Fragen zu LiFePo

[fignon83]

Wenn die Ladetechnik auf 14,2 oder gar 14,6V eingestellt ist, verbrät ein passives Balancing, welches ab 13,8V aktiv ist, deutlich Energie.

Wenn man eine gute Lösung haben möchte, muss die Ladeschlussspannung halt auf die geringeren Werte eingestellt werden.

Das halte ich für vernachlässibar, denn in diesem Spannungsbereich habe ich ja richtig Energie. Und der wird ja nur bei Motorlauf erreicht.
Beim dauerangeschlossener PV bin ich ja bei 13,2 - 13,6V . Allerdings gehen auch hier die Meinungen auseinander, ob man nicht doch dauernd auf 14,2V oder 14,4 laden soll (im mobilen Einsatz). Ich lasse es erst mal so.

[newmie2205]

Zitat von fignon83

Da hast du was falsch verstanden. Mein Balancing regelt ab 13,8 bis hin zur eingestellten Ladeschlussspannung. Und dort beträgt die Zellenabweicheung 0,003V (manchmal auch nur 0,001V, selten einmal 0,005V).

Die Entladung auf 20% habe ich angegeben, um zu zeigen, dass mein Akku auch mal richtig genutzt wird.

Wenn du bei 14,4V eine Delta von 0,003V hast, dann hast du einen seeeeehr guten Akku ;) Glückwunsch!

[Leuchtturm]

Zitat von newmie2205

Wenn du bei 14,4V eine Delta von 0,003V hast, dann hast du einen seeeeehr guten Akku ;) Glückwunsch!

Das sollte der Standart sein ich habe bei 54,5 Volt ( 48 Volt pack) selbige Werte von max 0,009 Volt

[fignon83]

meine zweite Lifepo4 gleicher Größe baue ich gerade auf. Das sind die ersten Zellen gewesen, die ich retourniert hatte (wegen Blähung) un auf wunderbarem Weg fast kostenfrei wieder zu mir gelangt sind. Da bin ich ganz sicher, dass diese guten Werte nicht erreicht werden.

[Bomber]

Zitat von Oldskipper

Nichts. ....

Danke, das beruhigt mich. Ich habe schon gedacht, ich hätte was nicht kapiert. Ich werde auch mit B2B weiterplanen und den Rest der Ladetechnik nicht anfassen.
Merken die B2B-Lader anhand der Spannung (Laden über LiMa oder Landstrom) automatisch, wann sie die LiFePo versorgen "dürfen"?

[Oldskipper]

Die Zellendrift kommt durch die unterschiedlichen Kapazitäten der Zellen zustande. Sobald eine Zelle voll ist, steigt die Spannung an der Zelle an. Die Zellen mit der höheren Spannung haben also eine geringere Kapazität. Deshalb sieht man die Zelldrift erst, wenn die Batterie nahezu voll ist, also im Bereich von 14,2V aufwärts. Eine, oder mehrere Zellen sind dann ganz voll, andere eben noch kurz vor ganz voll.
Der Ladungsunterschied ist minimal, aber der Spannungsunterschied steigt ab dieser Grenze deutlich an.
Es besteht keine Notwendigkeit, die Zellen mit der niedrigen Spannung auch noch bis zum Anschlag voll zu pumpen.
Das Gleiche, nur andersherum, passiert wenn die Batterie fast leer ist. Die Zellen mit der niedrigen Kapazität verlieren am Ende überproportional stark an Spannung. Wieder gibt es eine Zelldrift.

Das hört sich alles doof an, ist aber völlig egal. Wir reden über 2bis3% Unterschied. Das ist so gut wie nichts, reicht aber um die Spannungsdifferenz zu erzeugen.
Begrenzt man den Nutzungsbereich auf 90% und lässt oben und und unten 5% Luft, sieht man nichts mehr von der Zelldrift.

Es gibt noch einen anderen Grund für Zelldrift. Minimale Unterschiede beim Innenwiderstand der Zellen, machen sich bei sehr hohen Strömen ebenfalls als Drift bemerkbar. Im Regelfall gleicht sich das aber bei normaler Belastung sofort wieder an.


