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SOC wichtiger, als DOD? 1, 2


tillermann am 27 Mär 2018 00:18:24

Hallo Zusammen,

in dieser Studie --> Link ist ab 3.2.1 zu lesen, dass die Entladetiefe für die Lebensdauer / Zyklenanzahl von Lithiumakkus eine weitaus geringere Rolle spielt, als die Höhe der Aufladung (SOC). Wie mir ein Freund versicherte, verfolgen Autobauer genau diese Strategie bei der Ladung ihrer Zellen: Also lieber nicht ganz voll laden und eher entladen. Auch BMW verfährt wohl so und gibt 12 Jahre Garantie auf min. 80% Restkapazität bei seinen Akkus.

Im Gegensatz dazu lese ich bei der Beschreibung der Lithium Batterien von Victronenergy, dass die Vollladung die Lebensdauer dieser Akkus nur geringfügig beeinflusst - bei den Entladetiefen hingegen sind die Auswirkungen ganz konkret dargestellt. Ebenso lese ich hier im Forum, dass die Vollladung eher unproblematisch ist.

Ich bin gerade ein wenig verwirrt und weiss nicht, wie ich mein blaues Baby denn nun am besten pflege. Ein paar Ah muss ich schliesslich nutzen :D mache ich das besser mit den oberen, oder mit den unteren?

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lisunenergy am 27 Mär 2018 06:01:10

Wenn man die richtige Technik hat, sehe ich kein Problem! Systeme gerade bei Winston zeigten enorme Debalancen, wo User ganz bewusst nur bis 13,8 Volt geladen hatten. Sehr wichtig ist eine ordentliche Pflege des Akkus , wo sehr schnell auf Fload geschaltet wird. Bei meinen ersten LiFeYPo4 ist es sogar so, das diese viel zu hoch betrieben werden. Technik gab es 2011 noch nicht. Der aktuelle Test steht noch aus . Wo man enorm aufpassen muss ist die Vermischung verschiedener Zellchemien. Hier werden gern Lithium Oxide mit Phosphaten auf einen Nenner gebracht.

tillermann am 27 Mär 2018 08:20:05

kein Problem womit? Wo der Test noch aussteht: Von wievielen Zyklen seit 2011 ist da dann die Rede? Das mit der Vermischung der Zellchemien habe ich nicht verstanden.

Anzeige vom Forum


lisunenergy am 27 Mär 2018 09:18:51

Kein Problem mit der Volladung des Akkus bei richtiger Ladetechnik. Test mache ich jedes Jahr an meinem Prototypen der noch mit alter Bleitechnik geladen wird.
Der Oberbegriff ist Li-Ion und bei vielen Dingen werden die Eigenschaften vermischt. Selbst unter LiFePO4 gibt es völlig unterschiedliche Eigenschaften!

xbmcg am 27 Mär 2018 11:19:21

tillermann hat geschrieben:...

Ich bin gerade ein wenig verwirrt und weiss nicht, wie ich mein blaues Baby denn nun am besten pflege. Ein paar Ah muss ich schliesslich nutzen :D mache ich das besser mit den oberen, oder mit den unteren?


Dein blaues Baby ist was genau?

LiFePO4 / LiFeYPO4 / Li-Ion Batterien sind sehr unterschiedlich.

Insgesamt stimmt aber die Aussage, dass sie sich im Gegensatz zu Blei-Säure / GEL / AGM Batterien wohler fühlen,
wenn sie nicht randvoll geladen werden.

Nun ist das Thema Randvoll damit nicht spazifiziert. Auch die Akkus im Tablet / Smartphone werden nicht vollgeladen,
100% im Display ist nicht 100% der möglichen Kapazität. Die Ladelogik im Phone begrenzt die Ladung früher.
In älteren Android Systemen konnte man das sogar noch einstellen, ob man maximale Kapazität oder maximale Lebensdauer
haben will.

Blaue Zellen hat Winston nicht, die sind gelb, also vermute ich mal, dass Du was anderes im Einsatz hast.

Aber am Beispiel von Winston:

  • Nennkapazität: 100 Ah
  • Nennspannung: 3,2 V
  • Arbeitsbereich:2.8V-4.0V
  • Dauerentladung: 300A (3C) (Max 15. Min)
  • Imulsbelastbarkeit:2000! A (20C) (max 5 Sek.!)
  • Ladestrom (max.): 300A (3C)
  • Ladespannung : 3,65V
  • Gewicht: 3,5 kg
  • Maße (Länge x Breite x Höhe) : 145x68x220mm, Höhe incl. Anschlussschrauben prismatisch
  • Gewinde: M8
  • Zyklenfestigkeit: 3000(80% DOD)-5000!(70% DOD)
  • Hat auch bei Temperaturen bis -45°C noch über 80% Kapazität!
  • kein Peukert Effekt
  • keine Sulfatierung oder Gasen
  • keine Erhaltungsladung erforderlich

Die Zellen haben einen Arbeitsbereich von 2.8V bis 4V, sie werden auch mit bis zu 4V initialisiert,
was einer Volladung entspricht (16V !). Die Ladespannung im Normalbetrieb ist mit 3.65V angegeben,
das entspricht 14.6V, das deutlich weniger ist - und auch hier wären das die 100% im empfohlenen
Normalbetrieb. Victron stoppt die Ladung bei 14.2V als 100% und macht ein Float bei 13.5V -
entspricht der Zellspannung von 3.55V bei 100% Ladung und 3.375V bei Erhaltungsladung.

