Lifepo Eigenbau Praxisbericht

[Schmitti]

Zitat von tritonnavi

Es kommt m.E. schon darauf an, wieviel Strom die LiMa bei der Drehzahl erzeugen kann, mit der die genannten 6km/h gefahren werden.
Das werden meiner Einschätzung nach definitiv keine 150A sein und die Lüftung der LiMa dürfte bei entsprechend geringer Drehzahl nicht gerade optimal sein.

Der B2B startet m.E. mit der Ladung, wenn an den direkt angeschlossenen Batterien durch die LiMa eine Spannung von etwas über 13V anliegt. Das dürfte bei Strahlruder und Starterbatterien recht schnell gehen, auch dann, wenn deren Ladezustand noch nicht über 80% liegen sollte.
Dann fließt natürlich auch weiterhin relevanter Ladestrom in diese Batterien und die 90A des B2B kommen quasi oben drauf.

Nur in dem Fall, wo wirklich alle Batterien, die direkt an die LiMa angeschlossen sind, bereits nahezu voll geladen sind, wird der Strom hauptsächlich durch den B2B begrenzt.

Von daher:
Ich würde so etwas immer für einen nicht so guten Fall konzipieren, z.B.:
Alle direkt angeschlossenen Batterie teilentladen, die LiFe auf Ladezustand 25% und 6km/h Marschfahrt.
Dann wird die LiMa, eventuell über Stunden, bei geringer Lüftung maximal beansprucht.
Alles für den Fall zu konzipieren, dass alle Batterien vor der Fahrt nahezu voll geladen sind, wäre nicht der richtige Ansatz....

Solange der große LiFe-Block teilentladen ist, werden mindestens knapp 100A von der LiMa benötigt.
Ca 100A könnten bereits die Grenze dessen sein, was die LiMa bei dieser geringen Marschgeschwindigkeit schafft (für 6km/h dürfte das eventuell nur Leerlaufdrehzahl sein) und dann ist halt die Lüftung der LiMa sehr eingeschränkt.

Ich würde, auch wenn man etwas Ladezeit für den LiFe.Block "verschenkt", eher einen B2B mit geringerem Nennstrom verwenden.
Dann würde im Zweifel auch eine Strahlruder-Batterie, falls sie denn vorher etwas mehr entladen sein sollte, schneller wieder nahezu voll geladen werden können.

Danke für deine Tipps und Überlegungen.
Ich stimme dir zu das die Lima im Standgas mit hoher Wahrscheinlichkeit keine 150A schafft.
Das vom mir ausgesuchte B2B Ladegerät von Votronic (VCC1212-90) kann man auch so einstellen das nur mit 75 A geladen wird. Da muss ich mal die Temp. der Lima messen wenn alles eingebaut ist und dann sehen ob mit 90 A geladen werden kann.

[REN]

Prinzipiel sind zumindest alle relativ neuen Lichtmaschinen durch Dioden gegen Überlast begrenzt, und die volle Leistung der Lichtmaschine ist auch Drehzahlabhängig.
Die Batterie kann nicht mehr ziehen wie die Lichtmaschine hergibt.

[tritonnavi]

Zitat von Schmitti

Danke für deine Tipps und Überlegungen.
Ich stimme dir zu das die Lima im Standgas mit hoher Wahrscheinlichkeit keine 150A schafft.
Das vom mir ausgesuchte B2B Ladegerät von Votronic (VCC1212-90) kann man auch so einstellen das nur mit 75 A geladen wird. Da muss ich mal die Temp. der Lima messen wenn alles eingebaut ist und dann sehen ob mit 90 A geladen werden kann.

Ja, das halte ich für eine gute Idee. Erst mal mit entladenen Batterien messen.
75A Quasi-Grundlast durch einen B2B, halte ich bei einer 150A-LiMa für eine gute Wahl und die Ladegeschwindigkeit für die LiFe ist mit rund 3 Stunden ab ca 25% Ladezustand m.E. immer noch gut.

