Wichtiges zur Ladung von LFP / LiFePO4-Akkus

    Unter "Fehler in der Betriebsführung" versteht man bei technischen Geräten das Verlassen der zulässigen Betriebsdaten, bei Akkus und Batterien also z.B. Überladung, Tiefentladung, Betrieb bei zu hoher oder zu niedriger Temperatur oder zu hohe Ströme.


    Grüße, Tom

    Hallo Tom, danke für die ausführliche Antwort. Das Ladediagram hatte ich mir schon angesehen, aber mir ist immer noch nicht klar, was ich nun als "forced-float" Spannung einstellen soll: 3,65V x 4 = 14,6V oder noch etwas mehr und das BMS schaltet dann eben ab? Das MasterCombi wird ja keine Abschaltung vornehmen, ist ja nahezu eine Konstantspannungsquelle mit Strömen bis zu 100A, mehr nicht......

    Zitat von ribfreak

    Hallo Tom, danke für die ausführliche Antwort. Das Ladediagram hatte ich mir schon angesehen, aber mir ist immer noch nicht klar, was ich nun als "forced-float" Spannung einstellen soll: 3,65V x 4 = 14,6V oder noch etwas mehr und das BMS schaltet dann eben ab? Das MasterCombi wird ja keine Abschaltung vornehmen, ist ja nahezu eine Konstantspannungsquelle mit Strömen bis zu 100A, mehr nicht......

    Unter Forced Float versteht man bei Ladegeräten üblicherweise einen Festspannungs-Modus, der zur Dauerstromversorgung von Bordnetzen sehr nützlich ist. Also stellt man hier eine Spannung ein, die einerseits für Verbraucher passend ist und andererseits die angeschlossenen Batterien nicht überlastet. Bei LiFePO4-Batterien halte ich einen Bereich zwischen 13,5V und 14,6V für passend, wobei das Optimum vermutlich um 13,8V herum liegt, weil dann die Batterie randvoll geladen ist und auch vom integrierten Balancer problemlos gut ausgeglichen werden kann und zugleich nicht die maximal zulässige Spannung erreicht wird, bei der ggf. zu befürchten ist, dass sich die Lebensdauer der Akkuzellen reduziert.


    Grüße, Tom

    Hallo Tom,

    vielen Dank, das hört sich gut an, waren genau meine Überlegungen und ist ja dann letztlich auch der Wert, den ich mir so "ausspekuliert" hatte. Nochwas:


    Deinen Ladebooster mit Solareingang stört so ein Mastervolt MassCombi dann nicht? Ich bin mir nicht sicher, was passiert, wenn ich zB Landstrom habe, der MassCombi auf "forced-float" lädt und auf einmal die Sonne anfängt zu scheinen? Was passiert dann, wie interagieren die beiden Geräte?


    Ich hatte schon überlegt, den Eingang vom MassCombi Wechselrichter/Ladegerät per Hochstromschalter UMSCHALTBAR zu machen, um ihn im Hafen dann auf die beiden AGMs, die ich als Starterbatterie und fürs Bugstrahlruder nutze, zu schalten- AGM "kann" die Kiste ja hoch und runter. Und in dem Fall wäre es dann ja auch immer so, das sobald die Starterbatteriebank voll genug ist, Dein Ladebooster bei Bedarf anfängt, die LiFePo4 Bank zu laden...... oder bei Sonnenschein dann auch ungestört vor Anker o.ä.


    Fragen über Fragen......

    Zitat von ribfreak

    Deinen Ladebooster mit Solareingang stört so ein Mastervolt MassCombi dann nicht? Ich bin mir nicht sicher, was passiert, wenn ich zB Landstrom habe, der MassCombi auf "forced-float" lädt und auf einmal die Sonne anfängt zu scheinen? Was passiert dann, wie interagieren die beiden Geräte?

