Lithium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Batterie
mit integriertem Batteriemanagementsystem
Lithium-Power-Pack 12 V / 100 Ah
012-00002GF
Lithium-Power-Pack 24 V / 100 Ah
012-00004GF
Anwender-Handbuch
deutsch
Version 1.0
Wichtige Hinweise zu dieser Dokumentation
Die technischen Daten, Informationen und Illustrationen sind sorgfältig zusammengestellt und entsprechen
dem Fertigungsstand zur Zeit der Erstellung.
Der Hersteller behält sich jedoch das Recht vor, jederzeit nach technischem Bedürfnis und neuestem En twicklungsstand, die Produkte, Spezifikationen und Dokumentationen ohne Vorankündigung zu verbessern
beziehungsweise zu ändern.
Die Beschreibungen sind ausführlich und mit großer Sorgfalt erstellt. Trotzdem sind Fehler nie völlig ausz uschließen. Eine Haftbarmachung für Fehler oder Schäden, die hieraus oder durch Fehlinterpretationen en tstehen könnten, ist jedoch in keinem Fall möglich.
Ohne ausdrückliche Genehmigung durch LEAB Automotive GmbH ist es nicht erlaubt, Inhalte dieser Dokumentation zu kopieren, zu vervielfältigen, zu übersetzen oder sonst wie in irgendeiner Form an Dritte we iter zu reichen.
Achtung!
Sicherheitshinweis, Nichtbeachten kann zu Personen- oder Materialschäden führen sowie
die Funktion des Gerätes beeinträchtigen.
Achtung! Gefahr durch elektrische Spannung
Sicherheitshinweis, Nichtbeachten kann zu Verletzungen und Tod führen sowie das Gerät
beschädigen oder zerstören.
Hinweis
Ergänzende Informationen zur Handhabung des Gerätes
LEAB Automotive GmbH
Thorshammer 6
24866 Busdorf
Deutschland
www.leab.eu
Wichtiger Hinweis zur Gerätenutzung
Dieses Handbuch ist nur gültig für die Geräte Clayton Lithium-Power-Pack 12 V / 100 Ah (Artikelnummer
012-00002GF) und Clayton Lithium-Power-Pack 24 V / 100 Ah (012-00004GF) in der Ausführung für den
deutschen Markt.
Um Betriebsfehler zu vermeiden, sollten Sie dieses Handbuch vor der Installation und vor der ersten Nu tzung sorgfältig lesen und die entsprechenden Anweisungen unbedingt befolgen. Bitte bewahren Sie dieses
Handbuch zum späteren Gebrauch in der Nähe des Gerätes auf, damit die bedienenden Personen sich zu
den Funktionen informieren können.
Weitere Ausführungen können Sie von unserer Internetseite www.leab.eu herunterladen.
2
Inhaltsverzeichnis
Inhalt
Wichtiger Hinweis zur Gerätenutzung ............................................................................................. 2
Inhaltsverzeichnis ........................................................................................................................... 3
1.
Einbau und Anschluss............................................................................................................... 5
Quick Start .................................................................................................................................. 5
Lieferumfang............................................................................................................................... 5
Montage der Batterie.................................................................................................................. 7
Parallelanschluss von Lithium-Batterien .................................................................................... 12
Reihenschaltung von Lithium-Batterien..................................................................................... 14
2.
Funktionsbeschreibung .......................................................................................................... 16
3.
Lithium-Batterie Technische Daten ........................................................................................ 17
4.
LED- und Fehler-Codes ........................................................................................................... 19
Anzeige Lithium-Batterie............................................................................................................... 20
5.
Bedienung.............................................................................................................................. 21
5.2
Einschalten der Lithium-Batterie ........................................................................................ 22
5.3
Ausschalten der Lithium-Batterie ....................................................................................... 22
5.4
G3 Fernanzeige................................................................................................................... 23
5.4.1
6.
Hauptanzeigen ............................................................................................................ 24
1.1.
Untermenü – Ebene 1 ..................................................................................................... 25
1.2.
Ablaufdiagramm 1 .......................................................................................................... 25
1.3.
Ablaufdiagramm 2 .......................................................................................................... 26
1.4.
Ablaufdiagramm 3 .......................................................................................................... 27
Mögliche Fehler, Ursachen und Lösungen.............................................................................. 28
CLP Combi LED Codes................................................................................................................ 29
Garantieumfang .................................................................................................................... 30
CE-Konformitätserklärung ............................................................................................................. 31
3
Sicherheits- und Gefahrenhinweise
Clayton Lithium-Ionen-Batterien sind Stromquellen mit einer besonders hohen Energiedichte in einem geschlossenen Metallgehäuse. Lithium-Batterien sind nach UN3481 Klasse 9 als Gefahrstoff eingestuft.
Beachten Sie bei der Installation unbedingt die entsprechenden nationalen und internationalen Normen
und Richtlinien sowie die Anweisungen und Hinweise in diesem Handbuch. Der Transport und die Installation darf nur von ausgebildeten und besonders geschulten Fachkräften durchgeführt werden.
Schalten Sie das System komplett ab, bevor Sie Arbeiten an der Batterie oder an der Installation durchführen.
Besondere Hinweise
Batterie niemals kurzschließen.
Batteriegehäuse, Zellen oder andere Systemkomponenten nicht öffnen.
Lithium-Batterie vor der ersten Verwendung einmal vollladen.
Verwenden Sie nur die von uns gelieferte oder freigegebene Ladetechnik.
Lagern und montieren Sie die Batterien nur aufrecht stehend oder seitlich liegend.
Prüfen Sie die Batterie vor den Einbau auf Beschädigung durch Transport.
Beim Verschalten in Reihe Anweisungen in diesem Handbuch beachten.
Bei ungesteuerter Ladung (z.B. von Lichtmaschine oder Solaranlage) sollte eine von
der Lithium-Batterie gesteuerte Ladeverteilung (LEAB CDR, LEAB Booster, usw.)
benutzt werden, um bei Überladung den Ladevorgang unterbrechen zu können
und eine Abschaltung der Batterie-Sicherheitsschaltung zu vermeiden .
Mögliche Gefahren bei Missachtung der Hinweise



