Portabler LiFePo4 Powerpack
LiFePo4 Powerpack im Werkzeugkasten
Um überschüssige Sonnenenergie tragbar zu machen, habe ich 8 moderne LiFePo-Akkuzellen mit etwas Elektronik in diesen Koffer gepackt.

Das 24V-Powerpack hat ein integriertes Batterie-Management und wird über einen einfachen XT90 Stecker mit Lader und Verbraucher verbunden.

Netto sind ca. 3kWh Energieinhalt nutzbar.

Es ist so leistungsfähig, dass sich sogar unser elektrischer Stadtflitzer mobil daraus laden lässt.
LiFePo4 120Ah Einzelzelle
Aus 8 solcher Einzelzellen ist das Paket zusammengesetzt.

Durch die LFP Zellchemie sollten die Zellen eine hohe Zyklenzahl erreichen und auch für tägliche Lade- / Entladevorgänge geeignet sein.

Die Zellanschlüsse sind Aluminium- Terminals mit Innengewinde.
Probesitzen im Akkufach
Die Zellen beim Probesitzen im Akkufach, noch unkontaktiert.

Die Zellen stammen vom Versender
BLS Official Store, der sie toll verpackt innerhalb weniger Tage aus seinem Lager in Polen geliefert hat.

Die Werkzeugkiste ist eine "McPlus Alu 21" aus dem Baumarkt, in die die Zellen ohne Nacharbeit hervorragend hineinpassen.
Konfektionierung
Als zusätzlichen Isolator habe ich GFK-Platten zwischen die  Einzelzellen gepackt, sodass auch bei mechanischer Beschädigung des Gehäuses kein Kurzschluss zwischen benachbarten Zellen auftritt.

Die Zellverbinder sind aus Kupfer, jeweils mit einem aufgeclipsten Isolierteil aus gedrucktem PLA  (in OpenSCAD modelliert).

Die dünne einadrige Leitung ist übrigens ein Balancerabgriff, über den alle Einzelspannungen vom BMS aus zugänglich sind.
XT90 Stecker
Die Ausgangsspannung ist über diesen XT90-Hochstromstecker zugänglich.

Er hat eine integrierte "Antispark" Funktion, die bei 24V Akkuspannung erforderlich ist, um  die Stecker beim Anstecken zu schonen.

Das XT90-Stecksystem nutze ich auch an anderen Akkus (z.B. beim T-Rex 550) und Ladegeräten, sodass sich der Einsatz am Powerpack angeboten hat.
Finaler Vollausbau
Hier eine Innenansicht im finalen Ausbauzustand.

Der Laststrom fließt durch flexible 16mm² Kabel, die an den mechanisch belasteten Stellen (nahe der Scharniere) mit Schrumpfschlauch und zusätzlichem Gewebeschlauch geschützt sind.

Man erkennt in der Mitte das DALY-BMS mit Zugriff auf die Balancerleitungen und integriertem Leistungsschalter.

Rechts im Deckel am Pluskabel sitzt der (weisse) Stromsensor für das Power-Display.
Power-Display
Dieses All-in-One Display im Deckel misst Akkuspannung und Strom (bidirektional) und zeigt auch Rechenwerte wie Momentanleistung und kumulierte Kapazität an.

Die Strommessung erfolgt komfortabel und berührungslos über einen Ringkern-Sensor mit Hallgeber.

Hier wird das Powerpack gerade mit ca. 440W Sonnenenergie geladen...
Powerpack beim PV-Laden
Der Probelauf zur PV-Ladung mit Mobilpanels...

Natürlich ist der Ladevorgang mit einem solchen einzigen 100W Klapp-Panel nicht sonderlich praktikabel (würde theoretisch ca. bei voller Sonneneinstrahlung deutlich über 30h dauern).

Als "Proof-of-Concept" mit dem benutzten MPPT-Solarlader allerdings auf Anhieb erfolgreich.

Und die Anzahl Solarpanels ist ja skalierbar ;-) ...
Powerpack unter Vollast
Hier der 2.Teil des Probelaufs, die Entladung mit ca. 1100W am Sinuswechselrichter...

Es fließen dabei ca. 42A, die das Powerpack ohne nennenwerte Eigenerwärmung wegsteckt.

Auf 220V-Seite kann der VW-Ladeknochen den e-Golf knapp 3 Stunden lang im 5A-Lademodus füttern. Das bringt ca. 15km Reichweite.

Der gesamte Wirkungsgrad eines solch "verketteten" Lade- und Speicherkonzepts liegt bei unter 70% von Wechselrichter bis Fahrakku, das ist für mich aber bei 100% Solarstrom erstmal Nebensache.

Und: Das System macht 24V 3kWh aus dem Kofferraum jedes Kleinwagens heraus verfügbar...


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letzte Änderung am 15.4.2021