Laden eines LiFePo-Blocks bei niedrigen Temperaturen und "gepolstert, fest und sicher montieren"

  • Hallo Tom,


    kannst Du machen, wenn ich helfen kann gerne.


    Mittlerweile ist der Block fertig, anbei wie versprochen ein paar Bilder:



    Die Zellen kommen liegend zum Einsatz. Sie werden mit dem Glasfaserklebeband umfasst, was außerhalb des Gehäuses erfolgt ist. Um sie in das eng anliegende Holzgehäuse zu bekommen sind noch Gurte zu sehen, die habe ich gleich drin gelassen.


    BMS und der Messshunt kommen oben auf das Gehäuse.



    Hier der Vergleich mit der (ziemlich kompakten) 100Ah AGM-Batterie, von denen man halt technologiebedingt nur 50Ah nutzen kann. Jetzt sind es 300 nutzbare Ah, also eine versechsfachung.


    Der Block passt quer unter einen niedrigen Sitzblock auf der Beifahrerseite in einem Sprinter Typ 901:








    Der Block schaut nach oben raus, was aber kein Problem ist, weil ja noch die Konsole oben drüber kommt:



    Davor ist dann noch Platz für Werkzeug, man hat seitlich oder von oben an der Schräge Zugang


    Der Rest (Inverter, Booster und Ladegerät, Bordhauptverteilung, Trennschalter, KS-Relais) ist unter dem Fahrersitz untergebracht. Damit kann ich bei unserem Verbrauch fast eine Woche frei stehen...


    Danke nochmal an Tom, der bei allen Fragen immer schnell und kompetent geholfen hat, echt prima.



    Grüße


    Gernot

  • Hallo Gernot, danke für die Bilder. Ich bin zwar kein Freund von Holzgehäusen, aber deines sieht wirklich sehr gelungen aus. :thumbup: Besonders mit dem BMS oben drauf, so dass es super zugänglich ist. Wie ist die Befestigung gelöst?


    Ein Hinweis noch von mir zur Verlegung der Balancer-Kabel, weil ich da viel zu oft dem Grauen in die Fratze gucken musste: Es ist für Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batterie sehr wichtig, dass alle Balancer-Kabel sauber verlegt und befestigt werden. Bitte weit genug von Schraubgewinden und scharfkantigen Metallteilen entfernt verlegen und dann ordentlich mit Kabelbindern befestigen, sonst scheuert sich die Isolierung der Kabel ggf. durch. Wenn hier ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung stattfindet, rauchen schnell die Kabel, bzw. die Batterie fällt aus. Gerade im mobilen Betrieb in Kraftfahrzeugen sind die dort auftretenden dynamischen Kräfte und Vibrationen nicht zu unterschätzen.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,


    danke für das Feedback.


    Zur Befestigung gibt es einen Spanngurt, der hinten und links in der Sitzkonsole durch entsprechende Aufschraubösen geführt ist. Die ganze Anordnung ist zur thermischen und auch mechanischen Entkopplung auf einem 2cm hohen Isolierschaum gelagert. Dieser ist druckfest und langzeitstabil genug, dass er durch das Gewicht des Blocks nicht plattgedrückt wird.


    Letzten Endes sind die Bodenplatte von 10mm und der Isolierschaum von 20mm auch der Grund, warum der Block oben rausschaut. Aber Temperatur- und Vibrationsschutz sind es mir wert auf eine durchgehende Schublade über der Batterie zu verzichten.


    Den Deckel vor den Balancer-Kabeln kann man separat abschrauben und kommt dann von vorne im eingebauten Zustand hin. Darunter sind die Kabel zu einem Ring zusammengeführt und von allem weggehalten, was Kupferwürmer verursacht...


    Grüße


    Gernot

  • habe eine frage ich habe in mein seniorenmobil 2x12volt und 100ah eingbaut ,früher hatte ich 2x12volt 75 ah blei-gel batterien in dem mobil. meine frage mit den blei-gel batterien bin ich ungefähr 40-45 kilometer gefahren. wie weit könnte ich dann mit den life po 4 batterien fahren 2x12volt und 200 ah? ist vieleicht etwas blöd meine frage, aber vieleicht kann es mir einer schreiben.

