ole omaa nimikettä, nyt ilmoitetaan kaikki Li-akut samaan nimikkeen alle
Huono asia on että tullausnimikeluettelo ei ole riittävän täsmällinen vaikka ne vaatii ehdotonta täsmällisyyttä...


Kuljetusliikkeille UN3480 standardi on taas ihan oma maailma ja en ole nähnyt yhtäkään tilaamistani akuista joten pakkauksen merkinnöistä en voi sanoa mitään
Ne jotka ovat saanet isoja akkuja tai akkuja sisältäviä laitteita kotiin voisivat ottaa kuvia laatikosta ja myös lähetyslistasta nimi ja osoite poistettuna?
Suurin ongelma on kiinasta tulevien lähetysten seurantakoodit jotka eivät välillä ole oikeat tai muuttuvat matkan varrella toiseksi joka johtaa lähetyksen katoamiseen.
Varsinkin Postin kautta tulevien viime pikkupakettiin oli vaihdettu uusi koodi...
Kaikki lähetykset jotka lähtee EU-maasta saapuvat alkuperäisellä seurantakoodilla muttei kiinasta...

Ei se mitään, AliExpress tili on pyyhitty ja tästä lähtien tilaan tavaraa myyjistä EU:n sisältä joilla on toimiva osoite/konttori/kauppa
Sen pystyy todella helposti todentamaan tänä päivänä

 

[Mekaniker]

Löysin sattumalta Postin tekemän ohjeen:

https://www.posti.fi/mzj3zpe8qb7p/MOpkBFJy4hmA6Ll7OYd3K/8c36719c7632707ff5b92fc7b5710e7a/posti-litium-akkujen-ja-paristojen-lahettaminen-20221010.pdf

Matkahuolto ohjeet todella tarkat:

Akkujen kuljetusohje

Linja-autoliikenteen aikataulut, pakettipalvelut yrityksille ja yksityisille. Matkahuollosta matkat ja paketit helposti joka puolelle Suomea.

www.matkahuolto.fi

Taas kerran yhteistä näille ohjeille on lähettäminen, missään ei kerrota miten kuljetus pitää hoitaa kun akkuja tulee ulkomailta Suomeen...
Ja LiFePo4 kemian akut luokitellaan suoraan palovaaralliseen ryhmään...

Sain Postin dokumentista puh.numeron ja hän sitten antoi tämän vinkin:

https://www.iata.org/contentassets/05e6d8742b0047259bf3a700bc9d42b9/lithium-battery-guidance-document.pdf

Sisältö selittänee osittain miksei Li-akkupaketteja saavu perille, ellei ole pakattu oikein ja oikein merkittynä sekä sopimus kunnossa niin ne ei lähde minnekkään...
Ja Kiinalaisilla on tapana lähettää ainakin Suomeen yhteislähetyksiä joka sitten saavat täällä jossakin varastossa uuden lähetystunnuksen ja se lähetetään vastaanottajalle

 

[Aurelius]

Päivitystä projektiin.
Tilasin 280 Ah kennot (8 x EVE) Hollannista, nimellisteho yhteensä n. 7,4 kWh. JK-B2A8S20P BMS tuli Aliexpressistä. Tilasin myös Victronin 15A 24 V laturin. Lataussäädin (Victron 100/30) ja invertteri (Studer 2200 W) ovat samat kun edellisessä järjestelmässä, säätimestä vaihtuu vain LiFePo-profiili käyttöön. Kasasin akun + BMSn kokeeksi olohuoneen lattialle ja on juuri latauksessa ensimmäistä kertaa.

Kaikki tuntuu olevan kunnossa. lämmitysjärjestelmäksi tulee 1,5 m 15 w 24 v lämmityskaapeli, jonka kiedon kennojen ympärille ja väliin. BMSn lämmitysohjaus toimii myös kuten pitää. Apista asetetaan lämpötilat ja kun lämpötila tippuu asetetun arvon alapuolelle, lataus loppuu ja lämmitysvastus kytkeytyy päälle. Vastaavasti kun lämpö on noussut tarpeeksi, lataus jatkuu ja vastus kytkeytyy pois päältä (testasin toimintaa vesilasillisella, jossa oli jäitä). Näin akustoa voidaan ladata myös talvella automaattisesti, jos sattuu aurinkoinen pakkaspäivä ja paneelit tuottavat tarpeeksi.

