LiFePo4 Ladeoptimierung und Lebensdaueroptimierung - wie die Solarlader und Booster einstellen ?

35 AntwortenNeuester Beitrag am 14. August 2022 um 8:50

paulfaehrtThemenstarteram 21. Juni 2022 um 12:41

Gute Akku-Lebensdauer und gute Kapazitätsnutzung: Wie sollten die Ladegeräte - Solarlader, Booster, Zusatzpanel mit eigenem Mpptlader- dazu eingestellt werden?

Problem: Unser Camper ist auch Alltagsfahrzeug und steht im Freien. Der 100/20 lädt den Akku über 14V bei der Einstellung Ladeschlussspannung 14,4 und Erhaltungsspannung 13,8. Damit ist der Akku immer - auch ungenutzt im Winter - bei 100%, die Liontron App zeigt häufiger OV (Overvoltage). Die Lebensdauer des Akkus wird damit wohl wesentlich verkürzt.

Zum Thema habe ich folgenden Beitrag im Forum gefunden und ich denke über eine Umsetzung nach:
https://www.motor-talk.de/.../...-trotz-13-v-lifepo4-t7110184.html?...

Der Rat ist, kurz gefasst: nur mit 3,45V/Zelle laden, also 13,8V insgesamt, um die Zellen nicht zu stressen. Bei niedrigen Ladeströmen/Solar werden die Akkus dennoch voll geladen. Daher bei Nichtgebrauch nur mit 3,33V entspr. ungefähr 13,3V laden.

Wie setze ich das gut mit meinem Equipment um?
* Liontron 200Ah LiFePo4,
* Victron smartsolar 100/20 mppt,
* Votronic Booster 1212-50, und
* für das Faltpanel ein MPPT Laderegler Tracer3906BP,
* Solarpanele 240Wp fix, 200Wp Faltpanel.
* Gelegentlich CTEK 10A mit 13,6V Dauerstrom zum Nachladen.
Die festverbauten Panele sind ständig angeschlossen.
Booster oder Faltpanel werden nur bei Bedarf aktiviert und sind auf Ladeschlussspannung 14,4V eingestellt.
Stärkste Verbraucher, aber eben nur unterwegs: Wasserkocher, Fön, Kühlschrank, 2 EBikes.

Wie erreiche ich, daß der Akku bei nur max 13,8V gehalten wird, was lt.obigem Thread wohl ein gesunder Wert ist? Ist es ok, dazu auch die Ladeschlussspannung auf 13,8V einzustellen? Welche Nachteile folgen?

Der oben zitierte Thread empfiehlt, die Akkus bei 90% zu halten, nicht darüber. Wie ist das zu schaffen, wenn bei langsamer Ladung mit 13,8V auch 100% erreicht werden? Bei längerem Nichtgebrauch auf 13,3V umstellen?

Ist es eine Möglichkeit, die festverbauten Panele abzuhängen, oder leiden sie wenn sie nicht ständig angeschlossen sind, z.B. wegen Überhitzung?

Wie seht Ihr die Situation, habt Ihr Tipps?

35 Antworten

navec am 12. August 2022 um 13:11

Zitat:

@Espresso schrieb am 12. August 2022 um 10:01:25 Uhr:

Zitat:

@navec schrieb am 12. August 2022 um 08:50:08 Uhr:

Ok, das Schaudt ist demnach, m.E., gar nicht für eine eigenständige Ladung von LiFe geeignet. Steht ja dort auch.
Es verhält sich schlichtweg nur wie ein Netzteil mit hoher Festspannung.

@navec

Deine Meinung klingt für mich etwas engstirnig (nicht bös gemeint).
Die Victrons sind sicher nicht schlecht, haben aber auch ihre Schwächen.

Wenn man die komplette Ladestrecke betrachtet und Deine Betrachtungsweise zugrunde legt,
verhält sich das 230V-Netz am Eingang zum Victron ebenso

Zitat:

@Espresso schrieb am 12. August 2022 um 10:01:25 Uhr:

Zitat:

@navec schrieb am 12. August 2022 um 08:50:08 Uhr:

wie wie stumpfe Festspannungsnetzteile

Dann folgt die "Lade-Logik" des Victron für den Ausgang zum Akku.
Was das Victron kann, tut der Akku von @reidi mit seinem BMS.
Ich habe in dem Manual gelesen, dass der Akku zwingend ein eigenes BMS haben muss.

