LiFePo-Batterien: Enormer Spannungsabfall

Zitat

ber könnt ihr noch etwas zu dem Spannungseinbruch sagen, also aus rein fachlicher Sicht:
Wieso bricht die Spannung soweit ein, wenn doch der Akku noch recht voll ist? (laut Batt.-Comp).
Diesen Zusammenhang verstehe ich einfach nicht.

Gruß
Jürgen

Hallo Jürgen,

Das wichtigste bei einem Lifepo4 Akku ist das Spannungsfenster ,welches sehr genau eingehalten werden muß da sonst der komplette Ausfall oder eine starke Schädigung der Zelle auftritt. Bei Dir ist der Fall eingetreten,das irgend ein kleiner Verbraucher der vielleicht noch zeitlich gesteuert wird Dir den Akku tiefentladen hat. Viel denken immer ich habe doch nur kleine Verbraucher und getrauen sich nicht mal einen Fön anzuschliesen.Das aber ein vergessener Kühlschrank auf 12 Volt den Akku binnen eines Tages platt machen kann vergessen die meisten.Jetzt hast Du ein System welches eigendlich den Akku vollständig überwachen und balancieren kann .Bei deiner jetzigen Variante und Verschaltung hättest Du auch ein Balancer für 8 Euro einsetzen können ,da der Balancer ohne Tiefentladeschutz LVP betrieben wurde. Wie hoch ist denn dein Stärkster Verbrauche in A ? Wenn Du Glück hast erholt sich der Akku wieder ,aber es wird vielleicht nicht mehr die lange Lebensdauer sein.

Zum Battmonitor: Der Battmonitor dient nur zur Abschätzung und geht nur genau,wenn dieser aller 3 Tage den SOC Wert 100% erhält. Mal ein Beispiel: Ich habe noch die Prototypenvariante verbaut und alle Lade und Entladequellen sind mit einzelnen SSR abgesichert. Damals gab es leider noch nicht die Variante Superlast von mir.Trotzt meines SSR -Converters der den Verbrauch der SSR extrem senkt habe ich noch einen Eigenverbrauch von ca 70mAh. Diese bekommt der Battmonitor nicht mit,da Messungen erst ab 200mAh registriert werden. Über Wochen diese kleinen Ströme +kleine Verbraucher summiert sich das extrem. Bei 14 Tagen sind das mal schnell versteckte 24 Ah die der Battmonitor nicht anzeigt.

Mein gutgemeinter Ratschlag für Dich: Besorge Dir sehr schnell eine Abschaltung für LVP!!! SSR oder Superlast. Adapterschrauben mit Kühlkörper oder normale Adapterschrauben für eine vernüftige Befestigung und Andruckkräfte der Zellverbinder ohne Belastung der Platine. Wenn eine Nachladung des Systems im Winter nicht möglich ist baue in jeder Minusleitung des Balancers einen Stecker rein.Wenn Du dann die Stecker ziehst ist das gesammte System abgeschaltet . Ein Sicherung die sich in der Hauptleitung + befindet verhindert auch die kleinste übersehene Entladung.(z.B. Battmonitor mit 4-10mA)

Zum Bild: Prototyp mit SSR auf einer Alu-pulverbeschichteten Grundplatte. Es ist nicht das TSA 260 oder 265

Ja es ist so eine Sache mit der Zeit und mit dem bauen!

Zu deiner Frage: Der Balancer überwacht sehr genau das Spannungsfenster und hat sogar bei der Abschaltung eine Hysterese programmiert welche es erlaubt bei großen Lasten eine 10 minütige Abschaltverzögerung mit einzuberechnen. Aktiv wird der Balancer erst bei 3,6 Volt und bei meiner Version 3,65 Volt.Macht bei Solar und Ladegeräten mit Abschaltung mehr Sinn.(Ist aber nur meine persönliche Meinung) Gegen Ende des Ladevorgangs konnte ich beobachten,das die Zellen sehr schnell auseinander triften können und nur eine Balancer mit OVP schafft eine schnelle Sicherheitsabschaltung. Es gibt aber auch Zellen die sind so gleich,das ich so etwas noch nie beobachten konnte.Leider weis man aber nicht was man bekommt! Was sehr hilft ist das man am Anfang alle Zellen über Nacht parallel miteinander vor dem Einbau verbindet,damit ein gewisser Ausgleich stattfinden kann. Die Kühlkörper auf den Balancern haben sich als sehr gut erwiesen,da ich einen Womofreund habe der im Sommer plötzlich für Sekunden keinen Strom hatte ,weil durch die Womowärme +Balancerwärme die Sicherheit Temperaturschutz angesprungen ist. Ihr seht also selbst an das wurde gedacht. Ein noch anderer wichtiger Hinweis für die Abschaltung ist eine nicht zu vernachlässigente Gefahr; Als ich meine erste Anlage gebaut hatte, habe ich die Schrauben an einem Verbinder nicht richtig angezogen.Alles funktionierte wunderbar,bis ich den Wasserkocher eingeschaltet hatte. Was war passiert? Durch den hohen Strom von 150 A wurde der nicht richtig festsitzende Verbinder so heis,das eine Sicherheitsabschaltung erfolgte. Den Fehler hatte ich nicht gleich gefunden,weil ja durch die Abschaltung der Verbinder kalt wurde und der Lipro wieder zugeschaltet hatte. Das Spiel begann von neuen.Gefunden habe ich den Fehler etwas später auf schmerzhafte Art und Weise,weil man ja überall hinlangen muß

