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Warum ist der Ladezustand bei LiFePO4 so schwierig ?


lisunenergy am 16 Mär 2018 20:13:53

Es gibt immer die Diskussion wie man die Akkus läd. Geht man nur bis 13,8 Volt ,14,0 Volt ,14,2 Volt oder gar auf 14,4 Volt.?
Macht es Sinn schon eher zu balancieren oder geht man davon aus, das erst nach Sättigung ein Balancing stattfindet. Also alles über 3,6 Volt pro Zelle.
Fakt ist, das man mit kleinem Strom, den Akku auch mit 13,8 Volt so gut wie Rand voll bekommt. Durch das 2 Phasenplatteau ist aber eine Spannungsdifferenz extrem klein. Auch der Innenwiederstand nützt nichts ! Das ist übrigens ein ganz großer Unterschied zu anderen Lithium Chemien . BMS Systeme die auf Spannungsdifferenz arbeiten, haben es sehr schwer einen Unterschied zu erkennen, da im mittleren Ladezustand die Spannung fast gleich ist, obwohl von Zelle zu Zelle einige Ah fehlen können. Eine schöne wissenschaftliche Arbeit hänge ich da mal mit an --> Link
Mein Fazit über die Jahre ist daher eine kürzere Volladung bis Sättigung und ein Ladegerät,welches die Spannung auf 13,4-6 Volt absenken lässt. Mit dieser Methode habe ich beste Akkuzellen bis jetzt erreicht. Systeme die nur im unteren SOC rumbalancieren weisen teilweise extreme Ungleichgewichte auf. Warum das so ist,ist in der oben genannten Arbeit sehr gut zu erkennen. Die Bezeichnung dort ist LFP für unsere Akkus.
Diese Erfahrungen sind persönliche Erfahrungen in der Praxis an vielen Zellen.

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xbmcg am 17 Mär 2018 13:56:51

Balancen macht nur Sinn an den Enden, wo die Zellspannung überproportional zur Ladung steigt oder fällt.
Da machen wenige Prozent Ladung einen relativ großen Spannungssprung aus. Ab 3.5V Zellspannung
laüft die Zelle recht schnell weg und muss eingebremst werden, bis die anderen den Ladezustand
erreicht haben. Die meisten Balancer arbeiten in dem Bereich, manche messen zusätzlich den Ladestrom
und gleichen nur aus, wenn ein Ladestrom fließt.

Das Bottom Balancing ist eher unüblich, aber es gibt BMS, die auch das beherrschen. Ziel ist eher das "retten"
der Zelle, damit sie nicht zu tief entladen wird, falls die anderen Zellen noch genug Saft haben.

Manche Bastler nutzen das Bottom Balancing, um für alle Zellen einen unteren Ladezustand zu definieren und
schalten das Laden ab, wenn die erste Zelle einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Ich halte das für suboptimal.

kintzi am 17 Mär 2018 21:42:02

Was wäre dann optimal ? Dank u. Gr. Richi

Variophoenix am 17 Mär 2018 22:11:02

lisunenergy hat geschrieben:Es gibt immer die Diskussion wie man die Akkus läd. Geht man nur bis 13,8 Volt ,14,0 Volt ,14,2 Volt oder gar auf 14,4 Volt.?

Mein Fazit über die Jahre ist daher eine kürzere Volladung bis Sättigung und ein Ladegerät,welches die Spannung auf 13,4-6 Volt absenken lässt.


Was verstehst du unter kürzerer Volladung bis Sättigung? Bei welcher Spannung ist die Sättigung?

13.4V geht bei mir nicht da wegen der gemessenen Verluste die Regler bei Belastung nicht mehr die volle Leistung vom Solar durchlassen. Bei 13.6V schon.

aigle am 18 Mär 2018 10:07:42

Hallo

Würde mich auch interessieren habe meinen Ladeboster bzw Solarladeregler auf 14,4 V eingestellt

Gast am 18 Mär 2018 10:38:34

Die Antwort kann euch pauschal keiner geben, weil (wenn man von gleichen Zellen ausgeht) es auf das verwendete BMS ankommt. Die Dauerspannung muss so gewählt sein, dass das BMS bei einem Viertel der Spannung je Zelle gerade nicht balanciert.

