Moin,
ich habe auch mal ein wenig gegoogelt, hier eine 100Ah Natriumbatterie für 366.- €, mit sehr spärlichen Daten und recht durchwachsenen Kriterien:
--> Link
Volker
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Neues zum Thema Natrium-Akku 1, 2, 3, 4
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Wie meinst du das? Die 100 A max werden am BMS liegen, wobei ich ja eine Na-Batterie niemals mit BMS bauen würde. Heltec-Balancer und fertig. Die arbeiten ausserdem mit Differenzspannung und müssen nicht angepasst werden auf die Zellchemie. Vom Preis ist das Ding interessant. Bedenken hätte ich mit der Spannung über die Entladung, wie oben schon angemerkt. Die stabile Spannung ist ja eine der grossen Stärken von LFP, auch wenn sie das Ermitteln des Ladezustands erschwert. Gruss Manfred Warum kein BMS? Wie löst du die OVP? Erst mal verlass ich mich auf die Bleiumgebung, also auf stabile Ausgangsspannungen der Ladegeräte. Probleme bei LFP fangen bei 4 V an, ergibt 16 V für die Batterie. Blei ist da längst tot und stinkt das Womo zu. Bei Na wären das sogar 18 V. Vorausgesetzt natürlich, die Spannung verteilt sich gleichmässig auf die Zellen, aber dafür sorgt ja der Aktivbalancer. Bei weniger zuverlässigen Systemen wie Lichtmaschinenbetrieb verbaue ich zusätzlich passive Leistungsbalancer, die bei 3,6 V aufmachen und ein paar A über Leistungswiderstände verbraten. Den Hardcorefall (durchlegierter Solarregler, volle Panelspannung) löse ich mit TVS-Dioden. Manche möchten unbedingt ihre Batterie schützen und der Rest der Womo-Elektrik ist ihnen völlig egal, da ist wegschalten eine gute Idee. Bei mir ist es aber umgekehrt. Vorteil ist eine sehr zuverlässige Batterie. Ausserdem weniger Übergänge und Widerstände. Es gibt eine gewisse Querschnittsparanoia in Wohnmobilforen, aber mit den Leiterbahnen und Halbleitern scheinen viele kein Problem zu haben. Könnte man über Relais lösen, machen aber die wenigsten. Gruss Manfred Hier gibt es einen Testbericht (Laden/Entladen) vom verrückten Deutschen im australischen Busch --> Link Die Zell-Spannung steigt/fällt im Test relativ linear zwischen 3,95 und 1,5 V. Vermutlich wird die Wohnmobilelektik nicht mit Spannungen über 4x4=16 V zurechtkommen und die EBLs werden unter 4x2,5= 10 V (Schaudt 10,5% V) abschalten. Daher müssten diese Grenzwerte in den Einstellungen des BMS festgelegt werden und schränken dann die Nutzbarkeit des Natrium-Ionen-AKKUs im Wohnmobil auf die Hälfte seiner Gesamtkapazität ein. Ich sehe es vorläufig wie Manfred:
Helmut
Natürlich geht es auch mit Manfreds Methoden ohne BMS, da die Ladegeräte im Wohnmobil ohnehin nicht über 16 V laden (sollten) und bei 10 V schaltet bei den meisten Fahrzeugen die Wohnmobilelektrik ab. Aber die Einschränkung auf etwa die Hälfte der Gesamtkapazität bleibt, oder ? Helmut Da gibt es Wege drum herum. Ein Step-up-step-down-Regler mit ausreichend großem Eingangsspannungsbereich könnte die Spannungs-Grenzbereiche des Akkus nutzbar machen. Für kleine Ströme kein Problem, für WR-Nutzer eher nicht finanzierbar. Vielleicht gibts auch bald Wechselrichter, die mit diesen Eingangsspannungen klar kommen (technisch kein Problem, müsste halt jemand bauen) und dann läuft halt der ganze Aufbau auf 230 V - auch eine Möglichkeit. bis denn, Uwe Es bleibt aber die Frage offen wo diese Natrium Technologie für Wohnmobilanwendung besser ist als die Lithium. Kurz gefragt: Warum soll jemand umrüsten? In fünf Jahren kann das anders aussehen, aber da gibt es meiner Meinung nach auf Lithium Basis erfolgversprechendere Entwicklungen. Gruß Andreas
So in etwa waren auch meine ersten Gedanken als ich die Spannungskurve gesehen habe. Eine Batterie aus 6 oder mehr Zellen, passendes Inverter-BMS für 230V und Step-Down Regler für die 12V Verbraucher. Dann müsste aber auch noch die Lade-Infrastruktur angepasst werden. Entweder auch über den Umweg Step-Up Wandler (mit den entsprechenden Herausforderungen) oder über komplett neue Ladegeräte. Solar, Booster, Netz - da käme je nach Ausstattungswunsch einiges zusammen. Bei den aktuellen Preisen und Daten (Gewicht, Volumen, Ladeeffizienz, Spannungslage, Preis usw.) hat die LiFePO4 für den WoMo Einsatz in den allermeisten Fällen mM nach noch weit die Nase vorn. Ich bin aber sehr gespannt was die Zukunft bringen wird - vielleicht übersehen wir ja eine elegante Lösung.