Das mit dem Battmonitor ist so und konnte von mir mehrmals nachgewiesen werden.

Zum Balancing: Was das besste ist da streiten sich die Gelehrten. Der Laderegler von ECS reduziert den Ladestrom wenn der Balancer aktiv ist .Dies setzt aber ein Balancer mit RS 485 Schnittstelle voraus,was natürlich noch andere Komponenten bedarf. Meine Erfahrungen zeigen aber,das nach kurzer Zeit alle Zellen so gleich sind,das ich bis jetzt nur 1 mal im Winter den Balancer in Aktion gesehen habe.Das lag aber auch wieder daran,das ich normale Solarladeregler benutze und dieser die Tempkompensation noch drinn hat.(braucht man unbedingt bei Blei) Dieser Effekt hat mich wiederum auf eine Idee gebracht: Wenn es sehr kalt ist und der Akku nicht so reaktionsfreundlich ist wird dieser über die Balancer vorgewärmt.

Letzte Frage: Ja der Battmonitor braucht bei der Einstellung die AH Größe ,den Peukert Wert auf 1,und einmal Im Monat Bei Volladung ein Soc Reset. Bei Victron + und Minus gleichzeitig drücken.

Das mit den Spannungsunterschieden habe ich so beobachtet: Im mittleren Spannungsbereich sind die Zellen immer nah beieinander. Das liegt an der flachen Kennlinie. Kommt man an die obere Ladegrenze (oder die untere Entladegrenze) dann wird die Kennlinie sehr steil. Das führt dann dazu, dass plötzlich eine etwas vollere Zelle "abgeht" und man eine deutlich größere Spannung sieht.
Daraus folgt: Wenn man die maximale Kapazität der Akkus nutzen will, muss man unbedingt eine gute Kombination von Balancer Ladegerät und Zellenschutz verbauen.
Nicht so kritisch ist das Ganze, wenn man weder ganz tief entlädt und auch nicht mit immer mit 16V die Zellen bis zum Anschlag voll macht.

Ja es liegt an der der Ladekurve die in Fachkreisen auch sehr reversibles 2 -Phasen Plateau mit sehr glatter potentialkurve. Soll heisen,das über einen sehr langen Zeitraum eine nahezu gleiche Spannungslage herrscht. Ab 3,6 Volt nimmt die Zelle so gut wie keine Kapazität mehr auf, was den schnellen Anstieg der Spannung einer Zelle erklärt. Eine Ladung mit 4 Volt pro Zelle ist völlig sinnlos und würde nur dazu führen,das die 12 Voltverbraucher eine viel zu hohe Spannung abbekommen und dies mit schnellem Ableben quittieren. Lithiumakkus haben auch eine kalendarische Alterung ,die durch zu hohe Ladestände und zu starkes Zyklieren bis an die Genze hervorgerufen wird. Natürlich gehe ich nach meinen bisherigen Erfahrungen davon aus,das das kalendarische eher wie das Zykliche erreicht wird. Berichte die ich persönlich kenne haben Akkus seit 7 Jahren in Betrieb ohne Leistungseinbuse.

Die Zellspannung liegt auch im oberen Bereich nah bei einnader:

Ja wenn alle Zellen balanciert sind,wie es in deinem Fall ist. Nehme mal eine Zelle raus und entlade diese mit 5 Ah . Danach noch mal den Versuch.

So sah die Spannung bei 14.3 aus:

Ohne aktive Balancer.

Jürgen, wie geht's denn jetzt deinen Zellen? Funktionieren die noch,und wenn ja wieviel Kapazität haben die noch?

Ja, das ist wohl war! Aber über den 100A Shunt kann der Battieriecomputer eben keine 10mA genau messen. Daher kann man das Teil nur als "Tankuhr" bei regelmäßig ordentlicher Belastung nutzen,leider.