Wenn der Akku das nun hat, halte ich es für völlig vernünftig,
ein offensichtlich in diesem setup gut funktionierendes System weiterhin zu benützen.
Aus ökologischer und ökonomischer Sicht.
Neue, gewiss wünschenswerte bluetooth-Optionen hin oder her.

Warum jetzt unnötig Elektro-Schrott generieren?

Logisch, dass beim Austausch von Komponenten dann wieder ein sinnvolles Zusammenspiel
in geeignetem Setup gefunden werden muss.

Nicht bös gemeint, aber das was du zu den 230V AC geschrieben hast, die gewöhnlich jedes einfache Netzteil speisen, hat mit dem um was es hier geht ca gar nichts zu tun.

Alle Netzladegeräte sind letztendlich Wandler, welche die 230VAC am Eingang in eine andere Spannungsform und eben auch in eine andere Charakteristik wandeln.

Zitat:

Was das Victron kann, tut der Akku von @reidi mit seinem BMS.

Nein, und wenn man die LiFe-Einstellung des Schaudt-Gerätes betrachtet, nicht mal annähernd.
Das was @reidis Ladegerät-BMS-Kombination macht, haben früher sogenannte "Automatik"-Lader drauf gehabt:
Die konnten bis zu einer bestimmten Spannung laden und schalteten dann die Ladung komplett ab. Zwar besser als die völlig ungeregelten "Eisenschweine", welche Bleibatterien zum Kochen bringen konnten, aber eben nicht ansatzweise eine sogenannte IUoU-Charakteristik, wie sie heute selbst viele günstige Kleinlader praktizieren.

Zitat:

Ich habe in dem Manual gelesen, dass der Akku zwingend ein eigenes BMS haben muss.

Du hast aber vermutlich nicht gelesen, dass es sich um ein programmierbares BMS handeln muss.
Mit einem normalen BMS oder mit einem BMS welches auf Standardwerte der Überspannungsauslösung eingestellt ist, ist die Art der Ladung durch das Schaudt-Gerät für längere Zeit definitiv nicht ok. Die Gründe hatte ich genannt.

Das Ganze hat nichts mit Victron zu tun und es hat auch nicht damit zu tun, dass ein Victron per Bluetooth bedient werden kann.

Das Schaudtgerät agiert in der LiFe-Einstellung wie ein schlichtes Festspannungsnetzteil.
Übliche Ladegeräte, wozu auch andere als Victron gehören, laden auch LiFe-Batterien mit einem Programm, welches aus Hauptladung, zeitlich begrenzter Absorptionsphase und anschließender Erhaltungsphase mit abgesenkter Spannung besteht, der sogenannten IUoU-Charakteristik.
Beim Schaudt gibt es dagegen quasi nur eine Hauptladung mit unbegrenzter Absorptionszeitdauer und genau das (ständig 14,4V) ist bei etwas längerer "Einwirkdauer" schlecht für die Lebensdauer von LiFe-Batterien.

@reidi hat Glück im Unglück, dass seine LiFe-Batterie über ein programmierbares BMS verfügt, was definitiv nicht jede LiFe-Batterie mit BMS hat.
Dadurch (indem er den Standardwert verändert hat) kann er verhindern, dass bei üblicher Überspannungsauslösung eines BMS, also ca erst ab mehr als 14,5V, keine schädliche Dauerladung mit hoher Spannung durch die bedenkliche LiFe-Einstellung seines Ladegerätes erfolgt.

Klar, er kann das so lassen und durch die Einstellung der Überspannungsauslösung auf 13,8V bekommt er sicher eine bestimmte Teilladung ohne Gefahr der Überladung hin.
Nur ist das, was er da mit seinem BMS veranstaltet, keineswegs die Regel, weil eben kaum jemand so ein ungeeignetes Ladegerät verwendet und eher wenige Leute LiFe-Batterien mit programmierbaren BMS haben dürften.
Von daher ist sein Ratschlag, darum ging es ja die ganze Zeit, die Ladung der LiFe-Batterie mithilfe des BMS zu regeln, für die meisten Fälle unpassend.

