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Technik-Talk Alles was nicht Bootspezifisch ist! Einbauten, Strom, Heizung, ... Zubehör für Motor und Segel |
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Themen-Optionen |
#1
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Fragen zu LiFePo
Hallo BF,
meine Batterien geben auf und ich beginne gerade, mich mit LiFePo auseinanderzusetzen. Status aktuell: 1x Bleibatterie als Starter (85Ah), 2x Bleibatterien als Verbraucherbank (2x85, also 170Ah). Ladetechnik: 115A Lichtmaschine über Victron Ladestromverteiler auf beide Bänke sowie ein Ladegerät mit 2 Ausgängen (Das hier). Meine vorläufige Idee: Ersetzen der 170Ah Verbraucherbatterien durch 1x 200Ah LiFePo. Dadurch sollte die nutzbare Kapazität deutlich nach oben gehen, richtig? Ladetechnik: Wenn ich es richtig verstehe, lädt man die LiFePo über einen B2B-Lader, also: Die LiMa lädt die Starterbatterie und von dort wird der B2B-Lader versorgt. Ist das richtig und gilt das gleiche dann auch für Laden über Landstrom - lasse ich dann einfach einen Ausgang meines Laders unbelegt und lade nur noch die Starterbatterie direkt? Die B2B-Lader (Ladebooster) finde ich mit üblichen Leistungen wie 30A, auch mal 60A. Heisst das, dass ich mit die Ladung mit der vollen Leistung der LiMa erstmal abschminken kann? Ich gehe davon aus, dass alle in Frage kommenden Akkus einen integrierten Batteriemonitor haben, den ich z.B. über Bluetooth einsehen kann? Weiterer Gedanke: ein moderner Akku hält die Spannung bis zum Abschalten, dann ist aber auch ohne Diskussion "Schluss". Wie geht Ihr damit um? Zur Not eine Umschaltung auf die Starterbatterie ermöglichen, um im Zweifel noch die Navigation und Beleuchtung betreiben zu können? Ich nehme auch gern Tips für einen bestimmten Akkutyp und/oder Ladetechnik an und bin gespannt, ob ich gedanklich auf dem richtigen Pfad bin! Ein Gedanke noch zum Schluss: ich würde auch nicht völlig ausschließen, Einzelzellen zu kaufen und das System selbst zu bauen... bevorzugen würde ich aber ein fertiges Paket . Danke Euch vorab !
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Gruß, Philip |
#2
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12V 170Ah Blei kannste nutzungsmäßig durch 12V100Ah LiFePo4 ersetzen, ist ja auch ne Kostenfrage. Mit 12V200Ah biste bei der doppelten Nutzkapazität als bislang.
Es wird allgemein ein B2B Lader empfohlen, ich hab gar nix gemacht und meine Bleiversorger einfach gegen LiFePo4 getauscht. Auf meinem Segler ging das problemlos. Am Landstrom hatte ich ein separates Ladegerät, die Starterbatterie habe ich nie am Landstrom nachgeladen, warum auch? Ich bin überhaupt erstaunt über die LiFePo4 Batterien, meine 12V200Ah, die seit dem Verkauf meines Bootes im März im Keller auf neue Verwendung wartet und die ich falsch (mit 100%) eingelagert habe, zeigt gestern noch 96% an. Gekauft hab ich die bei XD batteries in China, DDP ca €. 600.- |
#3
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#4
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Thomas, hast du mal einen link zu der gekauften Batterie?
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Gruß Ralf eigene Boote bisher: Hobie Mirage 2; Barracuda Möwe, Rügenjolle, Atlanta Kolibri, Snark Wildflower, Alpuna KL 290; Aqualine 640, Selva 7.1 Cabin Plus |
#5
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https://www.xdbattery.com/
Es kann durch den schlechten € Kurs natürlich heute etwas anders preislich aussehen als vor 2 Jahren. Inzwischen haben die afaik auch ein EU Lager. |
#6
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Also idealerweise erstmal alle Lademöglichkeiten auf die Starterbatterie und dann per B2B Lader auf die Lifepo an der dann sämtliche Verbraucher ausser Anlasser hängen. Ist die einfachste Lösung. Lifepo direkt an Lima geht nicht so einfach. Erstmal wegen der Ladekurve was noch das geringste Problem ist und wegen des hohen Stroms beim laden der Lifepo. Eine Bleibatterie nimmt nur begrenzt auf während eine Lifepo sich alles reinzieht was sie bekommt. Das macht die Lima nicht lange mit.
