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Einbauanleitung: Victron Smart LiFePO4 + Smart BMS 12/200
Leider ist das Victron Lithium System nicht ganz Plug&Play wie bei anderen Herstellern, dafür ist es extrem vielseitig. Wenn es erst einmal angeschlossen ist, wird es zum besten System, welches Sie bei uns kaufen können.
Was wird für zum Betrieb alles benötigt?
Für den reinen Betrieb reicht ein SMART LiFePO4 und das Smart BMS 12/200. Dann haben Sie aber keine Möglichkeit, das System komplett stillzulegen und auch keine Kontrolle über den Ladezustand des Akkus.
Darum empfehle ich unbedingt auch einen Trennschalter und Batteriecomputer. Beim Batteriecomputer kommt nur der Victron BMV-712 Smart oder der SmartShunt 500 infrage - je nachdem, ob Sie gerne eine Anzeige (BMV-712) im Fahrzeug installieren möchten, oder Ihnen das integrierte Bluetooth des SmartShunt 500 ausreicht.
Die Akkus haben zwar auch Bluetooth integriert, dies dient aber nur zu Wartungszwecken um Temperatur, Fehlermeldungen oder Spannung überprüfen zu können. Für die Anzeige des Ladezustands wird immer ein Batteriecomputer benötigt.
Folgende Teile werden benötigt:
- Victron Energy LiFePO4 Smart Akku
- Smart BMS 12-200
- Batterietrennschalter
- Batteriecomputer
- evtl. Sammelschienen
Weiter werden Anschlusskabel benötigt:
- Akku (Plus) zum Smart BMS: 22mm² M8/M8 40cm rot
- Evtl. BMS zur Sammelschiene: 22mm² M8/M8 10cm rot
- Akku (Minus) zum Trennschalter: 22mm² M8/M10 40cm schwarz
- Trennschalter zum Shunt 22mm² M10/M10 10cm schwarz
- evtl. Shunt zur Sammelschiene: 22mm M10/M8 10cm schwarz
Die Kabellängen sind Vorschläge und können je nach Einbauposition anders ausfallen. Tipp: Kaufen Sie die Batteriekabel fertig konfektioniert.
Einbauanleitung
Anschluss Skizze Smart BMS 12-200 im Wohnmobil
Die Skizze visualisiert den Grundaufbau des Victron Smart System mit BMV Batteriecomputer und einem Trennschalter. Die zwei Sammelschienen sind quasi die neuen Anschlusspunkte. Hier werden die Kabel angeschlossen, die man sonst an der Bleibatterie anschließen würde.
Sind nur wenige Kabel an der Batterie angeschlossen, kann man sich die abgebildeten Sammelschienen auch sparen und die Kabel direkt mit dem BMS und Shunt des Batteriecomputers verbinden.
Das BMS kann Ströme bis 200A schalten. Wechselrichter und Kombigeräte mit integriertem Ladegerät können unabhängig der Leistung direkt am BMS angeschlossen werden - solange die angeschlossene Leistung 2000 Watt nicht übersteigt. Gerade beim MultiPlus 12/3000 kann dies von Vorteil sein, wenn man nicht die volle Leistung benötigt. Das vereinfacht den Anschluss deutlich!
Einbau der Lithium-Batterie in 7 Schritten:
- Ausbau der alten Batterie und alles vorbereiten für die Lithium-Batterie. Netzstecker am Wohnmobil entfernen und die Solaranlage durch Entfernen einer Leitung der Module am Regler stilllegen. Bord-Batterie abklemmen: Um später Verwirrung durch unterschiedliche Kabelfarben zu vermeiden, empfehle ich zuerst alle Minuskabel vom Batteriepol zu entfernen und diese mit Klebeband oder einem Kabelbinder zu bündeln. Gleiches erfolgt dann mit den Kabeln des Pluspols. Batterie ausbauen und entsprechende Halter, die für die Lithiumbatterie im Weg sind, entfernen.
- Probesitzen der LiFePO4 Batterie incl. dem BMS. Natürlich ist es praktisch, wenn man vorher schon weiß, dass die neue Batterie auch an den gewünschten Ort passt. Trotzdem würde ich, nachdem das Batteriefach leer ist, die Lithium Batterie zuerst einmal probehalber an den neuen Platz stellen und schauen, ob die Kabel zu den Anschlüssen reichen und wo das BMS montiert werden kann. Die Batterie muss laut Victron stehend montiert werden. Das BMS kann an der Decke, an der Seite oder auch auf dem Boden installiert werden. Wichtig ist, dass die Datenkabel der Batterie zum BMS reichen (zur Not gibt es Verlängerungen). Im Idealfall sind auch die Batteriekabel vom Fahrzeug lang genug und können wieder am BMS System+ und Batterie Minuspol bzw. Shunt angeschlossen werden. Nicht vergessen: Bei der Option mit Batteriecomputer oder zusätzlichem Hauptschalter müssen auch die zwei Bauteile noch einen Platz im Batteriekasten finden. Weiter muss die Batterie gegen rutschen und herfliegen gesichert werden. Lösen lässt sich das mit am Boden verschraubten Winkeln. Ein Spanngurt über die Batterie, welcher ebenfalls mit dem Fahrzeug verschraubt oder mit entsprechenden Zurrösen befestigt wird, hält die Batterie später sicher am Platz. Hier ist Kreativität gefragt, die Einbausituationen sind sehr vielfältig und ich kann hier keine genaue Anleitung geben.