In den Anzeigen sind das alles 100% SOC - allerdings in einem Bereich, der eben nicht der maximal
möglichen Ladung entspricht - die Zelle ist dann bei 95-98% geladen und lebt dadurch länger.

Was ich sagen will ist, SOC ist eine Angabe, die man im normalen Betrieb festlegt für die nutzbare
Kapazität und nicht für die absolute Kapazität.

Bei den Winston Zellen ist es meist so, dass sie 20-30% mehr kapazität liefern wenn sie neu sind,
als die Nennkapazität. Wenn man am oberen Endedie 5% abzieht und am Unteren nicht so tief entlädt,
kann man auch tatsächlich die Nennkapazität entnehmen und als SOC Bezugsgröße heranziehen.

tillermann am 27 Mär 2018 12:57:18

Mein Blaues Baby ist der 300Ah SmartLithium Akku von Victrinenergy. Davor das VE.BMS mit Cyrix Li Load 230A und Cyrix Li Charge 120A. Geladen wird hauptsächlich über einen Votronic VCC 1212-90 Booster, der parallel zur Starterbatterie von einer 180A Lichtmaschine versorgt wird. Ansonsten bekommt der Akku seine Ladung von einem IP22 Ledegerät (30A) von Victronenergy.

Letzteres scheint ja alles richtig zu machen und beim Booster ist jetzt ein Schalter zwischen dem D+ Anschluss eingebaut, so dass ich ihn auch wegschalten kann, wann ich will.

Kann man sagen, dass wir uns also doch eher im oberen SOC Bereich, also z. B. Zwischen 40% und 90% aufhalten sollten? Was ist dann an der Studie, die ich in meinem Eröffnungspost verlinkt habe falsch? Das widerspricht sich so krass...

xbmcg am 27 Mär 2018 13:19:32

Die Studie bezieht sich auf Lithium Ionen Batterien 18650 (Notebook Akkus, Tesla, Automobile Anwendungen).
Die Akkus haben auch einen Memory-Effekt, der bei Rekuperation beim Abbremsen, so dass der SOC
nicht sauber über die Spannung ermittelt werden kann. Ist alles noch Neuland.

Für unsere Anwendung eher akademisch interessant.

ducato666 am 27 Mär 2018 17:01:21

xbmcg hat geschrieben:Lithium Ionen Batterien 18650 (Notebook Akkus, Tesla, Automobile Anwendungen)...
Memory-Effekt...


Vorsicht, 18650 bezeichnet nur die Bauform (18,6 × 65,2mm), die gibts in allen möglichen Zellenchemie-Arten. Tesla verwendet zwar aus Kostengründe diese Bauform, die genaue Chemie der verwendeten Panasonic-Zellen (ältere Modelle) oder der "Eigenmarke" (aktuell) ist jedoch unbekannt.
18650 z. B. als LiFeYPO4 --> Link
LiIon hat im Allgemeinen keinen "Memory-Effekt".

xbmcg am 27 Mär 2018 18:25:11

Memory Effect bei Li-Ionen Akkus / LiFePO4 etc.
--> Link

tillermann am 27 Mär 2018 22:41:12

Ich habe grundsätzlich nichts dagegen, wenn es akademisch wird :D
Mir scheint es derzeit noch eine ganz schöne Ungewissheit zu geben - wissenschaftlich genau so, wie praktisch. Verstehe ich gar nicht. Ein paar Jahre Erfahrung gibt es ja nun schon mit Lifepo4 und man braucht ja keine Jahre, um Langzeiterfahrungen zumindest durch schnelles laden, entladen, laden, ... in Form von Zyklen zu simulieren. Warum sagt eine Studie: Nicht voll laden! besser SOC 70%, als 80,90 ofer 100% und in der Beschreibung meines Akkus lese ich: Nicht ganz aufladen verlängert das Leben ein wenig, aber DOD 50% = 5000 Zyklen, DOD 20% = 2500 Zyklen. Das ist genau die gegenteilige Aussage!!! :cry:

W a r u m?

Ich würde mich jetzt also mal eher an die Herstellerangaben halten und zusehen, dass ich mich im oberen Bereich aufhalte. Mein Plan wär also bis SOC 90% zu laden und zusehen, dass ich mal schön über sagen wir mal 35-40% bleibe. Das ist ja schlimmer als Gel, gell?!?

Ich hinterfrags halt nur kritisch. Will Euch nicht auf den Keks gehen. Will nur mein blue baby gut pflegeb. Was ist Eure Ladestrategie?

lisunenergy am 28 Mär 2018 06:15:03

Mir scheint es derzeit noch eine ganz schöne Ungewissheit zu geben - wissenschaftlich genau so, wie praktisch. Verstehe ich gar nich


Wenn man viele Fragen stellt , und für sich selbst und für andere immer die eigene Anwort unmittelbar danach hat,
frage ich mich langsam warum die Fragen immer wieder gestellt werden , wo man die Anwort für sich selbst schon lange gefunden hat ? Die Berichte und die Erfahrungen sind doch mittlerweile so umfangreich und zeigen einen sehr positiven Trend. Man kann jetzt natürlich 20 Jahre warten, aber das Leben ist zu kurz und die Erfahrungen vieler Pioniere überwältigend!
Bei einem chemischen Speicher kann man an alles denken und man steckt nicht drin. Siehe Bleiakku AGM mit Datenlogging und trotzdem nach 2 Jahren defekt !