Auch wenn ich mich wiederhole, das ist für den Betrieb der Batterie nahezu egal. Solange jede Zelle innerhalb der Betriebsparameter bleibt, halten die Batterien das problemlos aus. Perfektionisten wollen das natürlich perfektionieren, was ja nicht grundsätzlich verkehrt ist.

[fignon83]

Begrenzt man den Nutzungsbereich auf 90% und lässt oben und und unten 5% Luft, sieht man nichts mehr von der Zelldrift.

Das widerspricht aber einer Ladeschlussspannung vpn 14,2V. Da bist du eher bei 13,2-13,5V ( so genau lässt sich das gar nich sagen).

[Oldskipper]

Zitat von fignon83

Das widerspricht aber einer Ladeschlussspannung vpn 14,2V. Da bist du eher bei 13,2-13,5V ( so genau lässt sich das gar nich sagen).

Das meinte ich mit den Perfektionisten. 😃

13,4V sollen es schon sein, um in die Nähe von 10o% zu kommen.
Die 14,2V sind der Kompromiss, um den Balancer zu aktivieren.
Ich finde es zumindest nicht massentauglich, alle paar Wochen daran zu denken die Batterie mal manuell bis zum Anschlag zu laden. Das muss man einbauen und vergessen.

[horstj]

Zitat von Oldskipper

Das muss man einbauen und vergessen.

Dürfte für die meisten so gelten. Auch Nachregulieren per App im Betrieb ist was für einen Miniprozentsatz der Nutzer. Die LiFePos bei mir, eher die "Chinavariante" nach euer Schreibart, funktionieren jedenfalls in ähnlichen Wertbereichen wie von Euch diskutiert. BMS Aktivität kann man sich ja auch anzeigen lassen. Geladen wird einfach voll/leer bzw. jeder Zwischenstand je nach Sonne oder Kaffepausen-/Duschzeit. Akku wird für Instrumente und E-Motor genutzt, manchmal wochenlang nur Minimalverbrauch (Minisegelboot), dann wieder ratzfatz leergesaugt nach längeren Kanalfahrten.
Wegen E-Motor steht nächstes Jahr noch der Wechsel auf 24V an. Ist hoffentlich auch so unproblematisch.

[Rolle1704]

Mich irritiert, dass hier immer wieder um "Balancer aktivieren" geht. Mein aktiver Heltec ist über 2,8 V Zellenspannung immer aktiv und der im BMS ist einstellbar. Standard ist bei meinen BMS 3,2 V Zellspannung, wenn ich möchte, kann ich aber auch hier 2,8 V einstellen. Stromverbrauch durch den Balancer? Mir dioch egal

[Joggel]

@Tritonnavi
Ich gehe davon aus, daß der Diodenverteiler die Lima schützt wenn der BMS von der Lithiumbatterie diese abschaltet, und die Spannung nach oben geht. Dann nimmt die Starterbatterie Strom ab.
Bei der Variante Lima Starter B2B Lithi schützt der B2B die Starterb. weil er zB. die 40 A begrenzt. Außerdem lässt der B2B nicht zu das die eingestellte Spannung an der Starterbatterie unterschritten wird.

Bei einer Bleibatterie ist die Zellspannung auch etwas unterschiedlich, man kann es nur nicht messen.
Deswegen soll man ja auch die Nachladephase ausnutzen. Aber das ist ja allgemein bekannt. Deshalb soll es ja keine Belehrung sein.
Gruß Joggel

[Oldskipper]

Zitat von Joggel

@Tritonnavi
Ich gehe davon aus, daß der Diodenverteiler die Lima schützt wenn der BMS von der Lithiumbatterie diese abschaltet, und die Spannung nach oben geht. Dann nimmt die Starterbatterie Strom ab.

Gruß Joggel

Bei den ersten LIFEPO Systemen wurde die Batterie tatsächlich abgeschaltet und die LIMA konnte hoch laufen.
Die Zeiten sind vorbei. Bei modernen BMS passiert das nicht.

Das bei laufender Maschine die Batterie wegen Tiefentladung abschaltet, ist praktisch nicht vorstellbar. Selbst dann würde Ladestrom noch akzeptiert.

Das Diodending ist nicht tot zu bekommen. Hält sich hartnäckig.

