Bericht neue Batterien und optimale, zumindest sehr gutes Lade- + Überwachungssystem

[JulianBuss]

Moin,

ausgehend von einer überraschend teildefekten 4 x 240Ah 24V Batteriebank habe ich zuerst ausführlich recherchiert, welche neuen Batterien ich mir leisten möchte.

Nun wurden sie eingebaut und in dem Zuge habe ich an meiner Lade- und Überwachungssinfrastruktur noch einige Verbesserungen gebaut, so dass sie jetzt quasi perfekt ist. Mir ist bewusst, dass nicht jeder den Bedarf für so eine aufwändige Anlage hat - aber das eine oder andere könnte auch für Skipper mit kleineren Batterien interessant sein.

Ich gebe hier mal ein paar Stichworte an, die Details könnt ihr in den unten verlinkten ausführlichen Artikeln lesen:

1. Auswahl der Batterie

Es sind 4 x 240Ah AGM von Q-Batteries geworden. Gründe in Kurzform:

- Lithium wäre ganz bestimmt noch besser, ist aber um Faktor 3 bis 4 teurer. Konnte und wollte ich mir nicht leisten.
- Diese AGMs lassen sich - für Blei/Säure Batterien - sehr schnell laden und können bis zu 300 mal zu 80% entladen werden, sind also sehr zyklenfest.
- Eigentlich wollte ich Victron Super Deep Cycle, die Q-Batteries können aber das gleiche und kosten die Hälfte.

Mehr zum ausführlichen Auswahlprozess inkl. Aufstellung meines Energiebedarfs:

https://booteblog.net/2020/02/19/suc...n-q-batteries/

2. Lade-Infrastruktur

a) Landstrom: Jetzt via Victron Multiplus statt vorher Centaur: Mit Temperaturfühler an der Batterie, Spannungsfühler, Inverter+Lader kombiniert, adaptiver IUoU Kennlinie, definierbare Lastbegrenzung für den Landstrom - geiles Teil!

b) Lichtmaschine: Wie vorher schon via Sterling Lima-Batterie Lader. Auch temperaturkompensiert, liefert ebenfalls eine saubere IUoU Linie, kann auf unterschiedliche Batterietypen eingestellt werden.

c) Solar: Via Victron SmartSolar Regler: MPPT zur optimalen Ausbeute der 300 Watt Zellen, nun auch mit Temperatursensor, Ausgabe von Statistiken (wie viel Leistung wurde pro Tag erzeugt) via Bluethooth auf einer App.

2. Batteriepflege und Sicherheit

a) Balancer - verhindert Ungleichheiten in den einzelnen Batterien, die sich bei der Reihenschaltung über Jahre entwickeln können (und bei meiner alten Bank die Ursache für den Schaden an einzelnen Batterien war).

b) Pulser - verhindert Sulfatierung

c) Hochstromsicherungen: Die Steuerbord-Bank ist mittels Hochstrom-Sicherung vor dem langen Kabel durch den Maschinenraum abgesichert. Alle Lademöglichkeiten sind nun an einem gemeinsamen Sammelpunkt, der ebenfalls über eine eigene Hochstrom-Sicherung abgesichert ist.

3. Überwachung

a) Battiermonitor BMV-702: Mit Mittelpunkt-Messung (Spannungen der "oberen" und "unteren" Batterien innerhalb der 24V Reihenschaltung), Übermittlung von elementaren Daten an VisuShip, exakt berechneter Peukert-Faktor

b) Dashboard in VisuShip: Temperatur jeder einzelnen Batterie, Ladezustand der ganzen Bank, Spannung, aktueller Stromfluss, Zustand Alarm des Balancers, Zustand vom Landstrom

Ich kann da erstmal keine Lücke mehr erkennen

Ausführlicher Artikel hier: https://booteblog.net/2020/03/19/boo...itor-balancer/

[tritonnavi]

Deinen (ausführlichen) Auswahlprozess der Batterien finde ich nicht so ganz konsequent:

Unterstellt, dass du die Q-AGM bis auf einen Ladezustand von 20% entladen willst, ergibt sich zudem eine Zyklenzahl von rund 500 und nicht 300, zumindest, so wie ich das Produktblatt von Q-Batteries verstanden habe.
Die Kosten konnte ich mit rund 1800€ für die 4 Stück nachvollziehen.
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Wichtige Angaben zu den Li-Batterie fehlen in der Tabelle schlichtweg.

