Neue Batterien und Ladetechnik

[martins85]

Hallo Leute,

Ich brauche euren Rat bei der Installation der Batterien und der Ladetechnik.


Auf meinem in Herbst gekauften Boot (Reinke 10 M, Alu) sind jetzt zwei Batterien (Vetus 108 Ah eine Starter- und eine Verbraucherbatterie) verbaut. Sie scheinen schon ziemlich alt und schwach (vor allem die Verbraucherbatterie) zu sein. Weiterhin sind zwei Solarmodule (ca. 1 x 0,35 m^2 polykristallin) und ein MPP Solar-Laderegler für 10 A (Votronic MPP 150 Duo) verbaut.



Erste Frage, die sich stellt, ist, welche Art von Batterien ich nehme. Ich tendiere zu LiFePo4 Batterien.
Sie sind mittlerweile nicht viel teurer als AGM, wenn man mehr Nutzbare Kapazität und längere Lebensdauer bedenkt.


Aber jetzt kommen die Fragen:
Der Solar-Regler Votronic MPP 150 Duo hat keine Ladekurve für LiFePo4 (Nur Gel und Acid). Das heißt für mich ich brauche einen neuen Solar-Regler z.B. Vitron SmartSolar MPPT 100/30. (Er hat Bluetooth und mit Bluetooth ist ja bekanntlich alles besser 😊)


Nun habe ich mit einen Multimeter gemessen, was die eingebauten Solarmodule an Ladestrom überhaupt liefern. Bei gutem Sonnenschein waren es stolze 250 mA. Die Module scheinen auch schon ziemlich alt zu sein, aber so wenig an Leistung hätte ich jetzt auch nicht erwartet. Das heißt ich brauche neue Solarmodule. Ich habe an 2 x 140 Wp gedacht. Die Kosten mittlerweile auch nicht viel.


Ich denke die Ladung von der Solarseite ist für mich einigermaßen klar, aber ich weiß nicht was ich brauche um die LiFePo4 Batterien von der Lichtmaschine zu laden. Der Motor ist ein Vetus 3.09 mit einer 40 A Lichtmaschine. Die LiFePo4 Batterien kann man bestimmt nicht direkt von der Lichtmaschine laden. Ich brauche wahrscheinlich auch irgendeinen Lichtmaschinen-Laderegler für die LiFePo4, oder?



Ich habe von B2B Ladeboostern gelesen. Da wird die Verbraucher-Batterie von der Starter-Batterie währen des Motorbetriebs geladen. Ist es, das, was ich brauche, oder was könnte ihr mir da empfehlen?
Muss die Starter-Batterie dann auch eine LiFePo4 sein?


Und letzte Farge ist nach der Dimensionierung der Verbraucherbatterie und der Solar-Anlage. Der Hauptverbraucher wird der eigebaute Kühlschrank sein. Im Datenblatt steht 45 W. Bei 12 V sind es 3,75 A. Ich vermute damit ist gemeint auf volle Power (Stufe 7 bei mir). Aber eigentlich sollte er ja nicht ständig die 3,75 A ziehen, sondern nur beim Nachkühlen. Also keine 45 W Dauerleistung, oder verstehe ich etwas falsch? Ich habe da keine Erfahrung, wann er an oder ausgeht.


Dazu kommen die Navigations-Elektronik, UKW-Funk, Wasserpumpen und Webaso-Heizung und irgendwann Autopilot.


Ich habe erstmal an 200 Ah LiFePo4 und 2x 140 Wp Solarmodule gedacht, um paar Tage autark zu sein. Was meint ihr? Habt ihr da Erfahrungen?


Sorry es ist lang geworden.
Danke euch.
Slava

[Chili]

Zitat von martins85

Habt ihr da Erfahrungen?

Ja. Ich selbst und viele andere sind schon bei LFP.

Aber bevor du das hier mundgerecht vorgekaut bekommst, nutze doch mal die Suchfunktion.
Alle deine Fragen sind schon x-mal diskutiert worden.

