Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

  • LiFePo4 ist schon etwas anders wie Blei, und viele denken, da die Spannungslage ähnlich Blei ist, verhält sich diese auch so . Dem ist aber überhaupt nicht so, da bei LiFePo4 andere Regeln gelten. Ob man den Akku mit 14,0 oder 14,4 Volt läd spielt nur eine Rolle, ab wann das Balancing der Zellen einsetzt. Das ist wiederum sehr abhängig wie stark der Ladestrom und wie gleich der Innenwiederstand und die Kappazitätsstreung ist. Versuche meiner Testanlage nach 8Jahren zeigt dies.
    Ab 3,6 Volt nimmt die Zelle nichts mehr auf. Falls jetzt der Balancer anspringt ist der Akku eh voll und das Argument des verheizen spielt wirklich keine Rolle ! Auch muss man wissen, das wir hier von 1-3 Ah reden, falls es getriftet hat. Die Tiefentladung ist auch nicht so einfach realisierbar, da dies nicht über die Spannung geht ! Mal ein Beispiel: Ein Lifepo4 Akku ist bei 3 Volt pro Zelle mit kleinem Entladestrom restlos leer. Bei großem Entladestrom geht je nach Temperatur die Spannung auf bis zu 10,8 Volt runter, obwohl der Akku Rand voll. Damit also der Akku nicht abgeschaltet wird, geht man auf die unterste Grenze ,die ein LiFePo4 Akku verträgt. Da wir ja wissen, das der Akku bei 3 Volt leer ist, spielt es keine Rolle ob 2,4 oder 2,7 Volt Abschaltung eingestellt ist. Dies gibt nur unter Last die Möglichkeit nicht abzuschalten .Ab 3 Volt Ruhespannung sind pro 100Ah noch max. 1 Ah im Akku.
    Jetzt zu den Fragen : Den Solarladeregler würde ich an den LiFePo4 Akku anklemmen, da dieser die wertvolle Energie fast 1 zu 1 einlagert. Mit einem Nebenausgang geht man auf Blei .
    Damit es im Bordnetz nicht zu Überlastungen kommt und auch bei vollerem Lifepo4 noch genügend ankommt sollte man einen Ladebooster verbauen. Wer sich mal bei Votronic die Einstellungen anschaut, wird auch feststellen, das durch die Einstellungen starke Belastung der Starterbatterie oder mäßige Belastung eingestellt wird.
    Die Abschaltung der Anlage halte ich für äußerst kritisch und es wäre nicht das erste Mal , das Anlagen dadurch gehimmelt wurden ! Bei einer unterschiedlichen Selbstentladung der Zellen, kommen Debalancen rein, die bei Start der Anlage ausgeglichen werden müssen. Hier habe ich Fälle erlebt, das OVP der Zelle lange Zeit ausgelöst hat. Das ist mehr Stress, wie die Anlage am Netz zu lassen, und die Erhaltung abzusenken. Bei meiner Anlage übernimmt es Solar . Dort ist es sogar so, das die Akkus mit bis zu 14,9 Volt im Winter beaufschlagt werden. Das ist nicht gut, aber nach 8 Jahren habe ich unter Last immer noch volle 100% .

  • Zitat von Picco

    Kann es sein dass Du in dem Schema die Batterien verwechselt hast oder bin ich noch nicht wirklich wach?

    Kann schon sein, ich tippe aber auf das Zweite.
    Vermutlich stolperst du über das Trennrelais zwischen Starterbatterie und Verbraucherbatterie Fahrzeug. Das sind die Original Fordteile. Ich hatte die Verbraucherbatterie Fahrzeug ersetzt zu Gunsten einer Aufbaubatterie. Die Idee war aber nicht nur gut. Das Fahrzeug hat einen erheblichen Ruhestrom, Zusätzlich bei jedem Wecken des Busses einen erheblichen Verbrauch (z.B. Tür öffnen). Und nach Abstellen des Motors noch eine Weile einen ordentlichen Energiebedarf. Das alles saugte das Fahrzeug nun aus der Starterbatterie. Bei einer eventuellen Umrüstung würde ich das wieder zurück bauen.
    Gruß Restler

  • Vielen Dank für die Infos, die mir so nicht bewusst waren. Dennoch oder gerade deshalb verwirrt mich manches. Vorab: Du schreibst immer von "LiFePo4". Ich gehe davon aus, das beinhaltet auch die "LiFeYPo" von Winston.

    Zitat von Sonnentau

    Ob man den Akku mit 14,0 oder 14,4 Volt läd spielt nur eine Rolle, ab wann das Balancing der Zellen einsetzt.

    In diesem Fall wäre das bei 3,4V (x4=13,6V).