Gast am 28 Mär 2018 06:39:04

lisunenergy hat geschrieben: ...

Wenn man viele Fragen stellt , und für sich selbst und für andere immer die eigene Anwort unmittelbar danach hat, frage ich mich langsam warum die Fragen immer wieder gestellt werden , wo man die Anwort für sich selbst schon lange gefunden hat ? ?..

!

Die Frage ist gut, vielleicht kommt eine Antwort?

Das ist die gleiche Methode wie beim Internet-Marketing durch Bots für teure Bleibatterien ... erst mal verwirren, dann Wettbewerbsprodukte schlecht machen ... dann die angeblich einzig beste Lösung präsentieren. :D

Aber wer weis das schon?

tillermann am 28 Mär 2018 08:47:27

KudlWackerl:

Den Eindruck kann man bekommen hier. Das finde ich auch. Ich habe eine Studie benannt und mehrfach freundlich versucht, eine Antwort zu bekommen. Es wird in Rätseln geantwortet und ich kann mir das nur so erklären, dass man eben hier im Forum wirklich nicht drin steckt. Das ist auch nicht verwerflich, denn offenbar lernt auch die Wissenschaft noch, entdeckt z. B. plötzlich doch noch einen Memoryeffekt bei Lithiumzellen, stellt fest, dass Vollladungen der Zyklenanzahl abreäglich ist. Hersteller rechnen im Gegensatz dazu vor, dass die Entladetiefe ausschlaggebend ist. Es ist richtig, dass ich die Vorteile von Lifepo4 jetzt nutzen möchte, was der Grund dafür ist, dass ich mir das sehr teure Projekt realisiert habe. In Abstimmung mit meiner Versicherung wohlgemerkt. Auch bei diesem Aspekt, eine Existenzgefährdung durch Bastelei bekam ich hier ordentlich Hohn zu spüren. Gut, dass ich das nicht allzu ernst nehme.

Ich werde meinen Akku in einem Bereich fahren, der von den oberen und unteren Grenzen gebührenden Abstand nimmt und nur gelegentlich auch mal an OVP und UVP gehe, um möglichen Memoryeffekten entgegen zu wirken.

Ich werde mich auch ausserhalb des Forums auatauschen und kann meine Erkenntnisse weiterhin gern einbringen. Und wenn es nur Überlegungen sind oder Schlüsse, die mir womöglich als Antworten auf eigene Fragen ich mir selbst gebe. Meine Antworten sind für mich bisher ohnehin immer sehr Gute :D Denke, es geht da jedem so für sich. Hoffe es zumindest.

Keine Sorge, ich lasse mich von keinem Verkaufsbot vergraulen :P

xbmcg am 28 Mär 2018 12:44:12

Na gut, ich versuch mal eine allgemeinverständliche Antwort:

Zunächst, was ist für uns eigentlich wichtig?
Wir wollen möglichst viel Energie einspeichern und abrufen, ehe eine Batterie tot ist.

Was ist ein Zyklus?
Ein Zyklus is das Entladen einer Energiemenge und das anschließende Wiederaufladen.

Was ist SOC?
SOC bezeichnet der State Of Charge - den Ladezustand bezogen auf die maximale Kapazität einer Zelle.

Was ist DOD?
DOD bezeichnet die Entladetiefe (Depth Of Discharge), also die entnommene Kapazität in Bezug auf die maximale Kapazität.

Was ist die Lebensdauer in Zyklen?
Die Zahl gibt an, wie oft ich eine Batterie laden und entladen kann, bis sie irgendwann die Kapazität nicht mehr aufnehmen kann (normalerweise 60% der Nennkapazität bei Blei-Säure, 80% bei LFP)

Was bedeutet 3000 Zyklen bei DOD 30% bei einer 100Ah Zelle?
Die Zelle wird 3000 mal um 70Ah entladen und anschließend wieder geladen. Die Energiemenge entspricht 3000 * 70Ah = 210kAh

Was bedeutet 2000 Zyklen bei DOD 20% bei einer 100Ah Zelle?
Die Zelle wird 2000 mal um 80Ah entladen und anschließend wieder geladen. Die Energiemenge entspricht 2000 * 80Ah = 160kAh

Was bedeutet 5000 Zyklen bei DOD 40% bei einer 100Ah Zelle?
Die Zelle wird 5000 mal um 60Ah entladen und anschließend wieder geladen. Die Energiemenge entspricht 5000 * 60Ah = 300kAh

Durch diese Angaben kann man sich ausrechnen, wie oft ich die Batterie nachladen kann und welche Energiemenge da umgesetzt wird, bis sie nur noch 80% der Nennleistung hat.
Je weniger ich entnehme, um so häufiger kann ich theoreisch nachladen. Dadurch dass sich die Zyklenzahl stärker erhäht als die Energiemenge bedeutet das, dass weniger tiefe
Entladungen die Batterie weniger belasten und die Lebensdauer erhöhen. Diese Angaben haben aber nichts mit den anderen Parametern zu tun.

