Google translate

woensdag 21 juni 2023

Tekst: Ron Bentham (beheerder van der FaceBook groep "classic Hymers technical"

Vertaling: Rob Zeijen

Kun je zomaar een lithiumbatterij in een ongewijzigde klassieke Hymer "laten vallen"? Ik ben bang dat er geen definitief zwart-wit antwoord is. Ik heb deze vraag gesteld aan 3 toonaangevende fabrikanten van lithium-vrijetijdsbatterijen. De een zei ja, de ander zei dat hun advies was om altijd een batterij op de batterijlader te plaatsen, en de ander antwoordde niet!

Het belangrijkste probleem is dat lithium andere oplaadparameters heeft dan normale batterijen, en het impliciete gevaar is dat oplaadapparaten overbelast kunnen raken, omdat een lithiumbatterij alle lading opneemt die er wordt aangeboden. Dit kan er bijvoorbeeld toe leiden dat componenten die oorspronkelijk alleen zijn ontworpen voor het opladen van een standaard 100ah-accu voor huishoudelijk gebruik met ongeveer 20A, veel meer leveren dan wanneer een lithiumaccu is geïnstalleerd.

Laten we dus elk van deze oplaadbronnen een voor een bekijken en proberen hun geschiktheid voor het opladen van lithium te beoordelen.

Opladen met de Dynamo 

De standaard pre 95 classic, Fiat of Mercedes heeft een dynamo van ongeveer 50 tot 70a, en bekabeling tussen de motoraccu en de huishoudaccu, via het scheidings-laadrelais achter het zekeringenpaneel links van de bestuurder, van ongeveer 10mm2 koper, en bedoeld om ongeveer 20a aan te kunnen. 

Hymer monteerde een 70A-relais, maar het is belangrijk om te onthouden dat dit door Hymer werd overgedimensioneerd, zodat het relais eeuwig zou meegaan - niet om daadwerkelijk 70A aan te kunnen.
Het komt erop neer dat de uitgangssituatie is: een laadcircuit met een ontwerpcapaciteit van 20A. Maar dit is niet zelfregulerend - het beperkt zichzelf niet automatisch - als gevraagd wordt om meer te doen, zal het dat doen, maar dan zal elk onderdeel in de keten van het circuit harder werken dan voorheen en kunnen er problemen optreden - niet de minste dat is oververhitting van kabels.

Sommige eigenaren kunnen lithium rechtstreeks van de dynamo opladen, en doen dat ook, door kabels en relais te upgraden. Maar deze eigenaren zijn meestal technisch ingesteld en hebben metingen en bewaking om ervoor te zorgen dat elk onderdeel in de ketting solide is en dat er van de dynamo niet te veel wordt gevraagd. Je moet het in de gaten houden en de meetinstrumenten hebben om het te controleren.

Maar als het gaat om het opladen van de lithium accu door de dynamo, is de eenvoudige oplossing voor de meeste eigenaren het plaatsen van een accu-naar-acculader (de benamingen die hiervoor gebruikt worden zijn battery to battery (B2B) of DC-DC lader. In deze tekst gebruik ik B2B)

Een B2B een apparaat dat tussen de motoraccu en de huishoudaccu zit. Het heeft twee hoofdfuncties:

1. de spanning op de dynamo beperken en

2. de huishoudaccu een bijna perfect laadprofiel bieden.

Een B2B is eenvoudig te monteren - hij heeft slechts 3 aansluitingen

1. op de motoraccu,

2. op de huishoudaccu en op de

3. D+ dynamobesturingsleiding. (sommige B2Bs hebben niet eens D+ nodig - ze zijn auto-sensing).

Het enige andere probleem voor klassieke Hymer-bezitters bij het monteren van een B2B is dat het originele Hymer-oplaad/scheidings relais (hierboven besproken) moet worden uitgeschakeld.

