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LiFePO4 Akkus : alles rund um die Themen Umrüstung, Laden, Ladekennlinien, Erhaltungsladung, Wartung etc.

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Viele Wohnmobilisten denken darüber nach, auf LiFePO4 Akkus umzusteigen.
Die meist dabei auftretenden Fragen  sind :

  • welche Akkus sind zu empfehlen ?
  • was muss ich bei der Umrüstung beachten ?
  • brauche ich einen neuen Elektroblock oder ist der vorhandene zu gebrauchen ?

Vielleicht kann man sich in diesem Thread zu diesen Fragen austauschen...

Unterwegs mit einem Pepper MEG 2020

Hier mal ein Zeilen zu meiner "Akkusituation"...

Ich habe direkt nach dem Kauf des Peppers den originalen Bleiakku rausgeworfen und durch einen Liontron 200Ah Untersitz LiFePO4 Akku ersetzt.

Dabei

  • EBL252 auf AGM Batterie umgestellt (14,7 V Ladeschlussspannung)
  • Den Ladebooster auf Lithium umgestellt

Mehr nicht...

Laut technischen Daten von Liontron sollte das gehen.
Erhaltungsspannung (13,5-13,8 V laut Liontron, EBL252 = 13,7 V) und Ladeschlussspannung (14,4-14,6 laut Liontron, EBL252 = 14,7 V bei Gel) stimmen soweit.
Auch die Ladekennlinie des EBL252 (IUoU) ist OK.

Liontron schreibt selbst zum Laden :

Die Lebensdauer erhöht sich eher, wenn die Batterie nicht immer bis zum Stand von 100% aufgeladen wird.
Eine Anpassung der bisher verwendeten Geräte wie beispielsweise eines Solarladereglers o.ä. ist zum Laden
des Akkus nicht erforderlich. Die Ladespannung liegt zwischen 13,8 V und 14,6 V. Ein besonderes Ladegerät
ist nicht notwendig da alle IU-geregelten Ladegeräte verwendet werden können.

Eine grundsätzliche Frage, die weiterhin bestehen bleibt :

Kann ich den LiFePO4 über den Winter am EBL252 dran lassen ?

Hier lautet die Antwort "Jein"
Der EBL252 wird den Akku auf 100% halten. Das aber soll nicht so gut sein, sagen viele. Besser wäre es, den Akku auf nur ca. 50..70% zu halten.
Und hier entsteht ein Problem.
Das kann meiner Meinung nach kein externer Regler.
Denn nur das BMS des LiFePO4 kennt den Ladezustand seiner Zellen.
Ein ideales BMS sollte also eine dauerhafte Erhaltungsspannung erkennen und intern den Ladepegel dann auf 70% regeln.
Nur ist mir nicht bekannt, ob und welche BMS'e so funktionieren.

Und da ich keinen Einfluss auf das Verhalten des BMS nehmen kann, halte ich es so, dass ich den Akku per Trennschalter vollständig abtrenne.
So saugt nur das Akku-eigene BMS etwas Strom aus seinen Zellen.
Und alle paar Wochen prüfe ich per App den Status und lade nach bis 80% und der Zyklus startet von vorne.

Viele Grüße
Kurt

maxtom, Stadlbauer und hulcj haben auf diesen Beitrag reagiert.
maxtomStadlbauerhulcj
Unterwegs mit einem Pepper MEG 2020

Hi Kurt,

der wirklich sehr bemühte Schaudt Service Mitarbeiter meinte zu mir bei LifePo4 solle man den EBL immer auf Blei stellen und nicht auf AGM.

Der EBL252 lädt auf Stellung Blei mit 14,3V und auf AGM mit 14,7. Die AGM Stellung wäre laut seiner Aussage auf Dauer ohne Verbraucher mit 14,7 V zu hoch. Die Erhaltungsladung beträgt aber auf beiden Stellungen 13,7V.

Bei meinem Robur Akku soll laut Hersteller die Ladespannungen bei 14,4 bis 14,6V liegen. Da wäre die AGM Spannung also schon zu hoch.

Wobei es sicherlich mal interessant wäre am EBL zu messen wie hoch die Ladespannung bei den unterschiedlichen Schalter Stellungen am Ende wirklich ist.

Gruß

Thomas

 

Pepper22, Frau Laufi und 2 andere Benutzer haben auf diesen Beitrag reagiert.
Pepper22Frau LaufiSpaceLutz meier
immer noch Kennzeichen H-..... aber kein Pepper mehr....