Brandgefahr durch elektrischen Kurzschluss.
Zersetzung und Erwärmung unter Bildung giftiger und ätzender Gase.
Reizung und Schädigung von Augen und Atmungsorganen durch Rauchgase.
Vom Fahrzeugführer zu treffende Maßnahmen bei Brandgefahr




Motor abstellen.
Gefahrenstelle absichern und andere Verkehrsteilnehmer und Passanten warnen.
Aufenthalt nur außerhalb der Rauchgase in Windrichtung.
Polizei und Feuerwehr alarmieren.
Löschanweisung



4
Zum Löschen Wasser verwenden, falls möglich Batterie vollständig in Wasser tauchen.
Beim Löschen mit Wasser entstehen Fluoride, Phosphid, Fluoridoxid und Kohlendioxid.
Löschen mit einem CO2 Feuerlöscher alternativ möglich.
1. Einbau und Anschluss
Vor der Montage Sicherheitshinweise lesen und beachten!
Quick Start
Verbinden Sie INPUT 3 mit GND (schwarz, Massepunkt).
Die Batterie startet und die LEDs für Status und Batterieanzeige leuchten.
Starten einer leeren Batterie
Batterie starten und innerhalb von 30 s Ladung einschalten.
Falls die Batterie tiefentladen ist: Batterie starten und innerhalb von 3 s Ladung einschalten.
Lagerzeit nach Ladung, Batterie ausgeschaltet und in Bereitschaft
Zeiten für vollgeladene Batterie (Empfehlung: Nachladung nach 6 Monaten)
12-V-Lithium-Ionen-Batterie
ausgeschaltet: 3-5 Jahre
Bereitschaft: 9 Tage
24-V-Lithium-Ionen-Batterie
ausgeschaltet: 3-5 Jahre
Bereitschaft: 18 Tage
EMV
CE nach 2004/104/EG
Vor der Montage
Vor der Montage Sicherheitshinweise lesen und beachten!
Alle notwendigen Komponenten entsprechend der Diagramme installieren.
Batterie(n) nur aufrecht stehend oder seitlich liegend montieren.
Luftein- und -auslässe nicht abdecken sowie Lüfter nicht blockieren, um Überhitzung zu
vermeiden.
Es dürfen maximal 2 Batteriesysteme in Reihe geschaltet werden.
Stellen Sie sicher, dass die Lithium-Ionen-Batterie vor allen Arbeiten heruntergefahren ist
und keine aktiven Wake-Up-Signale vor Abschluss der Installation angeschlossen werden.
Falls DC-Verbraucher betrieben werden sollen, müssen diese über einen Schalter oder eine
Sicherung trennbar sein. Angeschlossene DC-Verbraucher können Probleme beim Starten
der Lithium-Ionen-Batterie verursachen.
Lieferumfang