[apiroma]

Lade Dir die Broschüre wiring unlimited herunter.
Die wichtigen Grundlagen stehen da drin.
Dann stelle weitere Fragen.

Es ist einfacher die alte Anlage modulseitig mal durchzumessen, am Besten wäre eine Kennlinie des PV Moduls abzunehmen. Messe mal Uoc und Isc, dann kann man schon was einschätzen.
Im Zweifel runter damit und neue Komponenten rauf.

Zur Ermittlung der Batteriegröße erstelle eine Energiebilanz.
Welchen Strom A wie lange in h (Stunden).
Plus Reserve (wie lange autark )

Welcher Kühlschrank. Kompressor? Da gibt es im Optimum seitens Hersteller eine Tabelle der Verbräuche je nach Umweltbedingung und Umfeld. Meist prozentual auf einen Zeitraum.

[martins85]

Es tut mir leid. Ich habe mich bei anderen Beiträgen umgeschaut. Leider sind die Infos sehr zersteut und porsonalisiert. Es ist schwer etwas konkretes zu finden, wa zu einem pass. Anhand der Recharge habe ich mir erstmal eine prizipielle Skizze überlegt (s. Bild).
Wäre das erstmal generell der richtige Ansatz ohne die Komponeten zu spezifizieren?
Grüße
Slava

[Saeldric]

Bild fehlt...

[martins85]

Jetz ist das Bild da

[martins85]

Zitat von apiroma

Lade Dir die Broschüre wiring unlimited herunter.
Die wichtigen Grundlagen stehen da drin.

Welche Broschüre meinst du?

[Saeldric]

Ein Landstromladegerät möchtest Du nicht verbauen?

[Saeldric]

Zitat von martins85

Welche Broschüre meinst du?

Diese.... https://www.victronenergy.de/upload/...ted-pdf-de.pdf

[martins85]

Cool. Danke für den Link. Ja, Landstrom würde ich auch gerne verbauen.

[apiroma]

Zitat von martins85

Welche Broschüre meinst du?

Hast Du den Beitrag von mir auch gelesen?
Das steht dort genau drin.

Lese die sorgfältig durch!
Dann kannst Du Fragen stellen und ggf. einen Installateur in deiner Nähe suchen.

Erst dann denkst Du daran, Komponenten zu kaufen.
(Wärst nicht der erste der da unnötig Geld ausgibt weil nicht sauber konfigurierbar oder nicht oder falsch konfiguriert.
Das ist mit etwas Vorbereitung und Diskussion hier im Forum und mit einem Fachmann vermeidbar)

[martins85]

Ich habe mir die Broschüre angeschaut. Dort stehen die Grundlagen der Elktrotechnik und der Verkabelung. Damit habe ich keine Schwierigkeiten. Aber leider werden dort keine möglichen Konfigurationen der Ladetechnik vorgestellt. Und ich muss zuerst wissen, welche Komponenten ich grundsätlich überhaupt verbaun soll. Wäre denn meine zweite Skizze als Grundgerüst erstmal prinzipiell richtig?
Grüße
Slava

[apiroma]

Doch, es sind mehrere Konfigurationen vorgestellt.
Es hängt auch davon ab was bei Dir wie verkabelt wurde und was Du ändern möchtest.
Beispiele sind auf S. 17, 18,21-23, 35 und später (ESS).
Außerdem in der Broschüre "Marine"

Als Laie solltest Du einige Dinge sowieso mit dem Fachmann besprechen der über deine Anlage mal drüberguckt.