Hallo Thomas,

laut dem technischen Datenblatt meines LIONTRON LiFePO4 Smart BMS 12.8V 200Ah Untersitz liegt auch hier die Ladeschlussspannung bei 14.4 - 14.6V.
Natürlich wird bei der EBL252-Ladeschlussspannung für Blei Säure von  14,3 V der Laderegler früher auf Erhaltungsladung umschalten.
Bei der Gel-Einstellung 14,7 V wird der Akku länger den vollen Ladestrom erhalten, bevor dann auch auf Erhaltungsladung umgeschaltet wird.
In beiden Fällen wird die 100% Ladung erreicht.

Fazit:
- wer auf Nummer sicher gehen will, stellt auf 14,3 V Ladeschlussspannung
- wer schneller laden will, nimmt 14,7 V. Ich persönlich glaube nicht, dass das schnellere laden dem Akku schadet

Allgemein unterscheide ich zwei Nutzungsarten des Akkus:

Normalbetrieb, d.h. wir sind unterwegs :
Der Akku wird durch den EBL252 oder die Solarregler auf bis zu 100% geladen.
(immer auf 100% und dann wieder runter ist zwar nicht gut, über Alternativen hatten wir ja schon gesprochen...Victron Solar)
Und je nach Bedarf entladen

Winterbetrieb :
Akku wird abgeklemmt und von Zeit zu Zeit die Entladung gecheckt und bei Bedarf nachgeladen.
(Ich könnte auch ein Netzteil mit Festspannung 13,5 V anschließen. Dann wäre prinzipiell keine Tiefentladung möglich.
Liontron erlaubt auch so eine Lagerzeit eines abgetrennten Akkus von einem Jahr ohne Nachladung)

Viele Grüße
Kurt

Space hat auf diesen Beitrag reagiert.
Space
Unterwegs mit einem Pepper MEG 2020

Hier ein lesenswerter Beitrag zum Thema Umgang mit Lithiumbatterien, der viele LiFePO4-Aspekte beleuchtet und am Beispiel eines Victron Solarreglers beschreibt, wie er damit seinen Akku bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen lädt.

Unterwegs mit einem Pepper MEG 2020

Hallo,

für mich ist die Bleistellung richtig. Immerhin ist es doch noch eine Ladung von 3,6V per Zelle. LifePo4 Batterien reagieren auch empfindlich auf eine zu hohe Ladespannung. Es macht keinen Sinn über eine Zellspannung von 3,4V zu laden. Die Ladeschlussspannung von 14,4V wird von einer LifePo4 Batterie auch nie erreicht,  da das BMS vorher abschaltet und erst wieder lädt, wenn eine eingestellte Spannung unterschritten wird. Die 14,4V würde die Batterie auch nicht halten, da die Spannung nach dem Laden unter 3,4V per Zelle absinkt.

Eine Erhaltungsladung unter der eigentlichen Ladespannung macht keinen Sinn, da das BMS dieses regelt. Eine dauerhafte Erhaltungsladung von 13,7V ist  für die LifePo4 auch bereits zu hoch und würde sich auf die Lebensdauer auswirken. Da aber das BMS den Eingang so lange blockiert, bis die Spannung unterschritten ist, wirkt sich das nicht aus. Es ist aber dann egal ob eine Spannung von 13,7 oder 14,4V beim Laden anliegt.

Ob man die Batterie teilgeladen lagert ist bei der LifePo4 nicht so wichtig. Für die Lebensdauer ist es wichtiger, hohe und niedrige Spannungen zu vermeiden. So kann man die Zellen nur bis knapp über 3,3V laden und bis zu 2,8V entladen und hat dann noch über 80% der Kapazität, kann aber damit die Lebensdauer stark erhöhen. So macht das z.B. auch Tesla. Bei Bedarf als die Waldbrände in den USA waren, wurde in der Notsituation die mögliche Ladespannung erhöht und die Fahrzeuge konnten damit weiter fahren.

Wenn man sich dann die möglichen 4000 bis 5000 Ladezyklen anssieht, wird so eine Batterie das Leben von einem Wohnmobil überdauern. So gesehen, muss man sich dann keine großen Gedanken darüber machen, wie und wann man die Batterie lädt. Solange man in den Parametern bleibt.