Victron Wechselrichter sind mit einer Eingangsspannung von 9,5V - 17V angegeben. --> Link Jetzt müsste man natürlich noch wissen wie viel so ein Natrium-Akku einbricht wenn der Wechselrichter ihn mit hohen Strömen belastet oder ob er genau so stabil liefert wie eine LiFePO. Hubert
Natürlich Andreas, wer schon Lithium hat, wird diese Technik vermutlich noch jahrelang nutzen (können) und braucht nicht umrüsten. Wer aber noch einen Bleiklumpen im Wohnmobil spazierenfährt, der könnte statt LiFePO4 auch einen Natrium-Akku in Betracht ziehen, nicht zuletzt auch wegen der (wenn auch immer noch eingeschränkten) Lademöglichkeit unter Null Grad (-10 - 0 Grad max. 0,20 C). Helmut Klar kann man alles irgendwie hinbiegen. Aber warum sollte man das tun, wenn es mit LFP eine nahezu perfekte Lösung gibt? Es gibt eine andere Lösung, die ich mir mal überlegt hatte, und für die ist Na aufgrund des linearen Spannungsverlaufs und der Tiefentladefähigkeit viel besser geeignet als Li. Das ist ein "passiver Solarakku". Beispiel: grosses Balkonkraftwerk, 1200-2000 Wp. Kleiner Wechselrichter, auf den Bedarf abgestimmt, 3-500 W. Der Akku mit für die Panel-Leerlaufspannung hinreichender Zellenzahl sitzt ohne Elektronik-Schnickschnack parallel zu den parallel geschalteten Panels. Dann überlegt mal, was dann passiert. Kann man auch in klein bauen, z.B. um beim Camping das Mobiltelefon aufzuladen. Gruss Manfred
Hallo Hubert, die Off-Grid-Garage" hat im oben verlinkten Video bei 11:44 angekündigt, in Kürze eine 12V/50 Ah Sodium-ion Batterie von Muller Energy zu testen (Laden/entladen 10 A/ max. 50 A) - der Händler soll selbst damit "not very happy" sein. Schaun ma amal :juggle: Helmut Hallo Andreas,
ich denke, das Hauptargument für Natrium statt Litium ist die Verfügbarkeit der Rohstoffe und die Umweltbelastung bei deren Gewinnung. Viele Grüße Jürgen
Deshalb umrüsten? Wenn ich aber schon einen Li-Akku habe, werde ich nicht auf Natrium umrüsten um die Umwelt zu retten. Helmut Hallo Helmut,
Na-Akkus werden mMn nicht entwickelt, um schon vorhandene und funktionierende Anlagen zu ersetzen, sondern für neue Anlagen oder auch als Ersatz für defekte. Und ich vermute auch, die primäre Zielgruppe sind nicht mobile Speicher, sondern (riesige) stationäre Speicher für "dunkel und windstill". Viele Grüße Jürgen Hauptzielgruppe werden Fahrzeugbatterien sein, was sich allerdings hervorragend mit Stationärspeichern ergänzt, wenn man (einheitliche) Module wechselt. Gruss Manfred Hallo Manfred,
ist bei Na-Akkus die Kapazität pro Gewicht nicht zu gering? Viele Grüße Jürgen
Das ist noch so, aber die Entwicklung schreitet schnell voran und wie die Lage in 2 bis 3 Jahren aussieht, weiß man nicht. Die Kapazität pro kg ist zwar für mobile Anwendungen sehr wichtig, nicht aber für stationäre Großspeicher. Bei stationären Großspeichern kommt es vor allem auf den Ersatz von den knappen und teuren Metallen Li, Co und Mangan an, bei denen vor allem China und Russland die Hand darauf haben und die Möglichkeit zum Hochscalieren. Bei stationären Großspeichern spielt aber auch die gelegentliche spontane Selbstentzündung von Li-Ionen-Batterien eine Rolle. Da in solchen Großspeichern Zehntausende Einzelbatterien verbaut werden, ist es nur eine Frage der "großen Zahl", bis trotz geringer Wahrscheinlichkeit doch mal ein einzelner Akku abfackelt und alle anderen Batterien mit entzündet. Das wäre die perfekte Katastrophe. In D gibt es schon Großspeicher mit Li-Ionenbatterie. Das ist aus Sicherheitsaspekten, ökonomischen wirtschafts- und sicherheitspolitischen Gründen der reine Irrsinn. Das sind reine Ideologie-Projekte und wie bei jeder Ideologie fehlt der rationale Verstand. Angesichts der gegenwärtig angespannten Weltlage kann es ganz schnell mal passieren, dass der Westen bzw. D von diesen Metallen für Li-Batterien großräumig abgeschnitten wird und die geringe Eigenproduktion an diesen wird für wichtigere Anwendungen als Autobatterien benötigt. Die Na-Ionen-Batterie wäre ein Ausweg aus diesem wirtschaftspolitischen Schlamassel, da die benötigten Rohstoffe in großen Mengen und billig zur Verfügung stehen.