[Saeldric]

Zitat von martins85

Ich habe mir die Broschüre angeschaut. Dort stehen die Grundlagen der Elktrotechnik und der Verkabelung. Damit habe ich keine Schwierigkeiten. Aber leider werden dort keine möglichen Konfigurationen der Ladetechnik vorgestellt. Und ich muss zuerst wissen, welche Komponenten ich grundsätlich überhaupt verbaun soll. Wäre denn meine zweite Skizze als Grundgerüst erstmal prinzipiell richtig?
Grüße
Slava

Wenn dein Landstromladegerät zwei Ausgänge hat, die man einzeln auf einen Batterietyp/eine Batteriechemie einstellen kann, würde das grundsätzlich gehen (dann müsstest Du das in der Skizze noch anpassen).
Der Ladebooster (DC-DC Ladegerät) ist, so wie Du ihn eingezeichnet hast, ein "nicht isoliertes" Gerät. Ist das beabsichtigt?
Und wenn Du schon alles erneuern möchtest solltest Du über Sammelschienen nachdenken, und die gleich mit einzeichnen.

[Succes_Falcon]

Macht es ihm doch nicht so schwer.

Die Antwort auf die Frage in #12 lautet: ja, der Ansatz funktioniert prinzipiell

Lichtmaschine und Ladegerät laden die Starterbatterie. Ladegerät mit Blei Kennlinie

Über den Ladebooster oder DC-DC Wandler wird bei Landstrom oder Lichtmaschine die LFP geladen. Booster mit LFP Kennlienie

Solar lädt ausschließlich LFP. Solar mit LFP Kennlinie

Nun gilt es nur die geeigneten Komponenten gemeinsam mit einem Auskenner auszusuchen und die Verkabelung und Absicherung sorgfältig zu planen und durchzuführen.

[martins85]

Danke Dietmar für die klare Antwort. Sonst ist man überfordert mit suchen und analysieren von Konzepten, die einen gar nicht betereffen.
Jetz kann ich mir die geigneten komponenten zusammenstellen.

@Mirko Ich will nicht alles komplett erneuern, sondern so wenig wie möglich. Wir stehen kurz vor dem Urlaub und bis dahin sollte es eingermaßen funktionieren, auch wenn nicht perfekt. Aber zumindest irgendeine Stromversorgung brauchen wir und ich will nicht Blei Batterien für Verbraucher verbauen.
Zu dener Frage: Ich verstehe nicht, warum der Ladebooster isoliert sein soll. Ich habe zwar ein Alu-Boot und man muss wegen der Korrosion aufpassen. Aber eine gemeinsame Masse und Erde muss ja trotzdem vorliegen. Das heißt für mich: PE-Schutzleiter (Verbunden mit dem Nullleiter auf der Sekundärseite meines Trenntransformators) und Minus der beiden Batterien werden auf einer Schiene verbunden und an einer einzigen Stelle mit dem Rumpf verbunden, um den Rumpf nicht als Leiter zu benutzen. Was bringt da ein isolierter Ladebooster?
Grüße
Slava

[Heron]

Zitat von Succes_Falcon

Macht es ihm doch nicht so schwer.

Die Antwort auf die Frage in #12 lautet: ja, der Ansatz funktioniert prinzipiell

Lichtmaschine und Ladegerät laden die Starterbatterie. Ladegerät mit Blei Kennlinie

Über den Ladebooster oder DC-DC Wandler wird bei Landstrom oder Lichtmaschine die LFP geladen. Booster mit LFP Kennlienie

Solar lädt ausschließlich LFP. Solar mit LFP Kennlinie

Nun gilt es nur die geeigneten Komponenten gemeinsam mit einem Auskenner auszusuchen und die Verkabelung und Absicherung sorgfältig zu planen und durchzuführen.

Ich hänge mich hier einfach mal mit rein, da ich glaube das es auch für mich eine Lösung wäre. Bleibatterie für Motorstart ist bei mir vorhanden, ebenso, Lichtmaschine und Ladegerät alles für Blei. Ebenso Blei für Verbraucher.
PV ist noch nicht vorhanden.

Deshalb denke ich, so eine brauchbare Lösung gefunden zu haben, ohne alles ändern zu müssen.
Nach dem Lesen der "wiring unlimited" und den möglichen Fehlerquellen, tendiere ich zu einer einzelnen sehr großen LiFePo4.

Zwei (vielleicht Anfänger-) Fragen würden mich aber noch interessieren.