Dit gaat eenvoudig door het originele scheidings relais (dat is het dikste relais de andere is voor de koelkast) uit de zekeringkast te halen. Alle overige originele bekabeling wordt intact gelaten waardoor de originele functie van 12v koelkastbediening tijdens het rijden behouden blijft.

Dan moet er een nieuwe kabel gelegd worden van de motoraccu naar de B2B, en van de B2B naar de nieuwe lithium accu. De grootte van deze kabel wordt bepaald door de grootte van de gekozen B2B. En de grootte van de B2B wordt niet bepaald door de grootte van de nieuwe batterij, maar door het maximale vermogen van de dynamo. De algemeen verstandige regel is 50% van het vermogen van de dynamo.

Als een B2B wordt gemonteerd die D+ geschakeld moet worden, dan moet de originele D+ lijn naar de originele relais in de zekeringkast worden geïdentificeerd en afgetapt, en moet er een nieuwe D+ draad naar de B2B lopen.

In het geval van klassieke Fiat-bestelwagens, waar de motoraccu zich onder de motorkap bevindt, is meestal een langere kabel naar de B2B nodig en kan de D+-lijn ernaast worden gelegd - de originele D+-draad is meestal te vinden in de gebied van de motoraccu.

In het geval van klassieke Mercedes is de toegang met de dubbele accubak naast de bestuurdersstoel gemakkelijker - de B2B kan eenvoudig worden aangesloten op de motoraccu en van daaruit naar waar de nieuwe lithiumaccu zich ook bevindt. Een gemakkelijke manier om een ​​D+-signaal in de Mercedes-accubak te krijgen, is door de kabelgoot die over de onderkant van de deur loopt (indien aanwezig) te openen en de 12V-voeding naar de koelkast te lokaliseren, de kabel voorzichtig te splitsen en in de koelkast voer. De 12v-koelkastvoeding wordt relais geschakeld door de D+ in de zekeringkast, dus is op zichzelf een D+ afgeleide - deze methode maakt het alleen maar eenvoudiger.

De andere factor waar u aan moet denken bij het overwegen van het opladen van de dynamo, is hoeveel u wilt. Er is een trend met lithiumbatterijen om "groot te worden" en batterijen van 200ah of meer te plaatsen. U moet dus nadenken over hoeveel rijtijd u de volgende dag nodig heeft, naast wat u van zonne-energie krijgt, om de stroom te vervangen die u onlangs hebt verbruikt. Aangezien de meeste klassiekers dynamo's van ongeveer 60 tot 80 ampère hebben, en een redelijke limiet van ongeveer 50% hiervan, betekent dit dat er niet meer dan ongeveer 30 tot 40 ampère per uur rijden beschikbaar zal zijn. Dit is meestal voldoende voor de meeste eigenaren, maar als u meer wilt, is het enige alternatief een grotere dynamo te monteren.

Opladen aan de Camping paal (230v)  - en de EBL ...

Dit is een ander grijs gebied - vergelijkbaar met het opladen van een dynamo. Een standaard loodzuurlader laadt een lithiumbatterij zonder problemen op. Maar daarbij werkt hij voor 100% totdat de batterij vol is. Dus nogmaals, monitoring is belangrijk. Dit geldt met name voor latere voertuigen die een Electroblock - EBL hebben. Een EBL bevat een 230v-lader en relais waarmee de dynamo kan worden opgeladen tot aan de huishoudaccu en de koelkast. Het bevat ook de 12v gezekerde distributie naar de wooncircuits van het busje.

Eerdere voertuigen van vóór 95 (onze S-serie) hebben geen EBL en hebben een aparte oplader. De meeste eigenaren hebben deze originele afzonderlijke oplader al vervangen
Je huidige oplader bepaalt welke modificaties er eventueel nodig zijn. De originele fabrieksoplader van onze S-serie, als je die nog hebt, is niet geschikt voor lithium. Let erop dat bij het aanschaffen van een nieuwe acculader deze ingesteld kan worden voor lithium.