    Das macht nichts, weil der Ladebooster, genau wie jede andere Ladestromquelle, nur dann Ladestrom fließen lässt, wenn die Spannung der angeschlossenen Batterie unterhalb der eingestellten Ladespannung liegt. Der Grund ist ganz simpel, dass für einen Stromfluss immer ein (Spannungs-)Potentialgefälle vorhanden sein muss. Fehlt dieses, kann kein Strom fließen. Wenn also ein externes Ladegerät schon Ladestrom zur Batterie fließen lässt, steigt die hierdurch Batteriespannung und ab einem gewissen Spannungswert der Batterie (eben dem im Ladewandler eingestellten) geht der Ladestrom des Ladewandlers dann gegen Null. Also kein Problem. :)

    Zitat

    Ich hatte schon überlegt, den Eingang vom MassCombi Wechselrichter/Ladegerät per Hochstromschalter UMSCHALTBAR zu machen, um ihn im Hafen dann auf die beiden AGMs, die ich als Starterbatterie und fürs Bugstrahlruder nutze, zu schalten- AGM "kann" die Kiste ja hoch und runter. Und in dem Fall wäre es dann ja auch immer so, das sobald die Starterbatteriebank voll genug ist, Dein Ladebooster bei Bedarf anfängt, die LiFePo4 Bank zu laden...... oder bei Sonnenschein dann auch ungestört vor Anker o.ä.

    Klar, das kann man so machen. Aber bitte daran denken, dass Bugstrahlruder oft sehr hohe Ströme aufnehmen, die solche Schalter natürlich aushalten müssen.


    Grüße, Tom

    Hallo Tom,

    mit großen Interesse verfolge ich das Forum und speziell diesen Beitrag. Vielleicht kann mir jemand helfen.

    Ich habe eine fertigen 24V, 10Ah LiFePO4 Akku welcher mit einem weiteren parallel geschaltet wird.

    Ein BMS und eine passive Balancierung ist vorhanden.


    Jetzt habe ich das Phänomen, dass die mein paralleler Block mit der Zeit aussteigt. Bei Lieferung arbeiten die Blöcke einzeln wunderbar, mit der parallelen Schaltung ebenfalls. Mit der Zeit scheinen die Blöcke aber zu driften. Ich lade das ganze mit einem einfachen LiFeO4 Ladegerät mit 5A, auf 29.2V. Mein Verbraucher schaltet bei 24V ab. Zu Beginn lässt sich der gesamte Block bis 22V entladen, wahrscheinlich sogar noch tiefer. Aber nach einige Zeit erfolgt bereits eine BMS Abschaltung bei >23V.


    An welchen stellen kann ich einen Fehler suchen bzw. wo kann eine Ursache liegen?


    VG

    Chrisi

    Entweder arbeitet das Cellbalancing nicht gut, oder eine Zelle verliert übermäßig an Kapazität. Meist ist ersteres der Fall. Hast Du die Möglichkeit, einen vernünftigen Equalizer in die Batterien einzubauen? Der würde das Problem vermutlich lösen.

    Grüße, Tom

    Es arbeitet wohl eine TEXAS IC auf dem BMS, Voltage größer/gleich 3,6V, Window 100mV, min. 20mV current 36mA, interval 20s


    Wenn du meinst in die Batterie einbauen, muss ich vor das BMS oder reicht es an + und - zu gehen?


    VG

    Genau, der Equalizer wird an die Anschlüsse der Zellen angeschlossen.