Erityisesti tuo JKn BMS vaikuttaa todella hyvältä. Se seuraa hyvin tarkasti akun tilaa ja lähes kaikkia parametreja voi muuttaa. Vaikuttava laite. Kuvassa ruutukaappaus apin infoikkunasta. NKONilta tilatut kennot olivat kaikki etukäteen tarkistetut joten ne ovat jo lähtökohtaissti kunnossa (kun tilaa Kiinasta kannattaa tiettävästi tilata muutama ylimääräinen kenno siltä varalta että joukkoon eksyy susikapaleita).

Mietiskelen vielä kotelointia. Akusto tulee mökin sisään tuvan kulmaan. Sen kansi voi olla esim. sohvapöytä. Käytettävissä oleva tila n. 700 x 580 x 500. Vaihtoehtoina joko puuarkku tai isokokoinen muovinen työkalupakki. Puuarkku olisi tyylikäs mutta sopivan kokoista voi olla vähän vaikea löytää. Lämmitysvastuksen takia n. 20-30 mm eristys olisi hyvä olla.

 

[Aurelius]

Tässä vähän eurovertailua ja perusteita miksi lähdin akkuremonttiin:

Minulla on käynnissä siis projekti jossa mökin 3 vuotta vanhat lyijyakut vaihtuvat lifepo4 -akkuihin. Normaalista asuinkiinteistöstä tilanne poikkeaa siten että maasähkötön mökki on talvisaikaan useita viikkoja kerrallaan kylmillään. Nyt siellä on ollut 2 x 220 Ah AMG-akut jotka jäätyivät toissatalvena kun järjestelmään oli jäänyt virta päälle, mökkikäyntien väli venähti kahteen kuukauteen ja marras-joulukuun vaihteeseen sattui kova pakkanen. Seurauksena se että akkujen kapasiteetti putosi viidennekseen entisestä ja niitä pitää (käytöstä riippuen) ladata päivittäin aggrella. 700 € akkuinvestoinnin käyttöikä oli siis n. 3 vuotta ja sykleissä ehkä 100-150. Alun perin kapasiteetti oli ollut n. 5,2 kwh josta käytettävissä lyijyakuille tyypillisesti puolet, 2,6 kwh. Yhden lataussyklin kwh-hinnaksi tuli 700/2,6/150 = 1,8 €.

Lyijyakut tulevat korvaantumaan 8 kennon 280 ah lifepolla, kapasiteetti n. 7,4 kwh, ja siihen liitetyllä akunhallintajärjestelmällä. Kustannukset jakaantuvat seuraavasti:
1465 € akkukennot rahteineen
120 € BMS
230 € lifepo-laturi
30 € lämmitysvastus
100 € kotelo (arvio)
1945 € yht. (invertteri ja lataussäädin pysyvät samoina).

Valmistajan speksien mukaan jos lataus pidetään 10-85 % välillä, lataussyklejä tulee olemaan 6000 kpl (kapasiteetti > 80 %). Tällöin käytettävissä olevien kilowattituntien määrä / sykli on 0,85 x 7,4 – 0,1 x 7,4 = 5,55. Ja syklisen kilowattitunnin hinnaksi tulee 1945 /5,55 / 6000 = 0,06 €, eli kuusi centtiä. 6000 sykliä riittää mainiosti loppuelämäkseni.

Päivityksen jälkeen käytössä oleva tallennuskapasiteetti yli kaksinkertaistuu ja syklisen kilowattitunnin hinta romahtaa murto-osaan lyijyakuista. Akunhallinta myös huolehtii siitä ettei akku pääse jäätymään, ei tyhjene eikä ylilataudu (ja vaikka jostain syystä näin kävisikin, lifepo-akut kestävät myös näitä lyijyakkuja paremmin). Akkujen vaatima tila pienenee kolmannekseen ja painokin 112 kg -> 44 kg.

Lyijyakkujen alkuperäistä vastaavaan kapasitettiin tyytyminen olisi puolittanut akkukennojen hinnan jotakuinkin samaan luokkaan kun AMG-akkujen hinta on. Toki nuo muut kilkkeet olisivat edelleen maksaneet jotakuinkin saman verran, joten projektin kokonaishinnaksi olisi tullut ehkä tuollaiset 1200 €.