Voor de campers > 1995: Als je een EBL hebt en een grote lithiumbatterij monteert - 200ah of meer, dan is de eenvoudigste manier om zowel de oplader als de relais in de EBL uit te schakelen en de EBL gewoon te gebruiken voor distributie. Bij de meeste EBL's is dit eenvoudig te doen - trek gewoon de 230v-stekker uit het stopcontact en knip de gele D+-draad van de dynamo die de relais bedient, door. Als alternatief kunt u gewoon 230v en ook de hoofdaccukabel van de motoraccu verwijderen en de accukabel omleiden naar uw B2B. Maar beide methoden betekenen dat de 12v-voeding naar de koelkast tijdens het rijden ook is uitgeschakeld. Er zijn verschillende scenario's om hiermee om te gaan. Als u deze functie wilt behouden, moet u de EBL binnengaan en het hoofdrelais uitschakelen, maar het koelkastrelais behouden. Hoe je dit doet, hangt af van het model van de EBL. Een andere methode is om zowel de D+-lijn als de 12v-voedingsdraad van de koelkast los te koppelen van de voorkant van de EBL en een extern relais te monteren. Of u kunt tijdens het rijden de koelkast gewoon op 12v laten draaien en tijdens het rijden op 230v laten draaien.

De meeste eigenaren die lithium plaatsen, hebben ook een omvormer - u kunt de 230v-kabel van de koelkast op de omvormer aansluiten. Dit is zelfs nog eenvoudiger als u een omschakel automaat in uw camper monteert, die de 230V-circuits in de camper onder spanning houdt van de batterij/omvormer wanneer deze niet op de stroompaal is aangesloten, met automatische omschakeling.

Welke methode u gebruikt, hangt af van de installatie die u kiest. Persoonlijk geloof ik dat veel eigenaren lithium installeren omdat ze apparaten met een hoog vermogen willen gebruiken, zoals koffiezetapparaten, slowcookers, haardrogers en heteluchtfriteuses of iets dergelijks. In deze gevallen is het veel handiger om de omvormer aan te sluiten op de 230V-stopcontacten van de camper, zodat ze altijd onder spanning staan, zowel op de stroompaal als op de omvormer, met automatische omschakeling.

Ook kan er omvormerlader gebruikt, zoals van Victron .

De Victron Multi beschikt over een krachtige zuivere sinus omvormer, 
een 3-trap acculader met adaptive charge karakteristiek en een supersnelle 
omschakelautomaat in 1 compacte behuizing.De Victron Multi beschikt over een krachtige zuivere sinus omvormer, 
een 3-trap acculader met adaptive charge karakteristiek en een supersnelle 
omschakelautomaat in 1 compacte behuizing.

Er zijn ook andere methoden, waaronder enkele goedkope, waarbij automatische schakelaars worden gebruikt die zijn ontworpen voor generatorback-up - verkrijgbaar bij Amazon voor minder dan € 50. Er is ook de ouderwetse manier van handmatig schakelen, maar nu het prijsverschil tussen handmatig en automatisch zo laag is, zie ik het nut niet in van handmatig schakelen. Ik kan hierover details geven.

