Ladebooster für 150Ah LiFePo / 30 oder 60A?

  • Hallo,


    Meine Freundin und ich sind derzeit ein Wohnmobil am restaurieren, und da steht natürlich auch die Elektrik an (wenn der Motor wieder drin ist :D).


    Ich habe jetzt eine 150Ah LiFePo Batterie gekauft (Loungebox PWR 150Ah). Laut Datenblatt ist der maximale Ladestrom 40A.

    Da würde ja prinzipiell der 30A Booster zu passen. Es würde aber in etwa 7h dauern, bis die Batterie voll ist. Solange werden wir kaum am Stück fahren. Daher überlege ich eher die 60A Version zu holen. Prinzipiell soll auch noch ein Solarpanel im Bereich 150W drauf. Versorgen soll die Batterie Kühlschrank & Standheizung, plus Kleinkram.


    Gibt es eine Möglichkeit den Ladestrom beim 60er zu begrenzen? Ist er beim 30er auf strikte 30 begrenzt?


    Ich würde auch denken, dass eine 150Ah LiFePo mehr als 40A Strom verträgt, oder? Ich frage jetzt gleich mal beim Hersteller an, was der zu Ladeströmen sagt ...



    Grüße


    r0b

  • Hier liegen anscheinend sehr konservative Angaben des Herstellers/Händlers bzgl. des zulässigen Ladestroms vor. Der Grund ist üblicherweise immer derselbe: Man möchte teure Garantie-Rückläufer vermeiden! Man kann bei LiFePO4-Batterien durchaus auch mit höheren Ladeströmen arbeiten, nur steigt dabei das Risiko für nachlassende Leistung und Kapazität. Insbesondere wenn zu den hohen Ladeströmen auch noch niedrige Temperaturen dazukommen. Ich habe hier eine sehr schöne Illustration von CATL (weltgrößter Hersteller von aufladbaren Lithium-Akkus), was gemeint ist:


    Man erkennt sehr schön, dass es sich im Beispiel um einen Akku mit maximal zulässigem (Dauer-)Ladestrom von 1C handelt (also bei einem 50Ah-Akku z.B. 50A). Wenn man sich nun anschaut, unter welchen Bedingungen dieser Ladestrom fließen darf, erkennt man, dass dies nur im Temperaturbereich zwischen etwa 18 bis 28°C der Fall ist, darüber und darunter aber nur deutlich geringere Ströme zulässig sind. Auch im Bereich der Vollladung sinkt der maximal zulässige Ladestrom deutlich ab (rechte Grafik). Der Hersteller wird dies nicht ohne Grund so angeben, sondern weil er im Labor entsprechende Versuche gemacht hat und so auf diese Kurven kam. Unterhalb von 18°C beginnt bei hohen Ladeströmen das Lithium-Plating, wo sich dann metallisches Lithium am Übergang zur Graphitschicht ablagert, das nur in geringem Maßstab wieder in den Kreislauf zurückkehrt und daher zum großen Teil verloren ist. Mit dem so abgeschiedenem Lithium sinkt dann natürlich die Zellenkapazität. Dieses Video zeigt, was genau geschieht.


    Da Lithium-Batterien aufgrund ihres hohen Preises ein ordentliches Loch ins Hobby-Budget reißen, geht es also auch ganz besonders darum, für eine möglichst lange Lebensdauer der teuren Batterien zu sorgen. Deshalb ist es wichtig, diesen Zusammenhang und seine genaue Struktur (Temperaturverlauf) zu kennen.


    Aber was bedeutet das nun für die Praxis?


    Zunächst mal sollte man sich darüber klar werden, in welchem Temperaturbereich man sich üblicherweise mit seiner Batterieanwendung bewegt. Liegt man überwiegend im günstigen Bereich zwischen 18 und 28°C, braucht man sich um das Phänomen des Lithium-Plating nicht groß zu kümmern und legt den Ladestrom eben so hoch, wie der Hersteller maximal empfiehlt. Meistens wird man aber auch bei kalter Witterung seine Batterien zugig laden wollen und dann sind wir genau beim größten Praxisproblem von LiFePO4-Batterien angekommen. Dann muss man abwägen, ob man den Ladestrom vermindert, ob man die Batterie beheizen kann, oder ob man einfach einen größeren Batterieverschleiß in Kauf nimmt.


    Ich persönlich würde, wenn ich die Batterien überwiegend im Sommer nutzen möchte, den 60A-Booster nehmen. Da Hersteller meistens eine Dauerladung bei 0,5C (halbe Kapazität) empfehlen, liegt der 60A-Booster noch deutlich unterhalb dieser Empfehlung. Bei einer überwiegenden Nutzung im Winter und wenn die Batterie nicht beheizt werden kann, wäre der 30A-Booster die bessere Wahl, wenn man keine Abstriche an der Batterie-Lebensdauer machen möchte.