  • Rein rechnerisch 45km / 150Ah x 200Ah = 67km.


    Praktisch aber deutlich weiter. Wie weit genau, hängt vom Zustand der Bleibatterien zu dem Zeitpunkt ab, an dem Du festgestellt hast, dass Du damit 45km weit fahren konntest. Wenn die zu diesem Zeitpunkt vielleicht noch 50% effektive Kapazität besaßen, dann sollte sich die nun mögliche Fahrstrecke entsprechend gegenüber der errechneten neuen Reichweite in etwa verdoppeln. Aber da ich den Zustand der Bleibatterien nicht kenne, kann ich dazu leider nichts weiter schreiben.


    Aber Du könntest mal die Stromaufnahme des Antriebs messen, wenn das Seniorenmobil normal gefahren wird. Anhand dieser - durchschnittlichen - Stromaufnahme sollte recht einfach eine einigermaßen genaue realistische Einschätzung der zu erwartenden Reichweite möglich sein.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,


    jetzt muss ich mich doch noch mal melden:


    Ich bin gerade auf der Fähre nach Griechenland, und da ist mir in der BMS-App aufgefallen, dass die Zellen ungleich voll sind:

    Der Block ist gerade bei 100% und ich habe folgende Akkuspannungen:

    1 3,468V

    2 3,405V

    3 3,634V

    4 3,626V

    Außerdem habe ich die Fehlermeldung Zellspannung hoch


    Ich hatte gedacht, dass das BMS ab 0,2V eingreift? Und hier ist die Differenz 0,229V (laut BMS)


    Außerdem steht der Schalter unter der Kapazitätsanzeige auf "off".


    Ok, dann habe ich mir gedacht schau ich mal in das entsprechende Menü.

    Das sind als erstes die Werte, die ich leider nicht dabei habe: Ich habe mal bei "Strom ausgleichen" 0.1A eingegeben (habe auch 0,1A probiert, aber . un , liefern das gleiche Ergebnis), bei "Batteriestränge" eine 1.

    Die anderen Werte habe ich gelassen:

    HT-Entladeschutz 65°C

    NT-Schutz -20°C

    Wartezeit bis Standby 3600s

    Start Balancer 0,05V

    Einschaltspannung Balancer 3,2V

    Zellenspannung Schutzabschaltung max 3,65V

    Zellenspannung Schutzabschaltung min 2,5V


    Problem: Wenn ich den balancer Schalter ganz unten einschalten will bekomme ich mit den Passcode 123456 "Die Einstellung ist abgelaufen oder die Eingabe ungültig, bitte zurücksetzen"

    Das Passwort dürfte stimmen, wenn ich bewußt ein falsches eingebe bekomme ich sofort den Errorcode.


    Frage 1 Ist die fehlende Balance ein Problem? (ich vermute ja)

    Frage 2 Wie bekomme ich den Balancer ans laufen...


    Schöne Grüße

    Gernot

  • Hallo Gernot,

    diese Fragen sind diejenigen, die hier von LiFePO4-Anfängern am häufigsten gestellt werden. Es gibt auch schon mehrere Antworten darauf, daher hier nur in Kürze:


    LiFePO4-Zellen haben einen sehr geraden Spannungsverlauf, der nur am Ende der Entladung bzw. an Ende der Aufladung" senkrecht geht", wie ich das immer nennen. Hier die Grafik dazu:



    Wenn die Zellenspannung beim Laden 3,45V überschreitet, wird sie sehr schnell weiter ansteigen, bis das BMS den Ladestrom dann bei Erreichen der eingestellten Ladeschlussspannung (meist 3,65V) abschaltet. Nun muss man sich aber vor Augen halten, dass die vier Zellen einer 12V-LiFePO4-Batterie alle vier kaum je exakt dieselbe Kapazität haben werden. Die eine hat vielleicht 100%, die nächste 99%, die dritte vielleicht 102% usw. Das sind die völlig normalen fertigungsbedingten Unterschiede zwischen den Zellen. Da aber in einer Reihenschaltung alle Zellen zwangsläufig exakt denselben Ladenstrom bekommen, steigt der Ladezustand aller Zellen auch gleichmäßig an, nur dass eben die Zellen mit etwas kleinerer Kapazität als erste diesen Bereich der stark ansteigenden Zellenspannung erreichen werden.