1. Sind die Batterie Booster auch in der Lage die jeweils andere Batterie zu laden? Ich denke hier als Beispiel, die PV lädt die Versorgerbatterie voll auf und dann die Starterbatterie?
2. Welche Größe wählt man für den Booster?
Als Beispiel: Sowohl Lichtmaschine, als auch Landladegerät liefern 40 A, dann auch 40 A plus einer Reserve?

Vielen Dank für die Beantwortung meiner Fragen.

Grüße Silvio

[Saeldric]

Slava, die Frage kann ich dir auch nicht beantworten. Ich habe hier in vielen Threads aber gelesen das es, je nach dem wie die „Masse“ ausgeführt ist, einen Unterschied macht ob man isolierte, oder nicht isolierte Geräte verbaut.
Ich habe ein GfK-Boot, da gibt es die klassische Masse, wie man sie vom Auto kennt, nicht. Bei mir ist jeder Verbraucher über die Unterverteilung mit + und - auf die Batterie gelegt.

[fignon83]

Lima/Ladegerät lädt über die Starterbatterie und den B2B die LiFePo. Warum soll dann die LiFePo über den B2B wieder die Starter zurückladen? Du kannst an den Parameter alles so einstellen, dass die Starter nicht leer gesaugt werden kann.
Es gibt doch nur einen Fall, wo das vonnöten wäre: wenn die Starterbatterie aus irgend einem Grund leer geht/kaputt geht. Wenn du dann starten willst, hilft dir nicht der B2B sondern ein Starthilfekabel um die Starterbatterie mit der LiFePo zu überbrücken. Oder du hast einen Batterieschalter, der das kann (meiner kann das).

Zu deiner 2. Frage: ich würde den B2B immer kleiner als die Lima wählen, sonst liefe sie immer unter Volllast. Oder eben einen einstellbaren (ja, ich weiss, da gibt es einen ganz tollen von Votronic).

[fignon83]

Zitat von martins85

Danke Dietmar für die klare Antwort. Sonst ist man überfordert mit suchen und analysieren von Konzepten, die einen gar nicht betereffen.
Jetz kann ich mir die geigneten komponenten zusammenstellen.

@Mirko Ich will nicht alles komplett erneuern, sondern so wenig wie möglich. Wir stehen kurz vor dem Urlaub und bis dahin sollte es eingermaßen funktionieren, auch wenn nicht perfekt. Aber zumindest irgendeine Stromversorgung brauchen wir und ich will nicht Blei Batterien für Verbraucher verbauen.
Zu dener Frage: Ich verstehe nicht, warum der Ladebooster isoliert sein soll. Ich habe zwar ein Alu-Boot und man muss wegen der Korrosion aufpassen. Aber eine gemeinsame Masse und Erde muss ja trotzdem vorliegen. Das heißt für mich: PE-Schutzleiter (Verbunden mit dem Nullleiter auf der Sekundärseite meines Trenntransformators) und Minus der beiden Batterien werden auf einer Schiene verbunden und an einer einzigen Stelle mit dem Rumpf verbunden, um den Rumpf nicht als Leiter zu benutzen. Was bringt da ein isolierter Ladebooster?
Grüße
Slava

Wenn du die Minus beider Batterien zusammen angeschlossen hast, brauchst du keinen isolierten. Ich habe auch ein Aluboot und habe das auch so, also beide Batterien an einem Massepunkt. Allerdings ist mein Rumpf voll isoliert (bis auf den PE nach dem Trenntrafo) und nicht mit den Batterieminus vetbunden.