    Die 60A-Ladebooster von MicroCharge werden immer genau auf 60A regeln, wenn die Batterie diesen Strom innerhalb des zulässigen Spannungsfensters aufnimmt. Nur in dem Fall, wo die Temperatur unter +2°C sinkt, werden die Booster den Ladestrom stark absenken. Die 30A-Booster verhalten sich ebenso, nur eben bei maximal 30A. Weitere Möglichkeiten den Ladestrom zu beeinflussen gibt es keine.


    Grüße, Tom

  • Hallo,

    das regeln des Ladestroms in Abhängigkeit von der Temperatur ist nicht möglich?

    Sollte doch heutzutage kein Problem darstellen, Regelungen aller Art sind doch überall

    vorhanden, Strom- und Temperaturerfassung auch kein Problem.

    Da ist wohl noch etwas Entwicklung nötig um die Akkus auch richtig nutzen zu können und nicht

    zu schädigen.


    Gruß Gerhard

  • Doch natürlich, das kann man technisch alles machen. Es ist aber eine Frage des Preises, des Installations-Aufwandes (wo genau misst man "die Temperatur" einer Batterie? Links? Rechts? Oben? Unten? In der Mitte?) und des Aufwandes beim Programmieren der Kennlinie. Die muss ja auch zur Batterie und zur Anwendung passen. Optimal wäre sicher ein Bundle aus Batterie und Ladestrombegrenzer, wo der Ladestrombegrenzer auf genau diese Batterie abgestimmt ist. Ferner muss zwischen Ladestrom und Verbraucherstrom unterschieden werden. Es macht ja keinen Sinn, wenn ein Ladestrombegrenzer den Gesamtstrom einer Batterie/Verbraucher-Kombination misst und dann bei 0°C z.B. bei 5A "Ladestrom" den Hahn zudreht, wenn der angeschlossene Kühlschrank allein schon 8A aufnimmt. All solche Dinge gilt es zu berücksichtigen. Alles kein Problem, wird sich aber nicht so mal eben in einem Universalprodukt umsetzen lassen.


    Grüße, Tom

  • Hm, klar, also doch beheizen, vielleicht die einfachste Möglichkeit.

    Doch was macht der Normalverbraucher der eine Bleibatterie gegen ein Lithium-Batterie tauscht,

    gibt es ja jetzt plug and....

    Zuerst ganz toll und dann nach einiger Zeit folgt die Ernüchterung, die Kapazität nimmt ab, Garantiefall???

    Da sehe ich großes Potential was zu verbessern, beim Benzinmotor nennt man es tunnen, abstimmen, damit

    das ganze sauber läuft.


    Gruß Gerhard

  • Um genau diesem Fall vorzubeugen, schreibe ich bei all meinen Lithium-Batterie-Angeboten ausdrücklich, und zwar schon im Angebotstext, dass der Ladestrom bei Lithium-Batterien generell kritisch ist, besonders bei niedrigen Temperaturen. Denn natürlich ist ein vorzeitiger Kapazitätsverlust oder gar Komplettausfall, der erkennbar auf zu hohe Ladeströme zurückzuführen ist, weder ein Grund für die gesetzliche Sachmängelhaftung des Händlers, noch für Garantieversprechen des Herstellers. Ich wüsste daher nicht, was ich noch mehr tun könnte, als potentielle Kunden vollumfänglich und vor dem Kauf über diese Problematik zu informieren und technische Lösungen anzubieten. Die meisten Kunden nehmen diese Ratschläge auch dankbar an.


    Zugleich auch noch der billigste Anbieter von Lithium-Batterien am Markt zu sein bringt in dieser Kombination natürlich einen gewissen Exotenstatus. Wenn dieses klebrige Eigenlob ausnahmsweise mal gestattet sei... :saint:


    Grüße, Tom

  • Hi Tom,


    danke für die schnelle Antwort. Meine jetzt erst, da ich noch auf Rückantwort vom Hersteller gewartet habe. Die 40A sind wohl konservativ angegeben, bis 50A sind möglich. Darüber regelt dann aber vermutlich das BMS ab. Somit scheidet der 60A-Booster aus.


    Bezüglich Temperatur: Habe vorgesehen die Batterie im Innenraum zu verbauen, und mache mir schon Gedanken darüber, wie ich auch etwas Warmluft dort hin bekomme. Die Lieferung erfolgte in einer passenden Einlage aus Polsterschaum, das bietet sich glaube ich als Isolierung an. Unter 0° im Innenraum während Ladevorgang sehe ich nicht kommen. Aber vielleicht sollte ich eine Abschaltung des Boosters vorsehen, falls es doch mal kalt wird. Danke für den fundierten Input zur Ladeproblematik.


    Ich lasse mir das Setup dann nochmal durch den Kopf gehen. 30 + 20 Solar würde dann ja ganz gut passen ...


    Grüße


    rob

  • Meine 30 und 60A-Ladebooster bringen alle einen externen Temperatursensor mit und senken den Ladestrom bei tiefen Temperaturen (+2°C und darunter) selbsttätig ab. Viel mehr kann man nicht tun.


    Grüße, Tom

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