[tritonnavi]

Zitat von Joggel

Hallo
Bei den Überlegungen kommt mir der Gedanke auf, ob die B2B auch an die Grenze kommen, wenn sie lange immer am Anschlag sind. Ist wieder eine Zwickmühle.
Gruß Joggel

B2B-Lader sind i.d.R. prinzipiell IUoU-Ladegeräte, mit der Besonderheit, dass eingangsseitig nicht 230V-AC vorhanden sind, sondern, in dem Fall, 12V-DC.
IU und IUoU-Ladegeräte sollten (m.E. müssen...) grundsätzlich dafür konzipiert sein, ihren Nenn-Strom vom geringen Ladezustand bis zum Erreichen der Ladeschlussspannung einer Batterie ohne Unterbrechung abgeben zu können.
(Das schaffen übrigens nicht alle IU-Ladegeräte. Die regeln die Spannung (und damit den Strom) nach längerer Ladezeit mit Nennstrom schlichtweg etwas herunter, weil es ihnen zu warm wird. Deshalb bin ich ein großer Freund davon, dass dieses Verhalten bei Tests ebenfalls geprüft wird....)

Die luftgekühlte Lichtmaschine ist das nicht unbedingt, denn für Dauerbetrieb mit rund Leerlaufdrehzahl bei drehzahlbedingt maximalem Strom, ist die eventuell nicht ausgelegt.
Der LiFe 280Ah-Block allein würde, bei stärker entladener Ausgangslage immerhin zu rund 3 Stunden Generatorstrom mit ca 100A führen und das bei konstant minimaler Lüftung der LiMa.

Da würde ich definitiv lieber mal unter schlechteren Bedingungen messen (z.B. eine Stunde im Motorleerlauf bei vorher ziemlich entladenem LiFe-Block) und beim geringsten Zweifel, die 75A-Einstellung nutzen.
Darauf vertrauen, dass die LiMa einen eigenen Temperaturschutz hat, der quasi für Dauereinsatz tauglich ist, würde ich nicht.
So ein Schutz ist i.d.R. eine Notfallmaßnahme, aber keine ständige Regeleinrichtung für den normalen Betrieb.
Gut, wenn man einen B2B-gewählt hat, der die Möglichkeit einer Stromanpassung bietet....

[jogibaer1509]

Moin,
ich hattte auch das Problem, dass die B2B die Lichtmaschine im Standgas reichlich 'gestresst' hat. Ich habe die B2B schaltbar verkabelt. Ich kann per Schalter am Steuerstand die B2B einschalten bzw. ausschalten. Wenn die LiFePo4 nicht entsprechend geladen sind und ich z.B. aus dem Hafen gefahren bin, haben die B2B sofort das Maximum gefordert. Jetzt schalte ich die B2B erst an wenn entsprechende Drehzahl erreicht ist.

[Oldskipper]

Bin immer noch der Meinung, dass 10 Minuten Standgas bei 60 bis 70% Lichtmaschinenleistung kein Problem sind. Schaltbares B2B ist natürlich auch eine Variante. Aber drosseln würde ich das nicht. Es ist ja gerade der Vorteil von Lifepo, dass die so schnell wieder voll sind.

Bevor du da was erfindest bau dir noch einen Sterlingregler an die Lichtmaschine. Der schaltet bei Überhitzung ab. Der hat extra einen Sensor dafür. Ausserdem pflegt er noch deine Bleibatterien. Einmal eingebaut brauchst du an nichts mehr zu denken. Bin sehr zufrieden mit dem Teil. Der originale Regler bleibt drin.
Bei mir hat der tatsächlich schon mal abgeregelt. Allerdings hängt die Lima direkt an den Lifepo. Die saugen gnadenlos mit 100%Lima Leistung. Der Sterling reduziert dann ca 20%. Das passiert aber nur ganz selten.
Als ich das Boot übernommen habe, war an der 70A Lima eine 960Ah Bank. Die hat auch gesaugt bis der Arzt kommt. Einzige Schwachstelle war der Riemen.

Bei wassergekühlten Bootsmotoren gibt es keine glühenden Krümmer, die den Motorenraum aufheizen. Bei einem Wohnmobil im Stau auf der glühenden Autobahn, würde ich mir schon eher Gedanken machen.