Ein Ratschlag für die Allgemeinheit kann daher m.E. nur lauten, sich in jedem Fall ein Ladegerät zu kaufen, welches wirklich (und ohne zusätzliche Regelungen und Bedingungen), allein dazu in der Lage ist, eine LiFe korrekt zu laden.
Das BMS ist normalerweise nur dazu da, die LiFe-Zellen vor außergewöhnlichen Bedingungen zu schützen und die Balancingaufgabe zu übernehmen.
Zur Laderegelung ist ein BMS normalerweise nicht da oder hast du das schon mal gelesen....

egn am 12. August 2022 um 19:30

Ich kann navec hier nur zustimmen.

Richtige LiFePO4 Ladegeräte laden bis zu einer bestimmten Gesamtspannung, normal max. 3,60 V/Zelle und schalten dann komplett ab. Geladen wird dabei eher mit hohen Strom oberhalb von 0,3C. Da gibt es nicht mal mehr eine Erhaltungsladung, denn mit hoher Dauerspannung über 3,33 V/Zelle werden die Zellen weiter geladen und altern dann rasant (siehe Grafik die ich weiter oben gepostet habe). Dieses Verfahren ist vorwiegend für den Vollzyklen Betrieb gedacht, wie z.B bei Elektrofahrzeugen.

Die dazu passenden BMS beschränken üblicherweise die Gesamtspannung auf 3,60 V/Zelle, lassen aber für das Top-Balancing eine höhere Einzelzellenspannung zu. Wird eine dieser Grenzen überschritten werden die Lade MOS-FET sofort hochohmig und außer einem kleinen Leckstrom geht nichts mehr in den Akku. Sind Verbraucher angeschlossen sinkt die Spannung sofort wieder und wird eine bestimmte Schwelle unterschritten und die Lade MOS-FET werden wieder freigeschaltet. Die Verbraucher sehen keine Unterbrechung.

Natürlich kann man argumentieren, dass das BMS alles regelt und man also mit eine Konstantspannungsnetzteil einfach laden kann. Dies hat aber meiner Meinung zwei Nachteile:

Man hat nur die einfache Sicherheit durch das BMS. Fällt dieses durch irgendeinen Fehler aus, z.B wenn ein MOS-FET durchlegiert, dann ist die LiFePO4 Batterie ungeschützt und Zellen können Überladen werden. Wenn das auch bei LiFePO4 nicht so schlimm ist, dass gleich ein Brand ausbricht, so können Zellen giftige Flourverbindungen ausgaßen, oder zumindest geschädigt werden.
Die Zellen werden bei jedem Ladevorgang auf die höchste zulässige Spannung geladen und auf dieser gehalten. Dies eschleunigt die kalendarische Alterung deutlich, so dass die Zellen schon nach wenigen Jahren unbrauchbar sind. Deshalb LiFePO4 Batterien mit maximal Spannung auch nicht für den Notstromversorgung geeignet. Da haben Einige schon viel Lehrgeld bezahlt.

Aus diesem Gründen ist es bei Anwendungen (Wohnmobil/Wohnwagen, Solarspeicher, ...) mit Teilzyklen und geringen Ladeströmen von PV üblich, programmierbare Ladegeräte zu verwenden, und bei der Absorptionsspannung nicht über 3,45 V/Zelle, oder gar nur 3,40 V zu gehen, die Absorptionszeit deutlich zu verkürzen, oder gar auf Null zu setzen. So werden die Zellen nicht dauernd auf 100 % geladen, und vor allem nicht dort gehalten. Die Ladeerhaltung stellt man auf 3,33 - 3,35 V/Zelle ein.

Bei BMS mit Top-Balancing muss man trotzdem gelegentlich auf die Balancer Spannung laden, damit die Unterschiede zwischen den Zellen nicht zu groß werden. Einig BMS bieten hier als Alternative aktives Balancing ab einer bestimmten einstellbaren Spannung, od3r ab einer bestimmten Spannungsdifferenz an.

Dadurch dass man mit den Ladegeräten unter der zulässigen Spannung bleibt, hat man nicht nur einen zweiten Schutzwall, sondern reduziert auch den Stress bei hoher Spannung.

Ob das für einen selbst passt muss jeder für sich entscheiden. Aber bei LiFePO4 Batterien ist wie bei Blei die Lebensdauer stark von der Nutzung abhängig. Das BMS schützt nur vor groben Fehlern, aber nicht vor übermäßiger kalendarischer Alterung durch dauerhaft hohen SOC, verursacht durch dauerhaft hohe Ladespannung.