Aber auch das geht einfacher als mit neuer bzw. umzustellender Ladetechnik. z.B. könnte man ja ein Hybridsystem mit der alten Bleibatterie und Li bauen, dann ist die Temperaturproblematik weg. "JuergenBerkemaier" ich denke, das Hauptargument für Natrium statt Litium ist die Verfügbarkeit der Rohstoffe und die Umweltbelastung bei deren Gewinnung. Ja, das denke ich auch, aber das wird in den nächsten Jahren im Bereich 100-500Ah Versorgerbatterien bestimmt noch nicht geschehen. Aber Forschung sollte ergebnisoffen sein und deshalb ist die Forschung OK, aber das gilt auch für andere Technologien wie die Sauerstoff Ionen oder Eisen/Luft -Batterie. Ich bin gespannt, Gruß Andreas
Hallo Hubert, hier ist ein Entladetest einer 1,5 V Sodium-Zelle vom Australier --> Link mit 0,2 - 0,5 - 1 und 3 C. Im kleinen Fenster ist ein LiFe-Akku zum Vergleich. Bei einer Nutzung im Wohnmobil wird man nur die Hälfte der Kapazität nutzen können, da 3,95 V zu hoch sein werden und 1,5 V natürlich zu tief, denn ich würde nicht höher als 3,7 V (x4 = 14,8 V Akkuspannung) laden und bei 2,6 V (x 4 = 10,4 V Akkuspannung) schaltet meist die Womo-Elektrik ab. Helmut Wenn ich so drüber nachdenke, ist aber die Kompatibilität mit Blei perfekt: die Uralt- Balkenanzeige funktioniert noch, die Wahl des Ladeprogramms ist völlig Wurscht, und selbst die Nutzbarkeit der halben Kapazität ist der Bleikunde gewöhnt. Wenn man sie so baut, dass sie nach ein paar Jahren unvermittelt aussteigen, ist der 1:1-Ersatz perfekt. Gruss Manfred Manfred, dein pointierter Beitrag ist mir ein + wert! :lol: Helmut, danke für die links zu den Videos. Ich habe mir zum ersten mal Videos von dem Australier angesehen - sehr locker und unterhaltsam! Hubert
Wie man an seinem Englisch hört ist es vermutlich ein Deutscher in Australien und er ist ein wenig crazy ;) Helmut Nicht nur vermutlich - isser auch. Und er muss Oettinger Bier trinken. Deshalb hab ich ihm bei dem Zerlegevideo von der LiFePO4 Zelle auch ein gscheits Giesinger hingestellt Moin, toller Typ, macht Spaß, ihm zuzuhören (erinnert mich ein wenig an Christoph Maria Herbst :) ) Er hat ja noch jede Menge andere Videos auf Lager: --> Link Das reicht erst mal für die nächste Zeit.. Volker Moin, die schönen Grafiken des Australiers haben es mir angetan, und ich habe mir dann den Tester (EBC-A20, ca. 100.-€) bestellt, und inzwischen bekommen. Das ist tatsächlich ein sehr vielseitiges und empfehlenswertes Gerät, Anschluss an den PC ist problemlos (Win 11), und das Teil funktioniert! Kleines Manko: Lüfter etwas störend, und 5A max. Ladeleistung. Hier ein (wieder mal sehr unterhaltsamer!) Test des Australiers: --> Link Volker Moin, gestern sind tatsächlich die 4 75Ah-Natriumzellen angekommen: Habe ein 120er JBD-BMS aus meiner Wühlkiste angeschlossen, und die Parameter ein wenig verändert (noch lange nicht vollständig): Es funktioniert anscheinend, bringt fürs WoMo aber erst einmal keinen Mehrwert. (Inzwischen gibt es aber auch schon ein 200A-Na-BMS bei Ali). Es fängt schon mit den Ladegeräten an, die meisten bringen die höhere Spannung nicht. WR werden auch nicht funktionieren (kam noch nicht zu Testen) Jetzt entlade ich gerade, das dauert: Ich spiele noch weiter... Volker Moin, wie bekommt man eigentlich Fotos nebeneinander? Danke für Tipps! Volker
Hallo Volker, du hast Recht, ich sehe derzeit auch noch keinen Mehrwert von Natriumzellen im Womo. Selbst wenn du Ladegeräte auf eine höhere Ladespannung einstellen kannst (z.B. Victron im "Benutzerdefinierten Modus"), kann es sein, dass nicht alle Verbraucher Freude mit einer Spannung von fast 16 V haben. Wie willst du das regeln? Spannungswandler?