 

[Savonius]

Mitäs sitten jos vaikka joku kävisi mökillä ja jättäisi jotain kulutusta kuten nyt oli käynyt. 360Wh vuorokaudessa pimeään aikaan on melko suuri tuo lämmityksen kulutus. Mitenkähän sitten käy kun tyhjään pakkasella olevaan akkuun alkaa paneeli tuupata täyttä virtaa. Voivatko akut syttyä palamaan. Kaverin puolesta kysyn.

 

[Mekaniker]

Mitenkähän sitten käy kun tyhjään pakkasella olevaan akkuun alkaa paneeli tuupata täyttä virtaa.

BMS estää sen jos lämpötila-anturi toimii oikein. Akuston omistajan velvollisuus testata...

Voivatko akut syttyä palamaan. Kaverin puolesta kysyn.

LiFePo4 akut ei pala, savuavat sensijaan ihan riittävästi jos kuumenevat liikaa

 

[Aurelius]

Mitäs sitten jos vaikka joku kävisi mökillä ja jättäisi jotain kulutusta kuten nyt oli käynyt. 360Wh vuorokaudessa pimeään aikaan on melko suuri tuo lämmityksen kulutus. Mitenkähän sitten käy kun tyhjään pakkasella olevaan akkuun alkaa paneeli tuupata täyttä virtaa. Voivatko akut syttyä palamaan. Kaverin puolesta kysyn.

BMS on juuri sitä varten ettei akku vahingoitu. Eihän se akku koko ajan itseään lämmitä (pakkanen ei sinänsä vahingoita lifepo-akkua, sitä vaan ei saa ladata pakkasella). Lämmitys toimii siten että jos lataussäädin alkaa puskea sähköä akun ollessa liian kylmä se ohjautuu ensin lämmitykseen. Vasta kun akku on lämmennyt riittävästi, sähkö ohjautuu itse akun lataamiseen ja vastaavasti lämmitysvirta katkeaa. Akkua puolestaan voi purkaa (kennosta riippuen) tuonne alle - 20 asteen tasolle asti.

Itse olen ajatellut ainakin ensi talvena sellaisia lämmitysasetuksia että akku ottaa varausta vastaan jonnekin +2 °C asti. Jos lämpötila laskee tämän alle, virta ohjautuu lämmitykseen kunnes akun lämpötila on noussut + 6 asteeseen, jolloin lataus taas käynnistyy ja lämmitys lakkaa. Tämä ero tulee siitä että jos on kovin viileää, akku tietysti viilenee uudelleen kun lämmitys kytkeytyy pois (latauksen aikaansaama kennojen itselämpeneminen on mitätöntä eikä yksin riitä pitämään akkua lämpimänä). Testailemalla saattaa löytyä optimaalisempiakin lämpötila-asetuksia mutta noilla ajattelin lähteä liikkeelle.

BMSn avulla voi kontrolloida myös sitä paljonko varausta akkuun haluaa jättää. Akun voi halutessaan tyhjentää täysin, mutta pisin käyttöikä (jopa vuosikymmeniä) saadaan jos varaustila pidetään 10 ja 85 % välillä. Niinpä jos akku esim. mökiltä lähtiessä joulukuussa ladataan aggrella 85 % tasolle ja jätetään päälle niin akku purkaa itseään valittavissa olevalle varaustasolle asti ja sammuttaa sitten itsensä. Akun itsepurkautuvuus on n. 1 % / kk ja BMSn oma virrankulutus on vain yhden watin luokkaa joten jos akun ulkopuolinen kuorma on nolla, sen tyhjentyminen kestää vuosia. Käytännössä varmaan tulee jätettyä akku päälle mutta laitettua invertteri pois päältä. Victronin lataussäätimen tehonkulutus on jotain 5 watin luokkaa, mutta akku riittää silti vaikka koko talven yli ja toisaalta herkkä lataussäädin alkaa tuottaa jo helmikuun lopulla kunhan lumet vain ovat pois paneelien päältä.

 

[Mekaniker]

1465 € akkukennot rahteineen

Ostin viikonloppuna CALB L173F280A LiFePO4 300+Ah B-luokka kotimaan kaupasta, maksoivat 1339€ kotiinkannettuna

120 € BMS

Ostamatta vielä, pitää ottaa selvää jos Easun "juttelee" sellaisen kanssa??

30 € lämmitysvastus

Mietinnässä, öljybunkkerissa on aina ollut +4C vaikka ulkona on pakkasta

100 € kotelo (arvio)

Koteloa ei ole saatavilla ellet kysele peltiliikkeestä, mulle lupasivat 6kk:n toimitusaikaa
Joten teen itse alumiinista...