Auswirkungen auf die Lebensdauer haben zusätzlich:
- die Betriebstemperatur
- die Lade / Entladeströme
- die Lagerspannung
- der Ladezustand SOC bei dem die Batterie gelagert wird oder benutzt wird

  • Für die Lagerung wird ein SOC von 40% als optimal angegeben.
  • Temperaturen über 30°C verkürzen die Lebensdauer
  • Ständige Volladung verkürzt die Lebensdauer
  • Hohe / niedrige Zell-Spannungen verkürzen die Lebensdauer
  • Laden unter 0°C verkürzt die Lebensdauer
  • ständige Erhaltungsladung verkürzt die Lebensdauer
und so weiter. Es ist keine quantitative Aussage da, um wieviel die Lebensdauer jeweils verkürzt wird,
also wie signifikant diese Bedingungen sind.

Auch die DOD ist ein theoretischer Wert, da keiner im realen Leben erst dann wieder nachlädt, wenn die Batterie so weit
wie gewünscht entladen ist. Im realen Betrieb wird die Batterie sehr wenig entladen und mit Solar wieder aufgeladen,
Zyklentiefen sind zwischen 1Ah und 40Ah bei einer 100Ah Batterieim WoMo Einsatz, und das unter verschiedenen Temperaturen,
an manchen Tagen werden mehrere flache "Zyklen" durchlaufen (Solarregler, B2B Lader...), aber auch wochenlang gar keine,
wenn das Fahrzeug im Winterlager ist und kein Solar nachlädt.

Wie kann man sich nun der Lebensdauer nähern.

Nehmen wir an, Ihr verbraucht um die 50Ah / Urlaubstag, Ihr seid 100 Tage im Jahr unterwegs, die Energiemenge ist dann 5000Ah,
300000Ah / 5000Ah = über 60 Jahre Lebenserwartung der Batterie. Bei 200 Tagen Nutzung wären das über 30 Jahre, bei 300 Tagen über 20 Jahre.

Ihr seht wo das hinführt. Vermutlich wird die Batterie 10-15 Jahre halten, da sie ja noch hohen Temperaturen ausgesetzt wird,
ständig vollgeladen wird und so weiter.

lisunenergy am 28 Mär 2018 13:08:48

Nein es geht darum das es Fragen gibt, die vom Fragesteller in kürzester Zeit selbst beantwortet werden.
Entweder ich habe eine Frage oder ich habe eine Antwort!
Beides passt irgendwie nicht! Das ist jetzt auch nicht persönlich zu werden !

Gast am 28 Mär 2018 14:09:26

Hallo xbmcg,

danke für diese Zusammenfassung, gab ein Plus dafür.

lisunenergy am 28 Mär 2018 14:30:23

Dabei muss man aber feststellen, das nicht die Ladeentspannung entscheident ist sondern auch berücksichtigen das ein LiFePo4 Akku mit kleinem Strom auch schon bei 13,8 Volt Rand voll wird. Hat man hohe Ströme ist es wiederum anders . Das ist also nicht so einfach und wird in den wissenschaftlichen Abhandlungen die ich verlinkt hatte genau erklärt . Das daran auch unheimlich geforscht wird sieht man bei Victron. Hier sind immer wieder neue Update zu verzeichnen. Zu sagen das ist das richtige Gerät kann man weiterhin nicht sagen ! Warum ? Schaut Euch doch einmal die Ladeentspannung der einzelnen Lifepo4 bei Votronic an. Dort ist das gesammte Spannungsspektrum vorhanden. Ich sage nach wie vor : 14,2-14,4 Volt und in Kürze auf Fload oder Abschaltung.
Test am Akku mit permanenter höher Spannung hat bei mir noch keinen Einfluss.
Das 2. sind unterschiedliche Balancer, wo man auch hier nichts verallgemeinern kann.

andwein am 28 Mär 2018 17:49:07

tillermann hat geschrieben:...in dieser Studie ist ab 3.2.1 zu lesen, dass die Entladetiefe für die Lebensdauer / Zyklenanzahl von Lithiumakkus eine weitaus geringere Rolle spielt, als die Höhe der Aufladung (SOC). Wie mir ein Freund versicherte, verfolgen Autobauer genau diese Strategie bei der Ladung ihrer Zellen:

Drei Punkte fallen mir auf: Ich zitiere aus der Studie 3.2.1:
Das Lebensdauerende tritt beispielsweise nach Teil 4 der DIN 43539 „Akkumulatoren; Prüfungen; Ortsfeste Zellen und Batterien“ bei Unterschreiten der Speicherfähigkeit auf weniger als 80 % der Nennkapazität ein
1. ein missverständlicher Satz, nach meiner Interpretation will der Autor sagen: wenn die Kapazität (trotz Ladung) nur noch 80% erreichen kann, tritt die Phase EoL ein.
2. Die Studie redet in diesem Teil von "automotiv" Anwendungen, das ist nicht unbedingt zyklisch.
3. Die Studie bezieht sich auf eine DIN von "ortsfesten Zellen"
Grundsätzlich sind die Ladesysteme der Hersteller von "automotiven!" Anwendungen (für den Laien Startbatterien auf Bleigrundlage) grundsätzlich auf 80% Ladung ausgelegt. Siehe 14,1V oder für Blei/Silber 14,5/14,6V und sind nicht temperaturkompensiert.
Das alles hat direkt erst einmal nichts zu tun mit zyklischen Anwendungen (Versorgerbatterie) die für die Aufbauversorgung eines Womos zur Auswahl kommen sollten. Für zyklische Anwendungen gelten andere Ladespannungen als für "automotive" Anwendungen. Beleg hierfür sind die Laderichtlinien vieler guter Hersteller. Datenblätter von Lieferanten sind mit Vorsicht zu lesen. Nicht immer sind die Daten 1:1 vom Hersteller bzw. der Herstellersprache!
Nur meine Auslegung, Gruß Andreas

