Hallo

ich hänge mich da mal an verschoben vom Mod aus o-m-m-p-bitte-um-prüfung-energie-konzept

Es wird ja immer wieder mal kommmuniziert, daß es den LiFeYPo4 Zellen nicht schadet
wenn sie nicht ganz vollgeladen werden.
Weiß jemand wieviel Kapazität weniger ein Akku aus 4 Winston Zellen 100 Ah (Ladespannug 14,6V)
wenn er nur mit Ladegeräten für Bleiakkus (hochladen bis 14,2V - Erhaltungsladung 13,8V)
bzw. Solar-Längsreglern (13,8V), geladen wird, speichern kann?

Bei den LiFeYPo4 Winston Zellen wird außerdem behauptet,
daß sie im Gegensatz zu den kleinen LiPo-Akkus (Handy) nicht brennen können,
und daß man sie im Gegensatz zum Bleiakku ganz entladen kann
die meisten großen Stromverbraucher im Wohnmobil haben eine Unterspannungsabschaltung
wenn sich dann noch das Ladegerät auf die gewünschte Ladeschlußspannung einstellen läßt
Wie wichtig/sinvoll ist dann die die umfangreiche Sicherheitsausstattung die das BMS bietet bestehend aus
Ãœberlast Ãœber und Unterspannugs und Temparatur(finde ich noch am Sinnvollsten)abschaltung?
Balancer ist natürlich notwendig, aber die gibt es ja um kleines Geld.
sind die Dinger doch empfindlicher als Bleiakkus?

und noch eines
kann ich z.B. 2 oder sogar mehr Winston Blöcke, bestehend aus je 4 Zellen
natürlich überall den Balancer drauf, parallel schalten.
Müßte doch gehen, oder gibt es da irgendwelche Bedenken?

viele Grüße
herbert

Hallo Herbert,
Was du berechnen willst ist die Ladung (die Kapazität ist die Möglichkeit der Ladung): die maximale Ladung ist nach deinen Angabe 100 Ah x 14,6V = 1460 Wh.
Wenn du nur bis 13,8V lädst, verringert sich die Ladung um die Differenz der geringeren Spannung: 100 Ah x (14,6- 13,8)V = 80 Wh. Du verlierst also rund 5% an möglicher Ladung.

Wie wichtig Sicherheitsschaltungen sind, ist immer eine Ermessenssache und deshalb nicht pauschal beantwortbar.
Extreme: a) wenn ich den Akkuzustand regelmässig kontrolliere brauche ich weniger Schutzschaltung
b) ich verlass mich blind auf das Funktionieren: dann sollte ich Ãœber- und Unterspannungsschutz haben und die Zellen einzeln überwachen.

Empfindlicher ? Was meinst du damit? Zumindest bei der (Tief-)Entladung sind diese Winston-zellen wesentlich toleranter als Bleibatterien.

Eine Parallelschaltung sollte möglichst vermieden werden, denn wenn eine der Batterien defekt wird (und sich tiefentlädt), folgt unweigerlich die Schädigung der anderen durch die Parallelschaltung.
Das ist jetzt bei der wesentlich höheren Ladezyklen der Winstonbatterien unwahrscheinlicher, dafür ist der Schadensfall auch einiges teurer.
Es gibt aber auch Anwendungen (Anwender) wo das in Kauf genommen wird. Wichtig ist dabei, möglichst gleiche Batterien (Herstellung, Zustand) einzusetzen und die Parallelschaltung (+ zu+, - zu -) mit gleichen Kabellängen und Querschnitten durchzuführen.
Ich persönlich vermeide sowas

Gruß
Erich

Hallo Erich

Dein Rechenbeispiel: geladene Energie - darauf hätte ich auch selbst kommen können :-)
(ich dachte an irgendwelche physikalischen oder chemischen Vorgänge)

Empfindlicher: ich dachte warum die vielen Ãœberwachungsparameter des BMS

Warum Parallelschaltung: ich brauche erst mal 48V für einen Elektromotor und wollte dann
diese leichten langlebigen Akkus dann wahlweise auch im Wohnmobil bei 12 V verwenden
und da wäre dann mehr Kapazität auch kein Schaden.
mich würde interessieren, wie man so einen Defekt am Bestten erkennen kann:
welcher Zelldefekt könnte denn da auftreten: Hochohmige Zelle erscheint mir nicht gefährlich
außer, daß eben dieser Akkublock weniger bis keine Energie speichert.
das andere wäre ein Zellschluß. Da fließt dann höherer Ladestrom durch diesen Zweig und es ist trotzdem
zu wenig Spannung vorhanden. Wenn man so einen Defekt nicht lange anstehen läßt
sollte eigentlich kein größerer Schaden entstehen?
Dann also doch mit BMS, das die einzelnen Zellen überwacht?

Aber im Grunde gesehen brauche ich mir da keine besonderen Sorgen machen
gegenüber den Bleiakkus oder?

Gruß
Herbert

Hallo Herbert,

vor zwei Jahren habe ich mir die gesamte E-Versorgung in unserem BREMMI selbst aufgebaut. Sie besteht aus einen 12-V-Akku aus 8 Stück 200-Ah Winston Zellen mit einem BMS der Firma ECS und der gesamten Lade- und Verbraucherumgebung.
Dabei habe ich vorher viel über die Eigenschaften der Li-Zellen gelernt bevor ich mir das zugetraut habe.

Mein einfaches Fazit: Pb und Li Batterien sind von ihren Eigenschaften komplett anders und damit nur schwer vergleichbar.

Zur Notwendigkeit eines BMS ( = Spannungsüberwachung der Einzelzellen und automatische Abschaltung des Systems bei Unter- oder Ãœberspannung):
Ja ich halte bei Li-Zellen ein System welches zuverlässig die Einzelzellenspannung überwacht für unbedingt erforderlich! Warum? Li-Zellen werden sofort unwiederruflich zerstört wenn sie außerhalb ihres Spannungsbereiches betrieben werden. Aus der Ruhespannung einer Li-Zelle lässt sich im Gegensatz zur Pb-Batterie praktisch kaum auf die Kapazität der Zelle schließen. Li Zellen haben über einen sehr weiten Kapazitätsbereich eine fast gleichbleibende Spannungslage. Dagegen bricht die Spannung am Kapazitätsende extrem schnell ein. Gleiches passiert – unter anderen Vorzeichen - am anderen Ende beim Laden. Diese steilen Spannungsverläufe ereignen sich im Bereich von einer Minute (etwas mehr oder weniger je nachdem welche Ströme fließen).
Die Frage der automatischen Abschaltung beantwortet sich damit vom selbst. Wenn Du in der Zeit des steilen Spannungsverlaufes jederzeit manuell reagieren kannst – die Last oder die Ladung wegschalten kannst - brauchst Du keine Automatik, denn diese ist der teuerste Teil des Ãœberwachungssystems (12V-Gleichspannungsrelais für große Ströme).
Die Einzelzellenüberwachung lässt sich für kleines Geld realisieren, mit einem "Junsi CellLog" kannst Du bis zu 8 Einzelzellen gleichzeitig überwachen.
Ãœbrigens, jede Pb-Battereie hat ein "eingebautes BMS": --> Bei Ãœberladung steigt die Zellspannung erst mal eine ganze Weile nicht mehr weiter an da dann ein anderer elektrochemischer Prozess stattfindet, nämlich die Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff! Pb-Batterien sind also im Gebrauch deutlich fehlertoleranter.

Ein Prozess ist am Anfang sehr wichtig. Wenn Du ein System aus mehreren Einzelzellen aufbauen willst, solltest Du diese Zellen unbedingt initialisieren (selbstverständlich brauchst Du dafür möglichst "gleiche" Zellen möglichst aus der gleichen Herstellungscharge):
Dazu wird jede Zelle einzeln (langsam mit einem "kleine" Strom, am besten mit einem Einzelzellenladegerät) bis zu ihrer maximalen Spannung (3,65V) aufgeladen. Anschließend werden allen Zellen parallel geschaltet und nochmals bis zur Ladeschlussspannung geladen. Dann lässt Du die parallel geschalteten Zellen einige Tage "ruhen". Jetzt sollten alle Batteriezellen die größtmögliche Spannungsgleichheit haben.
Damit die Spannungsgleichheit während des Betriebes der Batterie aufrechterhalten bleibt ist immer wieder ein Spannungsausgleich erforderlich. Der funktioniert eigentlich nur an Kapazitätsgrenzen der Batterie richtig gut, da sich nur hier Spannungsdifferenzen zwischen den Zellen wirklich bemerkbar machen (s.o. die Bemerkung zum Spannungsverlauf über die Kapazität).

Welche Lösung habe ich realisiert? Bei Strömen bis 30 A schaltet mein System automatisch, bei Strömen über 30 A ( direktes Laden mit der Lichtmaschine - Ströme bis zu 90/100 A - oder als Verbraucher Inverter, Winde oder Kompressor) bekomme ich "nur" eine optische und akustische Warnmeldung. Damit habe ich die Sicherheit, dass das System im (unbeaufsichtigten) Fehlerfall sich selbst schützt und ich trotzdem keine teuren Gleichstromrelais benötige.