Lyijyakkujen alkuperäistä vastaavaan kapasitettiin tyytyminen olisi puolittanut akkukennojen hinnan jotakuinkin samaan luokkaan kun AMG-akkujen hinta on.

Kun minulla hiljalleen vaihtuu vanhat 5kWh:n lyijyakut painoltaan noin 400kg-> 5kWh ja 45kg:n painoon, vanhat romuttamolle ja kuittaan hyvässä tapauksessa 50cnt/kg niistä
Lopputulos jää nähtäväksi kun saa valmiiksi

 

[upnorthandpersonal]

I made a different enclosure for my cells (more like a shelf now), so I took the battery apart for the first time in three years. Here they are, still in their fixture with the BMS removed. That's right: no spacers between the cells, and my DIY flexible bus bars in all their glory

So these have been running my house for the past three years, went through several winters (some months unheated and sitting well below 0). No bloating of the cells what so ever - and this battery was 100% full:

No issues what so ever. The 'worst' cell came in at 267Ah from the 280Ah spec. These cells were bought in 2019, and manufactured in 2018 - so 5 years old. I have no idea how many cycles I have on these batteries, but considering that these are 5 years old, have been running the house for the past three years and counting, and cost me 100 Euro per cell shipped, I call that a win.

 

[Mekaniker]

Pääsin niin pitkälle akkupaketin kanssa että alumiinistä tehty "kasetti" on nyt täytetty akuilla
Törmäsin tässä "pieneen" ongelmaan kun ne pitää tasoitusladata eli kaikki 8 rinnakkain ja lähes täyteen, laturina on 5 A:n laboratorio-jännitelähde joten se taitaa viedä "pari" päivää... Aloitin toissapäivänä 2.80V:lla ja tänään iltäpäivällä oli jo 2.30V

Lisäys tehty 10/5-23
Kehikko tehty alumiinista ja kierretangoista
Välilevyt ja sivut on 1mm lasikuitulevyä
Lisäksi tulee vuoraus Okapak (Isogenopak) palosuojatusta muovikalvosta
Kansiosa vielä kesken, siihen tulee BMS ja kaapelointi+liittimet
Päätyissä on 5mm paksu joustava muovimatto antamaan pientä joustoa
Akkuvalmistaja vaatii että akut on kehikossa joka kestää 300kg:n voiman että akut pysyy muodossaan lataus/purku-syklien aikana



Lisäys 17/5 -23

Akut paikalla ja johtovyyhdin selvittely alkaa:
BMS ja johdot: 175A+50A Anderson liittimet omilla sulakkeilla
Molemmat voi käyttää yhtaikaa. Näyttö puuttuu, en maksa lähes 100€ tyhmästä näytöstä...
On halvempaa ostaa vanha iPad/ Android tabletti ja se saa olla näyttönä kun tarvitsee

Käynnissä:

Yksi ärsyttävä asia on latauksen häviöt: Mittari ennen laturia näyttää 185W ja BMS näyttää 123W

 

[Mekaniker]

I made a different enclosure for my cells (more like a shelf now), so I took the battery apart for the first time in three years. Here they are, still in their fixture with the BMS removed. That's right: no spacers between the cells, and my DIY flexible bus bars in all their glory

Näytä liitetiedosto 9255

This assembly is common but I dont like those naked busbars, a mistake or dropped metalpart gives a bzxt and batteryowner have to change his pants or worse
Kuvassa näkyvä akku-asennus on "universaali" paljaine yhdistäjä-kiskoineen mutta en pidä siitä itse, pieni virhe tai pudotettu metalliosa johtaa siihen että akkuomistaja vaihtaa kalsarit tai pahempaa

I tried to find busbar protection covers to my own batterybank-assy but they are hard to to find and expensive...
Must try to do them myself one day
Etsiskelin netistä ja löysinkin yhdistäjien suojat mutta hinta on kova joten taidan tehdä ne itse kun ehdin

 

[vesioinas]

3D-tulostin on näppärä noissa hommissa kun pitää kopioida x kpl yksinkertaisia osia.