Liontron gibt für die 100Ah 24V-Batterie 3000Zyklen an, wenn die bis auf einen Ladezustand von 10% entladen werden.
Die Lebensdauer ist demnach also ca 6-fach größer.
Davon steht nichts in deiner Tabelle.

Die Ladezeit dürfte bei den Li-Batterien deutlich unter der von Bleibatterien liegen.
Davon steht auch nichts in deiner Tabelle.

Für den Preis, den du für 3 dieser LI-Batterien angesetzt hast (5400€) bekommt man exakt 4 dieser Batterien (rockfishing.de).

Die LI-Batterien sind also ungefähr 3x mal so teuer, wie die AGM, halten dafür aber 6 mal so lange und sparen rund 3 Zentner Gewicht.
Balancer, Batteriemonitor und Pulser hättest du dir zudem sparen können.

[uli07]

Nur so nebenbei. In meinem Auto sitzt ne AGM Batterie. Die ist sauber nach 5 Jahren gestorben. Dafür das die so teuer ist hat die lange gehalten. Jetzt kommt ne normale rein und die Laderegelung wird anders codiert.

[Susiq]

Saubere Arbeit, Julian. ��

[JulianBuss]

Zitat von tritonnavi

Wichtige Angaben zu den Li-Batterie fehlen in der Tabelle schlichtweg.

Liontron gibt für die 100Ah 24V-Batterie 3000Zyklen an, wenn die bis auf einen Ladezustand von 10% entladen werden.
Die Lebensdauer ist demnach also ca 6-fach größer.
Davon steht nichts in deiner Tabelle.

Die Ladezeit dürfte bei den Li-Batterien deutlich unter der von Bleibatterien liegen.
Davon steht auch nichts in deiner Tabelle.

Für den Preis, den du für 3 dieser LI-Batterien angesetzt hast (5400€) bekommt man exakt 4 dieser Batterien (rockfishing.de).

Die LI-Batterien sind also ungefähr 3x mal so teuer, wie die AGM, halten dafür aber 6 mal so lange und sparen rund 3 Zentner Gewicht.
Balancer, Batteriemonitor und Pulser hättest du dir zudem sparen können.

Erstmal: Bitteschön! Ich habe mir die Arbeit, meine Erfahrungen und Erkenntnisse ausführlich zu beschreiben, gerne gemacht, damit du als allererstes Genöle in anklagendem Tonfall machen kannst. Mann, mann, tu doch nicht so als würde ich Lithium schlecht machen wollen.

Zur Sache:
- rockfishing.de kannte ich nicht, meine Google Suche ergab nur andere Quellen, die alle konsistent sehr ähnliche Preise angeboten haben. Wenn rockfishing.de nun so viel günstiger ist, bin ich da erstmal skeptisch.

- Die Zyklen bei Lithium habe ich nicht mehr in der Tabelle eingetragen, weil Lithium einfach ohnehin meinen Preisrahmen gesprengt hat. Das war also gar keine Option mehr, daher ist die Spalte auch ausgegraut.

- Balancer und Pulser kann man sich mit Lithium sparen, das stimmt, ist aber überhaupt nicht relevant, weil ich beides ja schon hatte.

- Batteriemonitor kann man sich nicht sparen. Auch bei Lithium muss man ja wissen, wie viel Energie man noch zur Verfügung hat. Ja ich weiß, die Liontrons haben Bluethooth, aber da sehe ich vermutlich nicht den gesamten Ladestand der ganzen Bank.

Noch mal ganz klar gesagt: Lithiums wie Liontron sind natürlich geil und eine gute Wahl, und auf lange Sicht günstiger. Wenn aber kurzfristig gehandelt werden muss und das entsprechende Budget schlicht nicht vorhanden ist, bringt einem das ja nix. Für mein Budget waren die von mir ausgesuchten Q-Batteries AGM schlicht die beste Wahl.

