LiFePo4 laden bei Minus-Temperaturen im kalten Winter?

  • Ja, einfach an KL.15 anschließen ;)

    Nicht ganz richtig diese Antwort, da in aller Regel mit dem starten des Motors das Trennrelais/B2B-Lader der automatisierte Ladevorgang beginnt.

    Entweder vorheizen, oder den Ladevorgang verzögern.

    Gruß Nunmachmal, 32,3780208, -3,6640571

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Trennrelais haben wir ja hoffentlich nicht bei LiFePo Batterien. Der B2B sollte/muß einen Temperatursensor haben und nur bei >0°C laden. Zumindestens bei meinem Votronic ist das so.

    Dann kann man mit KL15 heizen, und wenns warm genug ist, fängt der B2B an.

    Gruß, Holger

  • Um die jahreszeit heizt sich die kabine von der sonneneistrahlung auch schon wieder auf. Da kanns innen schon echt warm werden und draussen trotzdem eisig. Das worst case szenario ist eher im januar, wenn es dunkel und kalt ist.

    Ich denke das Worstcase Szenario ist eher wenn die Zellen in der Nacht Tiefgefroren werden und dann die Sonne raus kommt und voll lädt. Dann wird zwar das Womo auch recht schnell aufgeheizt aber im inneren der Zellen sind diese noch lange Tiefgefroren. Aber wie Holger auch geschrieben hat braucht es ein bisschen was bis die wirklich frieren. Und wenn man der Wissenschaft glauben will so soll es ja schon bei 5 Grad schon schädlicher für die Lifepos als bei 15 Grad sein.

    Andererseits ist es dann auch eine Frage welche Leistung die Solarzellen überhaupt bringen. Die wenigsten von uns dürften mit 1C laden (also z.B bei einer 100Ah-Batterie mit 100A). Je kleiner der Strom und je weniger unter Null desto weniger wird der Schaden an der Lifepo sein. Dazu wie gross und ob der Schaden in der Praxis in unserem Einsatzzweck relevant ist hab ich nachwievor keine wissenschaftlich belegte Daten gefunden. Bei einem E-Auto in 30 Minuten von 20 auf 60% Laden, da wird das sicher eine andere Gechichte sein, aber mit 20 oder vielleicht 30A unsere 300Ah Aufbau-Lifepo bei moderaten Aussen-Minus-Temperaturen laden...da mache ich mir inzwischen überhaupt keinen Kopf mehr, aber ich hab sie auch im Innenraum und kein Solar ;) . Im Aussenkasten würde ich den Kasten schön isolieren und entweder elektrisch Thermostatgesteuert oder je nach Einsatzszenario über die Verbaute Heizung leicht beheizen. Die benötigte Energiemenge sollte für die kleine zu beheizende Luftmenge in Grenzen halten...oder täusche ich mich? Hab das nie Ausgerechnet da ich es für mein Verhalten nicht brauche. Wenn ich nicht da bin wird nicht geladen und wenn ich da bin wird halt auf der ersten Fahrt die Heizung mit der Restenergie angeworfen und erst danach geladen.

    PS: Ein isolierter Batteriekasten würde auch im Sommer helfen die Batterien länger Kühl zu halten wenn die Sonne voll auf den Kasten knallt. Dann allenfalls noch Lüftungsöffnungen vorsehen (welche im Winter verschlossen werden).

    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Die benötigte Energiemenge sollte für die kleine zu beheizende Luftmenge in Grenzen halten...oder täusche ich mich? Hab das nie Ausgerechnet da ich es für mein Verhalten nicht brauche. Wenn ich nicht da bin wird nicht geladen und wenn ich da bin wird halt auf der ersten Fahrt die Heizung mit der Restenergie angeworfen und erst danach geladen

    Ich hatte mal die benötigte energiemenge fürs wasser elektrisch aufheizen berechnet. Ich glaube es waren bei 3L ca 20AH für aufheizen um 25 grad. So ein batterieblock muss zwar nur um etwa 10 grad erwärmt werden, hat aber dagegen eine grössere masse und mehr volumen. Sieht man ja am den zellen vom holger, die doch recht lang zum auskühlen brauchen. Genauso verhält sich das mit dem aufheizen. Ich würde mal schätzen für die 10 grad einmalig aufwärmen braucht man 30AH. Da die mögliche temperatur der heizung durch die parameter der batterien auf 60 grad begrenzt ist, braucht es einige zeit, bis der kern der batterie erwärmt ist, während aussen die zelle schon sehr viel wärmer als 10 grad ist.

    Soll die batterie dauerhaft auf einem temperaturnieveau gehalten werden, braucht man natürlich viel mehr energie.