seppr am 28 Mär 2018 23:07:30

Ich will nicht gegen die akademische Betrachtungsweise argumentieren. Sie trägt auf längere Sicht zum Verständnis bei wenngleich sie erst einmal verwirrt.

Aber xbmcg hat sehr schön dargestellt, dass meine Lithiumbatterie bei meiner üblichen Belastung vielleicht 50 Jahre, wohl aber sichere 15-20 Jahre leben wird. Damit wird sie mich wohl überleben.
Und ich werde es wohl auch nicht mehr persönlich erleben, wenn sie wegen etwas zu hoch eingestellter Volladung einige Jahre früher als möglich nur noch 160 statt 200 AH aufnehmen kann.

Für mich hat das vermutlich NULL Bedeutung und die Erben meiner Lithiumbatterie sind mir heute wurscht.

Sepp

tillermann am 29 Mär 2018 00:02:24

Vielen Dank xbmcg! Das war wirklich eine sehr schöne Antwort, die Vielen weiterhelfen wird. Du machst einen Parameter für den realen Betrieb fest: Die Batterie wird immer voll geladen und kann nicht auf die gewünschte Tiefe entladen werden.

Genau das habe ich bei mir anders umgesetzt. Ich habe begonnen beim Generator. Da ist jetzt eine 180A Lichtmaschine drin - mehr ging nicht in meinem X250 Ducato. Auf Solar verzichte ich komplett. Das B2B Ladegerät (das bereits im Standgas mit laut BMV Batterie Monitor 87A lädt bis zur hier empfohlenen Spannung von 14.2V) kann ich jederzeit während der Fahrt ausknipsen und dann sind Starter- und Aufbaubatterie galvanisch getrennt, die Ladung ist beendet und es setzt sogleich die Entladung ein. Ich kann also ganz exakt steuern, wie voll geladen wird und wie tief im Grunde auch. Ein sehr dicker Tagesverbrauch ist in einer Stunde nachgeladen, ein Sparsamer in 30 Minuten.

Diese Konstellation war die Voraussetung für meine Frage. Womo steht wenn es nicht in Betrieb ist im Hof und ich habe vom Bett aus Empfang zum BMV. Totale Kontrolle also und die Möglichkeit, meinen Akku auch tatsächlich sehr genau im von mir definierten Ladezustand zu halten.

Immer noch verstehe ich die Gegensätzlichkeit der Aussagen der genannten Studie und jene meines Akkuherstellers nicht. Einer von beiden liegt doch offensichtlich daneben. Dass die Vermeidung von Vollladung und kompletter Entladung gut für die Zyklenanzahl ist, verstehe ich. Ich meine irgendwo bei Victron - womöglich in der Bedienungsanleitung zum BMV oder der Victron Connect App - gelesen zu haben, dass das System einen Zyklus zählt, wenn die Batterie auf SOC 60% oder weniger entladen und dann auf 90% oder mehr wieder geladen wurde - oder andersrum. Daraus lese ich, dass ich mich besser in einem Bereich höherer Ladestände aufhalten sollte, als in den Tieferen. Also wenn ich in der Regel z. B. 60% des Akkus nutzen will, von 90%-30% bleibe. Gemäß der genannten Studie, wär wohl 70% - 10% eher richtig. Will ich beide Meinungen berücksichtigen, wäre 80% - 20% die richtige Wahl.

xbmcg, in welcher Ladezustand-Bandbreite würdest Du Deinen Akku bewegen, wenn Du ihn ohne Zwänge steuern könntest - vielleicht auch noch unter dem Aspekt des in diesem Thread aufgezeigten Memory Effektes bei Lithium Akkus?

lisunenergy am 29 Mär 2018 09:30:38

--> Link

Ganz speziell die schöne Arbeit des Links .

andwein am 29 Mär 2018 11:10:48

tillermann hat geschrieben:..... dass das System einen Zyklus zählt, wenn die Batterie auf SOC 60% oder weniger entladen und dann auf 90% oder mehr wieder geladen wurde - oder andersrum.