Grüße
Arno

Hallo Erich

Deine Leistungsberechnung verstehe ich nicht ganz und wenn ich nicht wüsste, dass Du beruflich erheblich mehr vom Fach bist als ich würde ich sagen, da stimmt was nicht. So sage ich nur erklär mir das mal genauer.

Mein Verständnisproblem ist die einfache Rechnung 100 AH x 14.6 Volt ergibt 1460 Wh und 100 AH mal 13.8 Volt gibt 80 Wh weniger.
Rechnen kann ich auch aber wenn die Batterie bei 14.6 Volt vielleicht noch 100 AH aufnimmt gilt das doch nicht für 13.6 Volt, da hört sie doch früher auf mit Ladungsannahme, oder?

Sepp

Hallo,

....also die Rechnung kann nicht stimmen. Das würde ja heissen, dass sie bei halber Spannung noch die halbe Kapazität hat.
Entladekurve gibt es z-B. hier:
http://www.bremach-reisemobile.org/technik/technik-nach-themen/fahrzeugelektrik/lifepo-akkus
Dort sieht man, dass bei ca 12V die Batterie schon ziemlich "fertig" ist.

Tiefentladung ist auch bei LiFePo nicht empfehlenswert, Ãœber die Ladeschlussspannung weiterladen, wenn z.B das Ladegerät defekt ist würde ich auch nicht testen. Also aus meiner Sicht Unter und Ãœberspannungsschutz erforderlich.

Gruß
Reinhard

Hallo Sepp, hallo Reinhard,

ich denke, dass Erich schon recht hat … die zusätzliche Leistung die ich bei einer Li-Zelle „gewinne“ wenn ich statt nur bis 3,50 V bis auf 3,65 V lade liegt tatsächlich im unteren einstelligen Prozentbereich, in der Praxis vernachlässigbar.

Wenn wir uns auf solch ein „Glatteisthema“ begeben ist es wichtig nur ganz exakt definierte Begrifflichkeiten zu verwenden … sonst droht … Äpfel – Birnen – Obstsalat …

ALSO:
Wenn eine Batterie „Arbeit verrichten soll indem sie Energie abgibt“ ist die Angabe der Leistung die entscheidende Größe:

"Die physikalische Größe Leistung ist die in einer Zeitspanne umgesetzte Energie bezogen auf diese Zeitspanne ... bei Gleichstrom ist die tatsächliche elektrische Leistung P (W = V*A) das Produkt der elektrischen Spannung U(V) und der elektrischen Stromstärke I(A) ..." -Wikipedia-

Die elektrische Leistung gibt an, wie viel elektrische Arbeit der elektrische Strom pro Zeiteinheit verrichten bzw. wie viel elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt werden kann.

Arbeit (mechanisch) ist Kraft mal Weg --> in SI-Einheiten --> N*m = J
Arbeit (elektrisch) ist Spannung mal Stromstärke --> in SI-Einheiten --> U*I = W*s = J
Leistung = Arbeit pro Zeit --> in SI-Einheiten --> N * m/s = J/s = W

Ich hoffe mit diesen Erklärungen wird das Verständnisproblem kleiner …

Bei der Stromentnahme aus einer Batterie - bei gleich bleibender Leistung des Verbrauchers - wird der Strom über die Entladungszeit steigen und die Spannung dabei proportional kleiner werden.

Viele Grüße
Arno

Eigentlich halte ich mich bei Diskussion über Strom und Batterien (weil "Glatteisthema") lieber raus, weil dabei häufig Begriffe durcheinandergeworfen werden und man erstmal eine gemeinsame
Wissensbasis schaffen müsste, um die Mißverständnisse zu klären. Ausserdem halte ich mein didaktischen Fähigkeit für begrenzt.

Aber weil Herbert hier eine eindeutige Frage gestellt hat, hab ich die auch beantwortet (ist ja auch so von ihm verstanden worden, wie ich es versucht hab zu erklären).

Also erst zum Thema von Herbert: Die Reihenschaltung um 48V zu erreichen ist problemlos: da kann ja jede Zellspannung (oder auch die Gesamtspannung) gemessen werden und man hat damit eine einfache Zustandsüberwachung. Im Prinzip stellt ja jede 12V Autobatterie eine Reihenschaltung aus 6 Stück 2V- Bleizellen dar.

Bei der Parallelschaltung ist die Gesamtspannung immer das Ergebnis des Stromausgleichs, der zwischen den Einzellblöcken zwangsweise erfolgt.
Wenn du da den Zustand (also die Spannung) der einen Batterie messen willst must du jedesmal die Parallelschaltung auftrennen, das bedeutet, das eine ständige Dauerüberwachung nicht möglich ist.
Wenn eine Zelle ein Zellschluß in einem Block hat, ist die Ladespannung für die restlichen Zellen in diesem Block zu hoch und sie werden überladen. Dein Laderegler kann das nicht detektieren, denn für ihn wird
die Ladeschlußspannung nicht erreicht.
Deshalb meine Zustimmung: für den Fall der Parallelschaltung solltest du wirklich jede Zelle mit einem BMS versehen, das auch den gesamten Ladevorgang stoppen kann.
Damit bist du dann auf der sicheren Seite.
Im Gegensatz dazu könntest du bei parallel geschalteten 12V- Bleiakkus keine Einzellzellsspannungmessung ala BMS (weil die keine Anschlüsse der Einzellzellen haben) durchführen und daher ist diese
abgesicherte Art der Parallelschaltung von LiFepo-Akkus auch sicherer.
Es bleibt aber ein Problem bei einem Zellschluß: auch wenn die aktive Ladung ausgeschaltet wird, findet ein Spannungausgleich weiter statt: Dein "guter" Batterieblock wird den schlechten weiter (über-)laden.
Um das zu vermeiden müsste deine BMS-Spannungsüberwachung nicht nur die Ladespannung abschalten, sondern auch die Parallelschaltung für alle Zweige selbst auftrennen.
Dazu müsste diese Trennschaltung (Relais, MOSFET) auf die Maximallast deiner Verbrauchen möglichst niederohmig dimensioniert werden.
Diese Funktionalität gibt es meines Wissens nicht fertig zu kaufen und müsste von dir selbst ergänzt werden.

Eine mögliche Alternative:
Das Batteriesystem in Reihenschaltung bei 48V betreiben, die 12V - Verbraucherseite - über a) Spannungswandler (mit Verlusten) realisieren oder b) eine 12V-Pufferbatterie versorgen, die durch ein Ladegerät
48V -->12V betrieben wird, das auch den maximal benötigten Verbrauchsstrom für die 12V Seite liefern kann) (oder auch 36V-->12V, also eine der Batterien als Puffer einsetzen).
Bei meinem eigenen Ausbauprojekt werde ich sowas auf der niedrigeren Ebene 24V/12V versuchen.


Hallo Sepp, deine Annahme stimmt so nicht.
Ja, wenn die Batterie geladen wird und nahezuvoll ist, sinkt die Stromaufnahme immer mehr, aber das passiert auch genauso wenn du sie bei geringerer Spannung lädst.
Die 100Ah ist die Stromauaufnahmekapazität der Batterie, und diese Eigenschaft ist erstmal nahezu unabhängig von der Spannung, mit der sie geladen wird ( wenn wir nur den Spannungbereich betrachten, für den sie konzipiert ist).
Aber wir wollen ja nicht eigentlich nicht Strom aus der Batterie bekommen, sondern Leistung von der Batterie beziehen. Und die ist ja die Multiplikation des Stroms mit der Spannung.
Wenn wir also den gleichen Strom bei einen höheren Spannungsniveau in der Battereie einlagern, können wir auch höhere Leistung aus der Batterie beziehen. Begrenzt wird das durch die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Batteriechemien, hier 14,6V vers. 13,8V Maximalspannung. Ich hoffe das ist verständlich für dich ?

Hallo Reini,
ich empfehle ja auch keine Tiefentladung sondern hab nur grob die Empfindlichkeit dieser verschiedenen Batterietypen auf Schädigungen in einem solche Fall verglichen, weil das gefragt wurde.
Die Entladekurven selbst stellen keine Angaben über die Lebensdauer der Batterie dar, nur über den Spannungsverlauf dabei. Aus der Anzahl der Wiederholbarkeit dieser Entladungungen (Zyklen) wird die mögliche
Zyklenzahl bewertet ( das wäre das Diagramm U/V über SOC / %). Da liegen Welten zwischen diesen Batterietypen.
Die Kapazität ist eine feste physikalische Größe und beschreibt wieviel Ladung eine Batterie maximal aufnehmen kann (bei Nennspannung betrachtet).
Wenn die Batterie bei halber Spannung "voll" aufgeladen wird (also bis sie keinen wesentlichen Strom mehr aufnimmt), ist sie eben nur halb geladen. Die Batterie hat trotzdem weiter die gleiche Kapazität.
Bitte die Begriffe Kapazität und Ladung nicht verwechseln !

