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Hallo Roland,

ich versuche mal, aus den bruchstückhaften Informationen einen Stromlaufplan zu extrahieren:

Laden:

• Fahrbatterie --> Sicherung --> STBB 1260 (B2B) --> Sicherung --> LiFePo
• Solarzellen --> Victron MPPT 75/15 --> Sicherung --> LiFePo

Entladen:

• LiFePo --> Sicherung --> BMS-Dual-Latch-Relay (Lastseite) --> Verbraucher

Der STBB arbeitet laut Handbuch so, dass er ab 13V an der Fahrbatterie die Aufbaubatterie lädt. Leider fehlt ihm ein von Votronic bekanntes Feature: die Zwangsabschaltung per Steuerleitung an Kl.15 bzw. D+. Damit wird Dein B2B auch bei ausgeschalteter Zündung solange weiterladen, bis die Spannung der Fahrbatterie auf 13V abgesunken ist.

Ohne Steuerleitung müsstest Du zur Verhinderung der Ãœberladung Deiner LiFePo wohl die Leistungsseite schalten, und zwar so, dass die Aufbauseite immer angeklemmt bleibt (Variante von fig. 2 im Manual):

• Fahrbatterie --> Sicherung --> BMS-Dual-Latch-Relay (Ladeseite) --> STBB 1260 (B2B) --> Sicherung --> LiFePo

Wenn Du Solar auch noch abschalten willst, um Ãœberladung zu vermeiden, dann braucht es nach dem gleichen Prinzip ein zusätzliches einfaches 20/30A-Kfz-Relais, um auch den Solarregler immer an der LiFePo zu halten:

• Solarzellen --> Kfz-Relais --> Victron MPPT 75/15 --> Sicherung --> LiFePo

Just my2c for further discussion,

viel Erfolg, Birgit

Ich sehe immer noch den Grund nicht warum er dieses Relais da braucht, sein MPPT ist auf 14.4 Volt Lipo eingestellt (nehme ich mal an) und sein B2B ist ebenfalls auf 14.4 Volt eingestellt, beide die perfekte Ladeschlussspannung für die Winston LiPos.

Welche Ãœberladung soll hier verhindert werden wenn das BMS bei schlappen 14V die Schotten dicht macht, das ist doch unsinnig.

Von so einem Ladekonzept habe ich noch nie gehört und ich bin mir ziemlich sicher dass alle anderen hier ihre Ladegeräte, egal ob B2B oder Solar, direkt mit den Lipos verbunden haben - kombiniert mit einem sinnvollen BMS das nur dann abtrennt wenn Gefahr im Verzug ist und nicht einfach so mitten im Ladevorgang.

Um diesen Unsinn zu verhindern müsste er nun beide Ladegeräte auf 13.9 Volt herunterschrauben damit sie ihre Tätigkeit normal ausführen können ohne vom BMS abgekürzt zu werden. Was natürlich dann wieder ziemlich sinnlos ist den mit 13.9 Volt ist die Lipo weit unterhalb ihrer Kapazität und auch die Balancer tun da noch keinen Wank, sein Zellenpaket wird also zwangsläufig auseinanderdriften dabei.

Gruss Ozy

Oliver spricht indirekt eine wichtige Vorbedingung an: ALLE an die LiFePo angeschlossenen Ladequellen müssen auf die gleiche Batterietechnologie (LiFePo) mit den gleichen Ladeschlussspannungen (z.B. 14,4V) eingestellt sein.

Zu Olivers Frage bzgl. des Relais...

Ein BMS "managed" die Batterie wie folgt:

• Abschaltung des Ladestroms bei als kritisch erkannten Bedingungen
• Abschaltung des Entladestroms bei als kritisch erkannten Bedingungen

Kritische Bedingungen sind z.B.

• Ãœber- oder Unterspannung einzelner (oder aller) Zellen
• zu hohe Temperatur einzelner (oder aller) Zellen
• unzulässige Betriebsbedingungen des BMS selbst

Damit muss dem BMS zwingend eine Möglichkeit gegeben werden, sowohl Lade- als auch Entladeströme abschalten zu können. Wenn ein solcher Schutz bis auf Ebene einzelner Zellen nicht gewünscht wird, bräuchte man ja prinzipiell überhaupt kein BMS (und könnte nur mit Balancern arbeiten)!

Weil die verwendeten Ladegeräte wie bereits festgestellt eine permanente Verbindung mit der LiFePo benötigen, müssen also in jeden Ladekreis (also auch den zur Fahrbatterie hin) einzelne Abschaltvorrichtungen (also z.B. Relais) eingebracht werden - sonst könnte das BMS seine Schutz- und Management-Aufgaben nicht erfüllen!