Ob der WR fast 16 V nimmt, wird sich herausstellen, er wird aber vermutlich spätestens bei 11,5 V abschalten, auch wenn der Akku dann noch nicht tiefentladen ist. Mit Natriumzellen im Womo fährt man eben derzeit Spannungsbereiche durch die Gegend, die man nicht oder nur mit Zusatztechnik ausreizen wird können. Fürs Zeigen und als Motivation zum Weitermachen ein "Guter" :daumen2: Helmut
Overvoltage 3,95 V und Hardware Protection 3,9 V passt z.B. noch nicht zusammen ..... Helmut Helmut, danke für den Hinweis! Die gesamten Hardware-Parameter habe ich noch vernachlässigt. Mir ging es erst mal darum rauszufinden, ob das JBD für diesen Zweck verwendbar ist. Mal sehen, was mit Buck-Boost-Wandlern noch machbar ist :) Volker Man könnte so einen Akku mit einem kleinen Buck/Boost quasi wie eine Efoi verwenden. Mit niedrigem Strom den Hauptakku voll halten, um dessen Standzeit zu erhöhen. Wenn die Zellen billig genug sind, könnte man da auch recht hohe Kapazität vorhalten. Laden dann halt wie üblich über Solar, LiMa und Landstrom. Billiger als ne Efoi auf jeden Fall :D bis denn, Uwe Moin, so ein Teil hatte ich mir mal zugelegt: --> Link Momentan entlädt der Akku noch: Die Grafik der App ist z.T. nicht gut geeignet: die schmalen "Balken" ändern sich ab ca. 40% überhaupt nicht mehr: Volker Hallo, Mal eine Dummi-Nachfrage: Warum nicht 6 Zellen und dann 24V? Ich weiß, es gibt wohl kein entsprechendes BMS (außer man überlistet es, indem man z. B. an 2 Zellen je 2 Anschlüsse hängt). Für 24 V gibt es schon viel wie Wechselrichter, Ladegeräte etc.. Und von 24 auf 12 V zu reduzieren dürfte nicht so sehr das Problem sein? Solar wird ja auch oft mit 24 V gemacht (aber da kann ich mich irren)? Gruß Klaus Hallo Volker. Den einzigen vernünftigen Einsatzzweck sehe ich im Parallebetrieb mit einem LifePo4 Accu. Als Hybrid der besonderen Art. Auch wenn du nur 50 % der Natriumaccus nutzen kannst. Hast du über einen grossen Temperaturbereich eine Saubere Stromversorgung mit weniger Gewicht als mit eien Bleihybrid. Und mehr Gesamtkapazität hast du auch nicht damit wie bei Blei. Und durch die steile Kennlinie wäre der Anteil des Natrium Accus an der Stromversorgung linear über den Arbeitsbereich der LifePo4. Wenns auch nicht ganz so ist. Oben ist der Anteil höher und unten auch. lt Kennline. Sagt leider nix über das Verhalten der NA bei Stömen um die 80 - 100 A aus. WR Betrieb für diverse Annehmlichkeiten der 230 Volt Geräte. Wie kreisen nun meine Gedanken um den praktischen Nutzen dieses Accus. Leichter als Blei Höhere Lebensdauer. Hoher Anteil der Versorgung im oberen Bereich von 13,5 - 14,3. Im Bereich unter 12,9 wird der Anteil der Versorgung immer grösser. Dort wo die Lithium nicht sein sollten von hohen Amperezahlen. Da spielen die NA ihre Stärke aus. Was wären die Vorraussetzungen, das man die Accus im Parallelbetrieb mit Lithium betreiben kann. ---------------------------------------------------------Anforderungsblock----------------------------------------- Brauche ich ein Ausbalancieren der Zellen im Volladebereich. So wie die Lithium. Ausgenommen vielleicht das erste mal. Arbeite ich mit den Spannungen der Womotypischen Geräte und Abschalteinrichtungen. 1. Wieviele reale Kapazität kann ich nutzen. Im Verbund mit Lithium. 