[Laminator]

Zitat von uli07

Nur so nebenbei. In meinem Auto sitzt ne AGM Batterie. Die ist sauber nach 5 Jahren gestorben. Dafür das die so teuer ist hat die lange gehalten. Jetzt kommt ne normale rein und die Laderegelung wird anders codiert.

Ob die normale Blei Säure länger hällt ?
Man baut ja die AGM in modernen Fahrzeugen mit dem Hintergedanken ein,das das Bordsystem nach dem Abstellen des Motors noch einige Minuten dieses System unter volllast hällt und erst dann in den Schlafmodus wechselt.
Dabei wird die Batterie immer etwas entladen,wenn es jetzt Kurzstrecke war und Winter herrscht,liegt die Bat.in einem teilentladenen Zustand uU.über mehrere Tage ohne Nachladung. Das kann eine AGM besser ab.

[Libertad]

Meine AGM im Boot sind im 13. Jahr. Ich denke, da kann man zufrieden sein. Die Starterbatterien (Bleisäure) haben nicht so lange gehalten.

[Bergi00]

Zitat von Libertad

Meine AGM im Boot sind im 13. Jahr. Ich denke, da kann man zufrieden sein. Die Starterbatterien (Bleisäure) haben nicht so lange gehalten.

Die kamen bestimmt auch nur die Hälfte.....

[Lombardini]

Da scheinst du ja dafür eine optimale Ladeeinrichtung zu haben. Glückwunsch dazu.
Hast du Sie hier schon vorgestellt....interessiert bestimmt viele ?

[sporty]

Unsere 6 AGM' s a 200A sind jetzt 8 Jahre alt und sind Temperatur überwacht durch den Kombi-Lader.
Vor 2 J. waren die 3 Verbraucherakkus auf der 12V Linie bei Übernahme des Bootes auf 0V runter in 2 Jahre Standzeit durch Inverter-Einstellung des Kombi-Laders.
Wir konnten die Akkus regenerieren.
Die Überwachung des Prozesses erfolgte per Voltmeter.
Das ist fest installiert und wir nutzen es auch im normalen Betrieb zur Batteriekontrolle.
Funktioniert n.m. M. ausreichend gut.
Batteriemonitor, Balancer, App's etc. halte ich für schöne Spielzeuge.
Wenn man so etwas haben möchte , warum nicht.

[Puuh]

Ich muss hier mal eine Lanze brechen für unseren Foristen JulianBuss. Find' ich toll, wie er hier seine mMn hoch-professionellen Lösungen für die Bord-Elektrik und -Technik präsentiert. Ich selber als technischer Blindgänger kann zwar das Meiste davon auf meinem Boot nicht umsetzen, aber dennoch verfolge ich das mit Interesse und verlege mich aufs "Honig-Saugen" - wie ein ehemaliger Kollege von mir das mal treffend ausdrückte.

Meine 12-V E-Anlage besteht aus jeweils nur einer Verbrauchs- und einer Starterbatterie, beide mit eigenem Ladegerät für Landstrom, technisch auf dem Stand von modernen CTEK-Geräten. Das Ganze habe ich erst vor einem Jahr im Neu-Zustand mit dem Kauf des Bootes übernommen. Die LiMa ist die bei VP-Dieseln von 1995 übliche Maschine. Ich denke, dabei wird es sich wohl um so eine handeln

Eine normale Lichtmaschine hat nur eine sehr primitive W-Kennlinie

wie Julian schreibt.

Was also tun zur Verbesserung/Optimierung des Ganzen? Natürlich möchte ich auch gerne möglichst lange was von meinen Batterien haben. Was wäre zu empfehlen?

1) Temperaturfühler einbauen? Da müsste ich wohl auch neue Ladegeräte kaufen.