Hallo Arno,
ja ich hab versucht, es in meinen Worten zu erklären. Ob das durch so durch Formeln verständlich wird, bezweifle ich eher

Gruß
Erich

Ja, da sind tatsächlich einige begriffliche Glatteisstellen vorhanden.

Einen begrifflichen Widerspruch will ich anhand des Lade/Entladediagramms zeigen. Diese Kurven laufen ja wesentlich flacher als bei Bleiakkus, siehe unten.


Graphik aus Wikipedia kopiert

Sagen wir mal, 3,34 sei die Ladeschluss-Spannung, hier seien die 2,3 AH Ladung drin.Bei 10% niedrigerer Spannung kann man doch nicht von 10% weniger Ladung sprechen. Da ist der Akku fast leer.

Ich weiß auch, dass meine Logik hier nicht ganz stimmt und dass es an falsch verwendeten Begriffen liegt. Ich vermute, dass der Begriff Spannung das Problem ist.

Servus
Sepp

Hallo

Danke für die vielen Statements, die für mich schon ein wenig Licht in die Sache bringen.

@ Erich: die Anregung den Speicher auf 48V oder 36V aufzubauen und die Spannung dann auf 12V
zu transferieren erfordert doch einiges an neuer Ladeelektronik, außerdem glaube ich
daß ich aus den Solarpaneels nicht so hohe Spannung bekomme
Im Fahrzeug habe ich eben alles auf 12V - daher auch meine Frage bezüglich der Ladespannung.
ich würde gerne das alles so belassen und nur den Akku austauschen um Gewicht zu sparen
und vielleicht ein wenig an Kapazität zu gewinnen.

jetzt habe ich folgende Idee für den 12V Betrieb (2 Akkus parallel):
Es gibt von ECS das LiPro1-1, hier
das kann Balancer, Ãœber- und Unterspannung und wird jeweils auf den Pol aufgeschraubt.
Wenn ich die Steuerleitung von Ãœber- und Unterspannung gemeinsam (vielleicht über Dioden)auf ein Relais führe,
das jeweils den Zweig unterbricht in dem dieser Akkublock ist, dann könnte man die Anlage sogar mit einer
defekten Zelle weiterbetreiben, natürlich mit geringerer Kapazität - was sagt Ihr dazu?

viele Grüße
herbert

Hallo Herbert,

ja mein Vorschlag ist aufwendig. Ja du müsstest einen passenden MPPT-Regler finden (ich kenne ja deine Solarpanelschaltung nicht).

Aber deiner auch, du brauchst also für 2 parallele Batteriezweige 8 dieser Ãœberwachungsteile zu je 41€ und die 2 Relais für jeden Einzelzweig, noch dazu eventuell ein Relais für eine Gesamtabschaltung der Last (oder noch eins zum Ladegerät, hier kann man den Sicherheitsaufwand beliebig steigern).
Dabei musst du den Dauerstromverbrauch dieser Relais und deren Strombelastbarkeit berücksichtigen - oder du nimmst teure bistabile Relais - oder doch MOSFETs oder Halbleiterrelais z.B. auch von ECS
wie die hier: https://ecs-online.org/Zubehoer/SSR_60_160A::14.html
das ist nur die 160A- Version - ich weis nicht ob dir das reicht, also nochmals 2 x 165€.
Aber so geht es, so würde ich es auch machen, das meinte ich mit eigener Funktionalität.
Für den Fall der Relais-Abschaltung eines Zweiges solltest du dir das noch Anzeigen lassen, sonst bekommst den Ausfall deiner halben Kapitzät erstmal gar nicht mit.

Gruß
Erich

Hallo Sepp,

wie soll ich dir das erklären, ohne immer weitere abstrakte Begriffe einzubringen ?
Diese grüne Ladekurve beschreibt die über die Zeit (X-Achse) zunehmende Ladung (Ah) bei einer festen Ladespannung von 3,6V oder andersrum betrachtet die zunehmende Spannung an den Batteriepolen bei konstanter Ladung ( wenn die volle Kapazität der Batterie erreicht ist, steigt diese Spannung steil an- im Bild rechts).
Mit solchen Diagrammen soll das typische Verhalten dieser Batteriezellen dargestellt werden, das ist keine Ladekurve für einen Anstieg der Ladespannung von 2,7 auf 3,6V ! Das ist wohl deine Fehlinterpretation.

Ich beschreibe mal den Ablauf dieses Diagramms.
Es liegt eine konstante Spannung von 3,6V an der Batterie an. Weil die Batterie anfangs leer ist, nimmt sie viel Strom auf, wirkt also wie ein Kurzschluß (ihr Innenwiderstand ist klein), daher bricht die Spannung hier im Bild links anfangs auf 2,7V ein (das Netzteil versucht aber weiter seine Ausgangsspannung auf 3,6V zu halten, dazu liefert es immer mehr Strom in die Batterie).
Je mehr Strom in die Batterie geladen wird, desto größer wird der Innenwiderstand der Batterie und die Spannung an der Batterie erhöht sich. Damit nimmt der Ladestrom ab, die Eigenspannung von Netzgerät und Batterie nähern sich immer mehr an, bis als Maximum die wirkliche Ausgangspannung des Netzteils im Bild rechts zu sehen ist. Da wird die Messung beendet.

Bei einer geringeren festen Ladespannung (z.B. 2,5V) würde das Bild anders aussehen:
die Kurve würde in der Mitte bei 2,5V nicht flach verlaufen, weil das nicht die spezifische Ladeschlußspannung ist, an der dieser Batterietyp dieses besondere Verhalten aufweist,
sonder die Kurve würde eher linear ansteigen.

Ich hoffe du kannst das nachvollziehen, sonst müssen wir das mal beim nächsten Treffen versuchen, da geht das glaub ich einfacher

Gruß
Erich

Hallo Erich

es wäre leider noch aufwendiger

ich hab 5 Solapaneels (3 x unterschiedliche Bauart) auf dem Dach (hat sich im Laufe der Jahre so ergeben)
bisher über 3 Längsregler an die Akkubank.

dann brauche ich noch ein neues Ladegerät 48/36V für Landstrom und Fahrzeugladung (über 220V Wechselrichter)
und der Wandler von 48/36V auf 12V.

Die 48V Reihenschaltung verwende ich in einem Segelboot für den Elektroantrieb (4kW) da brauche ich 10-30A konstant und kurzzeitig bis zu 150A
im Iveco brauche ich kaum mehr als 6A (kurzzeitig für den Start der Eberspächer oder Wallas max. 20A) an 12V

Wenn ich die Ãœber/Unter-Spannungsabschaltung direkt auf den 12V Block baue, kann ich die Blöcke einfach wechseln
ich müßte nur stärkere Relais/MOSFETs verwenden.
und ob ich das bei allen 4 Blöcken so mache oder ob ich die Steuerleitungen auf ein gemeinsames Relais führe muß ich mir noch überlegen
mal schauen wo ich günstige Schaltelemente her bekomme.

jetzt hab ich aber noch einen Fehler in meinem Konzept:
wenn ich nur 2 Akkublöcke im Iveco verwende und die dann ins Boot zu den beiden verbliebenen transferiere sind die natürlich unterschiedlich geladen,
ob das der Balancer verarbeiten kann?
wenn ich alle 4 Akkusätze im Iveco verwende habe ich eine Parallelschaltung von 4 Zweigen, außerdem erspare ich mir kein Gewicht
und ich habe mehr Energie gespeichert als ich jemals brauchen kann.
irgendwie ist ein Knoten in meinem Energiekonzept
die beiden Sätze jeweils voll laden bevor man sie zusammenstellt wäre wahrscheinlich die Lösung
ein "plug and play" bringe ich da einfach nicht zusammen

ich glaube da muß ich mir noch ein wenig Gedanken machen
danke für die Informationen und Ratschläge an alle Beteiligten,
schön wenn man sich so austauschen kann

viele Grüße
herbert

Hallo Herbert,

diese Balancer funktionieren nur für Einzellzellen und könne nur bis 1A ausgleichen.
Es gibt aber auch Balancer für 12 oder 24V Batterieblöcke, allerdings können die auch keine 100Ah ausgleichen

hier: bis 5A:
https://www.bau-tech.shop/batterien...cher-batterie-balancer-12-24-48volt.html

oder victron:
https://www.victronenergy.de/battery-monitors/battery-balancer

Unnötig schwere Akkukapazität im Auto rumfahren wäre mir auch nicht recht. Da hab ich auch keine Lösung.
Wie oft nutzt du Auto / Boot? Willst du wirklich jedesmal die Akkus rumwuchten um x Euros zu sparen ? Und dabei die Akku passend laden ?
Und wirst du dir nicht doch am Ende genervt einen zweiten Batteriesatze kaufen ?

Gruß
Erich

Hallo Erich

Auch darüber hab ich schon nachgedacht. (Und die hohe Wissenschaft des Zitierens beherrsche ich auch noch immer nicht)

Aber halbes Gewicht und fast doppeltes Speichervermögen
sind für beide Anwendungsfälle schon verlockende Faktoren.
und beides Boot und Auto verwende ich nicht gleichzeitig
und gerade billig sind diese Anlagen nicht
das waren meine Grundüberlegungen.