[Heron]

Zitat von fignon83

Lima/Ladegerät lädt über die Stsrterbatterie und den B2B die LiFePo. Warum soll dann die LiFePo über den B2B wieder die Starter zurückladen? Du kannst an den Parameter alles so einstellen, dass die Stsrter nicht leer gesaugt werden kann.
Es gibt doch nur einen Fall, wo das vonnöten wäre: wenn die Starterbatteruw aus irgend einem Grund leer geht/kaputt geht. Wenn du dann starten willst, hilft dir nicht der B2B sondern ein Starthilfekabel um die Startervatterie mit der LiFePo zu überbrücken. Oder du hast einen Batterieschalter, der das kann (meiner kann das).
Das habe ich verstanden. Danke für die Erklärung. Wie gesagt, ich bin Anfänger und dankbar für jede Hilfe.
Zu deiner 2. Frage: ich würde den B2B immer kleiner als die Lima wählen, sonst liefe sie immer unter Volllast. Oder eben einen einstellbaren (ja, ich weiss, da gibt es einen ganz tollen von Votronic).

Den ersten Teil habe ich verstanden. Sorry, für meine Unwissenheit beim zweiten Teil. Ich kenne den "Einstellbaren" nicht und weis auch auch nicht, ob es ironisch meinst.

[fignon83]

Nein, nicht ironisch gemeint, also, dass es einstellbare B2B gibt. Von - tatarata Votronic, aber auch von Victron. Meine Lima hat z.B. 65 A, meine Ladegeräte (alle) 30A. Muss und will nix einstellen und bin sehr zufrieden damit. Andere wollen eben mehr raus holen.

[apiroma]

Der Orion XS 50A bspw ist frei einstellbar.
Ob isoliert oder nicht ist eine Frage wie die E-Anlage allgemein aufgebaut ist.
Manchmal darf an die Massesysteme zweier Batterien nicht verbinden, manchmal schon.

Gerade vor dem Urlaub würde ich keine größeren Änderungen mehr durchführen sondern die hinterher sauber planen.
Schau Dir die Doku Marine an, da sind diverse Geräte vom Hersteller der blauen Kisten mit Beispielen aufgeführt.

[martins85]

Zitat von apiroma

Gerade vor dem Urlaub würde ich keine größeren Änderungen mehr durchführen sondern die hinterher sauber planen.

Genau das ist meine Überlegung. Die Starterbatterie ist eigentlich nicht schlecht und der Motor startet immer. Die Verbraucher-Batterie ist absolut tot. Also hole ich erstmal eine 100 Ah LiFePo-Batterie für Verbraucher (später kann man ja erweitern.)
Einen Ladebooster brauche ich auf jeden Fall. Der Victron Orion xs ist natürlich cool, weil man den Strom einstellen kann, aber er ist verdammt teuer und vor allem gerade schwer zu bekommen. Victron Orion Tr Smart 12/12 30 A müsste gehen aber man kann den Strom nicht optimal auf die Lima einstellen. Oder habt Ihr eine Idee für eine (günstige/bessere) Alternative bei einer 40 A Lima?

Zu Solar: bei mir ist gerade ein Votronic MPP 150 Duo für max 150Wp und 10 A verbaut. Er hat kiene IU Ladekurve für LFP sondern nur W(für Acid) und IUoU (für Gel/AGM) aber man kann LFP Akkus mit der IUoU-Ladekurve auch laden. Deswegen lasse ich ihn erstamal drin und kaufe einfach ein 140 Wp Solarmodul, welches ich an ihn anschließe. Wahrscheinlich hole ich sogar zwei Module und werde das zweite nur nach Badarf (wenig Licht am Abend) parallel dazuschalten.

Ein einfaches Landstrom-Ladegerät (10A) für Blei ist auch vorhanden. Er kommt, wie in der Skizze, an die Starterbatterie. Wenn sie voll ist, lädt er die LFP Batterie über den Ladebooster.

[Saeldric]

Zitat von martins85

Ein einfaches Landstrom-Ladegerät (10A) für Blei ist auch vorhanden. Er kommt, wie in der Skizze, an die Starterbatterie. Wenn sie voll ist, lädt er die LFP Batterie über den Ladebooster.

Wenn das Ladegerät nur 10 A reinschiebt, der Orion aber 30 A rausnimmt saugt er nebenbei die Starterbatterie leer.