Es gibt aber tatsächlich einen Grund die Diode drin zu lassen, wenn es sich denn um so ein altes Ding handelt mit Spannungsverlust. Damit wird automatisch die Ladespannung auf 13,8V begrenzt, was der Lifepo eigentlich ganz gut gefällt. In Kombination mit einem BtoB Lader ist das natürlich völliger Quatsch.

Bleibt die Sorge um die Lichtmaschine. Den Maximalstrom sollten Lichtmaschinen eigentlich dauerhaft abgeben können. Solange die Kühlung ausreichend funktioniert, ist das kein Problem. Probleme tauchen auf, bei den vielen Spezialkonstruktionen, die auf unseren Booten verbaut sind. Motoren aus dem PKW Bereich sind oftmals bei der Lichtmaschine nicht marinisiert, sonder es wurde 1zu1 übernommen. Da kann es mangels Drehzahl und Fahrtwind zu Problemen kommen.
Bei echten Schiffdieseln, sollte es diese Probleme nicht geben. Verbesserte Ventilatoren an der Lima und andere Übersetzungen, sorgen auch bei niedrigen Drehzahlen für ausreichende Kühlung.

Wer sicher gehen will, verbaut einen Hochleistungsregler mit Temperaturüberwachung. Sterling sei hier mal erwähnt. Die regeln runter, wenns zu warm wird.

Was immer ein Problem bleibt:
Der User.
Ein Teil der Leute hier, mit ausreichendem technischen Hintergrund, haben null Probleme damit und bauen sich Lösungen, die teilweise wesentlich besser sind, als käufliche Systeme.

Dann gibt es Skipper, die rufen die Seenotrettung wenn ein Knoten im Festmacher ist. Die sind einfach angewiesen auf einen Fachmann, was ja auch nicht schlimm ist.

Dazwischen tummeln sich Skipper, die meinen etwas zu wissen, was auch oft gut geht und dann als Beweis angeführt wird. Bei anderen geht eine Lichtmaschine kaputt, was ja dann nur an der Lifepo gelegen haben kann.
(Früher, als es noch keine Lifepo gab, lag das an der neuen Batterie, weil die so starken Strom zieht. Diese Diskussion gab es wirklich und die Profis bauten sich grundsätzlich nur gebrauchte Batterien ein, weil neue Batterien die Lima zerstören).

Die Diskussion um Lifepo erinnert mich immer ein wenig an die Diskussion, ob man GPS braucht oder nicht. Da ging es um Seemansstolz, unglaubliche Befürchtungen um falsche Positionsangaben (man sollte immer über die klassische Navigation die GPS Position überprüfen) und was weis ich noch alles. Da wurde teilweise sehr leidenschaftlich diskutiert.

[Oldskipper]

Zitat von Bomber

Merken die B2B-Lader anhand der Spannung (Laden über LiMa oder Landstrom) automatisch, wann sie die LiFePo versorgen "dürfen"?

Das ist ein Kernfunktion der B2B Lader. Die sind im Regelfall ready to use.
anklemmen und fertig.

Für "normale Anwender" ist B2B der Goldstandard. Speziallösungen bieten eigentlich keine Vorteile, ausser den Spaß am Basteln.

[tritonnavi]

Zitat von Joggel

@Tritonnavi
Ich gehe davon aus, daß der Diodenverteiler die Lima schützt wenn der BMS von der Lithiumbatterie diese abschaltet, und die Spannung nach oben geht. Dann nimmt die Starterbatterie Strom ab.
Bei der Variante Lima Starter B2B Lithi schützt der B2B die Starterb. weil er zB. die 40 A begrenzt. Außerdem lässt der B2B nicht zu das die eingestellte Spannung an der Starterbatterie unterschritten wird.

Falls ein BMS (nicht jede LiFe hat zudem ein BMS...) tatsächlich abschaltet, ist ein "Notfall" vorhanden. Das BMS ist ja kein Laderegler...

Dann ist entweder der Strom für die LiFe-Batterie zu groß, die Spannung zu hoch (da reden wir von Abschaltbedingungen von ca 15V und mehr), die Spannung zu niedrig oder die Temperatur zu hoch usw.