Manchmal verwirrend, aber:
60% SoC heißt dass die Batterie zu 60% ihrer Kapazität geladen ist, also 40% entnommen wurden (falls sie vorher zu 100% voll war)
60% DoD heißt dass die Batterie auf 60% ihrer Kapazität entladen ist, also 60% entnommen wurden (falls sie vorher zu 100% voll war)
Seriöse Hersteller messen die angegebenen Zyklen nach IEC 896-2, was Folgendes bedeutet: 1 Zyklus entspricht einer 60%-iger Entladung bei 20°C und einem Entladestrom der einer 10-stündiger Entladung (also C10) entspricht.
Die DIN Norm zur Laborprüfung von Antriebsbatterien ist die DIN EN 60254-1:2006-01. Sie geht von einer Entladetiefe bis 80% aus.
Diese Normen gehen aber von Bleibatterien aus!!!!!!!
Für LiFePO4 ist meiner Meinung nach eine Bandbreite von SoC 90-95% auf SoC 15-20% absolut vertretbar. In Einzelfällen kann man drüber oder drunter gehen, dass ist halt einer ihrer Vorteile.
Gruß Andreas

lisunenergy am 29 Mär 2018 12:05:44

Ich denke viele nehmen den LiFePo4 Akku und wollen diesen wie ein Bleiakku behandeln. Das funktioniert überhaupt nicht und entsteht dadurch , das man denkt der Akku benötigt ja auch 14,0-14,6 Volt. Jetzt geht man davon aus, das ein voller Akku nicht gut für die Lebensdauer ist, und versucht jetzt irgendwie den Akku nicht voll zu lassen, oder erst gar nicht voll zu laden. Liest man sich in die Eigenschaften des LFP Akkus ein, wird man feststellen, das weder der Innenwiederstand noch die Spannung zu Rate gezogen werden kann. Auch der Peukertwert ,der ja keiner ist, wird mit aktuell 1,05 angegeben. Vor 2 Jahren war er noch 1,1 und vor 5Jahren 1,0 . Das selbe beim Ladewirkungsgrad.
Nimmt man mal die Spannung so kann man schön sehen, das bei der Ruhespannung keine Aussage zu treffen ist.
Jetzt kommt ein weiterer Punkt.
Der Akku wird durch die Ruhespannung die ja irgendwo bei 13,4 Volt liegt auch mit kleinen Strömen Rand voll . Es dauert halt länger. Hat der Akku die Sättigung erreicht schnellt die Spannung in kürzester Zeit nach oben, wenn man das Ladegerät so einstellen würde. Laut Spannung müsste der Akku ja aber noch nicht voll sein ! Das selbe gilt für den Battmonitor.
Um den Akku nutzen zu können, geht man heute davon aus, die Spannung auf einen Wert anzuheben, wo dieser wirklich voll ist. Dies ist der Wert von 3,5 Volt pro Zelle. Damit der Akku nicht zu lange dort verweilt, nimmt ein LiFePo4 Laderegler die Spannung wieder runter. Einige Geräte schalten danach ab.
Wie man jetzt automatisch auf 80% kommen möchte, muss mir mal einer erklären !

xbmcg am 29 Mär 2018 12:08:29

Nach obiger Darstellung für einen Ladezyklus:

Entladung unter 60% und ladung über 90%

ist nichts weiter gesagt, als dass eine kleine Entladung z.B. von 1% und anschließender Vollladung kein zählbarer Zyklus darstellt im Sinne
"Lebenserwartung 5000 Zyklen". Man muss ja irgendwo eine Annahme treffen, wann der BMV etwas als Zyklus identifiziert und zählt, um so
den SOH zu schätzen (State of health). Es müssen also mindestens 30-40% entladen und anschließend geladen werden, um den Zähler hochzusetzen.

Nun zu Deiner Frage.

Du hast ein BMS mit Balancer. Diese arbeiten meist in einem sehr engen Spannungsband am oberen Ende (Top-Balancing). Auch die Ladetechnik
und die Solarcontroller sind darauf ausgelegt, die Batterie immer voll zu laden.

Es gibt BMS, die es anders machen (REC z.B., das eine einstellbre Ladehysterese hat - sie unterbricht den Ladestrang und schaltet ihn erst wieder zu,
nachdem die untere Grenze unterschritten wurde). Das würde aber bedeuten, dass das BMS nicht nur passiv sich um das Balancen kümmert und als
Sicherung arbeitet, um im Notfall die Batterie zu trennen, bevor eine Zelle durchgeht - sondern aktiv im Normalbetrieb das Laden / Entladen steuert.
Meist will man das aber gar nicht haben. Normalerweise überlässt man das Laden den spezialisierten Ladereglern und überwacht mit dem BMS
nur die Einhatung der Parameter (Zellenüber-/ unterspannung und Zelldifferenz).

Du kannst Dein BMV als Charge Relay programmieren und eine Hysterese vorgeben, die ein Laden erst wieder erlaubt, wenn die Batterie Spannung
oder der SOC einen eingestellten Wert unterschreitet und bei einem oberen Wert die Ladung wieder abschaltet. So kannst Du den Ladezustand in der
Mitte halten - macht aber im Normalfall keinen Sinn, denn Du willst ja dass die Batterie voll ist wenn Du sie brauchst. Das Problem hierbei ist der
langsame Drift wenn Du Dich nur auf den errechneten SOC beziehst und nicht die Ladespannung berücksichtigst zur Synchronisation.

Ich nutze die Logik "Charge Relay" um die Lima und die alte Ladetechnik aufzuschalten, wenn die Batterie zu weit entladen ist damit sie
schneller wieder voll wird, im Normalfall überlasse ich das Laden der Solaranlage und dem Quattro Laderegler wenn der Generator läuft,
die alten Ladegeräte und Lima laden nur die Startbatterie.