Allerdings würd ich eine evt. vorhandene Solaranlage direkt auf die Lifepo legen da ein B2B Lader selber auch Verluste hat. Das stört beim fahren unter Motor nicht wirklich jedoch beim laden per Solar wäre das ärgerlich. Es sei denn man hat eh genug Solarstrom.
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Wenn du auf dem Holzweg bist, freue dich, wenn es ein Bootssteg ist.
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#7
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Prima, vielen Dank für die umfangreichen Antworten!
Dann bin ich ja auf dem richtigen Weg unterwegs. Sobald das Boot an Land ist, checke ich mal den genauen zur Verfügung stehenden Platz (den ich optimal nutzen möchte - eine Verdreifachung der Kapazität kann ja nicht schaden ) und dann werde ich hier mal ein Update posten.
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Gruß, Philip |
#8
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moin,
Problem ist die der Mangel an Erfahrung bzw. an eigenen Installationen bzw. das dauernde copy&paste von Ansichten. Unkommentiert mal ein paar Links zum Weiterlesen: https://www.bobbyschenk.de/n006/lithium2.html https://www.segeln-forum.de/thread/8...ng-auf-lifepo/ https://www.youtube.com/watch?v=4TpOWz-aRKI https://www.youtube.com/watch?v=ZVgYzeNH7Mw
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Bootslog und Refitblog Jeanneau Microsail https://microsail.wordpress.com/ |
#9
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Ich habe letztes Jahr mein Boot komplett selber überholt. Als Anfänger (mit Schraubererfahrung bei alten Karren). Elektrik, Installation, Innenausbau. Als letztes dann auf eine Lifepo4 im Eigenbau gewechselt, mit b2b, mit PV usw. Das war der einfachste Part an der ganzen Renovierung. Und es funktioniert vom ersten Tag an. Jetzt bereite ich gerade den zweiten 320 Ah Lifepo4 Block vor. Das ist genau so simpel, wie es sich liest. Etwas Vorsicht beim Zusammenbau und bei der Zellenwahl ist alles. Gibt schöne und praktische Anleitungen im Netz.
Nur Mut, überhaupt kein Zauberwerk. Und das schöne neben der Kapazität und Preis samt Lebensdauer ist das eingesparte Gewicht. Meine 320Ah Lifepo4 wiegt ca. 23 kg, ist 37cm lang, 24cm hoch und 25cm breit. |
#10
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Der Busse-Beitrag ist auch interessant, gefällt mir durchaus auch.
In dem Fall würde ich so ein AB12130 verbauen, dann auf den B2B verzichten, die Starterbatterie tatsächlich nur über den Motor laden und für die LiFePo einen separaten geeigneten Lader (sowas hier?: klick) für Landstrom einbauen - richtig? Interessante Alternative, die aber bestimmt unter dem Strich ne Ecke teurer ist....
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Gruß, Philip |
#11
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Ist Dein Stromverbrauch und Deine Motorzeiten bekannt?
Dann prüfe mal gegen, wie schnell deine LiMa mit einem angepassten Lader die LiFePo lädt und ob Du damit nicht problemlos klarkommst. Die kurzen Ladezeiten bzw. hohen Ströme beim Laden sind ein weiterer Vorteil der LiFePo.
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Bootslog und Refitblog Jeanneau Microsail https://microsail.wordpress.com/ Geändert von horstj (22.09.2022 um 18:54 Uhr) |
#12
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ich habe nur das zweite Busse-Video gesehen.....das hat mir allerdings schon gereicht...
Warum wird eine Starterbatterie nicht geladen, wenn eine LiFe parallel über einen Diodenverteiler angeschlossen ist? Die Starterbatterie wird immer geladen, solange die Spannung am Diodenausgang größer ist, als die aktuelle Ruhespannung der Starterbatterie, also spätestens ab 12,8V. Sie wird lediglich nicht schnell geladen, weil die Spannung bei großer, nahezu entladener LiFe und kleinerer, dabei voll ausgelasteter Lichtmaschine nur langsam steigt. Muss die Starterbatterie i.d.R. schneller geladen werden? Nein, denn normals ist die bereits gut geladen. Was soll der Diodenverteiler noch bewirken, wenn mit einem 12V-12V-Ladebooster gearbeitet wird, der die Batterien ohnehin trennt? Wie schützt der genannte 60A Ladebooster die genannte 80A Lichtmaschine bei geringerer Drehzahl? Der Booster wird die Lichtmaschine, solange sie es noch leisten kann, in Zusammenarbeit mit der Starterbatterie, ebenfalls sehr belasten und diese Konstellation kann daher genau so gut zu starker Erhitzung der LiMa führen. |
#13
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Hallo
Ich verstehe den Diodenverteiler als Schutz für die Lima wenn die Lithiumbatterie voll ist und das BMS abschaltet. Gruß Joggel |
#14
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irgendwie sehe ich die Notwendigkeit der Busse-Lösung nicht. Worin liegt denn nun der Vorteil zur Lösung Lima an Srarterbatterie an B2B an LifePo4?