Falls so eine Abschaltung erfolgt:
Wie schützt der Diodenverteiler die LiMa?
Eine Diode ändert nichts daran, dass sich dann hinter der Diode keine Last (Batterie) mehr befindet.
(Hinter der zweiten Diode ist dann aber immer noch die Starterbatterie....)

Was passiert, wenn man einen B2B ohne Diodenverteiler installiert und die LiFe wird, aus welchem Grund auch immer, abgeschaltet?
Läuft die LiMa in dem Fall ohne Last?
Ne, denn die Starterbatterie bleibt ja an der LiMa angeschlossen.

Zudem macht es aktuelleren LiMas m.E. nichts aus, ohne Last zu laufen.

Also nochmal:
Was soll der Diodenverteiler, wenn sich ohnehin ein B2B zwischen Starter- und LiFe befindet und die Starter direkt an der LiMa angeschlossen ist?

[tritonnavi]

Zitat von fignon83

Das halte ich für vernachlässibar, denn in diesem Spannungsbereich habe ich ja richtig Energie. Und der wird ja nur bei Motorlauf erreicht.
Beim dauerangeschlossener PV bin ich ja bei 13,2 - 13,6V . Allerdings gehen auch hier die Meinungen auseinander, ob man nicht doch dauernd auf 14,2V oder 14,4 laden soll (im mobilen Einsatz). Ich lasse es erst mal so.

ich bin mir da nicht so sicher:
Du hast m.E. zwar einstellbare Balancer, die aber trotzdem nur passiv arbeiten.

Im Regelfall funktioniert so ein passiver Balancer erst ab ca 14,4V. d.h.:

ab ca 3,6V Zellenspannung wird parallel zur Zelle ein Strom, quasi im Bypass, fließen, so dass die Zellenspannung nicht größer als 3,6V wird.
Solange eine Nachbarzelle noch keine 3,6V erreicht hat, wird parallel zu dieser Zelle noch kein Strom fließen.

Wenn jetzt die Batteriespannung auf z.B. 14,6V steigt, werden, sobald alle 4 Zellen balanciert sind, alle Zellen mehr als 3,6 V Spannung haben. D.h., dass dann auch alle balancer auf "Bypass" laufen und daher Wärme erzeugen.

Irgendwann reicht der maximale Balancerstrom nicht mehr aus, die Zellen-Spannung auf die Reglerspannung von, in diesem Fall 3,6V, zu halten.
Folge:
Der Balancer läuft die ganze Zeit mit maximaler Leistungsfähigkeit (erzeugt maximale Wärme) und die Zelle wird trotzdem überladen.

Du hast eine Balancer-Regelspannung von 13,X V eingestellt.
Wenn an deiner Batterie an den Polen 14,2 -14.4V gemessen werden, kommt es zwar nicht zu einer Überladung der Batterie, aber die Balancer arbeiten die ganze Zeit (ab dem Zeitpunkt wo 13,X überschritten werden) am Anschlag und produzieren entsprechend der maximalen Balancerleistung Wärme.

In deinem Fall wären aktive Balancer besser.
An einer Überladung, also wenn an der Batterie mehr als ca 14,6V gemessen werden, kann der aktive Balancer aber ebenfalls nichts ändern.
Da bedarf es dann eines BMS, welches in einemm Überspannungsnotfall abschalten kann.
Geschädigt ist die Batterie/Zelle aufgrund der häufig relativ hohen Spannung bei Überspannungsabschaltung (durchaus 15V) dann aber ohnehin schon etwas.

[fignon83]

ich weiss nicht, ob das sich so verhält. im PV-Lademodus wird der (passive) Balancerbeginn von 13,8V erst gar nicht erreicht, da ab 13,5V (oder whatsoever ) Schluss ist. Nur bei der Motorladung über das B2B werden die 14,2 erreicht, abwr nach Absorptionszeit wird im Floatmodus nur bis 13,8V gehalten . Was soll da überladen oder überhitzen? Das klappt bisher vorzüglich, wie die Spannungsabweichungen ja zeigen. Ich sehe bisher überhaupt keine Notwendigkeit für einen aktiven Balancer.

[Oldskipper]

Aktiver Balancer vs passiver Balancer

Der aktive Balancer lädt aus der Zelle mit der höchsten Spannung einen Kondensatorspeicher auf. Die zwischengespeicherte Energie speist er dann in die Zelle mit der niedrigsten Spannung ein. Das wird solange wiederholt, bis alle Zellen die gleiche Spannung haben.
Außer dem Eigenverbrauch des Balancers, geht also nichts verloren.