    Ich verwende zum Laden immer Labornetzteile, wie ich sie auch auf meiner Shopseite anbiete. Das klappt in jeder Hinsicht hervorragend, nur darf man nicht Plus und Minus verwechseln... oO)


    Grüße, Tom

    Increasing the cycle life of a lifepo4  battery (lithium iron phosphate battery) involves following proper charging practices to minimize stress on the battery. Here are some tips to help extend the cycle life of your LiFePO4 battery:

    • Use LiFePO4 Charger: Always use a charger specifically designed for LiFePO4 batteries. LiFePO4 chargers are designed to provide the correct voltage and current for safe and efficient charging.
    • Optimal Charging Voltage: Charge the LiFePO4 battery to the manufacturer's recommended maximum voltage, typically around 3.65 to 3.7 volts per cell. Avoid overcharging, as it can lead to premature aging and reduced cycle life.
    • Avoid High Charging Currents: While LiFePO4 batteries can handle higher charge and discharge currents compared to some other lithium-ion batteries, it's generally advisable to charge them at a moderate rate. Charging at a C-rate of 1C (charging current equal to the battery capacity) is a common practice.
    • Balancing: Some LiFePO4 batteries may require balancing to ensure that individual cells are charged evenly. Balancing helps prevent overcharging of individual cells, which can contribute to longer cycle life.
    • Temperature Control: Charge LiFePO4 batteries within their recommended temperature range. Avoid charging at temperatures below freezing or above the specified maximum temperature. Charging at moderate temperatures is ideal for battery health.
    • Avoid Deep Discharges: LiFePO4 batteries generally perform well with partial discharges. Avoid deep discharges whenever possible, as they can contribute to a reduction in cycle life. LiFePO4 batteries are less susceptible to capacity loss from shallow cycling compared to other lithium-ion chemistries.
    • Storage Conditions: If the LiFePO4 battery will not be in use for an extended period, store it in a partially charged state. Avoid storing it in a fully charged or fully discharged state, as extreme states can contribute to capacity loss over time.
    • Regular Maintenance Charging: If the LiFePO4 battery is not in use for an extended period, consider performing maintenance charging every few months to ensure the battery remains in good condition.
    • Follow Manufacturer's Recommendations: Always refer to the manufacturer's guidelines and specifications for your specific LiFePO4 battery. Different batteries may have different charging requirements.

    By following these guidelines and taking proper care during charging, you can help maximize the cycle life of your LiFePO4 battery and ensure its long-term reliability.

    Servus vera,

    vielen Dank für die Informationen:thumbup:

    Das kann ich nicht oft genug lesen, und bestätigt mein bescheidenes Wissen und Erfahrung.

    Ich habe schon eine teure LiFePo Batterie durch ein Missgeschick überladen und zerstört.

    Die Ladeschlussspannung kann ich mit 3.65V sehen.

    Die Entladeschlusspannung finde ich in Deinem Beitrag nicht.

    Da steht avoid deep discharges aber keine Spannung.

    lg

    Manfred

    Thank you for sharing, the recommended value of charging voltage and maximum charging current you listed is of great help to me, as a layman, I am also trying to learn the convenient knowledge of lithium iron phosphate batteries.：P


    EDIT Admin: Please do not use the forum for SPAM.

    Moin Tom

    Nach bereits schon längerem interessiertem mitlesen als Gast hab ich mich nun hier angemeldet.

    Kurz zu mir , ich bin 62 Jahre alt , wohne in Stralsund und habe mit Lifepo-Akkus im Bereich von Motorrädern einige Erfahrungen gemacht.

    Nun , im Zuge eines 2023 errichtetem BKW mit 600w ist die Frage der Stromspeicherung durch anschaffen eines Lifepo4 Akkus 24V100Ah plus MPPT Solar-Laderegler mit max 30Ah erfolgt. Da ich absolut nichts mit Smartphone , Apps und Shelly ectr am Hut hab und daher versuche ( meinem Alter entsprechend) alles ohne Software zu regeln so weit es eben geht... habe ich das Solarladegerät auch nach den hier angegebenen Werten eingestellt. Laden geht 1A , entladen wird über Nacht mit einem Stepup-Konverter realisiert der auf ca 100W einspeisung begrenzt ist und 4,5A verbraucht.