Lithium-Ionen-Batterie 12V/100Ah oder 24V/100Ah
Phönix-Stecker 3-polig
Phönix-Stecker 5-polig
CAN Kommunikationskabel und Verbindungskabel 5m
dieses Handbuch
5
Abbildung 1: Befestigung
Montieren Sie die Batterie immer aufrecht stehend oder auf der Seite liegend, niemals mit der Oberseite nach
unten.
Zwangskühlung durch elektrischen
Lüfter: Sorgen Sie für ungehinderte
Luftzirkulation.
Zeichnung Bodenplatte
Zeichnung Seitenansicht
Befestigungslöcher: M5
6
Montage der Batterie
Montieren Sie die Batterie immer aufrecht stehend oder auf der Seite liegend, niemals mit
der Oberseite nach unten.
Zwangskühlung durch elektrischen Lüfter: Sorgen Sie für ungehinderte Luftzirkulation und
ausreichend Kühlluftzufuhr.
Der Montageort muss frei von Wasser, Feuchtigkeit, Staub und Schmutz sein.
Befestigen Sie die Batterie sicher und in geeigneter Weise.
Schützen Sie die Batterie gegen Beschädigung durch andere Geräte oder Gegenstände.
Vor dem Einbau alle Geräte und Verbraucher abschalten bzw. stromlos schalten.
Die Clayton Lithium-Batterie ist deutlich leichter als eine vergleichbare Bleibatterie. Dennoch muss eine
mechanisch ausreichend stabile Befestigung im Fahrzeug vorgesehen werden, um jede Gefährdung durch
die Batterie sowie eine Beschädigung der Batterie auszuschließen. Folgende Varianten bieten sich an:
1. In der Bodenplatte befinden sich 4 Bohrungen mit Gewinde M5 (maximale Länge 12 mm in der Batterie beachten), über die die Batterie entweder direkt am Montageort fixiert werden kann oder
mittels einer dort befestigten Halteplatte (vor Ort anzufertigen) befestigt werden kann.
2. Die Batterie gegen seitliches Verrutschen an allen vier Seiten sichern und mit zwei Spanngurten
(Mindestbreite ca. 30 mm) nach unten fixieren. Spannkraft je Gurt ca. 200 N (12 V/100 Ah) bzw.
400 N (24 V/100 Ah). Spanngurte im ersten und letzten Fünftel der Längsseiten anbringen.
3. Batterie auf den Längsseiten und der Oberseite durch bauliche Maßnahmen beispielsweise in einem Schrank fixieren und von vorne und hinten gegen Verrutschen sichern (leicht lösbar zur Entnahme).
Je nach Platzverhältnissen kann auch eine Kombination aus mehreren der oben genannten Maßnahmen
sinnvoll sein.
Sollte keine Fernanzeige zur Überwachung und Bedienung des Batteriesystems verwendet werden, sollte
die Batterie so verbaut werden, dass die Anzeigen auch im eingebauten Zustand leicht kontrolliert werden
können.
Die Clayton Lithium PowerPacks emittieren im normalen Betrieb keine schädlichen oder gefährlichen Gase
und können daher problemlos im Innenraum von Fahrzeugen verbaut werden.
Allgemeine Vorschriften
Anziehmomente
Größe
Drehmoment
M5
5,9 Nm
M6
10 Nm
M8
25 Nm
Zulässige Anzugskraft (maximale Gehäusebelastung)
Batterietyp
12 V/100 Ah
24 V/100 Ah
Kraft (max.)
2x 200 N
2x 400 N
7
Abbildung 2
8
Anschluss nach Bild 2
Vor dem Anschluss alle Geräte und Verbraucher abschalten.
Alle notwendigen Komponenten entsprechend der Diagramme installieren.
Verlegen Sie Kabel und Leitungen nicht straff auf Zug.
Verlegen Sie Kabel und Leitungen so, dass sie nicht scheuern oder knicken können.
Längen Sie Kabel passend ab, um zu lange Wege zu vermeiden.
1.
CLP G3 Wechselrichter-Combi an die Lithium-Ionen-Batterie anschließen
Hinweis: Zur Verwendung mit anderen Ladegeräten siehe Seite 12
Anschluss Kommunikations-Kabel (0,5mm²):
G3 Combi 1-DATA an Lithium-Batterie SW DATA
Batterie SW GND an GND
Anschluss DC-Kabel über Verteilerterminal:
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Anschluss AC Charge Wakeup-Relais:
AC IN (Netz) an AC Charge Wakeup-Relais
AC Charge Wakeup-Relais (Kontakt Schließer) an Lithium Batterie INPUT 3
AC Charge Wakeup-Relais (Basis) an Masse GND
2.
Anschluss G3 Display an die Lithium-Batterie
Anschluss Kommunikations-Kabel (0,5mm²):
Display PIN4 an Lithium Batterie INPUT2
Display PIN6 an Lithium Batterie SW DATA
Anschluss Spannungsversorgung (0,5 mm²)
Display PIN1 an Stromversorgung Masse GND (Minusterminal)
Display PIN5 an Stromversorgung Plus +12 V / +24 V
Batterie SW GND an GND (falls nicht schon in Schritt 1 geschehen)
3. Anschluss Generator (Lichtmaschine) an die Lithium Batterie
Hinweis: Zum Anschluss des Generators Abbildungen 3 bis 6 beachten.
Schließen Sie den Generator an den DC-Verteilerstützpunkt mittels CDR Ladestromverteiler, LEAB Booster
oder DC/DC-Ladewandler an.
Anschluss Motorlaufsignal (0,5 mm²) an die Lithium-Batterie:
DC Charge Wakeup Signal D+ (Klemme 61) an Lithium-Batterie INPUT1.
4. Anschluss AC/DC- oder DC/DC-Ladequelle
siehe Abbildungen 3 bis 6.
9
Hinweis: Anschlüsse führen Zeichnung aus Abbildung 2 fort
Abbildung 3
Abbildung 4
Abbildung 5
Abbildung 6