Die Ladesschlussspannung leicht darüber, wenn man balancieren will.

Ob man nach jedem Zyklus balanciert oder vielleicht nur in zeitlichen Abständen, sollte man nach eigenem Gutdünken oder nach Hersteller Empfehlung entscheiden.

Grüße, Alf

flaumi am 18 Mär 2018 10:56:35

Servus Leo,
deine Einstellungen habe ich auch so (14.4).
bin gespannt auf die Gebrauchsanweisung von lisunenergy -
bekomme mein "Gerät" wahrscheinlich am Dienstag per Spedition.
wobei lisunenergy auf jede meiner Fragen relativ rasch antwortet - ein super Service sag ich!!

lg
flaumi - freetown

lisunenergy am 18 Mär 2018 15:45:05

Hallo René,


Ich rate Dir auf mindest. 14,2 Volt zu gehen. Dies ist sehr wichtig für den BMV Abgleich .Die Victron MPPT Regler arbeiten sehr gut, und schalten sehr schnell zurück. In der Einstellung „Benutzerdefiniert „ gehe auf 14,5 Volt für 1 Stunde aller 15 Tage. Funktioniert bei mir perfekt !

biauwe am 18 Mär 2018 17:33:10

Mein neuer LiFePO4 100 Ah Akku schaltet bei >14,6 V ab.
Baugleich mt --> Link

xbmcg am 19 Mär 2018 09:18:02

kintzi hat geschrieben:Was wäre dann optimal ? Dank u. Gr. Richi


Float nicht höher als 13.5V, das reicht zum Volladen.
Bulk/Absorption so niedrig wie möglich, aber so dass die Balancer ab und zu ihre Arbeit verrichten können.

Bei meinem BMS kann ich das einstellen. Hab die Schwelle für den Landstrom auf 14.0V (sehr selten im Einsatz,
Absorption auf die kürzesze Zeit eingestellt, beim Quatro ist das 1 Stunde)
und für den Solarregler auf 13.8V Absorption, 5 Minuten + 13.5V Float gesetzt (da werden die Zellen jeden
Tag hinkommen).

Aber Du kannst es ja selbst ausprobieren und die Spannung nach und nach absenken / dabei den BMV und Ah
im Auge behalten. Du wirst sehen, da sind wirklich nur sehr wenig Ah weniger im Vergleich zur 14.4V / 14.6V
Abschaltung, den Stress kann man den Zellen ersparen.

biauwe am 19 Mär 2018 11:08:58

xbmcg hat geschrieben:Float nicht höher als 13.5V, das reicht zum Volladen.


Wenn das so ist, warum laden LiFePO4-Ladegeräte dann bis zu 14,6 V?

Braucht man nicht auch ein Spannungsgefälle zum Laden?
Und ist davon nicht die Stromstärke mit abhändig, mit der Geladen wird?

Variophoenix am 19 Mär 2018 11:11:23

Ja das kann ich bestätigen. Wegen den paar Ah lohnt es sich nicht bis 14.4V zu gehen. Wichtig ist einfach auch das eine sofortige absenkung auf weniger 13.6V stattfindet. Denn die Zellen ruhen nicht so gerne im Oberen Bereich.

xbmcg am 19 Mär 2018 13:03:37

biauwe hat geschrieben:Wenn das so ist, warum laden LiFePO4-Ladegeräte dann bis zu 14,6 V?

Braucht man nicht auch ein Spannungsgefälle zum Laden?
Und ist davon nicht die Stromstärke mit abhändig, mit der Geladen wird?