Der passive Balancer entlädt einfach die Zelle mit der jeweils höchsten Spannung, bis ebenfalls alle Zellen die gleiche Spannung haben. Dabei wird Wärme erzeugt. Die Energie ist verloren.

Der Energieverlust spielt aber keine wirkliche Rolle. Das eigentliche Problem ist der relativ geringe Entladestrom. Das sind nur ein paar hundert Miliampere. Bei Ladeströmen von 50 oder gar 120A, ist der Entladestrom einfach im Verhältnis zu gering, um das Spannungswachstum zu bremsen. Ebenfalls bei großer Batteriekapazität, da ja die zu vernichtende Ladung mit der Kapazität wächst.

Bei mir war deutlich zu sehen, dass es bei Lima Ladung mit 70A schon 200mV Differenz gab, was das BMS aktivierte. Allerdings habe ich da auch noch bis 14,4V geladen.
Bei Solarladung um die 20A, hat der Balancer das hingegen problemlos gepackt.
Noch extremer wurde das, wenn ich zusätzlich den Generator angeworfen habe und das Ladegerät 120A zusätzlich bereit stellte. Insgesamt flossen dann fast 200A Ladestrom. Sobald die Batterie über 13,5V ging, begannen die Zellen ordentlich zu driften.
Ich habe dann einen aktiven Balancer nachgerüstet. Kosten um die 20€. Angeblich soll der 5A Ausgleichsstrom schaffen. Keine Ahnung ob dem wirklich so ist.
Seit dem kann ich bis 14,2V ohne Probleme mit 200A laden. Ich habe testweise mal die Spannung erhöht auf 14,5V. Da ist das BMS irgendwann wegen Zellspannungsüberschreitung einer Zelle eingeschritten. Die Drift betrug da um die 100mV.

Seit dem läuft die Batterie mit max 14,2V ohne Probleme und die Drift liegt im Entladebetrieb bei 0bis 3mV. Bei starken Strömen von 100A und mehr, stehen auch schon mal 13mV im Display.

Bei kleineren Batterien und geringeren Ladeströmen sollen die normalen BMS das aber von Haus aus schaffen. Ich lade gerne mit Power, weil das einfach das Killerfeature von Lifepo ist. Platz und Gewicht sind mir egal, aber dass ich die Bleibatterien nie anständig voll bekommen habe, bzw das manchmal tagelang dauerte, ist mir gewaltig auf den Keks gegangen.

[fignon83]

Genau, bei deinem Lade-/Entladeströmen kann das nötig sein. Mein B2B macht nur 30A, meine Mppt max 30A, mein 230V Netzteil auch nur 30 A (habe ich diese Saison keinmal benutzt) Da brauche ich das nicht Und grössere Ladeströme auch nicht (meinen kleinen Benzonjockel lasse ich mal aussen vor) Meine Lima schafft glaube ich, auch nur 60A. Ich bräuchte auch keine zweite Lifepo, aber wenn ich die Zellen nun mal rumliegenen hab, werde ich 2 x 320 Ah haben. Damit komne ich dann ewig hin. Die Starter werde ich gegen eine kleine Optima oder vergleichbares tauschen. Danb hab ich den gleichen Platzbedarf und ca 30kg weniger als vorher mit 2 x 180 Ah Blei, netto verfügbar nicht die Hälfte, in Wirklichkeit gerade mal 60 Ah, da ich die eine Batterie immer nur als Starter vorgehalten habe und die andere nie mehr als ein Drittel entladen habe, wg. Zyklenfestigkeit. D.h. zwei Tage Regen und das war es.

[Oldskipper]

Heizung, zwei Kühlschränke, TV usw...
Relativ mäßiger Solarertrag zur Zeit. Maximal 3 Tage. Dann hab ich 300Ah verjubelt oder knapp 4 kWh. Sitze ich mit Heizung vor der Glotze, liegt die Stromentnahme bei rund 10 A. Tagsüber aktuell um Null oder je nach Wetter auch mal im Plus beim Stromverbrauch.
Im Schnitt 5A.
Ab dem 3.Tag 1 Stunde Generatorbetrieb und die Liegezeit wird quasi endlos. Und warmes Wasser habe ich dann auch durchgehend. Bei nur 30 A Ladestrom, müsste der Generator nahezu 4h laufen.
Alternativ reichen auch 2 Motorstunden oder eine gute halbe Stunde Motorbetrieb und Generator parallel.