Mir ging es jetzt in erster Linie um die Machbarkeit und zu welchen Kosten
und Erfahrungen von Nutzern im Betrieb.
Es ist zwar ein Hobby aber irgendwie sollte die Kosten-Nutzen Rechnung schon auch aufgehen.
vielleicht kaufe ich jetzt auch nur einen neuen Satz LiFeYPo´s für den Iveco
und verwende die Bleiakkus aus dem Iveco im Boot
wenn ich die dann in 2-3 Jahren aufgebraucht habe sind die LiFeYPos schon viel billiger
oder es gibt schon eine neuere viel effektivere Speichermöglichkeit

und wenn noch jemand zu dem Thema was zu sagen/schreiben hat - nur her damit
ich will alle Informationen die ich kriegen kann

viele Grüße
herbert

In einem Boot ist es doch relativ nass, stelle ich mir als Landratte so vor. Und die kleinen Elektronikplatinen mögen Nässe bestimmt nicht. Sollte man die LiFePo-Zellen samt Elektronik nicht besser hermetisch verkapseln. Fraron verkauft ja so einen Typ: https://www.fraron.de/versorgungsba...tem-batteriemanagementsystem/a-85858871/

Ein wenig teuer, aber wie mir scheint wasserfest. So etwas könnte man auch selber bauen mit kleineren Zellen, vielleicht 90AH. Diese Dinger könnte man im Auto parallel und im Boot in Serie schalten.

Für mich ist ein wasserfester Einbau auch zwingend. Meine Batterieen sind unter dem Fahrerhaus, links die Starterbatterie, rechts die Versorgerbatt. Bei einer versehentlich doch zu tief werdenden Furt bekommen die Akkus das Wasser voll ab. Den Bleiblöcken ist das wurscht.

Welche Nachteile der hermetisch geschlossene Aufbau noch hat weiß ich nicht. Wie ist das, wenn ein Hochstromrelais im Notfall mal abschaltet? Muss man da manuell draufdrücken, um es wieder zu aktivieren? Das wäre beim geschlossenen Einbau ja nicht so leicht machbar.

Sepp

Hallo Sepp



also im Boot (in der Kajüte) sollte es nicht nicht viel nässer werden als in Deinem Wohnaufbau wenn es schüttet
wenn es noch nässer wird im Boot wird es kritisch :-)



das kommt drauf an wie tief die eintauchen, aber Du hast schon recht, die angebaute Elektronik ist da noch viel empfindlicher


der größte Nachteil ist, daß man nicht dazu kommt, wenn ein Fehler in der angebauten Elektronik ist
den Fraron Typ kann man allerdings aufschrauben (anscheinend), ich meinte da eher die vergossenen 12V Fertigakkus

Diese Sicherheitsrelais gibt es direkt zu schalten, mit externem Taster zu schalten und selbst wieder einschaltend.

viele Grüße
herbert

Du hast Dich ja gut informiert. Danke erstmal.

Ob ich den Umbau zu Lithium wage hängt alleine von dem Problem des Schwellwassers ab. Ansonsten steht ein Batteriewechsel nach 7 Jahren nun allmählich an.

Sepp

Hallo Sepp

Also wenn Du Deine Batterien ganz flutest hast Du sicher ein Problem
(aber das dürften Deine Bleibatterien auch nicht so ohne weiteres tolerieren)
aber gegen Spritzwasser dürfte sich sicherlich ein dichter Behälter bauen lassen
vielleicht gibt es sogar was passendes von Zarges oder so.

dann noch die Elektronk möglichst im Fahrzeug einbauen
und alles was oxydieren kann mit einem Schutzlack versehen.

gruß
herbert

Wir reden hier ja kaum von mehr als 50 cm unter Wasser. Die Gehäuse sind deshalb im Wesentlichen dicht, denn man wird sein Auto kaum im tiefen Wasser parken, und die Batterien sind kaum mehr als einige 10 Sekunden unter Wasser.

So haben weder herkömmliche Blei-Säure-Batterien noch die LiFeYPO von Winston ein Problem damit, untergetaucht zu werden. Die Winston-Zellen haben ein Ãœberdruckventil gegen zu hohen Innendruck, das das Eintreten von Wasser verhindert.

Problematisch sind bei LiFePO-Akkus Balancers oder BMS-Platinen, die direkt auf die Zellen geschraubt werden. Die würde ich abgesetzt, wasser- und staubdicht montieren. Wasser ist ein extrem schlechter Leiter, aber Schmutzwasser fördert die Lebensdauer von elektrischen und elektronischen Bauteilen sicher nicht (Korrosion). Es gibt Platinenlack (man kann auch einen Klarlack nehmen) oder Wachspray zum Schutz vor Korrosion. Allerdings ist eine mit Wachs behandelte Platine kaum mehr lötbar und dadurch auch kaum mehr reparierbar, im Gegensatz zu Platinenlack.

Vor Wasserdurchfahrten kann es sich lohnen, die Batteriepole mit einem öligen Spray zu behandeln, z.B. WD40, der das Wasser abstösst.

Beste Grüsse
--
oliver

Ja, das sind gute Tipps. Vor allen Dingen gut relativiert auf praktisch vorkommende Situationen.

Aber ehrlich gesagt, reparieren will ich eine defekte Balancerplatine nicht. Erstens ist es mit Bordmitteln schon schwierig, die Platine und vor allem das defekte Bauteil zu erkennen (wenn es nicht schon optisch zu sehen ist) und zweitens werde ich ein Ersatzteil eher nicht dabei haben.

Deshalb denke ich im Moment daran, an den Platinen die Kontaktflächen abzukleben und dann das ganze Ding kräftig mit Lack, meinetwegen auch Platinenlack einzusprühen. Danach kommen diese Platinen wie üblich auf die Zellen oben drauf.

Und zusätzlich ein fast wasserdichter Behälter aus PVC-Platten, weil ich mit diesem Material gelernt habe, umzugehen, also biegen, kleben, Heissluft-Schweissen, auch Gewinde bohren, schrauben etc. Fast wasserdicht bedeutet, daß ein bis zwei kleine Wasserabflußlöcher unten vorhanden sind gegen Stauwasser aber oben kein Wasser herein kommen soll. Sogar eine Druckluftbelegung für den seltenen Fall einer tiefen Furt könnte ich relativ einfach realisieren. Damit sollte eine übliche Wasserdurchfahrt möglich sein, ein Parken in tiefen Regionen sollte ohnehin vermieden werden.
Ãœber den Zugang im Falle eines Defektes und den Zugang zum Hochstromrelais muss ich noch nachdenken.

Gedanklich bin ich nun einen Schritt weiter, vielen Dank für die Tipps. Obwohl ich den Faden wieder einmal auf OT gelenkt habe.

Sepp

Hallo Sepp
es gibt auch Batteriemanagementsysteme die abgesetzt vom Akkublock montiert werden können
und den Zellenausgleich durchführen.(welche Entfernung da möglich ist habe ich mich jetzt noch nicht schlau gemacht)
Da hast Du dann nur zusätzlich ein Vielfachkabel zum Akkublock.
gruß
herbert

Hallo,
ich habe seit August 2015 eine 160AHA LiFeYPo4 Batterie im Einsatz und bin begeistert.

Meine Solaranlage lädt die Batterie auf max 14,3 Volt. Wenn ich nun meinen 850 Watt Wasserkocher über einen Inverter anschliesse sinkt die Spannung um ca. 1 Volt ab und bleibt dann auf dieser Spannung auch wenn der Wasserkocher wieder abgeschaltet ist. Diese Spannung wird dann lange gehalten auch wenn kleine Verbraucher wie Radio, Notebook etc. betrieben werden. Mein Eindruck ist nun der dass das eine Volt differenz wie ein Sahnehäubchen oben drauf sitzt und bei Benutzung ziemlich schnell entschwindet.
Kann jemand diesen Eindruck bestätigen oder mir erklären?
Bitte entschuldigt dass ich mich hier einfach anhänge, aber ich denke dass das bei der ganzen Diskussion von Interesse sein könnte.

Danke und Grüße,
Horst

Mir war bisher unklar wie sich das Untertauchen der Batterie auswirkt und ich hatte gedacht das da doch ein mittlerer Kurzschluß entsteht.
Meinem Schulwissen nach leitet reines (destilliertes) Wasser nicht und dann je mehr verschmutzt desto besser.
Deshalb hab ich die Fühler meines Ohmmeters jetzt ins Regenfass und und in ein Leitungswasserglas gehalten: Jeweils Widerstände im Kiloohmbereich. Also wirklich unbedenklich für jede Art von Batterie.