Die 14.6 sind für die Bulk/Absorption Phase. Sie laden so hoch weil

1.) sie es nicht besser können (Nutzung AGM / GEL Ladeprogramm)
2.) manche billige, feste Balancer so programmiert sind, dass sie erst ab 3.55V (14.2V) anfangen zu arbeiten

Das ist dann wieder ein Henne-Ei Problem.

Die Balancer Hersteller produzieren die Balancer so, dass sie mit normalen Blei-Säure Ladegeräte funktionieren
(erst ab 14.2V anfangen und bei 13.6 / 13.8V Float nicht mehr balancen - was dem AGM / GEL Programm
der Standard-Ladegeräte entspricht. Die Ladegeräthersteller wiederum die Kennlinie nicht so weit absenken,
wie eigentlich nötig, damit die Balancer der anderen Hersteller noch funktionieren.
Sonst kommt der Kunde und beschwert sich, dass beim Lithium Lade-Programm die Zellen driften mit seinem
billigen Balancer.

Wenn Du einstellbare Balancer hast, dann kannst Du sie entsprechend programmieren und wenn die Ladetechnik
es erlaubt, dann kannst Du eine schonendere Einstellung wählen. Wenn nicht - ist auch nicht schlimm.
Dann erreichen Deine LiFeYPO4 eben nicht 5000-6000 Zyklen, sondern nur 3000-4000 mit einer verbleibenden
Kapazität von 80%. Damit kann man auch gut leben - Du wirst es erst nach 5-10 Jahren merken.

Dann ist die Garantie / Gewährleistung eh schon abgelaufen.

Was das Spannungsgefälle angeht, Jein. Die LiFeYPO4 sind so niederohmig, dass selbst bei 13.5V sehr hohe
Ladeströme fließen und die letzten paar Prozent sehr schnell erreicht werden, höhere Spannung ist immer
besser, aber sie fällt über die Ladekabel und dem Ladegerät ab, die Batterie juckt das wenig.

Die Zellspannung steigt danach recht schnell an, ohne dass sehr viel mehr an Kapazität eingeladen wird.

biauwe am 19 Mär 2018 13:54:39

xbmcg hat geschrieben:Die 14.6 sind für die Bulk/Absorption Phase. Sie laden so hoch weil

1.) sie es nicht besser können (Nutzung AGM / GEL Ladeprogramm)
2.) manche billige, feste Balancer so programmiert sind, dass sie erst ab 3.55V (14.2V) anfangen zu arbeiten


Ich hab nichts über Standardladegeräte geschrieben!
Sondern LiFePO$-Lader: --> Link

xbmcg am 19 Mär 2018 14:08:40

Da musst Du den Hersteller fragen. Das ist ein Bulk charger,
der eine Strombegrenzung hat und mit Timer abgeschaltet wird.
Sie nennen den Lithium Charger, weil er 50A kann.

Hat mit Lithium erst mal wenig zu tun. Er hat weder Eingänge für das BMS noch
lässt er sich auf die verschiedenen Lithium Technologien einstellen.

14.6V entsprechen einer Zellspannung von 3.65V, was 100% SOC entspricht.
Für Initialladung oder als externes Ladegerät ist das OK, für den Dauergebrauch
würde ich nicht immer bis 100% laden lassen.

lisunenergy am 19 Mär 2018 14:46:16

Also ich kann nach vielen Jahren und völlig höher Spannung noch kein Einbruch feststellen. Wichtig ist eine schnelle Abschaltung auf Fload. Bei 12 und 24 Volt sehe ich die Probleme nicht so. Bei Spannungen von 48 Volt und mehr ist es viel wichtiger .

biauwe am 22 Mär 2018 12:18:46

Hier noch mal ein Foto eines Users:

Bild

Mal auf die max. Spannung achten auf dem Foto.

PS.: alle meine Solarregler haben intern eine Temperaturüberwachung. Die Ist unabhängig vom Fühler für den Akku und regelt auch die Spannung.
Welcher Solarregler hat denn sowas nicht?

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