    Heut ist endlich einmal ( hier zumindest) ein sehr sonniger Tag. Der Akku war bereits um 15 Uhr voll geladen und nahm kein Strom mehr auf. Nun kam ich auf die Idee den Stepup-Konverter zusätzlich einzuschalten um den Solarstrom vom Solarpanel am Ladegerät zu nutzen. Ist das schädlich für die Lifepo-Zellen das jetzt entladen wird? ( etwa 2min zeigt das Ladegerät 6,3A an , dann fällt es auf null A für 1min um dann wieder mit 6,3A zu laden) Es wird dauerhaft und gleichmäßig 4,5A vom Stepup-konverter ohne schwankungen verbraucht , der Laderegler schwankt dagegen wie oben angegeben mit nicht laden 0A und 6,3A laden immer rauf und runter. Das ganze hab ich nach 10min wieder abgeschalten aus vorsicht , nicht das der Akku meint er hat keinen Bock auf rauf-runter-rauf- runter und geht streiken. Ein BMS ist im Akku ab Werk verbaut aber ohne zugriff , nix Blauzahn oder Wlan.. (weil nich so meines das ganze Gedöns mit Software , siehe oben)

    Nun meine Frage Tom...Ist es möglich mit den hier von mir gemachten Angaben einzuschätzen was der Akku vom meiner Idee ihn dauerhaft so zu behandeln hält?

    Vielen dank für deine Mühen.

    Hallo,

    ich vermute, dass Deine Last mehr Strom aufnimmt, als Deine Solarpanele liefern können. Die Differenz wird dann notwendigerweise der Batterie entnommen. Allerdings ergibt das bzgl. der genannten Stromwerte keinen Sinn. Denn wenn der maximale Ladestrom Deiner Solarpanele 1A beträgt, kann ja auch nicht mehr als 1A in die vom Wandler etwas entladene Batterie eingeladen werden. Auch die beiden Stromwerte von 0A und 6,3A bringen mich da nicht weiter, wenn Deine Last konstant 4,5A Strom aufnimmt. Du schreibst auch von einem Ladegerät, mit dem Du den Strom aus dem Solarpanel nutzen möchtest. Um was für ein Ladegerät handelt es sich? Normalerweise würde ich annehmen, dass der Solarregler (ist der mit "Solarladegerät" gemeint?) ohne zusätzlich zwischengeschaltetes Ladegerät direkt an der Batterie angeschlossen ist. Also wenn Du das noch einmal erklären würdest, das könnte hilfreich sein.


    Zur Grundfrage selbst: Die Lithium-Zellen sind äußerst zyklenfest. Hier brauchst Du keine Sorge zu haben, dass kleine Zyklen am oberen Rand der Vollladung die Lebensdauer stark vermindern.


    Grüße, Tom

    Danke das hilft mir schon sehr weiter. Ich habe als Solarladeregler diesen hier Solarregler. Solarpanele sind 2x300W am Eingang und am Ausgang vom Laderegler natürlich an die Batterie. Der Laderegler hat noch einen extra 2ten Ausgang für Verbraucher bis 20A , an dem Ausgag liegt der Konverter der aus den 24V 30V macht und den Strom auf 4,5A begrenzt. Mit 30V arbeitet der der angeschlossene Wechselrichter sehr gleichmäßig und speist 105w ins 230V Hausnetz. Den Konverter kann ich manuell ein und ausschalten aber er läuft auch automatisch über eine Zeitschaltuhr. Der Solar- Laderegler zeigt an mit wie viel A er gerade lädt und auch wie viel A gerade aus der Batterie entnommen werden ( der Konverter ist direkt am Laderegler befindlichen Ausgang für Verbraucher bis 20A angeschlossen)