Aber jetzt zum Schutz von Leiterplatten durch Platinenlack: Da möchte ich mal meine Berufserfahrung einbringen - und gilt für die Massenfertigung von Steuergeräten:
Das wurde bei uns auf Kundenwunsch zwar bei wenigen Produkten gemacht, allerdings wurde es den Kunden nicht empfohlen, weil es nur eine trügerische Sicherheit bietet:

Die negativen Ergebnisse aus den Umwelttests mit den angebotenen Produkten :
a) fester Lack bekommt bei Temperaturspannungen Mikrorisse, die wie dann für anstehendes Wasser wie Kapillarien wirken.
b) die meisten Lacke werden mit der Zeit selbst hygroskopisch .
c) die verwendente elektronischen Bauteile sind nicht mehr optisch und elektrisch diagnosefähig ohne die Schaltung zu zerstören (Verfärbungen durch Strombelastungen sind nicht mehr sichtbar).
d) Mikrorisse entstehen auch bei der üblichen Vibrationsbelastung an Motorfahrzeugen.
e) Spannungsrisse enstehen an Materialübergängen mit unterschiedlichem Ausdehnungsverhalten: speziell die Leiterplatte FR4 selbst und die angrenzenden metallischen Steckverbinder.

Dazu gibt es noch das Anschlußproblem: Wenn nicht über wasserdichte Steckverbindungen auf die Leitung kontaktiert wird, sondern über Klemmverbinder oder gar über noch lösbare Schraubverbindungen wie Batteriepole, gibt es gar keine Chance diese Verbindung über Lack wasserdicht auszuführen.
Da hilft vieleicht weiches Fett drüberzustreichen, aber das kann sich dann wieder abwaschen.

Deshalb Sepp, empfehle ich dir, wie Oliver und Herbert auch, die ganze Batterie-Elektronik über ein mehradriges Kabel in trockene Gebiete zu verlageren.
Das ist viel einfacher: es ist ja nur je Zelle ein dünnes Kabel.

Gruß
Erich

Das wäre halt wieder ein mühsam zu bohrendes Loch im Unterboden, bei mir unter der Beifahrertür.
Aber vermutlich die beste Lösung.


Zur Frage von Horst habe ich eine Idee, kein fundiertes Wissen:
Wenn man die Ladekurve der Batterie einge Beiträge weiter oben nochmal betrachtet, dann sieht man am Ende der Ladung, also wenn die Batterie 99% voll ist einen Knick nach oben. Da oben bleibt die Spannung stehen, Entladung sei nicht vorhanden und die Ladeelektronik hört auf, noch höhere Spannung anzulegen. Dieser Spannungsanstieg ist aber nur mit einer relativ geringen Zunahme der Gesamtladung verbunden. Wenn man irgendeinen Verbraucher einschaltet ist dieses eine Prozent an Ladung weg und die Batterie arbeitet lange Zeit auf der flachen Kennlinie, also bei 3,3 Volt mal 4 ist 13,2 Volt. Vorher hatte die randvolle Batt. 3,6 Volt mal 4 also 14,4 Volt.
Dies ist reine Theorie, die ich aus der Ladekurve ableite. Ob das in der Praxis exakt so abläuft weiß ich allerdings nicht. Aber es würde zu Deinen Messwerten passen, Horst.

Sepp

Also, ich habe mir das nochmal überlegt mit dem Verlegen der Platinen in den Innenraum der Fahrerkabine:

Das ist Quatsch. Neben dem mechanischen Aufwand und dem zusätzlichen Platzbedarf stört es mich am stärksten, dass diese 4 dünnen Kabel ohne jede Sicherung direkt an den Pluspolen der Batterieelemente sind. Jeder Kurzschluss würde zum Verglühen der Kabel führen.

Nein, nein. Diese Platinen sind direkt auf den Batteriepolen am besten untergebracht.

Ich werde vermutlich doch mit dem wasserabweisenden Batteriekasten arbeiten. Vielleicht nur das Hochstromrelais herausführen für Reparaturarbeiten.
Und statt Platinenlack vielleicht ein Wachsspray. Gibt es so etwas in sinnvoller Art, Erich ?

Sepp

Hallo Horst,

Wo du da liegst kannst du ganz einfach errechnen: 850W bei 14,3V bedeutet einen Stromverbrauch von 59,44 Ampere (850/14,3) deines Wasserkochers.
Jetzt fehlt mir aber die Einschaltdauer deines Wasserkochers: deshalb hier meine Annahme: 30 Minuten. Damit hast du die von der Batterie entnommene Ladung: 60A * 0,5 Stunden = 30 Ah.

Deine volle Batterie hat 160 Ah. Dann hast du also gerade mal ein Fünftel aus der Batterie entnommen. es bleiben dir also noch 130 Ah. Du könntest dir damit also noch 4 mal Wasser kochen, bis die Batterie ganz entladen wäre.
Nach der Entladekurve (Rot in Sepps diagramm) bist du da etwa an der Stelle bei 0,6 Ah ( die dargestellte Batterie hat ja nur 2,3Ah Kapazität).
An der Stelle siehst du im Diagramm einen Spannungrückgang von 3,5 auf 3,3V je Zelle, also bei dir erscheinen also 4 Stück x 0,2V = 0,8V. Also wirklich etwa die 1V wie bei dir.

Das ist aber kein Sahnehäubchen mit viel Kapazität am Anfang, sondern nur der Effekt das alle Batterien wenn sie voll geladen sind , eine etwas höhere (Leerlauf-) Spannung haben, wenn noch kein Strom entnommen wurde.
Dein Messgerät zeigt dir zwar 14,3V an, aber die wirkliche nutzbare Spannung beginnt erst ab 13,2 V (= 4 x 3,3V Zellspannung).
Das Datenblatt sagt 3,2V ist die nominale Spannung einer LiFePo- Zelle (deshalb ist die Kurve ja da so flach), also die wirkliche Arbeitspannung bei der deine Batterie Strom liefert ist nur 12,8 V.

Deshalb ist meine obige Rechnung eigentlich falsch, ich müsste so rechnen: 850W /12,8V = 66 Ampere (macht aber im Ergebnis fast nichts aus).

Das von dir vermutete Verschwinden der 1V hat Sepp mit dem rechten Rand der grünen Ladekurve erklärt, das ist im Prinzip gleiche wie ich es bei der roten Entladekurve links beschrieben habe :
An den Aussenstellen der Diagramme ist das Ende, das sind immer die Randeffekte, die nichts mehr quantitativ zur Sache beitragen.

Nur die "dummen" Messgeräte wissen das alle nicht und zeigen diese Bereiche genauso als Realität an. Und ohne das passende Hintergrundwissen wird man damit zu solchen Eigeninterpretationen genötigt.

Hoffentlich hilft dir das beim Verstehen.

Erich

Hallo Sepp,
ich halte da deine Befürchtung für übertrieben. Diese kurzen, dünnen Leitungen besonders zu isolieren stellt keinen besonderen Aufwand dar.
Duch könntest ja auch noch eine Sicherung in diese Sensorleitungen legen, auf der trockenen Seite natürlich ( was aber wieder deren Sicherheitsfunktion beeinträchtigt).
Die im Leitungsquerschnitt auf die Ausgleichströme der Einzellzellen beschränkten Leitungen stellen im Vergleich zum möglichen Batteriestrom ja schon selbst eine gut Sicherung dar (Lach -Smilie).
Also mit hitzebeständigen Silikon-Isolierungen versehen und gut ist. Die Winston- LiFePo- Zellen dürften solch einen Kurzschluss für ein paar Millisekunden gut überstehen, ohne das sich das irgendwie bei der späteren Nutzung bemerkbar macht (u. A. meine Erfahrung nach Ãœberladung).

Natürlich geht deine Lösung auch, aber mir erscheint es sehr unpraktisch im Wartungsfall so eine Kondom-Haube mit Luftreservoir wieder dicht aufzusetzen, bzw. ein Gehäuse dicht zu verschrauben.
Wenn deine Lösung es ein dichtes Gehäuse wäre: Hast du mal über die Problematik bei hohen Temperaturen (und großen Lade/Entladeströme) oder Druckausgleich bei Höhendifferenzen bedacht ?

Da ich eben solche Lösungen noch nie gesucht habe, kann ich dir leider keinen Vorschlag über solche Dichtmittel geben .

Gruß
Erich

Hallo in die Runde

jetzt bin ich auf noch was draufgekommen, da muß man ganz schön aufpassen mit den BMS.
ist für alle interessant die wie ich den LiFeYPo4 Akku einfach im Austausch gegen einen Bleiakku verwenden wollten.
die auf die Zellen aufschaubbaren Balancer arbeiten eigentlich alle erst ab 3,63 - 3,66V
d.h. das Ladegerät, Solarregler, Lichtmaschine muß mehr als 14,6V liefern können.
da werde ich mit meinen 13,8V kein Balancing zusammenbringen
und auch bei den abgesetzten habe ich bisher nur ein einziges BMS gefunden, das sich mit 13,6V zufrieden gibt
(BalancerEqualizer Protect V3.1 von LiTrade - aber leider nicht lieferbar)
Das neue Lipro 1-6 von ECS wird auf den Pol aufgeschraubt und kann umprogrammiert werden
in welchen Bereichen weiß ich nicht, aber das kostet auch gleich € 89,25
wenn man wie ich 2 Blöcke mit 100Ah parallel schalten will geht das ganz schön ins Geld.

das sind die Erkenntnisse des Tages
werde schon noch ein wenig nachdenken müssen

gruß
herbert

Hallo Herbert

Diese Erkenntnisse des Tages muss man erst verifizieren. Ich kann es kaum glauben, habe aber nicht weiter recherchiert.