    Zitat von Sonnentau

    Ein Lifepo4 Akku ist bei 3 Volt pro Zelle mit kleinem Entladestrom restlos leer.

    Würde bedeuten, bei schleichender Stromentnahme kann ein BMS gar keine Tiefentladung verhindern und muss es auch nicht!? Abschaltung also immer unter "Last", was natürlich ein ausreichend dimensioniertes Abschaltrelais erfordert.

    Zitat von Sonnentau

    Den Solarladeregler würde ich an den LiFePo4 Akku anklemmen, da dieser die wertvolle Energie fast 1 zu 1 einlagert.

    Leuchtet ein. Da man den Ladestromverteiler manuell überbrücken und die Starterbatterie im Notfall unterstützen könnte, müsste man auf eine Erstbefüllung der Starterbatterie keinen Wert legen.

    Zitat von Sonnentau

    Damit es im Bordnetz nicht zu Überlastungen kommt und auch bei vollerem Lifepo4 noch genügend ankommt sollte man einen Ladebooster verbauen.

    Wie kann sich eine Überlastung aus wirken, wenn die LiFePo versucht, alles von der Lima abzugreifen? Auch deshalb ja der Versuch, das durch den Ladestromverteiler auf 100A zu begrenzen. Ich möchte die Option beibehalten, die Klimaanlage während der Fahrt laufen zu lassen (Warmwasser kommt auch noch dazu). Dafür wäre mindestens ein 90A-Booster erforderlich, was mit weiteren ca 800 € zu Buche schlägt. Damit wäre mir der Umstieg definitiv zu teuer.

    Zitat von Sonnentau

    Die Abschaltung der Anlage halte ich für äußerst kritisch und es wäre nicht das erste Mal, das Anlagen dadurch gehimmelt wurden !

    Verschiedene Hersteller/Verkäufer empfehlen, die LiFePo nicht voll geladen zu lagern. Deshalb fand ich meinen "Saisonabschalter" eine ganz tolle Idee. Eine Abschaltung entspricht aber doch einer Lagerung? Dann dürfte ich ein Wohnmobil auch nicht wochen- oder monatsweise in eine Halle stellen? Auch das entspräche für mich einer "Abschaltung". Dein drastischer Hinweis irritiert mich.

    Zitat von Sonnentau

    Das ist mehr Stress, wie die Anlage am Netz zu lassen, und die Erhaltung abzusenken. Bei meiner Anlage übernimmt es Solar

    Einen individuell einstellbaren Solarregler wollte ich mir eigentlich nicht auch noch zusätzlich zu legen. Das müsste doch dann mit einer der Bleieinstellungen zu erreichen sein. Temperatursensor entfernen (senkt bei kühlen Temperaturen um ca 0,5V) und Erhaltungsladungsspannung möglichst größer als Balancerbeginn.
    Gruß Restler

  • Also LiFePo4 und LiFeYPo4 ist vom Oberbegriff Lithiumeisenphosphat . Das Yttrium ist als Stabilisierung der kalendarischen Lebensdauer gedacht. Auch bei Kälte ist Die Spannung etwas stabiler. Es gibt aber auch andere Akkuzellen, die unter 0Grad geladen werden können. Egal welcher Akku es ist, Kälte und laden mag ein Lithiumakku nicht wirklich.
    Das BMS schützt den Akku auch bei kleinen Strömen. Nur liegt der Wert rein beim Zellschutz! Ein übergeordneter Tiefentladeschutz nützt also sehr wenig.
    Die Lima wird an der Grenze laufen wenn Verbraucher an sind und die Trennrelais halten diese Ströme nicht lange aus ! Ist der LiFePo4 voller kommt nichts mehr rein, da die Spannungslage sehr hoch.
    Die Abschaltung bringt nichts und wäre ja bei einer Solarinselanlage auch nicht möglich. Man kann es machen, muss aber auch mit Folgen rechnen. Hoher Drift durch unterschiedliche Zellen.
    Der Solarladeregler geht ohne Probleme. Es kann aber sein, das dieser das Bleiprogramm fährt und den Strom limitiert. Das schnelle zurückschalten im Fload übernimmt dieser nicht. Bei einem Lifepo4 Regler wartet der Regler bis zu einem bestimmten Wert, um später zuzuschalten. Es gibt Regler, die haben eine sehr späte Reconnect Einschaltung. Dort kann es nach Fload passieren, das der Akku fast leer ist, bis der Regler wieder zuschaltet. Im Womoforum hatten wir diese Fälle. Das selbe betrifft auch einige Netzladegeräte . Dort wurden solche Fälle mittels Zeitschaltuhr gelöst.

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