Opladen op zonne-energie

Dit is waarschijnlijk het gemakkelijkst van allemaal. Zonne-energie is vrij van de zon en is de enige oplaadbron die "off grid" beschikbaar is, dus ideaal voor wildkamperen. Zonnepanelen en MPPT-opladen zijn nu zo goedkoop en krachtig dat als u lithiumbatterijen plaatst, het logisch is om zoveel zonne-energie te plaatsen als uw dak gemakkelijk aankan. Op de meeste campers zal dit tussen de 200 en 400w zijn. Dit betekent dat u op een zomerse dag redelijkerwijs kunt verwachten dat u op een zonnige zomerdag tussen de 80 ampère-uren (200w-paneel) en 160 ampère-uren (400w-paneel) zult vervangen, gebaseerd op 6 uur zonneschijn. Maar in de winter kunnen de cijfers zo laag zijn als 20% hiervan omdat de zon veel lager staat en de dagen korter in de winter. Dit is geen probleem als u uw camper in de winter niet gebruikt, maar voor fulltimers is het een belangrijke factor in uw off-grid vermogen. Fulltimers die zoveel mogelijk off-grid willen zijn, moeten zoveel mogelijk zonne-energie installeren. Dit geldt voor elk batterijsysteem, niet alleen voor lithium. Een veel voorkomende misvatting is dat een zonnepaneel van 200 W een constante is - dat is het niet! In december is het een 40w paneel! En dat ervan uitgaande dat de zon schijnt in december.

Technisch gezien hebben moderne MPPT-controllers op zonne-energie meestal een lithiumprofiel, maar u kunt nog steeds degenen gebruiken die dat niet hebben. Als de controller door de gebruiker te definiëren instellingen heeft, stelt u alles in op 14,2 V. Als dit niet mogelijk is, laat het dan gewoon op het loodzuurprofiel staan, het kan geen kwaad.

Dit zijn dus de belangrijkste punten waarmee u rekening moet houden bij het opladen van lithium.

Soorten lithiumbatterijen

Het volgende onderwerp om te bespreken is "welk type lithiumbatterij"? Alle lithiumbatterijen voor de vrijetijdsvoertuigenindustrie zijn lithium-ijzerfosfaat - bekend als lifepo4. Dit zijn de veiligste soorten.

In principe zijn er 2 keuzes: doe-het-zelf of kant-en-klaar. Een lithiumbatterij is heel anders dan een loodzuurbatterij - een loodzuurbatterij is "stom" - het is puur metaal, plastic en chemisch, en er zit helemaal geen elektronica in. Een lithiumbatterij is heel anders - een lithiumcel is 3,2 V, dus om een ​​12 V-batterij te maken, heb je 4 van deze cellen in serie nodig, wat neerkomt op 12,8 V. Lithiumcellen mogen niet over- of onderladen zijn, dus om dit te bereiken, en om maximale veiligheid en een lange levensduur te bieden, hebben lithiumbatterijen een BMS - Battery Management System nodig. Dit is een elektronicabord dat is aangesloten op elk van de 4 cellen en deze constant bewaakt. Het brengt de cellen in evenwicht en schakelt ze uit als de spanning onder of boven een vooraf ingestelde waarde komt.

Bij een doe-het-zelf batterij koop je zelf de 4 cellen, en het BMS, en sluit je ze allemaal zelf aan. Een kant-en-klare batterij is waar een batterijbedrijf alle cellen en BMS in een doos heeft gemonteerd en al het werk voor u heeft gedaan. En omdat de vrijetijdsvoertuigenindustrie zo gewend is aan loodzuuraccu's, lijkt de doos die ze gebruiken op een traditionele accu.

Vroeger was doe-het-zelf lithium goedkoper dan kant-en-klaar, maar tegenwoordig is dat niet meer het geval, zeker niet voor accu's van rond de 200ah of minder. Op het moment van schrijven, in de zomer van 2023, verkoopt Renogy een 100ah-batterij met Bluetooth voor £ 420. Maar als u een hele grote batterij wilt, bijvoorbeeld 600ah of meer, is het meestal goedkoper om de doe-het-zelf-route te volgen.

De verschillen tussen doe-het-zelf en kant-en-klaar zijn genoeg voor een artikel op zich - maar over het algemeen is doe-het-zelf voor enthousiastelingen, en kant-en-klaar is beter voor niet-technische eigenaren die gewoon plug-and-play willen.

Tot slot .... heb je het echt nodig?

Er is ook nog een groot ding om over na te denken - en dat is - "heb je het echt nodig"??!!