10
Anschluss mit Generator zu Abbildungen 3, 4, 5 und 6
Varianten Lademöglichkeiten vom Generator (Lichtmaschine)
CDR Ladestromverteiler (Abbildung 3)
In allen Fahrzeugen, bei denen die Ladespannung der Lichtmaschine nicht temperatur- oder fahrzustandsabhängig geregelt wird, ist der LEAB CDR Ladestromverteiler sinnvoll.
Leitungsquerschnitte in Abhängigkeit von der Länge:
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Anschluss CDR Ladekontrolle (schwarz) an Lithium-Batterie OUTPUT2
Booster 12 V / 12 V (Abbildung 4)
Der LEAB Booster hebt die Ladespannung der Lichtmaschine an und ist daher notwendig bei Fahrzeugen,
bei denen die Ladespannung der Lichtmaschine temperatur- oder fahrzustandsabhängig heruntergeregelt
wird, um dennoch wieder eine Vollladung zu erreichen.
Leitungsquerschnitte in Abhängigkeit von der Länge:
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Anschluss Booster IGNITION über Relais an Lithium-Batterie OUTPUT2
Ladewandler 12 / 24 V oder 24 / 12V (Abbildung 5)
Zum Laden von 12-V-Lithium-Batterien in 24-V-Fahrzeugen oder 24-V-Lithium-Batterien in 12-V-Fahrzeugen
wird ein entsprechender LEAB Ladewandler benötigt. Zur Auswahl des passenden Typs nehmen Sie bitte
Rücksprache mit dem LEAB-Service.
Leitungsquerschnitte in Abhängigkeit von der Länge:
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Anschluss Ladewandler IGNITION über Relais an Lithium-Batterie OUTPUT2
Zusatzgenerator zum Laden der Lithium-Batterie (Abbildung 6)
Optimale Performance wird durch Laden mit einer eigenen zusätzlichen Lichtmaschine erreicht. Es sind
ausschließlich spezielle Typen mit Kontrolleingang aus unserem Lieferprogramm einsetzbar.
Leitungsquerschnitte in Abhängigkeit von der Länge:
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Anschluss Generator IGNITION über Relais an Lithium-Batterie OUTPUT2 (siehe Dokumentation zum Zusatzgenerator).
11
Parallelanschluss von Lithium-Batterien (Abbildung 8)
Um eine größere Batteriekapazität zu erhalten, kann man mehrere Clayton Lithium -Ionen-Batterien von
100 Ah parallel schalten. Die so erhaltene Batteriebank besitzt weiterhin die Spannung der Einzelbatterie,
hat jedoch die addierte Kapazität.
Beispiel: Durch Parallelschaltung von zwei 12 V / 100 Ah Lithium-Batterien erhalten Sie eine Batteriebank
mit 12 V und 200 Ah.
Nur gleiche Batterien dürfen parallel verschaltet werden.
Vor dem Einbau alle Geräte und Verbraucher abschalten.
Maximal 20 Lithium-Batterien parallel verschalten.
Alle DC-Kabel von den Batterien zum Verteilerstützpunkt müssen die gleiche Länge haben.
1. DC-Kabel
Alle DC-Kabel über den Verteilerstützpunkt verbinden und mit gleicher Länge verlegen.
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Kabelwege zwischen den parallel geschalteten Batterien immer so kurz wie möglich h alten.
2. Schalter Parallel/Reiheninstallation
Der DIP-Schalter befindet sich in der Öffnung mittig unterhalb der Batterieanschlüsse .
Bei der ersten und letzten Batterie in der Parallelschaltung ist der Schalter 1 auf ON zu
stellen, die anderen Batterien sind auf OFF zu stellen.
Wird die Batterie als einzige betrieben (keine Parallelschaltung), dann Einstellung A wie
unten gezeigt verwenden.
Einstellung DIP-Schalter
A Erste und letzte Batterie
B Andere Batterien
Abbildung 7: Einstellung DIP-Schalter
3. Parallelinstallation: CAN Verbindungskabel
Verbinden Sie das CAN-Verbindungskabel von Batterie zu Batterie zur Daten-Kommunikation. Sollte die
Länge des mitgelieferten Kabels nicht ausreichen, so kann problemlos eine größere Länge verbaut werden.
Die maximal zulässige Länge aller CAN-Kommunikationskabel zusammengenommen beträgt 30 m.
4. Anzeige, Daten und Ladequellen
Die Daten- und Kommunikationsanschlüsse sind über die erste Batterie anzuschließen.
Zum Anschluss der Ladequellen siehe Seite 11.
12
Abbildung 8: Parallelschaltung von 4 Batterien
13
Reihenschaltung von Lithium-Batterien (ohne Abbildung)
Um eine höhere Batteriespannung zu erhalten, kann man zwei Clayton Lithium -Ionen-Batterien von 100 Ah
in Reihe schalten. Die so erhaltene Batteriebank besitzt weiterhin die Kapazität der Einzelbatterie, hat jedoch die addierte Spannung. Beispiel: Durch Reihenschaltung von zwei 12 V / 100 Ah Lithium-Batterien
erhalten Sie eine Batteriebank mit 24 V und 200 Ah.
Nur gleiche Batterien dürfen in Reihe verschaltet werden.
Vor dem Einbau alle Geräte und Verbraucher abschalten.
Es dürfen nur genau 2 Lithium-Batterien in Reihe verschaltet werden.
Alle DC-Kabel von den Batterien zum Verteilerstützpunkt müssen die gleiche Länge h aben.
1. DC-Kabel
Alle DC-Kabel über den Verteilerstützpunkt verbinden und mit gleicher Länge verlegen.