Weiterführende Details:

• wenn auch noch ein Landstrom-Ladegerät angeschlossen ist, dann muss dem BMS auch dort die Möglichkeit gegeben werden, dass es diesen Ladestrom abschaltet
• die Module des BMS123 messen Zelltemperatur- und -spannung und führen gleichzeitig ein Balancing an ihrer jeweiligen Zelle mit max. 1-2A durch - beim Balancing-Vorgang erwärmen sich die Module naturgemäß
• in meinem Bremach lädt der B2B mit 45A. Wenn eine Zelle in Balancing geht, dann steigt die Temperatur am Schalttransistor des Balancers z.T. sehr stark an - einen solchen Transistor kann man dann nicht länger als etwa 1sec. anfassen! Auch in diesem Fall schaltet das BMS123 den Ladestrom ab, bis das Balancer-Modul wieder kalt genug ist. Diesen Selbstschutz des BMS123 und seiner Balancer kann ich während der Fahrt häufiger mal beobachten...

Viele Grüße,

Birgit

Hallo zusammen

Ich habe da mit meine Post eine Diskussion gleich in mehrere Richtungen ausgelöst. Das ist eigentlich gut — dazu haben wir ja ein Diskussions-Forum — aber ich muss trotzdem eine meiner Aussagen etwas relativieren: ich wollte eigentlich darauf hinweisen, dass es von dem fahrzeugseitigen Netz (IVECO F1C-Lichtmaschine) zu dem LiFePO4-Akku KEINEN Lade-Booster und KEINE Ladekurve braucht. Aber Birgit hat ausführlich dargelegt, dass ein simpler, mechanischer Schalter zur Verbindung der beiden Netze nicht ausreicht. Und da kann ich ihr nur beipflichten (siehe unten).

@Ozy
Roland macht das schon richtig mit dem BMS und dem Bi-stabilen Relais (Dual-Latching Relay). Wie ich hier mal im Detail ausgeführt hatte, ist es bei LiFePO4-Akkus wichtig, die Zellspannungen pro Zelle und nicht nur als Paket (wie bei Bleibatterien üblich) zu überwachen und gegebenenfalls die Ladung resp. die Entnahme zu unterbrechen. Dazu braucht es ein BMS und je einen Mechanismus zur Abschaltung von Ladung bzw. Entnahme. Das Relais, das Roland verwendet, kann sowohl die Ladung wie auch die Entnahme getrennt unterbrechen. Ich verwende sowohl ein anderes BMS-Produkt wie auch eine andere Technologie (Leistungstransistoren resp. den erwähnten LEAB-Stromverteiler), um Ladung und Entnahme gezielt zu unterbrechen.
Ich kenne aber LiFePO4-Anlagen, die seit mehreren Jahren ohne ein BMS funktionieren und nur die Spannung des ganzen Pakets überwachen. Wenn die Ladeschlussspannung nicht höher als 14V geht, hat man zumindest mit anfangs voll geladenen Winston-Zellen gute Chancen, dass da nie eine Zelle überladen oder leergefahren wird. Ich würde es trotzdem nicht empfehlen.

@Birgit
Ja, der LEAB-Stromverteiler begrenzt auch den Strom. Bei meiner Ausführung auf 100A. Das scheint bei einer 140A-Lichtmaschine adäquat, und ich habe noch nie mehr als gut 70A gemessen.
Er hat aber auch noch eine andere, interessante Eigenschaft: man kann ihn direkt vom BMS aus ansteuern. Damit kann ich eine Ãœberladung einer LiFePO4-Zelle von der Lichtmaschine her verhindern (und muss nicht mit dem Relais oder mit meinen Leistungstransistoren hohe Ströme schalten). Ich habe dann auch noch einen kleinen Schalter im Cockpit, mit dem ich die weiteren Modi des Ladestromverteiler schalten kann: 1. fix verbinden, 2. fix unterbrechen, 3. automatisch (spannungsabhängig) verbinden/unterbrechen.

In Deiner vorletzten Ausführung schlägst Du dies vor:
Damit wird das Relais nun aber dem maximalen Ladestrom von der Fahrzeugbatterie her ausgesetzt. Da es bis 120A schalten kann, sollte das reichen. Aber könnte man vom BMS her nicht das STBB 1250 (gem. Roland, Du schreibst STBB 1260) direkt ansteuern, damit es diese Aufgabe übernimmt? Dann könnte man nämlich das bereits vorhandene bi-stabile Relais als Ãœberladeschutz vor dem Solarcontroller (ich glaube, das Victron hält das aus) oder zwischen dem Solarpanel und dem Solarcontroller einsetzen.

Beste Grüsse
--
oliver

Oliver schreibt: "Ich kenne aber LiFePO4-Anlagen, die seit mehreren Jahren ohne ein BMS funktionieren und nur die Spannung des ganzen Pakets überwachen."