[tritonnavi]

Zitat von Oldskipper

Bin immer noch der Meinung, dass 10 Minuten Standgas bei 60 bis 70% Lichtmaschinenleistung kein Problem sind. Schaltbares B2B ist natürlich auch eine Variante. Aber drosseln würde ich das nicht. Es ist ja gerade der Vorteil von Lifepo, dass die so schnell wieder voll sind.

Es geht aber nicht darum, eine fast vollständig geladene 280Ah-LiFe(über 90% SOC) in 10 Minuten ganz voll zu laden....
In 10 Minuten könnte eine 150A-LiMa bei Leerlaufdrehzahl keine 20Ah nachladen. Egal ob mit oder ohne 90A-B2B.

Es geht, wenn man für die Auslegung sinnvoller Weise etwas heftigere Fälle betrachtet, daher durchaus um eine Größenordnung von 3 Stunden, die eine 150A-LiMa bei Standgas braucht, um eine zu 80% entladene 280Ah-LiFe wieder auf zu laden.

80% der Nennkapazität einer LiFe (in dem Fall also rund 220Ah) sollte man i.d.R. schon nutzen. Wenn das im Durchschnitt nicht annähernd der Fall sein sollte, braucht man keine so große Batterie und dann ist es letzendlich auch unnötig, mit einem Strom zu laden, der an die Grenzen von wichtigen Komponenten geht.
Wenn man z.B. nur 50% der 280Ah-LiFe durchschnittlich tatsächlich nutzt, käme man erstens, mit 180Ah-Nennkapazität eigentlich auch gut hin und bräuchte zweitens, für eine Vollladung aus 20% SOC gerade mal rund 50A-Ladestrom bei m.E. sehr akzeptablen rund 3 Stunden Ladezeit.

Damit sollte eine 150A-LiMa auch bei Leerlaufdrehzahl spielend klar kommen.

Ich gehe, da vorher 440Ah-Bleibatterien vorhanden waren und diese bekanntlich im Schnitt nicht mehr als 50% entladen werden sollten, davon aus, dass von der neuen LiFe mit 280Ah ca 80% genutzt werden sollen.
Wenn der B2B auf 75A eingestellt wird, ist daher eine maximale Ladezeit von rund 3 Stunden gegeben und es ist, falls die Strahlruderbatterien doch mal etwas entladen sein sollten, auch bei Leerlaufdrehzahl mehr Strom für deren Ladung übrig.

Von daher würde ich mir sogar die Temperatur-Messungen sparen, den B2B auf 75A einstellen und gut ist.

[Oldskipper]

Wer lädt eine Batterie 3 Std lang im Standgas? Wenn wir schon bei solchen Extremen sind, dann bitte auch noch was einbauen, damit die Batterie an Freitagen mit einer 13 nicht geladen wird.
Ich hatte ja bereits darauf hin gewiesen, das ein Regler mit Temperaturüberwachung die Lichtmaschine zuverlässig schützt.

[zooom]

Interessanter Bericht.
Stimmt das mit dem 120A Ladegerät? Ich hab eins für 12V/50A und finde meine 12V/200A LiFePo4 Batterie damit schon affenschnell geladen.

[Oldskipper]

Das Victron Multiplus hat ein 120A Ladegerät integriert.
MultiPlus-II 12/3000/120-32
12V/ 3000W Wechselrichter/120A Ladegerät/ 32A Landstrom Durchleitung.

Wobei das mit den 32A Durchleitung in der Praxis eher ein theoretischer Wert ist. Habe noch keinen 1phasigen Landanschluss mit 32A gesehen.

[tritonnavi]

Zitat von Oldskipper

Wer lädt eine Batterie 3 Std lang im Standgas?

vieleicht jemand wie Schmitti, der mit Drehzahlen dieser Größenordnung mit 6km/h oder knapp darüber Kanäle eventuell nicht nur 10 Minuten lang befährt.....

Die Frage wäre also: wie ist seine Durchschnittsdrehzahl auf Strecken ab ca 1 Stunde Fahrtzeit und wie ist dabei die Lüftung der LiMa.