35mm² < 2 m
50 mm² < 3 m
75 mm² < 5 m
Kabelwege zwischen den in Reihe geschalteten Batterien immer so kurz wie möglich halten.
2. Schalter Parallel/Reiheninstallation
Der DIP-Schalter befindet sich in der Öffnung mittig unterhalb der Batterieanschlüsse .
Bei den beiden Batterien in der Reihenschaltung ist der Schalter 1 auf ON zu stellen, der
Schalter 2 auf OFF.
Es können zwei 12-V-Batterien zu einer 24-V-Bank oder zwei originäre 24-V-Batterien zu
einer 48-V-Bank zusammengeschlossen werden. Eine Kombination von Reihen- und
Parallelschaltung ist möglich.
Wird die Batterie als einzige betrieben (keine Reihenschaltung), dann Einstellung A wie
unten gezeigt verwenden.
Einstellung DIP-Schalter
A Erste und letzte Batterie
Abbildung 9: Einstellung DIP-Schalter
3. Reiheninstallation: CAN Verbindungskabel
Verbinden Sie das CAN-Verbindungskabel von Batterie zu Batterie zur Daten-Kommunikation. Sollte die
Länge des mitgelieferten Kabels nicht ausreichen, so kann problemlos eine größere Länge verbaut werden.
Die maximal zulässige Länge aller CAN-Kommunikationskabel zusammengenommen beträgt 30 m.
4. Anzeige, Daten und Ladequellen
Die Daten- und Kommunikationsanschlüsse sind über die erste Batterie anzuschließen.
Zum Anschluss der Ladequellen siehe Seite 11.
14
Zeichnung Batteriegehäuse
Abbildung 10: Zeichnung Batteriegehäuse
15
2. Funktionsbeschreibung
Power ON/OFF:
Liegt an einem der Wakeup-Eingänge ein Signal an, startet die Batterie automatisch und bleibt eingeschaltet, solange mindestens ein Wakeup-Eingang aktiv ist. Etwa 5 s nach Entfernen des letzten Wakeup-Signals
schaltet sich die Batterie automatisch ab.
Wakeup-Anschlüsse:
 Input 1 (Active high)
 Input 2 (Active high)
 Input 3 (Active low oder Singlewire Data)
 CAN-Wakeup (Active high)
Schutz
Die Lithium-Batterie überwacht ständig folgende Parameter, um bei einer Überschreitung der vorgegebenen Werte abzuschalten:
 Überladung
 Tiefentladung
 Übertemperatur
 Überstrom/Kurzschluss
Durch mehrfache Information wird ein besonders hohes Maß an Sicherheit erreicht:
 Fehleranzeige auf der Fernanzeige
 Abschaltung des Lade-/Entladestroms
 Interne Abschaltung der Batterie (Sleep Mode)
Wiederanlauf nach Sleep-Mode
Bei Auftreten bestimmter Fehler schaltet sich die Batterie in den Sleep-Mode und dabei den DC-Ausgang
ab. Zum Wiedereinschalten müssen sämtliche angeschlossenen Wakeups deaktiviert oder abgeklemmt
werden, anschließend muss wieder mindestens ein aktives Wakeup-Signal angeschlossen werden (siehe
auch Abschnitt 5.2).
Batterie ist vollständig entladen
Ist die Lithium-Batterie bis zur eingestellten Restkapazität entladen, schaltet sie den DC-Ausgang ab und
geht in den Sleep-Mode, um eine weitere, schädliche Tiefentladung zu vermeiden.
Nach einem Restart bleibt die entladene Lithium-Batterie für 30 s aktiv, damit in dieser Zeit ein Ladestrom
von > 1 A erkannt werden kann.
Befindet sich die Lithium-Batterie wegen Tiefentladung im Sleep-Mode, ist die Zeit, in der eine Ladung erkannt wird, auf 3 s reduziert.
Steuerausgänge
Die Lithium-Batterie hat 2 Steuerausgänge, um externe Geräte wie Ladestromverteiler, Ladegeräte, Solarladeregler oder Lichtmaschinen bzw. zusätzliche Anzeigen anzusteuern. Diese Steuerausgänge sind OpenCollector-Ausgänge und können über einen PC und die optionale Programmierumgebung konfiguriert werden. Siehe hierzu auch das optionale Programmier-Handbuch.
Werkseinstellung für Steuerausgänge
Steuerausgänge schalten Masse wenn aktiv (Open Collector, Low activ)
Ausgang
1
2
Trigger (Ausgang aktiv)
< 10 % Ladezustand
> 4,1 V / Zelle bzw. 14,5 V
(29,0 V) Batteriespannung
Reset
> 11 % Ladezustand
< 3,90 V / Zelle bzw.
14,0 V (28,0 V) Batteriespannung
mögliche Einsatzbeispiele
Ansteuerung externer Batterie-Alarm
Steuerung externes Ladegerät, CDR-Control, Ladekontrolle, Ansteuerung Zusatz-Lichtmaschine
Andere Funktionen für die Steuerausgänge sind über die Programmierung der Lithium-Batterie möglich.
16
3. Lithium-Batterie Technische Daten
Batterie-Typ
100 Ah / 12 V
100 Ah /24 V
Nennkapazität
100 Ah
Nennspannung
12 V
24 V
Minimale Entladespannung
9,2 V
18,4 V
Ladespannung
15 V
30 V
Minimale Zellenspannung
2,3 V
Maximale Zellenspannung
4,2 V
Zellentyp
Anzahl der Zellen
Lithium Eisen-Yttrium-Phosphat, LiFeYPO4
4
8
Entladestrom (Dauer)
Entladestrom (maximal)
100 A
200 A (10 min, Temperatur begrenzt)
> 500 A (5 s)
> 1.000 A (10us)
Ladestrom (Dauer)
100 A
Zyklenlebensdauer 80 % DOD
> 3.000*
Zyklenlebensdauer 70 % DOD
> 5.000*
Betriebstemperatur
- 40° … + 50° C
Lagertemperatur
- 45 … + 80° C
Kühlung
gesteuerte Lüfter
Eingänge (Wakeup Funktion)
3