Und ich kenne einen Bremachianer, der hat vor Jahren (als einer der ersten und ohne dem Wissen von heute) eine Lithium-Aufbaubatterie eingebaut ohne BSM. Funktionierte, Gesamtspannung immer um 14 Volt. Auf Grund irgendeiner Störung hat er dann mal die Einzelspannungen gemessen. Große Ãœberraschung: Eine Zelle hatte etwa Null Volt, die anderen Ãœberspannung. Summe 14 Volt.

Wie das weiterging und wie seine Anlage heute geregelt ist müsste ich mal fragen.

Sepp

Servus,

erst mal vielen Dank für die guten Diskussionsbeiträge. Zwischenzeitlich habe ich mal versucht einen sehr groben Elektroplan für die neue Installation mit Lifi, Solar, Kompressor und Wechselrichter zu erstellen. Die ursprüngliche Installation erfolgte exakt nach dem Elektroplan von
Matthias (angehängt). Dieser ist ab Ausgang "BMS123Smart Dualrelay" auch heute noch identisch. Zusätzlich habe ich aus dem Sterling Handbuch mal einige interessante Seiten fotografiert.

Bei der mir von Birgitt und Ozzy erteilten "Hausaufgabe" bin ich über den Batterie-Spannungssensor des Sterling B2B gestoßen. Ich vermute stark, dass dieser Sensor nicht zwischen Lifi Batterie und Dualrelay installiert wurde. Kabel wurde vielleicht 1:1 von Blei Batterie abgeklemmt und auf das Eingangsrelay gehängt? Somit bekommt der Sterlling bei Erreichung der im BMS eingestellten 100% Ladung kein Spannungssignal bis sich die Batterie <90% entladen hat! Das werde ich mir bei wärmeren Temperaturen bzw. beim nächsten Aufenthalt in einer geheitzten Halle ansehen.

Trotzdem ist jetzt immer noch die optimale (sichere) Einstellung des BMS 123 Smart offen:
Umstellug von Vbypass von bisher 3,5 auf 3,6V = 14,4V
Umstellung von Vmax von bisher 3,7 auf 3,8V= 15,2V oder reicht weiterhin 3,7V=14,8V. f
Die Ladekurve vom Sterling hat ja 14,4V und vom Victron mit Lifi Einstellung auch 14,4V.
Was hast du denn eingestellt Birgitt? Bis auf den B2B scheint unsere Installation sehr ähnlich zu sein.


Gruß, Roland

Moin zusammen

Jetzt sind wir auf der richtigen Spur, in meinen Augen.

@Oliver
Irgendwie hast du mich wohl falsch verstanden, ich war nd bin nicht der Meinung dass irgendjemand auf ein BMs verzichten sollte. Auch Mein System läuft mit dem BMS von EVPower https://www.ev-power.com.au/product/bcu-ppak/ , es ist absolut essentiell dass die Einzelzellen überwacht und balanciert wird.

Das Problem bei Roland ist dass unabhängig von der Einzelzelle bei 14V gesamt der Hammer fällt.

Aber zum Glück kann er diese Werte ja einstellen an seinem BMS, meines von EV Power ist fix, nichts einzustellen aber funktioniert seit Jahr und Tag.

Die Einzelzellen habe ich ab und an mal manuell durchgemessen, passen noch gut zusammen, das Balancieren alle 2 Wochen scheint zu funktionieren. (MPPT ist programmiert auf alle 2 Wochen 14.5V statt normal 14.4V.)

@Roland
Das klingt schon besser mit deinen neuen Einstellungen, hier zur Beruhigung das Datenblatt von Winston nochmals, https://en.winston-battery.com/?cnxdc/316.html 4Volt ist die Oberspannung der Zelle, ergibt 16V Paketspannung.
Du bist also immer 100% auf der sicheren Seite wenn du innerhalb dieser Grenzen bleibst.

Gruss Ozy

[Hallo SeppJa, wenn sich die Zellen spannungsmässig mal auseinanderzuleben begonnen haben, ist ein solches Szenario ohne BMS mit Balancer-Funktion fast die zwingende Folge, wenn mit 14V geladen wird. Die Winston-Zellen haben voll geladen eine Ruhespannung um 3.3V. Bei 14V gehen sie im Schnitt auf 3.5V, sie sollen gem. Spezifikation aber bis 4.0V mindestens über kurze Zeit ohne Schaden überstehen.
Bereits eine leicht "angeschlagene" Winston-Zelle bringt man aber beim Laden nicht mehr richtig "auf Spannung", d.h. während die anderen 3.6V erreichen, bleibt diese auf z.B. 3.2V (Paket = 14V). Nach unterbrechen der Ladungsspannung bleibt die defekte Zelle dauerhaft (etwas) tiefer und hat auch einen Teil ihrer Speicherkapazität verloren.
Ich bezweifle, dass sie bei fast 100%-igem Verrlust ihrer Kapazität bei regelmässiger Ladung auf 0V fällt, aber nehmen wir‘s mal an. Bei 3.3V Ruhespannung hätten die anderen 3 Zellen zusammen noch 9.9V geliefert. Total also 9.9V. Das hätte der Besitzer jedoch sehr rasch gemerkt, weil viele Verbraucher (Kühlbox, Dieselheizung, etc.) ihren Dienst verweigerten.