Grüße Michael

 

 

 

 

 

Gelöschter Benutzer, Willi Weinsberg und Space haben auf diesen Beitrag reagiert.
Gelöschter BenutzerWilli WeinsbergSpace

Hallo Michael,

grundsätzlich schützen BMS ja vor Überladung und Tiefentladung der Zellen und sorgen für die gleichmäßige Ladung der Einzelzellen (Cell-Balancing).
Auf Bildern vom inneren Aufbau der Liontron Akkus sieht man, dass jeweils vier Zellen in Reihe geschaltet sind.
Ich gehe mal davon aus, dass das BMS die Ladespannung (14,7 V oder 14,3 V)  direkt auf diese Reihenschaltung durchschaltet und somit 3,7 V bzw. 3,6 V an jeder Einzelzelle anliegen. Wie dabei das BMS das Balancing für die Einzelzellen durchführt,  ist mir nicht ganz klar. Es sind ja wohl keine Einzelzellen-Balancer verbaut.
Bei der vom Hersteller vorgegebenen Erhaltungsspannung (13,5 V bis 13,8 V) würden an den Zellen 3,4 V bzw. 3,45 V anliegen.
Ich werde mal einen Fragenkatalog mit meinen offenen Fragen an den Hersteller mailen. Mal sehen, ob das was zurück kommt.

Grüße
Kurt

Unterwegs mit einem Pepper MEG 2020

Hallo Kurt,

in dem BMS der Liontron Batterie ist ein passiver Balancer, der eine Leistung von 60mA hat. Dabei wird Leistung verbrannt, bzw. es entsteht Wärme. Ein Ausgleich der Zellen findet damit so gut wie nicht statt. Das habe ich verfolgt. Ich habe daher einen aktiven Balancer angeschlossen, der bis zu 5A Leistung hat. Im Bereich von geringem Spannungsunterschied noch 1A. Der aktive Balancer verbrennt auch den Strom nicht. Ist effektiver. Mittlerweile habe ich bis zur 2. Kommastelle die gleiche Spannung.

Ein Ausgleich der Zellen findet daher eher statt, wenn man die Batterie voll lädt, über die normale Spannung. Die Initialladung. Das ist aber im BMS nicht vorgesehen, das muss dann manuell eingestellt werden. Das gibt aber die normale App nicht her. In der Regel pendelt sich das auch durch Lade- und Entladevorgänge ein. Wenn die Zellen gleichmäßig gut sind.

Wie bereits geschrieben, wäre die Erhaltungsladung bereits über der Spannung, die eine Zelle erhalten kann. Zumindest bei meiner Batterie. Es würde dann immer mehr geladen werden, als nötig. Die Frage wäre daher, bei welcher Spannung schaltet das BMS ab und wann wieder ein. Die Spannung von 13,7V sollte bereits ausreichen voll zu laden. Dauert nur etwas länger.

Grüsse Michael

Es liegt zwar beim Laden an jedem Block die gleiche Leistung an. Aber die einzelnen Blöcke die aus parallel verbundenen Zellen bestehen haben eine unterschiedliche Spannung. So erreicht ein Block die Endspannung schneller als die anderen. Dann muss aber das BMS bereits abschalten , damit diese Zellen nicht überladen werden. Daher werden die anderen Zellen nicht voll. Das ist dann die Aufgabe des Balancers, die Leistung von der  fast vollen Zelle bzw. Parallel verbundenen Block, zu den noch leeren zu verteilen. Das bereits beim Laden. Der passive Balancer verteilt nichts sondern verbrennt nur Leistung der volleren Zelle, bzw. parallelen Block.  Und nur bis zu 60mA, fast gar nichts. Der aktive Balancer verteilt die Leistung. Und mit höheren Leistungen.

LSNM hat auf diesen Beitrag reagiert.
LSNM

Hallo Michael,

interessant, auf welche Infos greifst du da zurück ?

Liontron schreibt :
Mit der Zeit kann der Unterschied zwischen den einzelnen Zellen so extrem groß werden, dass, obwohl die Gesamtspannung der Batterie innerhalb der
Begrenzungen liegt, einige Zellen aufgrund von Über- bzw. Unterspannung versagen werden. Deshalb ist ein aktiver Zellenausgleich in allen unseren LiFePO4-Batterien eingebaut.

Aber vielleicht meinen die mit "aktivem Zellenausgleich" die Verwendung eines "passiven Balancers"...

Vielleicht könntest du mal präzisieren welchen aktiven Balancer du wie eingebaut hast ?
Und vielleicht auch noch, wieso ? Hattest du Probleme mit ungleichen Zellen ?
Meine liegen bei 3,394 3,397 3,398 und 3,403, also absolut OK.

Grüße
Kurt

 

Unterwegs mit einem Pepper MEG 2020
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