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#15
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Hallo
Ganz kurz. Das B2B regelt die Spannung und den Strom für die Lithiumbatterie und schützt die Lima und die Starterbatterie vor Überlastung. Gruß Joggel |
#16
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das ist ja klar. Aber was macht die Busse-Lösung besser?
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#17
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Nichts.
Ich hab auch ne Speziallösung auf meinem Dampfer. Die ist nicht besser als die Standartlösung. Sie war nur preiswerter, weil ich mir den BtoB Lader sparen konnte. Das hatte mit meinem Lichtmaschinenregler zu tun, den ich quasi auf Lifepo anpassen könnte. Der dreht auch den Strom runter, wenn die Lima heiß wird, was tatsächlich im Betrieb auch passiert. Ansonsten ist die Variante mit Diode raus und Lima an Starterbatterie die richtige Variante. Von dort aus mit BtoB auf die LIFEPO und fertig ist das Rundumsorglospaket. Es gibt ein paar Tücken: Speziell bei grösseren Lifepo und ordentlichen Ladeströmen, laufen die Zellen schon mal auseinander, wenn die Batterie fast voll ist. Die normalen Balancer schaffen das nicht. Völlig unverständlich warum die so schlapp sind. Abhilfe: Ladeschlussspannung bei 14,2V. Dann kommt man nicht in den Bereich, wo dieser Effekt auftritt. Nächste Tücke: Die Batterien müssen trotzdem balanciert werden. Die meisten BMS aktivieren den Balancer aber erst bei 14,2V, zum Teil erst bei noch höherer Spannung. Abhilfe: Ein zusätzlicher Balancer, der mit höheren Strömen und auch bei niedrigen Zellspannungen aktiv ist. Teilweise sind in fertigen Batterien zusätzliche Balancer verbaut, oder auch BMS mit anständigen Balancern. Das weiß man nur vorher nie. Sicher braucht man sich bei der Komplettlösung von Victron darüber keinen Kopf zu zerbrechen. Bei der billig Chinabatterie ist das ein Glücksspiel, wobei es auch da anständige Batterien gibt. Das technische KnowHow vorausgesetzt, ist man beim Eigenbau auf der sicheren Seite. Es passiert aber auch nicht wirklich etwas, wenn die Ladung und das balancieren nicht optimal ist. Das BMS unterbricht die Ladung, wenn etwas aus dem Ruder läuft. Am Ende wird nicht voll geladen, weil eine Zelle zu früh das Maximum erreicht und bei der Entladung wird zu früh abgeschaltet, weil eine Zelle schon am Minimum ist, obwohl die anderen Zellen noch voll sind. Man hat also weniger Kapazität zur Verfügung. Da aber alle Zellen innerhalb ihrer Betriebsparameter bleiben, geht wenigstens nichts kaputt. Ideal ist das nicht und die Zellen die am Limit laufen, verkürzen die maximale Zyklenzahl. Auch das ist fast noch egal, weil die Batterie am Ende der Zyklenzahl ja auch noch nicht kaputt ist, sondern nur noch 80% der Kapazität hat. Da die meisten Nutzer eh nie in diesen Bereich kommen, fällt das nie auf. Aber ein optimales System kann eine unglaubliche Lebensdauer erreichen, ohne Kapazitätsverlust.