2) Pulser einsetzen? Da hätte ich noch einen Megalpulser, den ich mal fürs Auto gekauft hatte, aber nur kurz eingesetzt hatte. Der liegt noch bei mir rum. Könnte ich für die Verbraucherbatterie einsetzen.

3) Einen Sterling-Lader zwischen LiMa und Batterien installieren (so wie Julian das beschreibt)? Tja, wenn man wüsste, wie die LiMa damit zurecht käme.... (?)

4) Was mir immer mal wieder durch den Kopf geht: Einen einfachen Batteriewächter, der mir sagt, wieviel Ah noch in der Batterie stecken - und möglichst automatisch abschaltet, wenn die kritischen 50% Entladetiefe erreicht sind. Gibts da was für'n Laien wie mich?


Bitte jetzt nicht auf die Suchfunktion mit den 100x-ten Batterie-Threads hinweisen, wenn's geht. Danke!

[JulianBuss]

Zitat von Puuh

1) Temperaturfühler einbauen? Da müsste ich wohl auch neue Ladegeräte kaufen.

Wenn deine Verbrauchterbatterie AGM oder Gel ist, dann: Ja. Ist eigentlich schon zu spät, verhindert aber weitere Schädigungen.

Wenn deine Verbrauchterbatterie nicht AGM/Gel ist und die Ladegeräte einen eingebauten Temperaturfühler haben, dann halte ich das für nicht notwendig.

Wenn deine Verbrauchterbatterie nicht AGM/Gel ist und die Ladegeräte keinen eingebauten Temperaturfühler haben, dann würde ich generell in neue Lader mit Temperaturfühler investieren. Nicht heute, aber demnächst, weil du das in der Zukunft mit irgendwann mal neuen Batterien brauchst.

Zitat von Puuh

2) Pulser einsetzen? Da hätte ich noch einen Megalpulser, den ich mal fürs Auto gekauft hatte, aber nur kurz eingesetzt hatte. Der liegt noch bei mir rum. Könnte ich für die Verbraucherbatterie einsetzen.

Wenn du den hast, dann bau ihn ein. Geht ja schnell, schadet nichts, bietet aber die Chance, Sulfatierung in Grenzen wieder rückgängig zu machen.

Zitat von Puuh

3) Einen Sterling-Lader zwischen LiMa und Batterien installieren (so wie Julian das beschreibt)? Tja, wenn man wüsste, wie die LiMa damit zurecht käme.... (?)

Für die Lima ist das kein Problem, die wird ja nicht angefasst. Sie könnte heiß werden weil sie mehr leisten muss, aber da wacht der Sterling auch drüber und verringert die angeforderte Leistung bei Bedarf.

Wenn du viel ankerst und zwischendurch die eine oder andere Motorstunde hast, dann halte ich den Sterling für eine sinnvolle Investition. Alleine schon, weil du pro Motorstunde dann mehr Strom in die Batterie einigelagert bekommst.

Wenn du ohnehin jede Nacht am Steg mit Landstrom liegst und nicht AGM/Gel hast, dann ist das wurscht.

Wenn du AGM/Gel hast, dann ist der Sterling sinnvoll, um Schäden durch zu hohe Ladespannung zu verhindern (die du aber dann vermutlich jetzt schon hast).

Zitat von Puuh

4) Was mir immer mal wieder durch den Kopf geht: Einen einfachen Batteriewächter, der mir sagt, wieviel Ah noch in der Batterie stecken - und möglichst automatisch abschaltet, wenn die kritischen 50% Entladetiefe erreicht sind. Gibts da was für'n Laien wie mich?

Nein.

Jeder Batteriemonitor muss installiert werden. Und wenn du keine Ahnung von diesen Themen hast, musst du gerade von Batterien die Finger lassen. Einmal einen Kurzschluss zwischen den Polen durch herumliegendes Werkzeug erzeugt, oder - noch viel schlimmer - Kurschluss via Uhr, Armring oder ähnlichem, und du gefährdest deine Gesundheit.

Die Installation eines Batteriemonitors ist im Grunde total simpel. Aber wie gesagt, man muss wissen, was man macht.