    Batterie war heut Nachmittag voll , Laderegler zeigte 29,1V und 0A Ladeseitig an. Nach zuschalten vom Konverter wurden 4,5A auf der Entladeseite entnommen laut Anzeige vom Laderegler und die Batterie dann kurz Ladeseitig mit 6,3A geladen , dann ging er wieder kurz auf 0A Ladeseitig , dann wieder Laden mit 6,3A und immer so weiter.... etwa 1Minute 0A dann etwa 3 Minuten Laden mit 6,3A .....in Dauerschleife. Am Ausgang werden aber immer gleichmäßig 4,5A ohne Schwankungen entnommen. Die Schwankungen sind nur auf der Ladeseite zur Batterie. Wie du aber geschrieben hast stört das die Batterie nicht sonderlich und das war mir wichtig zu wissen ! Die Panele schaffen noch 15A Ladestrom problemlos heut um 15Uhr bei voller Sonne aber die 15A wurde ja anscheinend nicht gebraucht.

    OK, ich glaube, jetzt habe ich das "Problem" verstanden: Es dürfte sich um eine typische Unbalance der Batteriezellen handeln, die vom Balancer gerade behoben wird. Und das funktioniert so:


    Die Batterie wurde vom BMS abgeschaltet, weil sie "voll" ist, deshalb beträgt der Ladestrom Null. Nun sind mehrzellige LiFePO4-Batterien aber praktisch nie wirklich voll, also voll in dem Sinne, dass wirklich sämtliche Zellen gleichmäßig an der oberen Spannungsgrenze von 3,65V liegen, sondern meistens streuen die Zellen im Bereich des Ladeschlusses recht kräftig. Das bedeutet dass eine Zelle als erste den Ladeschluss von 3,65V erreicht hat, die anderen dagegen noch nicht. Eine andere hat vielleicht nur 3,5V, noch eine andere nur 3,4V und die letzte vielleicht nur 3,35V. Die Spannung können differieren, aber so sieht das typischerweise aus, wenn eine vierzellige 12V-LiFePO4-Batterie vom BMS abgeschaltet wird. Denn was soll das BMS denn anderes machen, wenn die erste Zelle an der maximalen oberen Grenze der zulässigen Spannung anklopft, als die Ladung zu unterbrechen? Soweit ist das also völlig normal.


    Aber wie geht das Ganze jetzt weiter?


    Im BMS befindet sich ein Balancer, der nun versucht, die Zellenspannungen untereinander anzugleichen. Das machen einfache passive Balancer dadurch, dass sie der Zelle mit der höchsten Spannung über einen kleinen Lastwiderstand einen kleinen Entladestrom entnehmen, um diese Zelle langsam ein kleines Stück weit zu entladen. Das führt dazu, dass die Spannung dieser Zelle dann nach einer Weile unter die Wiedereinschaltspannung des BMS fällt und dann schaltet das BMS den Ladestrom wieder ein. Sobald der Ladestrom wieder fließt, werden alle Zellen weiter aufgeladen, so dass natürlich auch die Spannung ebenjener Zelle wieder ansteigt, bis erneut die Abschaltspannung erreicht wird und das Spiel beginnt von vorn:


    1. Ladestrom abschalten

    2. Zelle mit der höchsten Spannung ein Stückchen entladen

    3. Ladestrom wieder einschalten.

    4. U.s.w., u.s.w.


    Nach einer mehr oder wenigen langen Weile werden die anderen Zellen durch den intermittierenden Ladestrom immer weiter aufgeladen, bis der Balancer seine Arbeit einstellt. Dann hört der Spuk auf.


    Ich denke, das wird der Grund für dieses Verhalten sein.


    Grüße, Tom

    Diese erklärung wird passen! -da ich die Batterie neu gekauft habe , Montag geliefert , mit dazugeliefertem Ladegerät voll geladen und dann am Dienstag die Bleisäurebatterien rausgeschmissen und gegen die neue Lifepo ersetzt habe. Also ist sie erst 3 Tage in Betrieb. Da wird das mit dem ausgleichen wohl noch etwas dauern.Ich werde beobachten und berichten! Danke dir für die ausführliche Erklärung !

    Dir noch einen schönen Abend , Gruß Jörg

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