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Gottes sind Wogen und Wind, Segel aber und Steuer, daß ihr den Hafen gewinnt, sind euer. Gorch Fock
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#18
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Hier mal meine Eigenbaubatterie:
4 Zellen a 320Ah Ein Daly BMS mit 300A Entladestrom Ein zusätzlicher Balancer mit 5A Ausgleich, der jeweils aus der Zelle mit der höchsten Spannung Ladung entnimmt und damit die schwächste Zelle lädt. Der Balancer arbeitet über den kompletten Betriebsspannungsbereich der Zellen und schaltet erst ab, wenn die Zellen bei 2,8V sind. Das Daly Teil ist bemerkenswert gut, bis auf den eingebauten Balancer, der definitiv zu schwach ist. Der Ladestrom wird bei Erreichen von folgenden Parametern abgeschaltet: Die Maximalspannung der gesamten Batterie wird erreicht. Die maximale Spannung einer einzelnen Zelle wird erreicht. Die Zelldrift zwischen der stärksten und der schwächsten Zelle erreicht einen bestimmten Wert. Die Temperatur einen bestimmten Wert über, bzw unterschreitet. Damit kann die Ladung bei Frost unterbunden werden. Das Abschalten der Ladung bedeutet aber nicht, dass die Batterie getrennt wird. Die Lichtmaschinenspannung läuft auch nicht hoch, wenn die Ladung der Zellen unterbrochen wird. Das BMS belastet die Lichtmaschine und man kann auch ganz normal Strom aus der Batterie entnehmen. Das sind aber Schutzfunktionen, die normalerweise im Betrieb nicht aktiviert werden. Die einzelnen Schwellwerte können per App verändert werden, was aber eigentlich nicht nötig ist. Die Entladung wird abgeschaltet, wenn eine Zelle oder die ganze Batterie einen kritischen unteren Schwellwert der Zellspannung erreicht. Dann geht definitiv das Licht aus. Das entspricht dem Zustand einer Säurebatterie mit Klemmenspannung Null. Unterschied: Die Säurebatterie ist dann kaputt. Ladestrom nimmt die abgeschaltete Batterie aber an. Dann gibt es noch ein komplettes Abschalten. Da geht das BMS in den Tiefschlaf um die bereits entladene Batterie nicht noch durch Eigenstromverbrauch weiter zu entladen. Die Batterie wird ebenfalls abgeschaltet, bei zu hohem Entladestrom nach einer gewissen Zeit und sofort bei Kurzschluss. Die Batterie insgesamt und auch jede einzelne Zelle, ist damit geschützt vor Tiefentladung, vor Überladung, vor Überlast und Kurzschluss. In einem normalen Bordnetz mit 14,4V Lichtmaschinenspannung, dürfte keiner der Schutzparameter jemals erreicht werden. In der Praxis greift aber der Ladeschutz ab und an ein, was auf Zelldrift beruht. Der zusätzliche aktive Balancer, eliminiert die Drift aber zuverlässig, im Ruhestand auf Null mV, im Betrieb maximal 12mV. Damit wird auch der Ladeschutz nicht mehr aktiviert. Da, anders als bei Bleibatterien, keine Absorbtionsphase benötigt wird, bzw die Batterie sogar länger hält wenn man sie nicht randvoll macht, reize ich die maximale Ladeschlussspannung nicht aus. Bei 14,2V ist Schluss. Sowohl die Lichtmaschine, als auch der Solarregler und auch das Ladegerät machen bei 14,2V Feierabend. Das BMS spricht über Bluetooth mit einer App. Damit kann man die Schutzparameter anpassen, und auch den Batteriezustand anzeigen Die Spannungen jeder einzelnen Zelle, den Lade,bzw Entladestrom, Temperatur der Batterie und Füllstand. Letzterer ist aber nur ein Schätzwert, da sehr ungenau. Kleine Entladeströme unter 2A werden auch nicht angezeigt. Das ist aber nicht weiter schlimm. Die App starrt man nur die ersten Tage wie gebannt an. Dann vergisst man die Batterie. Die funktioniert einfach. Ein normaler Batteriemonitor mit Shunt leistet aber gute Dienste. Bei mir zeigt er sehr zuverlässig den Ladezustand an. Man kann per App sowohl das Laden, als auch die ganze Batterie ein und ausschalten. Soweit mal die Beschreibung meiner Batterie und die Funktionen des BMS. Zu Beachten ist, dass der maximale Entladestrom durch die maximale Leistung des BMS begrenzt wird. Das ist auch zu beachten, wenn man fertige Batterien kauft. Ein 3kw Wechselrichter lässt sich nicht an allen Batterien betreiben. Von Bug und Heckstrahlruder ganz zu schweigen. Bei Parallelschaltung mehrerer Lifepo, addieren sich die einzelnen Maximalströme zum maximalen Gesamtstrom. Schaltet man z.B 2 Batterien mit 100A Maximalstrom zusammen, kann man bis zu 200A zapfen. Meistens entspricht bei fertigen Batterien der zulässige Dauerstrom der Batteriekapazität. Bei sehr großen Batterien, ist er aber oft kleiner. Die Zellen können tatsächlich wesentlich mehr Strom liefern. Wer meinem Geschreibsel halbwegs folgen konnte, sollte sich problemlos selber eine Batterie zusammen bauen können.