- Einbau der Komponenten. In der Regel läuft der Einbau in folgender Reihenfolge ab. Ich montiere das Smart BMS 12-200 in der Nähe des Pluspols der Batterie und schließe die Kabel an. Den Shunt und Trennschalter neben dem Minuspol ebenfalls mit den Anschlusskabeln versehen. Danach kommt die Lithium Batterie an ihren Platz und wird mit einem Spanngurt gesichert.
- Elektrischer Anschluss mit Shunt. Alle Minuskabel, welche zum Wohnmobil-Bordnetz gehen. Damit meine ich wirklich alle, auch die vom Solarladeregler, dem Wechselrichter, dem Ladebooster usw. werden am LOAD Anschluss des Shunt angeschlossen. Alle Pluskabel des Wohnmobils werden am System+ des BMS angeschlossen. Bis auf das dünne rote Kabel vom Shunt, dieses wird direkt am Pluspol der Batterie angeschlossen. Damit das BMS arbeiten kann, muss noch das beliegende Minuskabel entweder am Shunt oder wenn ohne Shunt, dann mit dem Minuspol verbunden werden.
- Jetzt die Batteriekabel zwischen BMS und Pluspol und Minuspol zum Trennschalter verbinden.
- Die Datenleitungen aus der Batterie mit dem BMS verbinden, bei mehreren Batterien werden die Leitungen in Reihe geschaltet, sodass nur 2 Kabel übrig bleiben. Diese werden dann mit dem BMS verbunden.
- Hauptschalter einschalten, danach den Solarregler wieder mit den Solarmodulen verbinden.
Nun ist das System in Betrieb und im Wohnmobil sollte im Idealfall wieder alles funktionieren. Der Batteriecomputer muss jetzt noch eingestellt werden und alle Ladegeräte sollten auf Lithium Kennlinie oder BLEI NASS (Lead Accid) eingestellt werden. Also nicht AGM und nicht GEL. Damit der Batteriecomputer jetzt auch die richtigen Werte anzeigt, muss die Batterie einmal auf 100% aufgeladen werden. Die Ladeendspannung sollte dabei zwischen 14,2V und 14,5V liegen. Im Auslieferungszustand haben Victron LiFePO4 Batterien einen Ladezustand von etwa 40%, was ca. 13,15V entspricht. Bis die Batterie also auf 100% aufgeladen ist, können je nach Ladegerät mehrere Stunden vergehen.
Anschluss Smart BMS 12/200 mit großem Inverter
Über den Load Disconnect Ausgang kann ein Phoenix Inverter Smart 12/3000VA direkt angesteuert werden. Ebenso könnten mit zwei parallel geschalteten Smart BatteryProtect große Wechselrichter über 2kW anderer Marken über das BMS gesteuert werden.
Anschlussbeispiel mit Starterbatterie
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Steigt die Spannung der Starterbatterie über 13V, beginnt der Alternator Anschluss den Stromfluss freizugeben. Wird der Motor abgestellt, oder sinkt die Spannung der Starterbatterie aus einem anderen Grund, trennt das BMS die Verbindung wieder. So ist sichergestellt, dass die Starterbatterie immer eine ausreichende Ladung hat.
Ströme von der Lithium Batterie zur Starterbatterie sind nicht möglich. Es handelt sich bei diesem Anschluss um eine Einbahnstraße.
Der Eingangsstrom ist elektronisch auf ca. 90% des Sicherungswertes begrenzt. Eine 100A Sicherung z.B. begrenzt daher den Eingangsstrom auf ca. 90A. Durch Einsetzen eines kleineren Sicherungswertes sinkt die Ladeleistung entsprechend.
Diese Funktion ist sehr nützlich, wenn während der Fahrt am Lithium Akku große Lasten (Heizungen, Klimageräte) laufen und so die Lichtmaschine überlastet werden würde.
System + Anschluss des Smart BMS 12/200
Dieser Anschluss arbeiten in beide Richtungen, es kann damit der Stromfluss zur Batterie wegen Überspannung, Übertemperatur oder Untertemperatur unterbrochen werden oder auch die Stromentnahme aus der Batterie, wegen Unterspannung oder Übertemperatur.
Alternator / Starterbatterie + Anschluss
Der linke + Eingang ist ein reiner Ladeeingang. Dieser Anschluss lässt das Laden der Batterie zu, wenn die Spannung 13,5V übersteigt, wie bei einer Trenndiode.
Weiter kann der Alternator Anschluss den Strom begrenzen. Es werden maximal 80% des Sicherungswertes als Maximalstrom durchgelassen. Bei der werksseitig montierten 100A Sicherung entspricht das 80A Ladestrom. Mit der beiliegenden Platine, auf der 2 Flachsicherungen eingesteckt werden können, lässt sich den Ladestrom fast beliebig einstellen. Die 100A Sicherung wird dann gegen den Sicherungshalter ausgetauscht, welcher mit entsprechenden Flachsicherungen bestückt werden kann. Z.B. 2x 30A für eine Strombegrenzung auf 48A.
Trennschalter und was passiert bei Tiefentladung
Das BMS schützt den Akku in Betrieb vor allen widrigen Bedingungen. Aber: Wenn der Akku wegen Tiefentladung vom BMS getrennt wird, muss er binnen 5 Tagen wieder nachgeladen werden, sonst kann er bleibende Schäden davontragen.
Wenn das BMS abgeschaltet hat, sind lediglich die äußeren Verbraucher getrennt. Der Eigenstromverbrauch von BMS, Batteriecomputer und auch dem Management im Akku sorgen für eine weitere Entladung des Akkus!
Um solche Schäden zu vermeiden, muss der Akku vom Netz genommen werden, wenn er unbeaufsichtigt gelagert wird. Am einfachsten geht dies mit dem eingezeichneten Trennschalter, direkt nach dem Akku.