Ausgänge (Open Collector)
2
Kommunikation
CAN (SAE J1939), CP Single Wire
Parallelbetrieb
2 bis 20
Reihenschaltung
2
Selbstentladung (Sleep Mode)
Eigenverbrauch ein
< 3 % pro Monat bei 25°C
350 mA
Eigenverbrauch Sleep Mode
< 2 mA
Terminal (Anziehmoment)
Gewicht
Abmessungen
180 mA
M8 (25 Nm)
19 kg
36 kg
274 x 192 x301 mm
274 x 192 x 558 mm
* Zyklenlebensdauer: Die Grenze der Zyklenlebensdauer ist erreicht, wenn die Kapazität der Zellen 80 % oder weniger
des ursprünglichen Wertes unterschreitet.
17
Parallel/Reihen-Anschluss
Pin #
Signal
Parameter
Wert
1
CAN Wakeup
Ausgangsspannung (open drain)
Batteriespannung * 2
Ausgangs-Impedanz
10 kOhm
maximale Eingangsspannung
60 VDC
Eingang Trigger-Spannung (High/Low)
3,5 VDC
Eingangs-Impedanz (pull down)
4,7 MOhm
maximaler Strom
250 mA
Absicherung
300 mA (thermisch)
Datengeschwindigkeit
250 kbps
Kommunikationsprotokoll
SAE J1939-11
Ausgangs-Impedanz
> MOhm
Datengeschwindigkeit
250 kbps
Kommunikationsprotokoll
SAE J1939-11
Ausgangs-Impedanz
> MOhm
2
3
4
CAN Gnd
CAN High
CAN low
Daten Signal-Anschluss
PIN #
Parameter
Wert
OUTPUT 1
maximale Drain-Spannung
48 VDC
OUTPUT 2
maximal Strom
300 mA
Sicherung
300 mA thermisch
Topology
Open Collector
INPUT 1
maximale Eingangsspannung
60 VDC
INPUT 2
Spannungspegel Eingang (High/Low)
TTL Pegel
Eingangs-Impedanz
4,7 MOhm
maximale Eingangsspannung
60 VDC
Eingangstriggerspannung (High/Low)
3,8 VDC
Eingangs-Impedanz (bei + 5VDC)
2 MOhm
Datengeschwindigkeit
9600 baud
Ausgangs-Impedanz (+ 12 V)
1 kOhm
Sicherung
300 mA thermisch
maximaler Strom
300 mA
Sicherung
300 mA thermisch
maximaler Strom
300 mA
Sicherung
300 mA thermisch
INPUT 3
SW DATA (Single Wire Bus)
SW GND (Single Wire Bus)
GND
18
4. LED- und Fehler-Codes
LED
POWER
Farbe
Zustand
Aus
Dauerlicht
Blinken 3Hz
LED
FAILURE
Farbe
Zustand
1x Blinken
2x Blinken
Dauerlicht
100 … > 90 %
Batterie vollgeladen
Blinken
90 … > 80 %
Dauerlicht
80 … > 70 %
Blinken
70 … > 60 %
Dauerlicht
60 … > 50 %
Blinken
50 … > 40 %
Dauerlicht
40 … > 30 %
Blinken
30 … > 20 %
Dauerlicht
20 … > 10 %
Restkapazität erreicht, Batterie umgehend
nachladen
Blinken
10 … 0 %
Restkapazität 10 % erreicht, Batterie umgehend nachladen
8x Blinken
9x Blinken
40%
20%
Batterietemperatur zu hoch
Batterie-Überlast oder Kurzschluss
Pre-Charge Fehler
Maßnahmen
Batterie starten und Ladestrom > 1 A innerhalb 30 s anlagen.
warten bis die Batterie sich abgekühlt hat.
Maßnahmen
7x Blinken
60%
Fehler
Batterie entladen
Ladezustand (SOC)
6x Blinken
80%
eingeschaltet und laden
Zustand
5x Blinken
100%
eingeschaltet
Interner Fehler: Zellentemperatur
Interner Fehler: Kommunikationsfehler
Interner Fehler: sonstiger Fehler
4x Blinken
Farbe
Maßnahmen
Verbraucher abklemmen und Batterie neu
starten.
Batterie kann Last nicht starten. Verbraucher
abklemmen und Batterie neu starten.
Ladegerät hat die Batterie überladen, Ladegerät prüfen.
Fehler im Monitoring der Zellenspannung:
Händler verständigen
Fehler im Monitoring der Zellentemperatur:
Händler verständigen
Fehler in der internen Kommunikation der
Batterie: Händler verständigen
Batterie hat einen anderen nicht näher bezeichneten Fehler: Händler verständigen
3x Blinken
LED
Beschreibung
ausgeschaltet
Batterie überladen
Interner Fehler: Zellenspannung
19
Anzeige Lithium-Batterie
Betriebsanzeige Grün
Fehleranzeige Rot
Kapazitätsanzeige 100 % Grün
Kapazitätsanzeige 80 % Gelb
Kapazitätsanzeige 60 % Gelb
Kapazitätsanzeige 40 % Gelb
Kapazitätsanzeige 20 % Rot
Abbildung 11: LED-Anzeige Lithium-Batterie
20
5.
Bedienung
5.1
Allgemeines
Die Clayton Lithium-Ionen-Batterie (im Nachfolgenden auch Batterie genannt) ist als Zusatzbatterie zur
Versorgung von Gleichspannungsverbrauchern (DC-Verbrauchern) konstruiert.
Die Batterie kann über Netz- oder Ladegeräte (beispielsweise LEAB APP), DC-Generatoren (beispielsweise
Fahrzeuglichtmaschine) oder über eine andere geeignete Gleichspannungsquelle mit entsprechender Ladespannung geladen werden.
Wir empfehlen, den Clayton CLP Combi zur Ladung des Systems über 230V zu verwenden, da er bei kompakter Bauweise ein leistungsfähiges Ladeteil mit bis zu 100 A Ladestrom mit einem Hochleistungs-SinusWechselrichter und einer automatischen Netzumschaltung kombiniert.
Die Batterie bildet zusammen mit dem CLP Combi und der G3 Fernanzeige das aufeinander abgestimmte
Clayton Power Lithium-Ionen-Batteriesystem (nachfolgend System genannt).
Lithium-Ionen-Batterie
CLP Combi
G3 Fernbedienung
Zur Verschaltung der einzelnen Komponenten des Lithium-Ionen-Batteriesystems siehe
Abbildung 2.
Zum Anschluss der Lithium-Batterie und der weiteren Komponenten siehe Abschnitt 1.
21
5.2
Einschalten der Lithium-Batterie