    Auf der anderen seite erwärmt sich die zelle beim laden auch durch den stromluss in ihr. Und der laderegler / ladebooster gibt auch wärme ab, die man nutzen könnte.

    Ich finde, wenn schon aufheizen, dann ist das was der urs macht am praktikabelsten. Einfach die standheizug vorm einsatz laufen lassen. Wenn man dann einen heizugsauslass in den batteriekasten baut, ist die batterie doch flott auf einsatztemperatur.

    Der schädlichkeit beim laden bei niedrigen temperaturen soll das BMS entgegenwirken, indem er das laden dann nicht zugelassen wird. Sollte jedes BMS beherrschen.

  • Auch auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole...

    Ich habe 200Ah LiFePo von Winston seit 2016 verbaut. Die stehen im unisolierten Fahrerhaus. Um die ganze Laderei habe ich mich bisher überhaupt nicht gekümmert. Solaranlage lädt durchgehend, wenn die Sonne scheint, der Ladebooster lädt sobald der Motor läuft. Die Akkus funktionieren immer noch tadellos. Allerdings war im letzten Frühjahr in Nordschweden die Laderei zäh, solange das Fahrerhaus bei Minus 20 Grad Außentemperatur noch nicht warm war. An der schlechten Stromaufnahme bei niedrigeren Temperaturen ist also was dran. Aber deswegen habe ich beim Ladevorgang nicht eingegriffen. Von daher bin ich der Überzeugung, dass die Diskussion hier eher akademischer Natur ist. In der Praxis läuft das bei ordentlichen Komponenten ganz gut ohne dass wir eingreifen. Die Batterien holen sich, was sie aufnehmen können und brauchen uns nicht als Kindermädchen.

    Probier's mal mit Gemütlichkeit

  • Ja, die Winston laden vielleicht schecht bei tiefen temperaturen, aber das ist erlaubt. Die blauen Calb Zellen und andere mögen das aber überhaupt nicht und können so auf Dauer beschädigt werden.

    Gruß, Holger

  • Hab ich was falsch verstanden? Normalerweise kümmert sich doch das BMS des Akkus um alles. Bei meinem kann ich sogar einstellen, ab welcher Temperatur geladen wird. Die zugehörige Temperaturfühler steckt im Zentrum der Batterie. Mein BMS ist von Daly.

    Gruß

    Roland

    Wenn man nicht fragt ist die Antwort immer "Nein".

  • Hab ich was falsch verstanden? Normalerweise kümmert sich doch das BMS des Akkus um alles. Bei meinem kann ich sogar einstellen, ab welcher Temperatur geladen wird. Die zugehörige Temperaturfühler steckt im Zentrum der Batterie. Mein BMS ist von Daly.

    Gruß

    Roland

    Genau so ist es. Was BMS letztlich wirklich macht, scheint vielen nicht klar zu sein. Manche denken zb. es wäre ein zusätzlicher laderegler, auf den man verzichten kann, ist aber so nicht.

    BMS erledigt das balancing der zellen, damit der zellverbund in allen zellen die selbe kapazität hat, was die gesamtkapazität maximiert. Das balancing eleminiert auch eine art ladefehler, der sich bei jedem laden potentiert. Das hier zu beschreiben ist aber etwas zu kompliziert und sagt den meisten von euch eh nix. Dann besagte temperaturüberwachung und schutz vor dem überladen der zellen.

  • Ups, ich hätte jetzt gedacht DAS ist der (Haupt)Laderregler für den Akku. Werden da nicht die CC und CV Phasen, Ladeschluss-, Unter-, Überspannung,..... eingestellt?

    Und passives balanzieren mit <2A klingt auch eher nach Nebenbeschäftigung, ist das Ding denn in erster Linie ein elektronischer Lastschalter mit Zellenüberwachung?

    Ich weiß nicht ob das richtig ist was ich mache, aber wenn ich´s lasse, werde ich es nie erfahren.

  • Fürs Balancing hab ich ein extra Teil installiert, da ist das Daly wohl wirklich nicht erste Wahl. BMS ist bei LIFEPO Pflicht und kümmert sich darum, dass sich die Zellen wohl fühlen. So hab ich mir das als Laie (der erst einen Akku aufgebaut hat) gemerkt :)

    Gruß

    Roland

    Wenn man nicht fragt ist die Antwort immer "Nein".

  • Ups, ich hätte jetzt gedacht DAS ist der (Haupt)Laderregler für den Akku. Werden da nicht die CC und CV Phasen, Ladeschluss-, Unter-, Überspannung,..... eingestellt?

