Mobile Stromversorgung – Lifepo4-Akku

Sichere Stromversorgung mit Lifepo4

 

Meine Ausrüstung ist hier zu finden: Ausrüstungsliste mit Links

 

2 Varianten

Durch vorhandene Lipo-Akkus plante ich zwei verschiedene Varianten der mobilen Stromversorgung und setzte sie auch um. Eine Variante basierte hauptsächlich auf den zahlreich vorhandenen Lipo-Akkus und eine weitere auf den neueren Lifepo4-Akkus. Hier nun die Lifepo4-Variante:

 

Prinzipschaltplan für die Verdrahtung

 

Daten

• aus 2 Solarmodulen kommen max. 3,3A Modulstrom (meist nur 2,5A bei bestem Wetter)
• ein Akku hat 10Ah
• der Solarlader “verträgt”  ca. 165 Wp

 

Folgende Materialien wurden verwendet:

• Lifepo4-Akku 10 Ah – Bauanleitung hier
• Solarregler Votronic 165 MPP Duo Digital
• Lipowarner
• Power Analyzer (Ströme/Leistungen messen – nur temporär) + DMM
• Solarmodule 2x30Wp

 

Hier der selbst gebaute Akku aus Headway-Zellen

 

Akku Lifepo4 10Ah – Selbstbau mit BMS 40A

 

Aufbau

Der Aufbau ist einfach: Akku – Solarlader – Solarmodule. Dazwischen habe ich ein Wattmeter und ein Messgerät geschaltet, um die Ströme zu messen. Alles zusammen habe ich in eine Tasche gepackt, damit ich die Einheit schnell mobil nutzen kann.

 

Aufbau vollständig – nur ohne Paneele

 

Folgende Gewichte sind zu verzeichnen:

• Akku 1,7kg
• Lader 190 Gramm
• Solarpaneele 2,2kg (2x 30Wp)
• Gesamtgweicht inkl. Tasche für Akku und Lader: 4,5kg

 

2 Module 30Wp mit ca. 1,1kg pro Modul (flexibel)

 

Die Lifepo4-Variante mit einem Akku ist ein Leichtgewicht, hat aber kaum Reserven. Für den mobilen Betrieb aber sehr gut zu empfehlen. Je nach Sendeleistung kann man lange Betriebszeiten erreichen.

 

Berechnungen Lifepo4

 

Leitungen

Die Leitungen sollten entsprechend dem Stromfluss und des Spannungsabfalls gewählt werden!

Formel für den Spannungsverlust in Leitungen

Q=I*L*0,018/Delta U

Q ist der benötigte Querschnitt, I der Strom, der durch das Kabel fließt, L die Länge (Achtung, der Strom muss hin und zurück, die Länge ist also doppelt zu berechnen) und Delta U der mögliche/maximale Spannungsverlust im Kabel, den man akzeptieren möchte.
Für ein Kabel vom Akku zum Funkgerät (I = 20A, L= 4m – verdoppelt!, also einfache Länge 2m) ergibt das bei einem akzeptablen Verlust von 0,25V:
20A*4m*0,018/0,25 = 5,8mm²
Das heißt, es muss ein 6mm² Kabel verlegt werden, damit von 12V Batteriespannung noch 11,75V am Funkgerät ankommen.
 Ist die Leitung doppelt so lang, kommen nur noch 11,5V dort an.

 

Stecker und Buchsen

Auch die Stecker sollten die entsprechenden Ströme vertragen. Für die Akkus und das Funkgerät verwende ich XT60-Stecker und Buchsen (bis 60A) und für den Rest meist Anderson Powerpole (15 bis 45A). Die Schraubverbindungen sollten alle mit Aderendhülsen versehen werden.

 

XT60 müssen ordentlich verlötet werden

 

Anderson Powerpole werden gecrimpt mit einer Spezialzange + Aderendhülsen am anderen Ende

 

Warnhinweis

Der Umgang mit Lipo-Akkus muss sher vorsichtig erfolgen. Lifepo4-Akkus sind bedeutend sicherer, sollten aber ebenfalls aufgrund der hohen Energiedichte vorsichtig behandelt werden.