Wenn es stimmt, würde das bedeuten, dass fast alle Balancer inaktiv sind und die Platinchen nur als Unter/Ãœberladungsschutz arbeiten. Wer hat denn schon ein Ladegerät mit 14.6 Volt ? Kein intakter Lichtmaschinenregler und kein bisher genutztes Ladegerät liefert eine so hohe Spannung, da sie fast über der Gasungsspannung von Bleiakkus liegt.

Und noch ein letztes Wort zum fast hermetischen Einbau (natürlich nicht druckluftdicht).
Welche Situationen führen dazu, dass ich das Gehäuse öffnen muss? Wartung ist jedenfalls nicht notwendig und einen echten Defekt werde ich auf Reisen wohl nicht so leicht reparieren können. Ich hoffe ja auf 10 Jahre Störungsfreiheit.

Die Erwärmung der LiFe-Batterieen während einer intensiven Ladung (Entladungen sind ja immer langsam) kann ich nicht abschätzen aber natürlich werden die warm. Laut Datenblatt dürfen sie ja 85° haben. Ich denke nicht, dass dieser Aspekt kritisch ist.
Und dann haben die Controller-Platinchen ja noch einen Temperatursensor, welcher meiner Vermutung nach bei riskanter Ãœbertemperatur das Laderelais abschaltet.

Sepp

Ein denkbares Problem der fast hermetischen Abdichtung ist der regelmäßige Feuchtigkeitaustausch. Der selbe Effekt führt ja bei leeren Kraftstofftanks zu Wassereintrag: Bei Abkühlung zieht der Luftraum feuchte Aussenluft an, die Feuchtigkeit kondensiert im Innenraum, bei Erwärmung weicht relativ trockene Luft wieder nach aussen aus. Und das jede Tag/Nacht Schicht.
Diesen Effekt kann man bei Tanks minimieren durch das Füllen mit Diesel, im Falle des Batteriekastens durch minimieren des Totvolumens. Aber korrosionsfördernde Feuchtigkeit wird man immer haben.
Deshalb vielleicht doch ein Wachs-Spray über die fertig montierten Platinen ?

Sepp

Hallo Herbert,
jetzt ganz spontan geantwortet: Deine Sorge ist überflüssig !
Das Balancing geschieht ja nur um zu verhindern, das einzelne Zellen die maximale Spannung nicht erreichen, bzw überschreiten.
Das passiert nur wenn sich die Zellen über die Zeit unterschiedlich verändern, altern und dann unterschiedlich Ladung speichern.
Die Betriebsspannung der Balancer gibt ja nur an, ab welcher Spannung die weitere Aufladung der Zelle durch eine Entladung oder
Verteilung der Ladung auf andere Zellen verhindert wird.

Wenn du die Batterien nur mit einer geringer Spannung betreibst, ist die Wahrscheinlichkeit auch geringer das einzelne Zellen jemals
von der Ausgleichfunktion erfasst werden.
Es macht gar nichts wenn diese Sicherheitsfunktion nicht aktiv wird. Sie sollte bei einer gut funktionierenden Batterie gar nicht nötig werden.
(Es gibt ja auch Leute die ganz auf BMS verzichten: z.B. bei den 12V-Starterbatterbatterien von Winston gibt es kein BMS,
dafür ist eine geringere Zyklenlebensdauer angegeben)

Gruß
Erich

Hallo Erich,
danke für die sehr verständliche Erklärung.
Mit "Sahnehäubchen" meinte ich dass ich den Eindruck hatte dass es sich hier um eine nicht nutzbare Spannung handelt, die sich beim Einschalten von Verbrauchern abbaut.
Der Wasserkocher benötigt übrigens ungefähr 10 Minuten um das Wasser für 4 Tassen Kaffee zum kochen zu bringen.

Grüße,
Horst

Hallo zusammen

Hier noch drei Klärungen in Bezug auf Balancers.

Die LiPro-Platinen von ECS, die ich seit nunmehr 3.5 Jahren ohne das kleinste Problem verwende, beginnen bereits bei 3.60 Volt, Ladestrom um die Zellen herumzuleiten, auf denen sie montiert sind. Daraus abzuleiten, dass es eine Ladespannung von mind. 14.4 V braucht, ist eben genau nicht richtig: wenn sich die Zellen unterschiedlich aufgeladen haben und deshalb unterschiedliche Zellspannungen zeigen, könnte es durchaus vorkommen, dass eine Zelle bei 3.60 liegt und die anderen zB bei 3.40, gesamthaft also 13.80 V. Ich habe ein Junsi CellLog verbaut (wie auch HorstPritz, siehe sein Bild auf Seite 3), über das ich die einzelnen Zellspannungen aus dem Cockpit überwachen kann. Ich habe mehrfach beobachtet, dass eine Zelle während des Ladens „abhaut“ und bis zu 0.2 V höher liegt als die anderen. Ob das jetzt mit meinen spezifischen Winston-Zellen zu tun, kann ich auch nicht sagen. Es war jedenfalls nich immer dieselbe Zelle. Das passierte aber nur bei Spannungen um 14 V oder drüber.

Man kann einen LiFePO-Akku ohne Weiteres an einer Lichtmaschine betreiben, die nur zB max. 13.8 V liefert. Die „Restkapazität“ des Akkus, die dabei nicht benutzt wird („Sahnehäubchen“) ist vernachlässibar. Der Hauptnachteil besteht dann darin, dass der Ladestrom kleiner ist, und das Laden im oberen Bereich entsprechend lange dauert. Balancers (es können dann auch billige sein) würde ich trotzdem verwenden, und ein BMS, dass die einzelnen Zellspannungen überwacht und bei Unterspannung die Verbraucher abwirft, unbedingt.

Die Balancer-Platinen sind so ausgelegt, dass sie einen guten Teil der Wärme, die sie im aktiven Ausgleichsbetrieb produzieren, über die Batteriepole abgeben. Falls man sie also abgesetzt montiert, muss auf genügende Kühlung geachtet werden. Generell vereinfacht man sich das Leben also gehörig, wenn der LiFePO-Akku im Inneren des Fahrzeugs verbaut wird.

Beste Grüsse
--
oliver

Schön, was da so an Erkenntnissen zusammenkommt.
Für mich bedeutet das aber nach wie vor: entweder LiFe außen und Korrosionsrisiko tragen oder bei meinen Optima Yellow bleiben.

Eine Frage zu dem Junsi Cellog. Nice to have, das ist klar. Aber was bringt der wirklich. Wenn man den Balancerplatinchen nicht so ganz traut hat man damit eine zusätzliche unparteiische Information. Aber was können diese Balancer falsch machen - mal abgesehen von dem theoretischen Korrosionsrisiko bei Montage außerhalb der Komfortzone der Kabine.

Sendet der Junsi per Bluetooth und App auf das Smartphone? Oder muss man die Werte vom Gerät ablesen?

Sepp

Das zeigt das CellLog z.B. an:

4S = Zellenzahl und Gesamtspannung hier 4 Zellen, 13,16 Volt
V = Maximale Spannungsdifferenz zwischen den Zellen, hier 7 mV
1 bis 4 ist die Spannung der einzelnen Zellen



Gruß,
Horst

Hallo Sepp,
das CellLog kann über USB an einen PC angeschlossen werden und dort die Protokolle ausgelesen werden.
Ausserdem hat das CellLog einen Alarmausgang (Unter- bzw. Ãœberspannung) mit dem z.B. auch ein Relais angesteuert werden kann.
Gruß,
Horst

Hallo

Gestern nächtens habe ich bestellt:
es werden 2 Blöcke Winston Zellen, mit je 100Ah parallel geschaltet
(der Grund warum ich keinen 200er Block genommen habe ist,
ich möchte die Akkus "fallweise" auch in Serie schalten, bzw.
auch einen Block herausnehmen, probieren ob ich vielleicht mit 100Ah
auch über dei Runden komme ect.ect).
Dazu habe ich die Lipros alter Bauart von ECS vorgesehen
die bei mir auch die Ãœber und Unterspannungsabschaltung, gemeinsam
für jeden Zweig übernehmen.
für die Ãœberwachung der kompletten Anlage habe ich bereits
den Victron Batteriemonitor,
aber für die Zellen-Spannungsüberwachung hätte ich noch gerne ein Display,
das die Zellen von beiden Blöcken gemeinsam anzeigt,
die Akkublöcke sind relativ schlecht zugänglich und nicht einsehbar
da habe ich noch nichts passendes gefunden.
(Ob der Cellog noch richtig mißt, wenn man die Kabel auf ung 5m verlängert
außerdem wäre das ein Vielfachkabel mit mindestens 10 Adern
und wieder 2 Displays?)
und eine Alarmlampe die leuchtet wenn ein Zweig abgeschaltet wird
werde ich mir wahrscheinlich auch selbst basteln müssen.