    Und passives balanzieren mit <2A klingt auch eher nach Nebenbeschäftigung, ist das Ding denn in erster Linie ein elektronischer Lastschalter mit Zellenüberwachung?

    Nein, für die richtige ladespannung sorgt der solarladeregler. Oder der ladebooster, würde man direkt an die lichtmaschine anschliessen, wäre die ladespannung etwas zu gering. Macht zwar nix, aber dann werden die batterien halt nicht ganz voll.

    Eine regelfunktion besitzt so ein BMS normalerweise nicht. Sieht man ja schon am viel günstigeren preis und der sichtbar geringeren kühlung.

    BMS kennt nur 2 zustände: laden oder nicht laden. Da die lifepo4 es nicht mögen, wenn sie weiter spannung bekommen, aber eigentlich schon voll sind, schaltet der BMS ab, bzw schaltet die ladespannung um auf den verbraucherzweig. Oder schaltet die ladung ab, wenn die temperatur ausserhalb der zulässigen parameter ist.

    Balancing ist nötig, weil die letzten akku einer reihenschaltung immer etwas weniger spannung abbekommt und deshalb nie ganz voll wird. Beim nächsten laden wird er dann noch weniger voll usw... Dieser akku ist natürlich auf früher leer und dann fliesst auch kein strom mehr von den volleren akkus. Eine reihenschaltung ist immer nur so gut wie das schwächste glied. Das balancing sorgt, quasi durch einen nebenladezweig, dafür, dass alle akkus gleich voll geladen werden und drum auch gleichzeitig leer sind.

    Ich hab mal einen staubsauger mit lithiumbatterien repariert. Ursprünglich dachte ich, batterien kaputt, da sie nach kurzer zeit leer waren. Es hat sich aber rausgestellt, dass nur die letzte zelle wegen dem fehlenden balancing nie voll wird. Mit einem chinesischen billig balancer für ein paar euro hat das akkupack dann wieder die ursprüngliche kapazität gehabt.

    Die funktion von BMS ist eigentlich relativ simpel, aber es wird in der werbung viel brimborium gemacht, bzw verschleiert, was eigentlich wirklich geschieht.

    Michi

    2 Mal editiert, zuletzt von pseudopolis (7. März 2023 um 21:19)

  • Nur Mal so am Rande. Es gibt Fahrzeuge mit 14,6 Volt Bordspannung. Daher müssen einige normale Autobatterien (silberirgendwas) bis zu 14,7 Volt aushalten.

    Gruß Nunmachmal, 30,5284418, -5,3544104

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • moin zusammen,

    habe mich gestern mal etwas schlauer gemacht und ja der komplette Ladevorgang muß vom "ladenden Gerät" gesteuert werden, das BMS schaut dabei nur zu, überwacht diverse Spannungen und Temperaturen und schaltet bei erreichen eingestellter Grenzwerte ab, balanzieren ist dann noch ein anderes Kapitel.

    Bin dann auf diese Seite gestoßen, mit interessanten Infos auch über das Temperaturverhalten (z.B. Lithium-Plating). Der für mich wesentliche Punkt hierbei ist, das der Ladestrom schon bei deutlich höheren Tempraturen reduziert werden sollte.

    Anschliesend habe denn ganze Tag gesucht, aber kein Ladegerät mit temperatuabhänger Laderegelung gefunden. Geräte mit In/externen Temperaturfühlern laden erst ab der eingestellten Temperatur.

    Das Thema scheint also nicht so gravierend, (oder auch nicht so lohnend) für die Industrie zu sein. Da ich als Amateur gerne die Essenz von Fachleuten und Erfahrenen nutze, werde ich meinen (noch zu bauenden) Akku in ein gut isoliertes Gehäuse packen (evtl. mit Heizfolie) und gut iss.

    Ich weiß nicht ob das richtig ist was ich mache, aber wenn ich´s lasse, werde ich es nie erfahren.

  • Naja, laut der Grafiken auf der verlinkten Seite, sollen es maximal 0.1C bis 3-7Grad und etwa 0.4C drüber sei. Bei einem kleinen 100Ah Akku sind das also 10A bzw 40A. Da bleiben die meisten Ladegeräte sowieso drunter.

    Selbst meine Lichtmaschine im Ducato gibt mir selten mehr als 40A. Wenn es kalt ist vermutlich sowieso nicht, da die restliche Boardelektrik und der Starterakku erstmal genug haben wollen.

    Ich sehe das alle recht entspannt. Bei Preisen von unter 300Euro für 100Ah (billig Ramsch bei Aliexpress) mache ich mich nicht fertig, wenn meine Batterie etwas Kapazität verliert. Die wird sowieso viel zu wenig benutzt.

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