Er is niets speciaals aan lithium - het is precies hetzelfde volt en ampère als elke andere batterij, en is momenteel ongeveer 3 of 4 keer de prijs. Je moet dus echt de behoefte identificeren.

De drie belangrijkste voordelen van lithium zijn

1. vermogensdichtheid,

2. lange levensduur en

3. betere informatie.

Ad1. Vermogensdichtheid betekent dat u meer vermogen uit dezelfde grootte kunt halen - dus een ruw voorbeeld zou zijn als u slechts ruimte heeft voor 1 traditionele 100ah-accu voor huishoudelijk gebruik en u de accu niet wilt of kunt verplaatsen, dan krijgt u ongeveer het dubbele van het vermogen uit dezelfde ruimte.

Ad2. Een lange levensduur is precies zoals het klinkt - ze gaan langer mee. Bij regelmatig gebruik is een standaard huishoudaccu slechts goed voor een paar honderd laad- en ontlaadcycli, wat bij gemiddeld gebruik betekent dat ze elke 2, 3 of 4 jaar moeten worden vervangen. Lithiumbatterijen zijn goed voor duizenden cycli. De jury is er nog steeds niet uit omdat het nieuwe technologie is, maar algemeen wordt aangenomen dat een degelijke lithiumbatterij tientallen jaren meegaat. Dus als u uw camper veel gebruikt en van plan bent dit jarenlang te doen, dan kan alleen de financiële deal dit rechtvaardigen.

Ad3. Maar de derde reden, betere informatie, is voor mij verreweg de beste reden: betere monitoring en informatie. De nieuwste lithiumbatts worden geleverd met bluetooth-monitoring en een telefoon-app die nauwkeurige batterij-informatie weergeeft. Dit vertelt u precies hoeveel stroom er nog in de batterij zit, hoeveel lading u krijgt (van alle bronnen) en hoeveel stroom u gebruikt. In wezen is het een nauwkeurige batterij-brandstofmeter.

Na een paar dagen gebruik krijgt u al snel gevoel voor uw batterijsysteem en kunt u uw activiteiten daarop afstemmen. Dit is vooral handig voor degenen die graag zoveel mogelijk off-grid zijn, of voor degenen die mogelijk apparaten moeten gebruiken die mogelijk veel stroom verbruiken, zoals koffiemachines, ebike-opladers, enz. Je leert snel precies hoe hoeveel stroom deze apparaten gebruiken, en hoeveel lading je nodig hebt om die gebruikte stroom te vervangen - van zonne-energie enz.

Het is ongelooflijk handig en geeft je volledige controle, zonder vervelende verrassingen. Met een standaard loodzuuraccu is het vrij moeilijk (maar niet onmogelijk) om dit soort nauwkeurige informatie te krijgen. Nu ik deze Bluetooth-lithiumbatterijsystemen nu al meer dan een jaar gebruik, is dit voor mij verreweg de beste reden om de upgrade uit te voeren.

Maar dat wil niet zeggen dat loodzuuraccu's ouderwets of achterhaald zijn - dat zijn ze niet. Een loodzuuraccu met een goed solar systeem kan gemakkelijk genoeg stroom leveren voor normaal gebruik in de zomervakantie. Een van de beste redenen om te upgraden is wanneer uw bestaande systeem u simpelweg niet de kracht geeft die u nodig hebt. De slechtste reden om te upgraden is simpelweg omdat het het "nieuwste" is.

U moet uw stroombehoeften definiëren en vervolgens het systeem hieromheen ontwerpen.

Mijn diensten

Ik (Ron Bentham) bied nu een adviesdienst op maat voor elektrische upgradewerkzaamheden in klassieke campers.

Dit kan zo simpel zijn als u helpen bij het ontwerpen van uw systeem dat u zelf kunt installeren....

of een complete ontwerp- en installatieservice persoonlijk.

funkyronster@gmail.com