Danke für Eure Erfahrungsberichte, sie haben mich bei der Planung
schon sehr unterstützt
gruß
herbert

Hallo Herbert,
das CellLog 8S kann 8 Zellen überwachen und hat eine Alarmfunktion.
Gruß,
Horst

Hallo Horst

aber nicht von 2 parallel geschalteten Blöcken nebeneinander, denke ich mal.
alle Batteriemonitore, von denen ich bisher die Beschreibung lesen konnte
können das nur wenn die Zellen in Serie geschaltet sind.

gruß
herbert

Hallo Herbert,

Richtig, du brauchst bei Batterie-Parallelschaltung 2 Celllog-junsi zur Ãœberwachung (oder andere Geräte).
Die Kabellänge sollte kein Problem sein, wenn du das mal mit und ohne ausprobierst. Vielleicht hast du dann 100 oder 300mV Unterschied aber der bleibt ja dauerhaft konstant.
Also kannst du das beim Ablesen dazudenken.
Die wesentliche Information der Spannungdifferenzen zwischen den Zellen wird ja durch die Kabellänge nicht beeinflusst, weil die ja auf alle gleich wirkt.

Das Celllog ist ein Mini-Gerät mit sehr kleinem Display und der Alarmausgang mit Minipfostenstecker und erfordert daher eine eigene Bastelumsetzung auf eine richtige Anzeigelampe oder eine Schaltfunktion.

Gruß
Erich

Hallo Herbert

Mit einem vierfach-Umschalter (zB als Drehtegler mit 3x4 Positionen, dann hast Du auch noch eine Position „aus“) kannst Du die zwei Blöcke bei gemeinsamer Masse (=9 Kabel) mit nur einem CellLog überwachen. Habe ich so realisiert, weil ich mal auch die Starterbatterie durch vier 40 Ah Zellen von Winston ersetzen wollte (habe ich, wie hier auch schon diskutiert, dann sein lassen, weil diese kleinen Zellen bereits bei 4°C den Iveco-Motor nicht mehr starten konnten).

Da das CellLog als hochohmiges Messgerät funktioniert, fliesst durch die Kabel so gut wie kein Strom. Das bedeutet aber auch: so gut wie kein Spannungsabfall gemäss U = R*I, also misst das CellLog dann die effektiven Zellspannungen sehr genau.

Grüsse aus Oman
--
oliver

Ich auch noch einmal ein Gedanke zum CellLog.

Das ganze Gerät und somit auch die Anzeigeeinheit ist ja ziemlich klein und nur aus nächster Nähe ablesbar. Ein Verbauen des CellLog an einen Ort, wo man schlecht hin kommt zum Ablesen macht also keinen Sinn, zumal es die Technik des Bluetooth-Dongle (noch) nicht gibt.

Ein USB-Ausgang zum PC ist wenig hilfreich, da man dazu erst einen PC einschalten und das Programm dazu laden müsste. Das Bluetooth-Smartphone wäre im Gegensatz dazu ständig bereit.
Wenn man die Zellspannungen nur ablesen will und auf Verlaufsstatistiken verzichten kann könnte man auch einen CellLog der Firma KISS verwenden: Einfach die 5 Pole der 4 EinzelZellen an eine geschützte Stelle am Batteriekasten legen und mit einem Digitalvoltmeter von Zeit zu Zeit einmal abgreifen und messen.

Oder bringt eine manuelle Dauerüberwachung mit dem Junsi CellLog wirklich etwas? Diese Aufgabe sollte doch der Balancer machen.

Sepp

Hallo Sepp,
man kann ja die Leitungen verlängern und so das CellLog an einen Platz bauen wo es gut ablesbar ist.
Ãœber die Steuerleitung lässt sich ein Relais anschliessen das die Zellen vor Unterspannung schützt.
Es ist wohl kaum möglich eine Anzeige persönlich dauernhaft zu überwachen.
Es geht mir nur darum die Möglichkeit zu haben den Zustand der Batterie/Zellen zu prüfen und mich dabei über die hohe Kapazität derLiFeYPo4 zu freuen
Die eigentliche Arbeit übernehmen die Balancer.
Ich musste in den 2 Jahren die die 160 Ah Batterie bei mir im Einsatz ist nie eingreifen, auch eine Abschaltung durch das Relais war nie erforderlich.
Gruß,
Horst

Ja, Horst
Genau so stelle ich mir das vor. Mit dem CellLog kann man bei Bedarf zuschauen, wie die Balancer sauber arbeiten. Beruhigend.

Aber dafür will ich eben nicht ungesicherte Plus-Leitungen quer durch mein Führerhaus legen. Wenn man die Batterieen in der Wohnkabine hat ist das natürlich einfacher.

Sepp

Hallo Erich und Oliver

Mir ging es da nicht primär um den Spannungsabfall
Ich dachte da eher an Leitungskapazitäten, einstreuen von Hochfrequenz aus Ladegeräten,
Prozessorstörungen ect. ect.
(bei meinem Boot z.B. funktioniert das Echolot nicht, wenn ich den Elektromotor (elektronische Drehzahlregelung)
oder das Ladegerät einschalte -
was ich da schon alles abzuschirmen probiert habe, ich krieg das einfach nicht hin)

ich will übrigens dieses verwenden:
http://www.faktor.de/batterie-ueberwachung-zubehoer/bm16lf-software-3-1.html
und ich weiß, daß eine SOC-Anzeige ohne Strommessung nur eine Schätzung sein kann, aber ich bin neugierig
wie genau das funktioniert.

ich kann ja ein abgeschirmtes Kabel verwenden und wenn es nicht funktioniert ist es auch kein riesen Schaden :-)
und ich verwende ja ein anderes Meßgerät, so gesehen kann bei mir wieder alles anders sein.




Hallo Sepp

vom Handling her ist Dein Vorschlag bestimmt nicht kiss
wenn Du umständlich an den Drähten herummessen mit einem Blick aufs Display vergleichst.
und in der Herstellung sehe ich da auch nicht großartig mehr Aufwand
ob Du da ein Meßgerät fix anschaltest oder eine Schnittstelle bastelst auf der Du messen kannst.
noch weniger Montageaufwand wäre es wenn Du gleich direkt an den Batteriepolen mit Deinem Vielfachmeßgerät mißt
dann brauchst Du auch kein Loch in den Kabinenboden bohren
der finanzielle Mehraufwand für so ein kleines Meßgerät im Verhältnis zum Akkublock hält sich auch in Grenzen.
und wenn das eine Vielfach-Mantelleitung ist dann ist die Wahrscheinlichkeit einen Kurzschluß zu erzeugen schon sehr gering,
wenn das ordentlich gemacht ist.

aber ich gebe Dir recht, wenn die Balancer auf den Batteriepolen so arbeiten wie sie sollten
und vielleicht sogar noch Ãœber- und Unterspannungsabschaltung haben, ist eine zusätzliche
Visualisierung des Batteriezustandes nicht notwendig.
und wie Horst schon schrieb, bei ihm läuft die Anlage seit 2 Jahren ohne Störung.

Aber wenn ich so nachdenke, was wir so alles an Anzeigen im Auto haben, die nicht unbedingt notwendig sind.

Wie oft hast Du z.B. schon auf das Wasserthermometer oder die Öldruckkontrolle geschaut
und festgestellt, daß eh alles in Ordnung ist - manchmal kann halt was sein...........

und mich entspannt das sehr wenn ich so dahinrolle und über die Instrumente schaue - alles im grünen Bereich.


viele Grüße
und danke für die vielen Anregungen
herbert

Hallo Herbert,

ohne mich da besonders auszukennen, aber ein Echolot ist was Radar- Ähnliches - mit Aussendung und Empfang und Verstärkung kleinster Signale wohl im mikro-Volt -Bereich und das mit hoher Frequenz.
Das ist sicher sehr empfindlich auf Störspannungen im Bordnetzbereich.
Aber hier geht es nur um ein statisches Voltmeter das nur höchstens auf Zehntelvolt genau anzeigen soll - da brauchst du dir keine Gedanken über solche Störungseinflüsse zu machen.

Das von dir genannte Gerät kenne ich nicht, es hat mehr Funktionalität (schon eher ein BMS) als das einfache Junsi - Cellog.

Gruß
Erich

Hallo,
ich frage mich ob es wirklich die Messung verfälscht wenn die Leitungen für CellLog oder ähnlich über Sicherungen geführt werden.
Ausserdem denke ich dass es wohl kaum zu einem Defekt kommt wenn die Leitungen durch Poschierrohr etc. entsprechend geschützt werden, könnte man ja in gefährdeten Bereichen doppelt machen.
Frage an die Experten: Falls doch, was würde bei den dünnen Kabeln passieren?

Gruß,
Horst

Hallo Horst
ich bin jetzt nicht der Experte, daher hier meine unqualifizierte Meinung

wenn Du nahe am Akku (bei Minus Masse) in die Plus Leitung(en) eine kleine Sicherung (im mA Bereich) setzt
bist Du auf der sicheren Seite. Das sind dann aber (besonders wenn der Akkusatz außerhalb am Fahrgestell ist)
wieder Stellen wo Korrosion auftreten kann.
(es gibt aber auch Leitungssicherungen die mit einem Gummigehäuse sehr gut gekapselt sind)
und wenn es keine großen Ãœbergangswiderstände gibt, wird so eine Sicherung die Messung auch nicht beeinflussen.