2. Kommen die Zellen damit klar, das sie nur bis 14,3 geladen werden und dort ausbalanciert werden. 3. JBD Einstellung. Startspannung tiefer setzen. 4. Kommt der Accu mit Balancieren beim Laden klar. Oder muß ich es machen wie bei Lithium. Wenn sie ein Verhalten wie die Lions haben, wäre möglicherweise Balancieren beim Laden die bessere Wahl. Diese Gedanken gehen mir so durch den Kopp. So mal als Gedankenanstoß für deine Versuche. Den als Standalone für 12 Volt ist es eine Schlechte Wahl. Also bleibt in meinen Augen nur der Hybrid. Vielleicht helfen dir diese Gedanken weiter. Wenn nicht. Beacht sie nicht weiter. Auch OK für mich. Franz
Bevor ich ein 12 Volt Fzg auf 24 Volt umrüste. Würde ich auf 48 Volt gehen. Dort hast du mehr und billigere Geräte zur Auswahl. Auch bei den Wandlern. Den du startest über D+ Signal. So hast du Ladung über die Maschine. Einen 2 dazu für den umgekehrten Weg. Die Teile kosten nicht viel. Solaranlage mit 40 Volt Modulen. Seriell geschaltet. Damit kannst du einen Victron SR mit 48 Volt auf die Spannungen des NA Accus programmieren. Ladegeräte gibts auch für 48 Volt. Eine kleine Lithium für 12 V. Brauche damit deine Originalverschaltung nicht angreifen. Der 2 Buck wandler ladet die bei Bedarf auch von den 48 Volt. Das Ganze ist als Einheit gebaut. Rausnehmen und ins nächste Mobil mitgenommen. Der Block in der Heckgarage verbaut. Bevor ich eine Mobile Einheit kaufe, wie sie momentan in Verwendung haben. Bau ich so etwas und bin für die Zukunft gerüstet. Auch wenns jetzt für Volker nicht hilfreich ist. Aber das sind so meine Gedanken zu deine Vorschlag. Bevor wir uns darüber Gedanken machen. Sollte Volker sein Tests machen und dann kann man darüber speculieren. Über zukünftige Einsatzzwecke. Den seine Ergebnisse kann man dann hochrechnen. Den eines sollte man nicht vergessen. er Hat nur 4 Zellen. Also einen Womotypischen Zellsatz. Und den soll er mal auf den Zahn fühlen. Und dann und nur dann, können wir über andere Dinge uns Gedanken machen. Sonst wird das ein unübersichlicher Tröt. Einfach daran halten. Hilft allen. Franz Danke, Franz, für deine Einschätzung! Im Moment ist der Akku primär ein Spielzeug, aber für mich auch mit neuen Erkenntnissen. Aufs Balancieren scheint der Akku keinen großen Wert zu legen, das Delta bleibt bisher im vernünftigen Rahmen. Das Ungewohnte ist der große Spannungsbereich von 16V bis 6V, in dem der Akku noch locker knapp 10A liefert (mehr konnte ich noch nicht ausprobieren). Ein kleiner LiFePO4 steht noch im Keller, und wartet auf neue Erfahrungen :) Volker
Hallo Volker. Somit hast du ja die besten Vorraussetzungen für dein Spielzeug. Und du denkst nach über meine Vorschläge. Die aber nicht in Stein gemeiselt sind. Franz Kurze Frage noch, Franz: Was meinst du unter deinem Punkt 3: Eingangsspannung herabsetzen im JBD? ...sorry, ich meinte "Startspannung". (?) Vielleicht meint Franz die Balance Turn on Voltage, aber die hast du ohnehin sehr niedrig auf 2 V angesetzt. Absicht? Gibt es für Na einen Grund dafür? Bei LiFe wird meistens 3,4 V eingestellt, außer wenn zusätzlich aktive Balancer tätig sind. Helmut |
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Risiko LiFePO4 aus China Beispiel BELY
BULLTRON LiFePO4 hat jemand schon Erfahrung?