Hallo Roland,

für insgesamt 14,4V brauchst Du 4x 3,6V. Damit stellst Du 3,6V als Bypass-Spannung ein. Ich habe die max. Spannung auf 3,8V oder so eingestellt, obwohl die Zellen laut Datenblatt auch 4,0V vertragen.

Bin unterwegs und kann auf dem Handy nicht viel erkennen, aber Dein mit Kugelschreiber geschriebener Plan entspricht nicht dem, was wir weiter oben festgestellt hatten:

Solarladeregler und B2B müssen dauerhaft an die LiFePo angeschlossen sein und dürfen nicht vom Relais abgetrennt werden - sonst gehen die Geräte Dir vermutlich auch weiterhin in undefinierte Betriebszustände, weil ihre Zielbatterie und damit deren Referenzspannung bei geöffnetem Relais temporär "nicht mehr existiert".

Siehe dazu meine Auflistung weiter oben, dass das Relais dess BMS123 die Leitung zwischen Fahrbatterie und B2B auftrennen muss - und eben nicht die zwischen B2B und LiFePo.

Und zum Abschalten des Solarreglers brauchst Du deshalb wie oben beschrieben ein weiteres (Kfz) Relais zwischen Panels und Regler - sonst wird der Regler bei jedem Abschaltvorgang des Relais von seiner Referenzspannung der LiFePo getrennt und muss sich dann wie bei einer Erst-Inbetriebnahme wieder neu kalibrieren...

Könnte Dir Anfang der Woche den Sollzustand skizzieren und dazu nochmal die Datenblätter Deiner Komponenten befragen...

Bei mir schalten deshalb 3x Relais die 3x Ladestromkreise auf unterschiedliche Weise ab - und die LiFePo-Zellen sind ohne Mucken bei irgendeinem Ladestrang stets bestens ausbalanciert.

Viele Grüße, Birgit

Hallo Roland,

das BMS ist in der Praxis ein Ãœberlade- und Unterspannungschutz. Es soll die Akkus abtrennen, wenn eine Zelle über eine bestimmte Spannung geht bzw. eine unter die Mindestspannung fällt.
Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten. Eine der einfachsten könnte so aussehen:

Ladung mit normaler Lichtmaschine (14 oder 14,4 Volt - egal).
BMS Balancing (also das Einschalten der Shunt-Widerstände) auf 3,65V pro Zelle einstellen. Passiert bei gut synchron laufenden Zellen entweder gar nicht, oder sorgt entsprechend für das Balancing. Der Ladestrom ist in diesem Bereich i.d.R. bereits sehr niedrig und die balancierende Zelle erhöht den Ladestrom für die anderen Zellen, die von der Ladung noch hinterher sind. Wenn der Balancer angeht, dann fällt die Zellspannung auch sofort unter die 3,65V.

Abschalten des Blocks bei Zellenspannung über 3,7 - 4,0V - was Du Dich halt traust. In der Praxis sind 3,7 oder 3,75 ein guter Wert, der eh nur im Fehlerfall (Zelldefekt -> Gefahr des thermal Runaway) erreicht wird.

Entladung: Abschalten des Blocks sobald eine Zelle unter 2,5V fällt. Irreversibler Schaden der Zelle wenn das nicht erfolgt -> Kapazitätsverlust.

Innerhalb der von mir o.g. Grenzen sind die Winston Zellen sehr gut zu nutzen. Lädt man sie zu hoch, dann blähen sie sich auf. Um das zu vermeiden, werden sie als Paket verschraubt, und zwar so, dass die langen Seiten zusammengepresst werden. Ich habe hier im Forum einige Bilder gesehen, wo das anders gemacht wurde oder zu dünne bzw. gelochte Bretter verwendet wurden. Das Paket sollte wirklich halten, sonst kann man es sich auch schenken und die Zellen einfacher zusammen packen und befestigen.

Viele Grüße
Andreas

P.S. Ich fahre mit den Winston Zellen Auto (oder besser Dreirad) und hab dazu passend ein eigenes BMS entwickelt: Sparrow