Ich würde es bei der vorhandenen Alternative durch die 75A Begrenzung, schlichtweg gar nicht weiter durchdenken.

Lohnt sich bei 75A Ladestrom, mit dem die Batterie selbst bei tieferem Ladezustand in weniger als 3 Stunden voll geladen werden kann., irgendwie nicht wirklich.

Zudem stellt sich die Frage, wie oft es denn tatsächlich dazu kommt, dass er mit einem Ladezustand von ca 20% losfährt. Bei Sportboothäfen wird er ja vermutlich von seinem leistungsfähigen Netzladegerät Gebrauch machen, welches die Batterie ebenfalls in recht kurzer Zeit voll laden kann.

[tritonnavi]

Zitat von zooom

Interessanter Bericht.
Stimmt das mit dem 120A Ladegerät? Ich hab eins für 12V/50A und finde meine 12V/200A LiFePo4 Batterie damit schon affenschnell geladen.

Wenn man ein leistungsfähiges Netz-Ladegerät hat und eventuell oftmals gar nicht so lange autark steht, weil halt häufig Anlegestellen genutzt werden, an denen man (schnell) laden kann, wird eine sehr leistungfähige Bord-Ladeeinrichtung über den Generator noch eher verzichtbar.

Ich jedenfalls finde, dass maximal ca 3 Stunden (es können und werden ja durchaus auch mal weniger sein) als Ladezeit während man mit 6km/h oder etwas mehr, bei maximal leicht erhöhter Leerlaufdrehzal herum schippert, ziemlich ok sind.

[zooom]

Zitat von Oldskipper

Das Victron Multiplus hat ein 120A Ladegerät integriert.
MultiPlus-II 12/3000/120-32
12V/ 3000W Wechselrichter/120A Ladegerät/ 32A Landstrom Durchleitung.

Wobei das mit den 32A Durchleitung in der Praxis eher ein theoretischer Wert ist. Habe noch keinen 1phasigen Landanschluss mit 32A gesehen.

Danke, ja, das war der Grund meiner Nachfrage, in D werden es max. 16A 1-phasig sein, wg. der Schieflast.

[tritonnavi]

Zitat von zooom

Danke, ja, das war der Grund meiner Nachfrage, in D werden es max. 16A 1-phasig sein, wg. der Schieflast.

Wohl hauptsächlich deswegen, weil die blauen einphasigen 230V-CEE-Steckverbindungen, die für übliche Sportboothäfen gängig und für 230V vorgeschrieben sind, nur bis 16A Dauerbelastung zugelassen und und daher bis max. 16A abgesichert sind

[Jörg L.]

Moin,

32A einphasig ist am Mittelmeer häufig anzutreffen.

Jörg

[Oldskipper]

Zitat von Jörg L.

Moin,

32A einphasig ist am Mittelmeer häufig anzutreffen.

Jörg

Im Gegensatz zu mir. Ich bin da eher selten anzutreffen.

[chris1003]

Sehr tolles Thema! Werde wahrscheinlich meine "2x210Ah AGM´s parallel -> 420Ah" in Zukunft gegen LifePo4 austauschen. Alleine schon wegen dem Gewicht.

Ich muss mich nur mit dem Thema mal beschäftigen.

z.B.
Was muss ich alles umbauen. Kann ich mein Quick Ladegerät weiter verwenden, kann der MPPT 100/50 Solarladeregler von Victron weiter verwendet werden (Victron glaube ich schon der kann LIFEPO4). Muss ich bei den Lichtmaschinen was umbauen...

Vielleicht hat da ja schon wer Antworten..

[Oldskipper]

Zitat von chris1003

Sehr tolles Thema! Werde wahrscheinlich meine "2x210Ah AGM´s parallel -> 420Ah" in Zukunft gegen LifePo4 austauschen. Alleine schon wegen dem Gewicht.