    Der interne Balancer des BMS versucht die so entstehenden Spannungsunterschiede beim Laden auszugleichen, kann dies aber aufgrund seines kleinen Ausgleichsstroms nur sehr langsam. Daher ist er auch nicht in der Lage, diese durch die Kapazitätsunterschiede bedingten, beim Laden zwangsläufig entstehenden Spannungsunterschiede auszugleichen. Zudem arbeitet ein passiver Balancer, wie er in BMS eingebaut ist, nur innerhalb der Zeit, während der ein Ladestrom fließt, nicht jedoch in den Ruhezeiten, was seine Wirksamkeit in diesem oberen Ladungsbereich zusätzlich einschränkt.


    Kurz: Dieses Verhalten ist also völlig normal und kein Grund zur Beunruhigung.


    Auch die Statusmeldung des BMS, dass die Spannung dieser oder jener Zelle "hoch" sei, ist keine Fehler-, sondern einfach nur eine Statusmeldung. Ebenso könnte das Auto beim tanken melden, dass der Tank nun "voll" sei. Kein Grund sich sofort zu Boden zu werfen und die Hände schützend über dem Kopf zu verschränken: Da wird nichts explodieren, die Batterie ist einfach nur voll aufgeladen. 8o


    Der Aktivbalancer-Schalter unten im Menü der App bezieht sich auch nur auf einen eventuell angeschlossenen Daly-Equalizer, den Du nicht hast. Entsprechend gibt es dort für Dich auch nichts einzustellen. Diese App-Funktion ist leider etwas mangelhaft dokumentiert und daher sehr missverständlich, weil es fast jeder zunächst als Bestandteil des normalen Daly-BMS missversteht. In Wirklichkeit kann man diese extern erhältlichen Daly-Equalizer nur auch mit Bluetooth-Transceivern versehen, an denen dann gar kein BMS sondern nur der Equalizer angeschlossen ist und dann funktioniert diese App eben mit dem Equalizer und genau dieser Funktion. Nur dass der ganze Rest der App, die ja nur das BMS selbst betrifft, beim Equalizer wiederum komplett funktionslos ist. Eine Extra-App für den Equalizer wäre sicherlich weniger verwirrend gewesen...


    Fazit:


    1. Gegen die beim Laden im oberen Spannungsbereich auffallend stark auseinander driftenden Zellenspannungen kann und braucht man nichts zu unternehmen. Das ist bei jeder mehrzelligen LiFePO4-Batterien genauso, außer man hat eine Batterie mit sehr sorgfältig selektierten Zellen exakt gleicher Kapazität vor sich, was sich aber aus Kostengründen nur zur Vermeidung dieses auffälligen Drifteffekts bei Erreichen der Vollladung nicht lohnt.


    2. Nicht von den App-Entwicklern verwirren lassen, wegen des Menüpunkts "Aktiver Ausgleich", der nur in Verbindung mit Daly Equalizern funktioniert.


    Grüße, Tom

  • Hallo Tom,


    danke für die schnelle Hilfe, da bin ich beruhigt, dass alles ok ist und nix explodiert...:).

    Mittlerweile hat sich alles wieder auf eine Differenz von 0,011V eingependelt. Vielleicht bekomme ich diese komischen Werte nur, wenn noch das Victron Ladegerät bei einer vollen Batterie im Pufferbetrieb dranhängt. Das kann ich aber heute nicht testen, da ich gerade keine 220V habe. ...


    Schöne Grüße


    Gernot

  • Glaube ich nicht. Dieses weglaufen der schwächsten Zelle bei Annäherung an den Ladeschluss passiert mit jeder Ladestromquelle in ähnlicher Weise. Weshalb es sich ja auch nicht um einen Fehler handelt, sondern um das normale Systemverhalten.


    Grüße, Tom

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!