Die Idee war, eine Energiebox zu entwerfen, die in Krisenzeiten eine Grundversorgung mit Elektrizität ermöglicht, für Radio und Licht. Nach einigen Projekten mit Bleibatterien, habe ich mich zunächst auf einen LiFePo4-Prototypen eingelassen. Die Energiebox1 - Prototyp war ein Konzept, um die Funktion zu testen. Nachdem das sehr erfolgreich war, habe ich die Energiebox 2 konstruiert, die mit einer Eisenphosphatbatterie (LiFePo4) mit 50 Ah ausgerüstet ist Sie wird per Solar geladen und nutzt dazu einen MPPT-Regler zur Ladung des Akkus.
Hier mal die ersten Bilder vom Gehäuse und dessen Herstellung


Die Box besteht aus 9mm Sperrholz, mahagonifarben gebeizt und mit Klarlack geschützt. Die Frontplatte ist aus Messing, mittels Oberfräse passgenau eingelassen, mit Wasserschiebefolie beklebt und mit Acryl-Klarlack-Spray fixiert.
Nachdem die anderen Teile angekommen sind, müssen die Batterie, der Laderegler, die Sicherungen und die Ausgänge verdrahtet werden. Die hellen Hölzer sind nicht hart befestigt. Sie sind flexibel, halten sich an den Schrauben fest und sorgen dafür, dass die Batterie nicht ins Rutschen kommt. Diese Flexibilität sorgt dafür, dass ein Wechsel der Sicherungen erflogen kann, indem die hellen Hölzer einfach nach oben gezogen werden.
Die Verkabelung der Batterie und der anderen Komponenten erfolgt ausschließlich mit flexiblem 1,5 mm^2 Kabeln. Sofern größere Querschnitte nötig werden (Ausgang, Kabel von der Batterie zum Sicherungskasten und 20A-Ausgang) werden die 1,5 mm^2 doppelt verlegt zu 3 mm^2.
Die Draufsicht zeigt das fertige Gerät:


Ansicht von vorn.
Zentrales Element ist die LiFePo4-Batterie. Sie wird mittels Solar-Laderegler geladen. Ich habe mich für einen MPPT-Laderegler der Firma Victron entschieden.
Heute habe ich das System mit einer 30W-19V-Solarzelle getestet. Es war sehr erfolgreich. Mit 100W-Solarzelle ist es vermutlich optimal!:

Nachteil: Der MPPT-Regler braucht knapp 5V über der Batteriespannung, um die LiFePo4-Batterie zu laden. Das sind rund 18V. Es macht Sinn, eine 38V-Solarzelle zu wählen, damit auch bei leicht bewölktem Himmel genug Solarenergie reinkommt. Alternativ natürlich zwei in Reihe geschaltete 19V-Typen. Ich werde solch eine PV-Zelle bestellen und berichten.
Schaltplan:
Die 100W-Solarzelle mit 38V ist angekommen und ausgiebig getestet. Sie liefert auch ohne Sonne ausreichend Spannung, damit geladen werden kann - wenn auch wenig. Fazit: Wer den Victron-MPPT-Laderegler verwendet, ist mit einer 38V-Solarzelle besser bedient als mit einem 19V-Typ. Die Solarzelle habe ich unten verlinkt.
Noch ein Wort zum Ausgang des Victron-Reglers: Der kann "nur" 15A. Bitte beachten - das sind "nur" etwa 180W! Ein Wechselrichter sollte da nicht angeschlossen werden. Bei meiner Energiebox werden nur die USB-Lader über den Victron geschaltet, die Ausgangsbuchse rechts ist direkt mit der Batterie verbunden und kann etwa 20A. Zumindest ist sie mit 20A abgesichert. Das sind dann rund 250 Watt. Wenn man mehr möchte, ist die Verkabelung innerhalb der Box zu schwach (2x 1,5mm^2 parallel =32A). Man muss dann mit Polklemmen direkt an die Batterie anklemmen, dann gehen auch 50A oder mehr bzw. etwa 600 Watt.
Die Teile:
Solarpanel 38V, 100W: https://amzn.eu/d/0ejQVvFs
Wasserschiebefolie: https://amzn.eu/d/09FAvRop
Messingplatte: https://amzn.eu/d/0eBGln5p
XT60 - Stecker: https://amzn.eu/d/03VtX0ps
Digitales Voltmeter: https://amzn.eu/d/0c707vUn
USB-Adapter: https://amzn.eu/d/09qw3jsv
Schalter: https://amzn.eu/d/06uEQ4Ho
Verschließer: https://amzn.eu/d/09PkqJv2
Scharniere: https://amzn.eu/d/08tRvIGY
Klappgriffe: https://amzn.eu/d/0bDSzHUD
LiFePo4-Batterie: https://amzn.eu/d/0h8c7opM
Sicherungskasten: https://amzn.eu/d/0dMH4QE2
Laderegler: https://amzn.eu/d/05vohoJR
XT60-Kabel: https://amzn.eu/d/04c2uFKX