Ich muss mich nur mit dem Thema mal beschäftigen.

z.B.
Was muss ich alles umbauen. Kann ich mein Quick Ladegerät weiter verwenden, kann der MPPT 100/50 Solarladeregler von Victron weiter verwendet werden (Victron glaube ich schon der kann LIFEPO4). Muss ich bei den Lichtmaschinen was umbauen...

Vielleicht hat da ja schon wer Antworten..

Eigentlich steht hier in dem Trööt schon alles drin.
Umbauen brauchst du nichts. Wenn du eine Starterbatterie und eine Bordnetzbatterie hast, fliegt deine Trenndiode/Trennrelais raus. Die Lichtmaschine lädt hinfort nur noch deine Starterbatterie. An die Starterbatterie klemmst du ein B2B Ladegerät an. Dieses darf nicht die Leistung deiner Lichtmaschine überschreiten und sollte etwas kleiner sein als deine Lichtmaschinenleistung. An den Ausgang des B2B Laders kommt die Lifepo und dein Solarlader kommt ebenfalls an die Lifepo.

Dein Quickladegerät kommt an die Starterbatterie.
B2B und Solarlader werden auf LIFEP geschaltet und das war schon die ganze Kunst.

Meine Lichtmaschinenfummelei gab es schon vor Lifepo und das hat zufällig gepasst. Sonst hätte ich auch einen B2B Lader verbaut.

Du kannst auch einfach alles so lassen wie es ist und nur die Batterie durch die Lifepo ersetzen. Dann fährst du laufend gegen die Sicherheitsbegrenzungen des BMS. Das ist nicht so elegant. Vermutlich hält die Batterie dann nicht so lange, was die Meisten User aber nie bemerken werden. Wenns dumm läuft, grillst du deine Lichtmaschine damit. Funktionieren tut das auf jeden Fall auch. Viele Hersteller werben ja damit, dass man die Batterie einfach austauscht und gut ist.

Die Batterie kannst du fertig kaufen oder aus Zellen selber basteln. Neben der Kapazität, ist die maximale Dauerstromabgabe der Batterie zu beachten. Wenn da ein Wechselrichter dran kommt, sollte die Batterie den auch gut bedienen können. Die Dauerstromabgabe wird von dem BMS bestimmt. Da muss der ganze Strom nämlich durch. Ist das BMS zu schwach ausgelegt, schaltet das einfach ab. Kaputt geht da normalerweise nichts.

Als Starterbatterie und für Strahlruder ist LIFEPO normalerweise nicht zu gebrauchen. Da sind Bleibatterien immer noch erste Wahl.

[chris1003]

Fragen die sich bei mir auftun:
Wie erschütterungsresident die Lifepo4 sind- im Vergleich zu den AGM z.B.?
Wo packt man die Lifepo4 am besten ein für die Montage am Boot?
Wie viele AH müsste ich mind. verbauen damit ich meine 440Ah AGM ersetze?

Ich habe zwei Motoren, derzeit werden meine 3 Batteriebänke, Starter rechts (95Ah AGM), Starter links (95Ah AGM) und Verbraucher Batterie (2x210Ah AGM) über die Ladestromverteiler (siehe Foto) geladen. Die Starter Batterien sollen bleiben, die Braucherbank eventuell ersetzt werden. Kann ich die Ladestromverteiler so lassen?



Danke für deine Tipps OLDSKIPPER, aber ich denke du Bist mit dem Vorschlag davon ausgegangen, dass ich nur eine Maschine habe.?

Würdet ich mir da bitte weiterhelfen...

Wenn -B2B welche empfiehlt Ihr..

[zooom]

Erschütterungen sind kein Thema, da sind LiFePo4 unempfindlich. Die Ah Zahl kannste getrost fast habieren, mit 250 - 300Ah biste jedenfalls auf Nr. sicher.

[Føx]

1. bevor es die Zellen juckt geht das gehäuse kaputt. also sehr sehr unempfindlich.
2. Einpacken? einbauen? einfach da hin wo vorher die agms waren.
3. 220-250ah
4. kannst du lassen aber dahinter wäre ein b2b lader sinvoll.
5. hab nen günstigen 40a lader von renogy genommen(erst letzte woche gekauft daher keine erfahrungen und 50a lima...). würde sonst auf die üblichen verdächtigen tippen z.b. Victron.