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Gottes sind Wogen und Wind, Segel aber und Steuer, daß ihr den Hafen gewinnt, sind euer. Gorch Fock
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Danke!
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Wer die Lifepo4 vornehmlich im unteren und mittleren Spannungszustand betreibt, umgeht das passive Balancing des BMS. Da reicht auch alle paar Wochen ein vollständiger Ladezyklus damit das Balancing wieder arbeiten kann. Ein zusätzliches aktives Balancing ist in der Regel daher nicht nötig (kostet auch Saft). Abgesehen vom zusätzlichen (minimalen) Stromverbrauch schadet es mit Sicherheit auch nicht. Zitat:
Zitat:
Die PV-Anlage habe ich jetzt direkt an die Lifepo4 angeschlossen, der Weg über die Starter nervte mich (immer das hoch und runterfahren). Da die jetzt mehr oder weniger dauernd lädt, habe ich die Ladeschlussspannung auf 13,6V begrenzt. Manchmal reduzier ich das auf 13,2. Hie gehen die Meinungen noch auseinander, wie hoch der der Dauerladezustand der Liefepo4 sein soll. Ganz voll jedenfalls nicht, da herrscht Einigkeit. Jedenfalls bereitet es mir unglaubliches Erstaunen (Vergnügen), welche Kapazität die kleinen Teile haben. Ich würde mir nie eine "billige" fertig konvektionierte Batterie aus Fernost kaufen. Immer nur selberbauen. Wenn Geld keine Rolle spielt, Batterien als Markenware bei einem Händler, der schon lange auf dem Markt ist und auch den Eindruck hat, länger bleiben zu können. Preislich ist man dann natürlich himmelweit weg vom Selbstbau. |
#22
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Der Stromrückfluss wird durch Verwendung eines Ladeboosters (B2B) zwischen den Batterien ebenfalls verhindert. Warum also Diodenverteiler plus B2B? Zitat:
Im Video sollte es ein 60A-B2B sein, der auf eine 80A Lichtmaschine losgelassen wurde. Die Lichtmaschine schützt man durch B2B, indem man einen B2B mit passendem Nennstrom wählt. Die LiFe mag auch lieber weniger Ladestrom Bei einer 80A-LiMa würde ich daher maximal zu 40A-B2B raten. Die LiFe-Strombegrenzung ist dann 40A, eine Ladung der Starterbatterie kommt noch hinzu und irgendwelche Verbraucher gibt es während der Fahrt immer. Damit ist die LiMa im Zweifel bereits gut ausgelastet, denn 80A kann sie nur bei höherer Drehzahl bereit stellen. B2B sind normalerweise Step-Up-Wandler, d.h., sie können die LiMa-Spannung erhöhen, aber nicht verringern. Erhöhen ist bei LiMas mit geringer Nennspannung (z.B. unter 14V) oder bei längeren Zuleitungen zur Batterie sinnvoll. Übliche LiMas bringen aber bereits über 14V. Bie LiFe kommt hinzu, dass man die standardmässig nicht vollladen soll, weil deren Lebensdauer dadurch sinkt. Daher wäre es bei LiFe eigentlich sinnvoller, die Batterie grundsätzlich immer nur bis z.B. 13,7V mit einer kurzen Absorptionszeit auf zu laden. Wie genau schützt ein B2B-Lader, der sich zwischen Starter- und Verbraucherbatterie befindet, die Starterbatterie? Die Starterbatterie kommt bestens mit der direkten Ladung durch die LiMa zurecht. |
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Wenn man eine gute Lösung haben möchte, muss die Ladeschlussspannung halt auf die geringeren Werte eingestellt werden. |
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Das Zellendelta ist nur von Aussagekraft bei Ladeschlussspannung (also 14,4V oder 14,6V). Und auch nur genau dann. Wenn du dort ein Delta bis ca. 0,030V hast, hast du einen gut balancierten Akku. Alle anderen Werte sind NICHT aussagekräftig. LG Andy |
#25
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Die Entladung auf 20% habe ich angegeben, um zu zeigen, dass mein Akku auch mal richtig genutzt wird. |
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