 

[hakane]

This assembly is common but I dont like those naked busbars, a mistake or dropped metalpart gives a bzxt and batteryowner have to change his pants or worse
Kuvassa näkyvä akku-asennus on "universaali" paljaine yhdistäjä-kiskoineen mutta en pidä siitä itse, pieni virhe tai pudotettu metalliosa johtaa siihen että akkuomistaja vaihtaa kalsarit tai pahempaa

I tried to find busbar protection covers to my own batterybank-assy but they are hard to to find and expensive...
Must try to do them myself one day
Etsiskelin netistä ja löysinkin yhdistäjien suojat mutta hinta on kova joten taidan tehdä ne itse kun ehdin

Agree with the shields. Sooner or later some tool will fall into it. I slipped myself, but luckily the poles were protected.

If you have a 3d printer available, it could be done easily.

 

[hakane]

Pääsin niin pitkälle akkupaketin kanssa että alumiinistä tehty "kasetti" on nyt täytetty akuilla
Törmäsin tässä "pieneen" ongelmaan kun ne pitää tasoitusladata eli kaikki 8 rinnakkain ja lähes täyteen, laturina on 5 A:n laboratorio-jännitelähde joten se taitaa viedä "pari" päivää... Aloitin toissapäivänä 2.80V:lla ja tänään iltäpäivällä oli jo 2.30V

Lisään kuvia kun ehdin

Siinä saattaa tosiaan muutama päivä vierähtää. Yhden tuohon verrattuna pienen akkupaketin tasasin, mutta eihän sitä uskaltanut jättää yöksi latautumaan jos lähtee jännitteet lämmetessään riipimään. Meni ihan kiitettävästi aikaa siinäkin.

 

[upnorthandpersonal]

Those bus bars are only visible when you take the battery apart. While working on it, cover it with cardboard or whatever. The whole thing is enclosed, so nothing can accidentally fall on it.

 

[upnorthandpersonal]

Siinä saattaa tosiaan muutama päivä vierähtää. Yhden tuohon verrattuna pienen akkupaketin tasasin, mutta eihän sitä uskaltanut jättää yöksi latautumaan jos lähtee jännitteet lämmetessään riipimään. Meni ihan kiitettävästi aikaa siinäkin.

I've pretty much stopped top balancing the cells once active balancers (either part of the BMS or separate) became available. I just put the battery together, connect to solar, and let the active balancer do the work. Doesn't take very long, and the battery can be put to use right away.

 

[Mekaniker]

3D-tulostin on näppärä noissa hommissa kun pitää kopioida x kpl yksinkertaisia osia.

Sillä kell on juu, ja taito käyttää

Tein kokeeksi kaksi erimallista:

Puukalikka missä on 26mm reikä ja kuppiterälle ohjainreijät 25mm:n sähköputkelle
Sähköputken pätkä halkaistaan ja keskiosasta vähän pois, kun väännetty paikalle saa ottaa pihdit että lähtisi. Päädystä saa BMS kaapeli sisään

Toinen malli on työläämpi:

500W halogeenilla lämmittää 4mm "pleksiä" pehmeäksi ja puristukseen niin syntyy todella hyvin istuva kansi
Reikä pitää tehdä tehdä erikseen BMS kaapelille

Rumia mutta tekevät minkä sen varten ne on tehty

Lisäys 17/5-23
Tein uuden porajigin ja siistimpää jälkeä syntyi
Joutuu suostuttelemaan paikalle mutta pysyy

 

[vesioinas]

Onko tuossa JK-B2A8S20P BMS:ssä coulombi-laskuri vai arpooko se kapasiteetin jotenkin lepojännitteen perusteella?
***
Ilmeisesti siellä on shunttivastukset, joiden yli mitataan virta.

Itselläni on harkinnassa TF03K, joka mittaa virran hall-anturilla. Se olisi helppo kytkeä arduinoon sarjaportilla

tf03mqtt/docs/TF03K communication specification.pdf at master · edillmann/tf03mqtt

tf03k to homeassistant. Contribute to edillmann/tf03mqtt development by creating an account on GitHub.

github.com

 

[upnorthandpersonal]

Onko tuossa JK-B2A8S20P BMS:ssä coulombi-laskuri vai arpooko se kapasiteetin jotenkin lepojännitteen perusteella?

It has a Coulomb counter, but it is not very accurate. You can calibrate it with the app, but still. If you want accurate state of charge measurement I recommend something like a Victron SmartShunt.

 

[vesioinas]

Vaihtoehtoisesti yksinkertaisen ja halvan kapasiteettimittarin voisi ehkä rakennella vaikkapa LTC2944 coulombilaskurilla. Ei maksa montaa euroa ja riittänee mun käyttöön kun tavasin datalehden läpi.