Wenn ich meine 600Ah Blei auf 50% hatte, schaffte die Lichtmaschine kurze Zeit 70A und dann ging der Strom auf 40A zurück. Für 80% musste ich ca 4 bis 5 Stunden die Maschine laufen lassen. Auch mit dem Ladegerät ging das nicht viel schneller. Nutzbar waren dann dann 180Ah. Und bei 50% wurden die Batterien auch schon langsam weich. Kaffee kochen löste dann schon mal Batteriealarm aus. Speziell hohe Stromentnahmen verringerten die Kapazität überproportional.

Als die Batterien dann im Sommer wirklich sehr weich wurden, kam Lifepo an Bord. Halbe Nennkapazität aber im Ernstfall zu 100% nutzbar. Da wird auch nichts weich. Auch bei 10% Füllung steht die wie eine 1. Das ist schon genial.

Und wenn die nur doppelt so lange halten, wie meine AGM, war es finanziell kein Verlust.

[Chris22]

Also ich habe das ganz einfach erledigt:
Starterbatterie Lifepo 60 AH von CS Batterien, Verbraucherbatterie Lintron 100 AH.
Funzt einwandfrei, Verbraucherbatterie ladet nur, wenn Motor läuft..

LG

Christian

[Bomber]

Ich bin jetzt ein Stückchen weiter.
Es sieht nach "Eigenbau" aus.

Die einzige Unsicherheit, die ich habe:
Meine E-Winsch benötigt bis zu 200A. Können die LiFePo4-Zellen immer mindestens 2C als kurzfristigen Entladestrom (nicht Dauerbelastung, das ist mir klar)?
Ich plane gerade mit 280Ah-Zellen (jeweils 3.2V und dann natürlich 4 Stück).

Genügen die für diese vorübergehende Spitzenbelastung? Dauerbelastung ist mit 0,5C also 140A angegeben, das müsste ja locker passen, oder?
Das BMS würde ich dann entsprechend für 300A auslegen, wegen der Reserve.

Mit einem Eigenbau liegen die Kosten nach meiner ersten Überschlagsrechnung bei 50% gegenüber Fertigprodukten wie z.B. Liontron etc. und der raum lässt sich auch besser nutzen. Das kommt dann der Ladetechnik zu Gute. Da fällt mir ein: Können alle LiFePo4-zellen auch liegend montiert werden oder kann es Einschränkungen geben?

Die Bastellust steigt (an dieser Stelle sind keine Warnungen erforderlich, ich kenne die Gefahren und bin als gelernter Radio- und Fernsehtechniker auch technisch genug, denke ich )!

Danke vorab!

[Føx]

Man sagt das Standard lifepos 3c max und 5c im puls betrieb abkönnen. bei 280A zellen wären das also bei 3c rund 900a...passt wohl gerade so :P selbst die übliche dauerbelastung von 1c würde passen.

liegend, kopfüber, schräg ist total egal.

Alle standard LiFePo4 können 0,5C dauerhaft bis 1C Max. Laderate für volle Lebenserwartung. Bis zu 2C maximal, bei zeitgleich verkürztem Leben.

Die Entladerate liegt bei 1C dauerhaft, 3C max. und 5C Puls bei unseren Standard Modellen.

[zooom]

Von liegender Montage wird allgemein abgeraten, ich weiß auch nicht, warum.

[Føx]

Zitat von zooom

Von liegender Montage wird allgemein abgeraten, ich weiß auch nicht, warum.

guter hinweis:
https://wolf-u.li/welche-einbaulage-...ellen-optimal/

Das elektrolyt is flüssig und sollte am boden bleiben daher stehend.

das wusste ich auch nicht...bei feststoff batterien wärs egal

[Bomber]

Danke Euch, dann werde ich da demnächst mal auf den Bestellknopf drücken, vorher muss ich nochmal den Platz messen