Deine Anforderung erfüllen aber die meisten Batteriemonitore: Die siehst den Ladezustand und sie (zumindest mein BMV) haben einen Alarm-Ausgang, der ein Relais schalten kann, das dann wiederum die Stromversorgung unterbricht. Überhaupt kein Hexenwerk. Das Relais will allerdings sorgsam ausgewählt sein, damit zur maximal möglichen Last der Verbraucherbatterie passt.

P.S. Was ich zur Arbeit an Batterien als Laie schreibe, gilt natürlich auch für den Einbau des Pulsers, zu dem ich dir oben geraten habe. Das ist extrem simpel, aber sorge dafür, dass du nur an genau einem Pol zur Zeit arbeitest und den anderen vollständig (!) abgedeckt hast. Da darf kein blankes Metall zu sehen sein! Und nimm Uhr und jeglichen Schmuck ab.

Und wenn du an den Polen mit üblichen Schraubenschlüsseln rumschraubst: Achte ganz ganz penibel darauf, dass du nicht irgendwo in der Nähe Metall hast, was du mit dem Schlüssel bei der Arbeit berühren könntest. Vielleicht liegt auf dem Metall (Motor z.B.) Masse, und wenn du dann via Schraubenschlüssel eine Verbindung Pluspol - Metall herstellst, bekommst du einen ganz gehörigen Schreck, das verspreche ich dir

[JulianBuss]

Zitat von sporty

Vor 2 J. waren die 3 Verbraucherakkus auf der 12V Linie bei Übernahme des Bootes auf 0V runter in 2 Jahre Standzeit durch Inverter-Einstellung des Kombi-Laders.
Wir konnten die Akkus regenerieren.

Ihr konntet die Akkus wieder zur Arbeit überreden. Sie haben aber Schäden, die nicht mehr zu reparieren sind. Ihre Kapazität wird deutlich gelitten haben. Ich drücke die Daumen, die sie noch lange genug Power haben, um euren normalen Betrieb zu ermöglichen. Die ursprüngliche Kapazität werden sie aber nicht mehr haben.

Zitat von sporty

Die Überwachung des Prozesses erfolgte per Voltmeter.
Das ist fest installiert und wir nutzen es auch im normalen Betrieb zur Batteriekontrolle.
Funktioniert n.m. M. ausreichend gut.
Batteriemonitor, Balancer, App's etc. halte ich für schöne Spielzeuge.
Wenn man so etwas haben möchte , warum nicht.

Die Batteriekontrolle per Spannungsanzeige ist nur ein ganz grober Indikator. Alleine schon, weil die Spannung von der aktuellen Last abhängt. Eine Anzeige von z.B. 11,5V bedeutet ohne Last, dass die Batterie stark entladen ist. Mit sagen wir mal 80A Last (Inverter) kann das alles bedeuten: Volle Batterie, die aber schlecht mit großen Strömen umgehen kann bis hin zu einer super Batterie, die aber fast leer ist.

Wer häufig längere Perioden ohne Landstrom hat, für den ist ein Batteriemonitor mitnichten Spielzeug, vielmehr essentiell. Nur so kann der Ladezustand wirklich korrekt beurteilt werden.

Und das "Spielzeug" Balancer hat bei mir zur Zerstörung der Batteriebank geführt, einfach, weil ich ihn NICHT hatte.

Es ist wie immer: Ob man solche Werkzeuge braucht, hängt von den eigenen Anforderungen ab! "Spielzeug" ist es aber definitiv nicht.

[uli07]

Zitat von Laminator

Ob die normale Blei Säure länger hällt ?

Das weiß ich nicht. Die braucht ja auch nicht länger halten. Selbst ein Jahr weniger ist immer noch weitaus billiger als die AGM.

@ JulianBuss
Meine Meinung und Erfahrung über AGM Batterien hat natürlich nichts mit deiner sauberen Arbeit zu tun .

[tritonnavi]

@JulianBuss:

Noch mal ganz klar gesagt: Lithiums wie Liontron sind natürlich geil und eine gute Wahl, und auf lange Sicht günstiger. Wenn aber kurzfristig gehandelt werden muss und das entsprechende Budget schlicht nicht vorhanden ist, bringt einem das ja nix. Für mein Budget waren die von mir ausgesuchten Q-Batteries AGM schlicht die beste Wahl.