Espresso am 13. August 2022 um 7:38

@navec

es war und ist doch völlig unbestritten, dass es geeignetere Ladetechnik gibt.
Das musst Du nicht immer wiederholen, denn Du rennst offene Türen ein.

Die vorhandene Technik funktioniert offensichtlich. Warum jetzt unnötig Elektroschrott produzieren?

Zitat:

@navec schrieb am 12. August 2022 um 13:11:51 Uhr:

@reidi hat Glück im Unglück, dass seine LiFe-Batterie über ein programmierbares BMS verfügt, was definitiv nicht jede LiFe-Batterie mit BMS hat.

Es gab (als Analogon) auch geeignetere Zugfahrzeuge für Deinen Eriba und Du hast Dich
dennoch für einen Kompromiss entschieden.
War das nur Glück im Unglück, dass Dein Auto trotzdem fuhr?

schönes Wochenende!

navec am 13. August 2022 um 8:36

Zitat:

@Espresso schrieb am 13. August 2022 um 07:38:28 Uhr:

@navec
es war und ist doch völlig unbestritten, dass es geeignetere Ladetechnik gibt.
Das musst Du nicht immer wiederholen, denn Du rennst offene Türen ein.

Die vorhandene Technik funktioniert offensichtlich. Warum jetzt unnötig Elektroschrott produzieren?

Zitat:

@Espresso schrieb am 13. August 2022 um 07:38:28 Uhr:

Zitat:

@navec schrieb am 12. August 2022 um 13:11:51 Uhr:

@reidi hat Glück im Unglück, dass seine LiFe-Batterie über ein programmierbares BMS verfügt, was definitiv nicht jede LiFe-Batterie mit BMS hat.

Es ging mir nicht darum, zu beurteilen, ob diese Art der Laderegelung bei @reidi klappt oder nicht. Wenn das für ihn reicht, ist es für ihn auch nicht notwenig, sich geeignetere Ladetechnik an zu schaffen.

Es ging darum, dass er einen Ratschlag gegeben hat, mit dem ich eben nicht einverstanden bin:

@reidi:

Zitat:

Du kannst doch im BMS die obere Ladegrenze der Zellen einstellen

Diesem Ratschlag, der bei @reidi für seine Zwecke reichen mag, sollte man m.E. generell nicht folgen, zumal eben die meisten gar kein programmierbares BMS besitzen werden, mit dem das möglich wäre.

Erst danach ist er damit heraus gerückt, dass sein Ladegerät für LiFe nur eine Festspannung anbietet und daher ohnehin nichts wirklich regelt.
Mir ist eigentlich, außer jetzt bei dem Schaudt, aus dem Stand kein weiteres Ladegerät mit LiFe-Eignung bekannt, welches nichts weiter macht, als mit Festspannung in Höhe der Ladeendspannung zu laden.

Allgemein sollte man davon ausgehen, dass geeignete Ladetechnik für LiFe vorhanden ist oder gekauft werden sollte und dass man ein "normales" BMS in der Batterie hat, welches nur die üblichen Sicherungsgrundfunktionen beherrscht und daher nicht programmierbar ist.

Zitat:

Es gab (als Analogon) auch geeignetere Zugfahrzeuge für Deinen Eriba und Du hast Dich
dennoch für einen Kompromiss entschieden.
War das nur Glück im Unglück, dass Dein Auto trotzdem fuhr?

Passt nicht so ganz......einen Eriba Puck L mit einem Allrad-Yeti zu ziehen, geht, auch in Relation zu den meisten anderen Gespannen, schon ziemlich gut.

Das ist für den Eriba Puck L in etwa so, wie ein Victron bei den Ladegeräten.😁
Zudem habe ich nicht dazu geraten, dass nach zu machen.

Die Laderegelung einer LiFe-Batterie über die Veränderung eines Notabschaltwertes des BMS und eine Festspannungsquelle zu realisieren, wäre ca so, als wenn ich den Puck L mit einem Smart ziehen würde.
850kg sind vermutlich beim Smart nicht vorgesehen, geht eventuell aber auch....nur würde ich dazu ebenfalls nicht raten.

LiFePo4 Ladeoptimierung und Lebensdaueroptimierung - wie die Solarlader und Booster einstellen ?

35 Antworten

Ähnliche Themen

Ähnliche Themen