Zündung und/oder Motor an (installationsabhängig)
230-V-Außeneinspeisung angeschlossen und aktiv
G3 Fernanzeige eingeschaltet
ggf. individueller Wakeup-Schalter
Eine ausgeschaltete Lithium-Batterie nimmt weder Ladung auf, noch gibt sie Spannung ab. Die Anschlüsse
sind spannungsfrei.
Die Batterie wird eingeschaltet, indem mindestens eines der folgenden Einschaltkriterien erfüllt
(= Wakeup aktiv) ist:


Das eingeschaltete System ist an der leuchtenden grünen
Status-LED an der Anschlussseite der Batterie zu erkennen.
Es muss mindestens ein Wakeup aktiv sein, damit die Batterie startet.
5.3
Ausschalten der Lithium-Batterie
Die Lithium-Batterie wird ausgeschaltet, indem alle folgenden Ausschaltkriterien erfüllt (= Wakeups inaktiv)
sind:

Zündung und/oder Motor aus (installationsabhängig)

230-V-Außeneinspeisung getrennt

G3 Fernanzeige ausgeschaltet

ggf. individueller Wakeup-Schalter
Das ausgeschaltete System ist an der ausgeschalteten grünen Status-LED an der Anschlussseite der Batterie
zu erkennen.
Es müssen alle Wakeups inaktiv sein, damit sich die Batterie abschaltet.
Eine ausgeschaltete Lithium-Batterie ist spannungsfrei am Ausgang
Eine ausgeschaltete Lithium-Batterie kann nicht geladen oder entladen werden.
22
5.4
G3 Fernanzeige
Die G3-Fernanzeige dient zur Anzeige des aktuellen System-Status, der Einstellung der Ausgänge am Display
und zur erweiterten Diagnose sowie natürlich zum Ein- und Ausschalten der Lithium-Batterie. Weiterführende Informationen finden Sie im Handbuch Display.
Mit der Fernanzeige sehen Sie jederzeit, wie viel Strom aus der Batterie entnommen wird, welche Leistung
der angeschlossene Wechselrichter oder Combi liefert und vor allem wie lange Sie mit der aktuellen Batteriekapazität noch weiter arbeiten können.
Bei entsprechender Belegung der Anschlüsse (siehe Handbuch Display) können Sie mit der G3 Fernanzeige
das Lithium-System ein- und ausschalten, einen externen Stromerzeuger starten sowie das Vorhandensein
verschiedener Ladequellen überwachen. Desweiteren können Sie mit der G3 Fernanzeige bis zu 2 weitere
Ausgänge abhängig von Spannung oder Ladezustand ansteuern, um damit Alarme extern zu signalisieren
oder Aktionen zu steuern. Alle Schaltausgänge sind low-aktiv und schalten Masse.
23
Im Folgenden sehen Sie, wie die Menüstruktur aufgebaut ist und welche Informationen die G3 Fernanzeige
liefern kann.
5.4.1 Hauptanzeigen
Nach Einschalten der Anzeige kann man über die Pfeiltasten zwischen den drei Hauptanzeigen wechseln.
Hauptanzeige 1
Hauptanzeige 2
Hauptanzeige 3
Hauptanzeige 1
Batterieladestand in Prozent + Batteriesymbol
-14:00
100%
-5,7A
aktueller Lade-/Entladestrom der Batterie
Entladestrom mit negativen Vorzeichen
Ladestrom ohne Vorzeichen
Restlauf/Restladezeit der Batterie
Restlaufzeit mit negativen Vorzeichen
Restladezeit ohne Vorzeichen
Hauptanzeige 2
43W
-14:00
-5,7A
momentane Leistungsaufnahme der am CLP
Combi angeschlossenen Verbraucher
Restlauf/Restladezeit der Batterie + Batteriesymbol
Restlaufzeit mit negativen Vorzeichen
Restladezeit ohne Vorzeichen
aktueller Lade-/Entladestrom der Batterie
Entladestrom mit negativen Vorzeichen
Ladestrom ohne Vorzeichen
Hauptanzeige 3
Spannung der Versorgungsbatterie des Displays
-5,8A
aktueller Lade-/Entladestrom der Batterie
Entladestrom mit negativen Vorzeichen
Ladestrom ohne Vorzeichen
24
13,88V
13,81V
Spannung der Lithium-Batterie
1.1.
Untermenü – Ebene 1
Durch Drücken der Taste MENU am Display gelangt man aus jeder der drei Hauptanzeigen in die erste Menü-Ebene. Aus dem Untermenü kommt man durch erneutes Drücken der Taste MENU zurück in die vorh erige Hauptanzeige.
Das Untermenü Level 1 hat die folgenden Menüpunkte:
1 Display Settings
Einstellen der Ausgänge und Anzeigen der Versionsnummer der G3 Fernanzeige
2 Lith Batt.
Auslesen von Temperatur und Spannung der Zellen sowie Version des BMS
3 Combi
Auslesen von Status und Version des angeschlossenen CLP Combis
Das Auf- und Abblättern erfolgt mit den Pfeiltasten am Display.
Durch Drücken der OK-Taste gelangen Sie in die nächste Menüebene. Drücken von MENU führt wieder eine
Ebene nach oben.
1.2.
Ablaufdiagramm 1
25
1.3.
26
Ablaufdiagramm 2
1.4.
Ablaufdiagramm 3
27
6.
Mögliche Fehler, Ursachen und Lösungen
Fehler
Batterie ist bei Arbeitsbeginn
immer leer.
System lässt sich nicht ausschalten.
System wird nicht über die
230V Außeneinspeisung geladen.
System wird nicht über die
Fahrzeuglichtmaschine geladen
System geht beim Anlegen
von 230V Außeneinspeisung
nicht automatisch an.
28
Mögliche Ursache
System wird nach Arbeitsende
nicht ausgeschaltet. Das System
hat im Standbybetrieb einen
Ruhestrom von ca. 1A. Dieser
Ruhestrom führt zur Entladung
der Batterie
Ein oder mehrerer Wakeups sind
noch aktiv.
Potentiometer am Combi
heruntergedreht.
Batterie ist vollgeladen
Lösung
System nach Arbeitsende
ausschalten oder idealerweise
mit einer 230V Außeneinspeisung verbinden.
Alle Wakeups überprüfen.
Potentiometer auf den gewünschten Ladestrom stellen.
Batterie etwas entladen und
Funktion überprüfen
Es liegt keine 230V am Combi an. Eingang des Combis auf 230V
Spannung überprüfen.
BMS hat Ladung unterbrochen,
Batterie etwas entladen und
LED CDR Control ist aus.
Funktion überprüfen
Batterie ist vollgeladen
Batterie etwas entladen und
Funktion überprüfen
Lichtmaschine liefert nicht genü- Lichtmaschine überprüfen
gend Spannung (unter 14V)
und/oder DC/DC Booster zur
optimierten Ladung nahe an
der Batterie verbauen.
Keine Spannung an Netzteil oder Netzteil oder Relais überprüRelais.
fen.
CLP Combi LED Codes
Weitere Informationen zu Bedienung, elektrischem Anschluss und Fehlerbehandlung
zum Combi finden Sie im Handbuch CLP G3 Combi.
grüne LED – Ladeteil des Combis
blaue LED – Wechselrichter des Combis
rote LED – angeschlossene Batterie
Grüne LED
Ein
Langsames Blinken
Schnelles Blinken
1x Blinken
2x Blinken
Beschreibung
Batterie ist vollgeladen
Batterie ist in Ausgleichsladephase
Batterie ist in Hauptladephase
Versorgungsspannung vorhanden, aber zu niedrig (< 185VAC) oder
Versorgungsspannung ist unsauber, bzw. keine SinusSpannung.
Versorgungsspannung zu hoch (> 265VAC)
Blaue LED
Ein
1x Blinken 0,5 Hz
Regelmäßig 1x Blinken
Regelmäßig 2x Blinken
Regelmäßig 3x Blinken
Regelmäßig 4x Blinken
Regelmäßig 5x Blinken
Beschreibung
Wandler ist in Betrieb
Startmodus – Lastanpassung
Ausgang überlastet
Betriebstemperatur zu hoch (automatisches Abkühlen und Neustart)
Kurzschluss am Wandlerausgang
Kurzschluss in der Spannungsversorgung
Überlast in der Spannungsversorgung beim Startvorgang
Rote und grüne LED
Regelmäßig 4x Blinken
Beschreibung
Ausfall NTC-Temperatursensor; Signal erscheint für 20 Sekunden nach
Zuschaltung der AC-Versorgungsspannung, wenn kein externer Sensor
angeschlossen ist.
29
Garantieumfang
Unter der Voraussetzung einer fachmännisch durchgeführten Installation und bestimmungsgemäßer Nutzung bietet LEAB eine gesetzliche Gewährleistung über einen Zeitraum von 24 Monaten nach Kaufdatum.
Sollten sich innerhalb dieser Zeit bei normaler Nutzung Defekte oder Fehlfunktionen ergeben, wird LEAB
nach eigenem Ermessen das Gerät kostenlos reparieren oder ersetzen. Als Ersatz können neue oder auch
gleichwertige, reparierte Teile verwendet werden.
Ein Garantieanspruch kann unter folgenden Umständen nicht anerkannt werden:

Das Gerät wurde nicht gemäß in diesem Handbuch beschriebenen Empfehlungen verwendet.

Das Gerät wurde ohne Einverständnis von LEAB für andere Zwecke verwendet als für generelle
kraftfahrtechnische, solare, industrielle oder maritime Anwendungsbereiche.

Das Gerät wurde repariert oder modifiziert ohne ausdrückliche Genehmigung durch LEAB.

Das Gerät weist Schäden durch Überladung, Eindringen von Nässe (Wasser, Öl, Säure), mechanische Gewalteinwirkung, Über- oder Unterspannung oder eine andere nicht bestimmungsgemäße
Verwendung auf.
Voraussetzung für Garantieleistung
Garantie-Ansprüche können Sie bei Ihrem Fachhändler oder bei LEAB direkt anmelden. Folgende Unterlagen sind hierfür notwendig:
 Rechnung oder Lieferschein

Modellbezeichnung oder Typ

Serien-Nummer

Ausführliche Beschreibung des Fehlers und gegebenenfalls der Installation
Vorgehensweise
Lässt sich das Gerät nicht nach den Hinweisen in diesem Handbuch wieder einwandfrei in Betrieb nehmen
oder besteht der Fehler weiter, nehmen Sie Kontakt mit dem Service Ihres Fachhändlers oder LEAB auf.
Kann Ihnen dieser auch nicht weiterhelfen, so fordern Sie bitte ein Bearbeitungsformular und eine Bearbeitungs-Nummer (RMA-Nummer) sowie einen kostenfreien UPS-Rückholaufkleber unter unserer Telefonnummer +49 (0)4621 - 97860-120 oder E-Mail-Adresse [email protected] an. Mit diesen Unterlagen können
Sie das reklamierte Gerät kostenfrei zu uns einsenden, wo wir es dann gerne überprüfen und gegebenenfalls instandsetzen werden.
30
CE-Konformitätserklärung
Die folgenden Produkte
012-00002GF Lithium-Power-Pack 12 V / 100 Ah
und
012-00004GF Lithium-Power-Pack 24 V / 100 Ah
stimmen mit den Anforderungen der Richtlinie 2004/108/EG überein.
Es liegen folgende harmonisierten Normen zugrunde:
DIN EN 61204-3:2000
DIN EN 55011:2009 + A1:2010; DIN EN 55022:2006 + A1:2007; DIN EN 55024:2010
DIN EN 61000-4-2:2009; DIN EN 61000-4-3:2008; DIN EN 61000-4-4:2010; DIN EN 61000-4-5:2007; DIN EN
61000-4-6:2009
Odense, 18.01.2013
31
LEAB Automotive GmbH
Thorshammer 6
24866 Busdorf
Deutschland
Fon: +49-(0)4621-97860-0
Fax: +49-(0)4621-97860-260
E-Mail: [email protected]
www.leab.eu
LEAB ist zertifiziert nach ISO 9001:2008 und 14001:2004
32