Die verlinkte Tabelle als "ausführlichen Auswahlprozess" zu bezeichnen, ist daher wohl eher nicht so ganz in Ordnung.
Mehr habe ich letztendlich nicht beschrieben und geschrieben.

Da hätte man die Li-Batterie konsequenterweise ganz heraus lassen sollen und nicht als schlecht und unvollständig recherchierten Datenmüll in der Tabelle zu belassen.
Wenn es ein "ausführlicher Auswahlprozess" wäre, hätte für die LI trotzdem genau so sauber recherchiert und deren Werte eingetragen werden müssen.
Zudem hätte m.E. noch bemerkt werden müssen, dass LI-Batterien mit länger andauerndem Teilentladungszustand, der bei Autarkbetrieb nicht selten ist, deutlich besser klarkommen, als Blei-Batterien und dass LiFe, neben dem deutlich geringeren Innenwiderstand, eine höhere Spannungslage aufweisen.

[JulianBuss]

Zitat von tritonnavi

@JulianBuss:

Die verlinkte Tabelle als "ausführlichen Auswahlprozess" zu bezeichnen, ist daher wohl eher nicht so ganz in Ordnung.
Mehr habe ich letztendlich nicht beschrieben und geschrieben.

Da hätte man die Li-Batterie konsequenterweise ganz heraus lassen sollen und nicht als schlecht und unvollständig recherchierten Datenmüll in der Tabelle zu belassen.

Du hättest dir die Mühe machen können, den Artikel zu lesen. Da habe ich über meinen Auswahlprozess ausführlich geschrieben. Ich habe ja nicht die Tabelle als "ausführlichen Auswahlprozess" bezeichnet, sondern meinen ganzen Artikel.

Ich diskutiere wirklich gerne und bin immer für konstruktive Kritik zu haben. Aber bitte verwenden einen höflichen, respektvollen (!) Ton. Meine Arbeit einfach als "Datenmüll" zu bezeichnen ist das genaue Gegenteil.

Also, sei nett, oder sei still.

[tritonnavi]

Die Tabelle hast du unter der Überschrift:

Mehr zum ausführlichen Auswahlprozess inkl. Aufstellung meines Energiebedarfs

verlinkt.
Wenn diese Tabelle zum ausführlichenAuswahlprozess gehört, ist sie nicht in Ordnung und selbstverständlich kann man das kritisieren.

Meine Arbeit einfach als "Datenmüll" zu bezeichnen ist das genaue Gegenteil

Vielleicht solltest du auch mal lesen:
Ich habe nicht deine (gesamte) Arbeit als Datenmüll bezeichnet, sondern diesen Begriff lediglich für die Spalte der LI-Batterie in deiner Tabelle verwendet und da ist der m.E. auch nicht ganz unangebracht.

[sporty]

Hi Julian
Für mich ist das, wie geschrieben "schönes Spielzeug". Wie ein Boot überhaupt.
Bisher sind wir eben ohne diese Hilfsmittel zurecht gekommen. Und das soll auch so bleiben.
Damit möchte ich nicht Deine Arbeit und Ausführungen negativ kritisieren.
Im Gegenteil: Irgendwann kann ich die Infos vielleicht auch mal brauchen.
Und dann darauf zurück greifen, was jemand im Forum zu dem Thema geschrieben hat.
Persönlich möchte ich aus diesem Thema allerdings keine Wissenschaft machen.
Jeder hat halt sein Spezial-Gebiet.

btw.: Natürlich haben unsere Akkus nicht mehr die Leistungsfähigkeit wie neuwertige.
Aber sie reichen für unsere Anwendung mehr als aus und werden daher weiter betrieben.

[Puuh]

@Julian
Vielen Dank für deine ausführliche Antwort.
Sorry, ich hatte vergessen zu erwähnen, dass es sich bei meinen Batterien um AGM's handelt.