Ich weiß, dass es ungünstig ist, die LiFeYPO4 immer voll zu laden, ich habe dieLadung bei 14V begrenzt, float liegt bei 13.5V - was in etwa 95%
SOC entspricht und habe die Balancer entsprechend programmiert, dass sie bei Float nichts mehr machen. Dieses Programm wird genutzt,
wenn ich die Anlage aktiv benutze - wenn das Fahrzeug abgestellt wird, wird die Batterie getrennt und nicht mehr geladen / entladen.

Dieser Zustand ist mit den LiFeYPO4 Zellen für mehrere Monate problemlos, da die Zellen eine sehr geringe Selbstentladung haben.
Wenn Du für das Überwintern doch lieber Erhaltungsladen willst, dann stell den Solarregler auf 13.0 - 13.2V ein für Absorption / Float.
Die Zellen ruhen dann bei 3.25 - 3.3V und sind in etwa bei 50%. Aber eigentlich ist das nicht nötig.

xbmcg am 29 Mär 2018 12:25:17

In der Praxis wird man lieber eine kleinere Batterie einsetzen, die möglichst immer voll ist
und einen Großteil ihrer Kapazität nutzen, auch wenn man in Kauf nimmt, dass sie damit
nicht die höchst mögliche Lebenserwartung erreicht.

Die Alternative is eine Doppelt so teure und schwere Batterie herumspazieren zu fahren und nur
im mitleren Bereich zu nutzen um die Lebenserwartung auszureizen.

Finanziell ist das ein Nullsummenspiel, die erste Variante ist halb so teuer, lebt aber vielleicht
nur halb so lange. Wenn die Batterie hin ist, ersetzt man sie durch eine neue. Man ist aber
leichter unterwegs.

Die 2. Variante liefert bei Bedarf eine viel höhere Kapazität - wenn man vom Laderegime abweicht,
dafür fährt man viel Gewicht unnötig herum, die Anschaffung ist teuer und die Überwachung anstrengend.
Wenn trotz allem die Batterie mal defekt ist, muss man mehr Geld für Ersatz investieren.

Du musst das Ganze im größeren Zusammenhang sehen.

lisunenergy am 29 Mär 2018 12:56:45

Bis jetzt sieht es ja bei meiner Anlage und zu hohen Spannungen sehr gut aus ! Wenn der Akku 10 Jahre lebt bin ich glücklich. Hält er 15 Jahre und länger dann ist es
genial . Die kalendarische Alterung bei Lithium würde hier auch noch nicht berücksichtigt! Diese schlägt nämlich meistens eher zu , wie die mögliche Zyklenzahl.

MountainBiker am 29 Mär 2018 13:33:47

Hallo,

betrifft zwar Lithiumpolymer Akku, aber in einer Studie zu Mobiltelefonakkus habe ich mal gelesen, das bei einen Betrieb innerhalb der Parameter (also, keine Überhitzung, Überladung,...) die Zyklenzahl nur einen geringen Einfluss auf die Lebensdauer hatte, diese wurde größenteils vom Produktionsdatum bzw. dem Alter bestimmt. Darum ist bei diesen Akkus auch sehr wichtig auf das Produktionsdatum zu achten.

MfG

MountainBiker

lisunenergy am 29 Mär 2018 13:46:16

So ist es ! Gerade die Tests in Prag mit über 100000 Teilzyklen belegen dies .

vpower am 29 Mär 2018 19:20:42

Ich versteh hier zwar nicht allzuviel aber ich weiß das man einen großen Akku im Winter nicht sinnlos herum kutschiert.
im winter ist Tägliche verbrauch 30-40 AH ohne solar
im sommer 20 -25 AH mit solar
Damit ich im winter wenigstens nur einmal die Woche mein moppel rausholen muss brauch ich schon ne 160 AH
im sommer würde ne 50 ah reichen

Welche ist nun die richtige
ich werde es mal im sommer mit Lagerungs ladekurve von votronic versuchen da wird der Akku auf 70% gehalten
zwischendurch wird die Spannung anghoben zum ballancieren
so würde ich das was ich hier gelesen habe in die praxis umsetzen
Kann man das so angehen

lisunenergy am 29 Mär 2018 20:54:32

Ladetechnik für LiFePO4 kaufen und fertig ! Alles andere macht wirklich keinen Sinn .

tillermann am 30 Mär 2018 00:08:47

Ich möchte mich bedanken für die Diskussion und den Input. Für mich ist das Fazit aus der o. g. Studie, den Herstellerangaben und den Erkenntnissen hier, dass ich meine Batterie in der Regel in einem Bereich zwischen 30% und 80% Ladung halten werde. Wenn ich das Womo nicht nutze, entlade ich auf 40% und trenne die Batterie komplett. Hier und da Lade ich sehr langsam komplett und entlade sehr langsam komplett. Weil die Studie sagt, dass die (Teil-)Zyklen für die Alterung schon die Hauptrolle spielen, scheint das für mich bei meinen Reisegewohnheiten optimal zu sein und ich hoffe, dass ich 15 Jahre Freude an meinem Akku haben werde. Denn das ist doch der Deal. Auf jeden Fall stelle ich nach wenigen Wochen mit meinem neuen Victron Akkus jetzt schon fest, dass diese Technik nicht vergleichbar ist mit Bleiakkus. Vielleicht lag das aber auch an der minderwertigen Erstausrüstung in meinem Carthago. Ich bin mir sicher, durch undefiniertes Laden den Akku schnell tot gemacht zu haben. Zu viel zu voll geladen. Das passiert mir nicht noch einmal. In 15 Jahren wissen wir alle mehr. Ich habe ein sehr gutes Bauchgefühl ;D Danke nochmal und schöne Ostern!

lisunenergy am 30 Mär 2018 06:58:23

Würde ich nicht machen. Stell Dir vor ein Balancer hat eine Macke und entläd die Zelle stärker. Du bekommst es nicht mit bis diese Zelle auf 0 geht.

geralds am 30 Mär 2018 09:20:28

tillermann hat geschrieben: Für mich ist das Fazit aus der o. g. Studie, den Herstellerangaben und den Erkenntnissen hier, dass ich meine Batterie in der Regel in einem Bereich zwischen 30% und 80% Ladung halten werde.