[tritonnavi]

Zitat von chris1003

Fragen die sich bei mir auftun:


Wenn -B2B welche empfiehlt Ihr..

Wie groß sind deine LiMas?

[Oldskipper]

Zitat von chris1003

Fragen die sich bei mir auftun:
Wie erschütterungsresident die Lifepo4 sind- im Vergleich zu den AGM z.B.?
Wo packt man die Lifepo4 am besten ein für die Montage am Boot?
Wie viele AH müsste ich mind. verbauen damit ich meine 440Ah AGM ersetze?

Ich habe zwei Motoren, derzeit werden meine 3 Batteriebänke, Starter rechts (95Ah AGM), Starter links (95Ah AGM) und Verbraucher Batterie (2x210Ah AGM) über die Ladestromverteiler (siehe Foto) geladen. Die Starter Batterien sollen bleiben, die Braucherbank eventuell ersetzt werden. Kann ich die Ladestromverteiler so lassen?



Danke für deine Tipps OLDSKIPPER, aber ich denke du Bist mit dem Vorschlag davon ausgegangen, dass ich nur eine Maschine habe.?

Würdet ich mir da bitte weiterhelfen...

Wenn -B2B welche empfiehlt Ihr..

Wenn ich das Bild richtig interpretiere, sind das zwei Trenndioden , ausgangsseitig parallelgeschaltet und die beiden Eingänge jeweils an die Lichtmaschinen geschaltet.
Damit steht für die Ladung unter Maschine quasi die doppelte Power zur Verfügung. Die Leistungen der Limas addieren sich.

Damit du nicht alles umbauen musst, wird die Leitung zur Servicebatterie aufgetrennt und da kommt das B2B Ladegerät zwischen.

Das wäre der ganze Installationsaufwand.
Alternativ könnteste du einen Lima Combiner einbauen. und die Trenndioden entsorgen. Aber der Combiner ist technisch geshen auch nur eine Trenndiode. Also kannst du das auch lassen.

Bleibt die Frage nach der Dimensionierung des B2B Laders.
Das wirst du jetzt sehr unterschiedliche Antworten bekommen. Der B2B Lader muss unterhalb der Leistung der Lichtmaschinen bleiben. Addiert man die beiden Leistungen, kann man da sicher was ordentliches einbauen und die Batterien sind sehr schnell nach geladen. Fährt man aber nur mit einer Maschine, läuft die jeweilige Lichtmaschine am Limit. Kommt das nur kurzfristig mal vor, ist das sicher kein Problem. Fährst du aber öfters nur mit einer Maschine, z.B bei Kanalfahrt, riskierst du den Hitzetod der Lichtmaschine.
Laufen im Regelfall immer beide Motoren, würde ich auf maximale Leistung gehen, also a 70-80% der Gesamtleistung. Fällt wirklich mal eine Maschine aus und die Bordbatterie ist leer, kannst du das Ladegerät zur Sicherheit abschalten.
Nein, die Lichtmaschine geht nicht sofort kaputt, wenn man sie voll belastet. Bei entsprechender Kühlung/Belüftung hält die das quasi unbegrenzt aus.

Auf jeden Fall solltest du mal schauen, was deine Lichtmaschinen denn so an Strom liefern.

[Oldskipper]

Hier noch mal eine Variante die technisch am schönsten wäre:
Die Ladestromverteiler fliegen raus und die Lichtmaschinen werden jeweils direkt an die Starterbatterie geklemmt. Dann folgt ein Batteriekoppler der die beiden Starterbatterien so verbindet, dass man aus beiden Batterien gleichzeitig Strom entnehmen kann, aber trotzdem die Batterien trennt. BCD 802 von Victron z. B. Prinzipiell kannst du aber eine deiner vorhanden Trenndioden benutzen. An das Ding kommt das B2B Ladegerät.Ich häng mal eine Skizze an.

[chris1003]

Zitat von tritonnavi

Wie groß sind deine LiMas?

90A Leisten die LIMAS