Hexen können die Dinger auch nicht. Ich gehe mal davon aus, dass ein Messbereich von 1:1000 vernünftig möglich ist. D.h. unter 400mA (vielleicht auch 100mA ?) wird es ungenau! Da sind wir dann schon bei Messpannugen im µV Bereich! Es kann also sein, dass der bei 50mA vielleicht 100mA misst, oder nahe Null...
Da die Kapazitätsanzeige ja ein Integrator über Zeit ist, werden die kleinen Fehler schön aufsummiert.
Aus der Nummer kommt man nur raus, durch regelmäßiges 100% aufladen und wieder resetten der Anzeige.

Ich habe mal ein altes Handyvideo meiner ersten Anlage reingesetzt. Da sieht man mal was damit geht

Zitat von Jogibär

Ich lade mit max 14,7V (AGM), kennst du Zahlen, wie viel Ladung max. damit erreicht werden kann?

...siehe rechte Seite, 80% kommt schon hin:

Gruß, Michi

edit Leerkabinen-Wolfgang: doppeltes Bild gelöscht. Nochmals die Bitte: keine Bilder mit unklarer Urheberrechtslage - solche Bilder bitte nur verlinken!

Hallo

Ich habe gemerkt das ab 13.8 - 14 volt fast keine Ah mer geladen werden,nur die spannung steigt recht schnel an.
Geht schnel (ca 5-10 min)von 30A auf 1-2A (13.8 volt)
Was nicht mer rein geht kan auch nicht eraus kommen nacher.

Ich werde nur bis 14 volt laden und vermute das dan mindestens 95% geladen ist ????

Mfg
Eric

Wie gesagt Peukert 1 im Battmonitor,und AH Zahl eingeben ! Es ist wirklich so,das ab 14,6 nicht mehr viel rein passt. Innerhalb von Minuten sinkt der Ladestrom und die Spannung steigt rasch an.

Zum Umbau habe ich jetzt folgende Idee umgesetzt .

Noch ein Sicherheitshinweis: Bitte bei Montage unbedingt Schutzbrille tragen,da bei dieser Leistung der Schraubenschlüssel verdampft,und das Augenlicht fort ist !!!!!!!!!!!

Hallo,

die Aussage von Sonnentau kann ich nur unterstreichen.
Mir ist auch mal ein Schraubenschlüssel zwischen die Kontakte geraten.
Erst dann weiß man was 95Ah bedeuten:

95A für eine Stunde,
950A für 6 Minuten......................

Vorsichtige Grüße,

AXEL

Zitat von Jogibär

. . . Das BMS schaltet bisher nur bei zu hoher Spannung den entsprechenden Lader aus, nicht bei Unterspannung, da ich ja gar keinen großen Verbaucher dran habe. Und ein Relais für das gesamte System (das ich auf 400A ausgelegt habe), schien mir unökonomisch. Gruß Jürgen

Hallo Jürgen,
wie ich dem Foto entnehme, hast du die Balancer nicht komplett verkabelt, die LVP fehlt Also die LiFeYPo ohne LVP zu betreiben ist mehr als leichtsinnig. Gerade der kleine, schleichende Verbrauch ist auf Dauer die Gefahr.
Du brauchst auch kein Relais für 400A, sondern nur Relais, welche dem Strom der angeschlossenen Geräte entsprechen, also um alle Verbraucher direkt hinter dem Akku über die LVP abzutrennen reicht sicherlich ein TSA 260-12V. Auf der Ladeseite wirst du kaum über 50 A Ladestrom kommen, da tut es ein etwas reichlich dimensioniertes SSR, z. B. ein 80er oder 100er. Oh, ich sehe gerade, du hast einen 4kw Wechselrichter - Wenn du die Leistung nutzen willst, muss da natürlich ein stärkeres Relais her, oder 2 parallel schalten.
Es ist vorteilhaft, die Ladeseite und die Verbraucherseite über getrennte Relais zu schalten, denn wenn die LVP anspricht, muss ja ein Laden der Akkus möglich sein, und umgekehrt natürlich, wenn die OVP anspricht willst du trotzdem Strom entnehmen können.

Das Messen der Zellspannungen mache ich nur per Hand über einen digitalen Spannungsmesser. Sowas hat man sowieso in der Werkzeugkiste
Sonnentau hat dir auch die richtigen Hinweise gegeben, der kennt sich super aus.

Vervollständige deine Anlage entsprechend, dann läuft das auch einwandfrei. Ich habe seit Juli 2012 400Ah-LiFeYPo4 montiert, alles ohne Probleme und wir leben rund ums Jahr im Mobil. Die Dinger werden also täglich gefordert und fast ausschließlich über Solar geladen. Die Zellspannungen schwanken an der 2. und 3. Stelle hinter dem Komma, momentane Abweichung 0,002 V