Und wie soll das praktisch aussehen? Wie sollen die 30% bzw. 80% Ladung ermittelt werden?

Gruß Gerald

Gast am 30 Mär 2018 11:33:03

Ein spannender Faden.

Dadurch ist mir aufgefallen, dass für den Votronic Solarregler MPP duo digital unterschiedliche Beschreibungen existieren. In einer wird bei Schalterstellung 1 oben und die restlichen 3 unten, die Haupt- und Erhaltungsladung mit jeweils 13,9 V angegeben und in der zweiten bei gleicher Schalterstellung, die Hauptladung mit 14,6 V und die Erhaltungsladung mit 13,6 V.


--> Link

--> Link

Ist ja doch ein erheblicher Unterschied, auch bei den Zeiten.

Weiß da wer Genaueres?

Richard57 am 30 Mär 2018 12:19:30

Hallo,

Der erste Link ist Stand 2017,der Zweite 2014!
Votronic hat anscheinend eine ganze Menge an dem Teil umprogrammiert!
Ist natürlich schlecht,daß sie das nicht sauber nach außen dokumentiert haben!

Meinen MPP habe ich im Dezember 2015 gekauft,der hat schon die Neuere!

Gruß Richard

Gast am 30 Mär 2018 12:43:17

Hallo Richard,

danke für die prompte Antwort, klingt plausibel.

Woher hast du die Jahreszahlen? Ich habe mir, weil ich Ähnliches vermutete, die Augen aus dem Kopf geschaut, aber nichts gefunden.

Richard57 am 30 Mär 2018 12:48:34

egocogito hat geschrieben:Woher hast du die Jahreszahlen? Ich habe mir, weil ich Ähnliches vermutete, die Augen aus dem Kopf geschaut, aber nichts gefunden.


Steht ganz unten drittletzte Zeile.

Gast am 30 Mär 2018 13:56:06

Habe offenbar Tomaten auf den Augen, danke.

tillermann am 31 Mär 2018 03:21:38

Hoi nochmal,

keine Zelle kann unter 2,5V gehen, ohne dass ich das mitbekomme.

Mein BMV zählt mit und ich habe die Spannung zur Kontrolle auch noch. Warum sollte ich den Akku nicht im Bereich von 30-70 % Ladung halten können?

Gelegentlich mache ich einen kompletten Zyklus über die gesamte Kapazität. So sollte es doch funktionieren.

tillermann am 31 Mär 2018 03:37:22

Gestern fuhr ich in Ulm mit 38% Ladezustand los. Kurz nach dem Bodensee hatte ich 75% Ladung und habe das B2B Ladegerät an dieser Stelle mitten während der Fahrt weggeschaltet. Die Weiterfahrt bis kurz vor Mailand hat 10% Ladung gekostet, weil die Kinder Eine DVD geguckt hatten, der Kompressorkühli noch zu tun hatte, und und und. Nach dem Abendessen hatten wir etwas weniger, als 65%. Es ist halb Vier. Der Hund hat mich gerade geweckt und wir haben jetzt 62%. Morgen (also heute) lade ich wieder bis 75%. Ich drehe mich jetzt aber erst noch einmal um und schlafe weiter. Das Wetter spielt leider nicht so richtig mit. Aber ich werde die Eier in der Sonne glänzen sehen ;)

Gast am 31 Mär 2018 06:31:02

Machst du Urlaub oder fährst du Batterie bedienen? :lol:

Viel Sonne, Alf

lisunenergy am 31 Mär 2018 08:22:00

Hoi nochmal,

keine Zelle kann unter 2,5V gehen, ohne dass ich das mitbekomme.


Das haben schon viele gedacht ! So was passiert in einiger Zeit wo man nicht mehr den Akku so kontrolliert wie am Anfang !
Bei mir war es der Wechselrichter.

geralds am 31 Mär 2018 08:23:16

egocogito hat geschrieben:Hallo Richard,

danke für die prompte Antwort, klingt plausibel.

Woher hast du die Jahreszahlen? Ich habe mir, weil ich Ähnliches vermutete, die Augen aus dem Kopf geschaut, aber nichts gefunden.


Auf der letzten Seite, ganz unten, z.B. "Copyright VOTRONIC 02 /14"

Gruß Gerald

tillermann am 31 Mär 2018 08:29:51

Das gehört beides untrennbar zusammen :D

tillermann am 31 Mär 2018 13:27:57

Mein Akku kann mit keiner Zelle unter 2,5 Volt gehen, ohne dass ich es mitbekomme. Ich bekomme eine SMS, wenn es soweit ist.

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