Was kann passieren: Je geringer der Kabelquerschnitt, desto eher brennt das Kabel anstatt einer Sicherung durch.
wenn sich jedoch bei größerem Kabelquerschnitt der Draht stark erwärmen kann, kann (theoretisch) schon was passieren.

auf der anderen Seite kenne ich eigentlich kein Fahrzeug, bei dem die Leitung vom Startakku zum Starter eine
Sicherung hat, wenn diese Leitung über Masse kurzgeschlossen wird dann spielt sich wirklich was ab?

gruß
herbert

in der Regel hast du recht Herbert, aber geben tut es das schon. Zum Beispiel hat der Daily 4x4 ab 2007 am Pluspol der Batterie das CBA (Batteriesteuergerät) und die 35mm² Leitung von der Batterie ist über eine Sicherung (500A) geführt.

Hallo Herbert,
das war auch mein Gedanke. Die dünne Leitung würde wohl einfach wegbrennen und der Fall damit erledigt sein. Ein weiterer Schaden könnte da wohl kaum entstehen.
Gruß,
Horst

Ja, genau das passiert: die dünne Leitung glüht im Nu und brennt dann irgendwo durch, womit der Stromfluss unterbrochen ist. Zurück bleibt eine verschmorte Kabelisolation und ein stinkendes Wölkchen. Hatte ich mal selbst produziert; unabsichtlich, versteht sich.

Allerdings könnte der glühende Draht ohne Weiteres etwas entzünden, wenn er nicht zB in einem Wellrohr geführt ist. Mindestens das sollte man also tun.

Ich habe mich nach einer längeren Diskussion mit Arno auch für das Junsi CellLog gewinnen lassen. Meine Angst vor den ungesicherten Plusleitungen vom Batteriekasten zur Anzeige im Fahrerhaus ist aus genau diesem Grund entkräftet: Die dünnen Leitungen selbst arbeiten schon als Sicherung.

Und wenn ich es schon wage, die 4 Balancerplatinen in dem der Witterung ausgesetzten Batteriekasten unterzubringen kann ich wenigstens mit dem CellLog bequem kontrollieren, ob diese Platinen noch arbeiten oder nicht mehr.

Wenn es draußen wieder wärmer und trockener wird fange ich damit an.

Sepp

ich würde da ein robustes mehradriges Kabel verendenden z.B. voelkner.de/products/41513/Steuerleitung-oelflex-12g-0-75

Mittlerweile stehen bei mir 2 parallelgeschaltete Winston 90 Ah Blöcke seit 2013 im Dienst und ich verfolge natürlich die Diskussion hier. Nachdem ich nun etwas Muße hatte, habe ich die Akkus mal ausgebaut und die Spannung der Einzelzellen gemessen. Erstaunliches Ergebnis: eine Zelle 0V, obwohl beide Blöcke gesamt bzw einzeln 13,31 V abgaben und die Verbraucher im Aufbau normal funktionierten. Die Differenz der Einzelzellen des intakten Blocks lagen innerhalb max 0,2V Abweichung, die des defekten Blocks bei 4,52V , 0V, 4,23V, 4,55V, also über der zul Spannung von 4,2V. Den intakten Block habe ich mit einem 4V Ladegerät, mit dem die Zellen initialisiert werden, ausbalanciert, sollte also weiterhun problemlos funtionieren. Den def. Block zunächst auf unkritische Spannungswerte <4V entladen und anschließend die Zellen parallel auf 3,6V geladen. Bin gespannt, ob sie das Martyrium der Ãœberspannung überstehen/ überstanden haben. Mein Schluß aus dieser Erfahrung: Ich werde also bei der jährlichen/ halbjährlichen Wartung mal mein manuelles Cell-log benutzen und ggfs die abdriftenden Zellen einzeln nachladen. Für Anregungen hierzu bin ich natürlich dankbar.

oldie

Hallo Peter

Das ist ja sehr interessant.

Hast Du denn keine Balancer- bzw. kein BatterieManagementSystem? Das hätte doch bei einer total defekten Zelle abschalten müssen.

Und interessant ist auch, welche Gefahr bei einer Parallelschaltung zweier 12-Volt Blöcke entstehen kann. Nämlich dass ein Zellausfall von der intakten parallelen Batterie kaschiert wird.

Deine Erfahrung ist ein starkes Argument gegen das Vorhaben von Herbert. Ja höchstens, Herbert verwendet zwei getrennte Regel- bzw. Kontrollsysteme, also etwa zwei Junsi CellLog Geräte. Dann kann zwar auch eine Zelle ausfallen, aber nicht mehr unbemerkt.

Sepp

Die 12V Winstonblöcke werden ohne Balancer und BMS geliefert. Ich habe lediglich einen Batteriewächter, der bei Unter- bzw Ãœberspannung die Batterien (Nennspannung12V) von Verbraucher/ Ladung trennt, kann natürlich nicht den Lade-, Spannungszustand einzelner Zellen erkennen, könnte aber über zB. Cell-log angesteuert werden. Aber: der intakte Block nach 5 jähriger Nutzung ohne Wartung gibt mir eigentlich die Zuversicht bei halbjährlicher-, jährlicher Kontrolle je nach Nutzungsgrad/Zeit ohne BMS auszukommen, Ausfall/Defekt natürlich trotzdem möglich.

oldie

die Blöcke sind von Winston ausschließlich als Starterbatterie vorgesehen, also kurze Belastung und wieder aufladen. Für Zyklenbetrieb sind die nicht gedacht.
Und wenn da eine Zelle "ausreist", passiert das bei Benutzung/Belastung als Aufbaubatterie sicher innerhalb von Stunden, ob du da mit halbjährlicher Kontrolle einen solchen Vorgang verhindern kannst ..... wohl kaum.

Also Glücksspiel

Wobei die 4 Zellen des 12V Winstonblock wiederum nur aus den ganz normalen Winston-Einzelzellen bestehen.
Also wird nach Winston für Startbatterien auf BMS, Balancing und Spannungsüberwachung verzichtet.
Der Verzicht auf Unterspannungsabschaltung ist nachvollziehbar: das würde dem Einsatzzweck wiedersprechen wenn die Startbatterie wegen des kurzen Spannungseinbruchs kurz vor dem Motorstart
den Anlasser abschalten würde.
Und alles andere fehlenden Funktionen ? das wird einfach über geringere Zyklenzahl dieser Blöcke definiert.
Technisch gibt es keinen Unterschied zwischen den Einzelzellen und den 12V-Blöcken.

Hallo Peter
Genau diese Gefahr der Parallelschaltung hatte ich ja schon ganz am Anfang beschrieben und meine Ablehnung damit auch begründet.
Das dabei die verbliebenen 3 Zellen die 12V mit der jeweiligen Ãœberspannung von rund 4V erst einmal klaglos weiter funktionieren,
zeigt mir wieder wie gutmütig unempfindlich dieser Zelltyp ist.
Die Zellen von Bleiakkus hätten da längst aufgegeben und dann die andere Batterie auch geschädigt.

Wenn du jetzt eh schon Löcher in die Blöcke gebohrt hast, kannst du ja jetzt nachträglich ein simples Balancermodul anschliessen.
Spannend ist jetzt doch, ob die tiefentladene Zelle mit korrekter Ladung wieder im regulären Zyklusbetrieb funktioniert.
Ich glaube das wird gehen, nach meiner Erfahrung mit gequälten Winston - Zellen:
Meine 12V Batterie, die ich ja auf 24V so aufgeladen hatte, das sie dicke Backen bekam, funktioniert trotzdem bis heute weiter.

Gruß
Erich

Hallo,
wie seht Ihr die Möglichkeit die defekte Zelle aus dem Block zu entnehmen und durch eine neue zu ersetzten?

Gruß,
Horst

Habe gerade die 3 entladenen Zellen wieder auf 3,6V gebracht, bisher stabil; die 0V-Zelle bin ich gerade am laden, immerhin in 6h schon auf ca 3V aufgepäppelt, mal sehen ob wir sie retten können, nach Erichs Ausführungen scheinen die Aussichten dafür ja passabel. Anschließend würde ich den gesamten 12V-Block mal einem Belastungstest unterziehen. Mal sehen wie die Zellen reagieren.

@ Horst: die defekte Zelle kann wohl durch eine neue/andere ausgetauscht werden, sofern die übrigen i.O. sind (siehe oben)

Gruß oldie

PS: Die Starterbatterie (Blei) hatte gleichzeitig eine defekte Zelle

Ein Belastungstest ist eher schwierig, denn eine 90-Ah-Zelle gibt einen Spitzenstrom von 900 A und Dauerstrom von 270 A ab. Du solltest eher die Kapazität der Zelle und die Entladekurve testen. Bei Ãœber- oder Unterladung der Zelle ergeben sich chemische Veränderungen des Speichermaterials, was zu einem Kapazitätsverlust und allenfalls einem frühen Spannungseinbruch beim Entladen führen kann.