Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergleich

[Heibeck]

Umso erfreulicher, wenn so ein "Hater" nun berichten kann, dass er vollkommen überzeugt ist

Und.. SKANDAL! Bier ist alle. Ich dreh gleich durch

Ne Kiste Bitburger hätte ich hier noch stehen, im Kühlschrank natürlich!

 

[yoda44]

war doppelt

 

[yoda44]

20Ah, 5kw analog, gerne im Stand laut hören... Findet den Fehler

Deswegen ja auch als 4S20P (50AH) oder halt 2 mal 4S10P

Ne mal im ernst, passt das oder sind die Headways für mich doch besser? Dass die A123 bessere Stromlieferfähigkeiten haben, habe ich hier auch schon gelesen, doch ist das nötig?

Wie gesagt, habe ich davon recht wenig Ahnung und bin deswegen auf euch Profis angewiesen

naja
ich bin zwar bekennender fan der A123
doch ist standhören nicht meine anforderung
die A123 liefern in relation zur kapazität halt mit abstand den meisten strom
und sind dadurch auch recht kompakt so dass ein 4s6p pack durch aus deine 5kw anlage
puffern könnte nur halt nicht groß was zum standhören beiträgt

hier denke ich is der headaway die bessere wahl wegen der deutlich höheren kapazität
und da ja viel kapazität gefordert ist kommt ja der strom mit da zu

ein pack aus 4s6p mit 15er headaway´s hat 90AH bei 900A impuls und 450A dauer
was wohl die standhörzeit spürbar verlängern kann
wobei ich dass schon fast zuviel finde aber man hat ja so seine "sachen"

zudem wird bei der berechnung der standhörzeit eines meist ausser acht gelassen
mal ein kurzer exkurs auf die andere seite der ganzen geschichte

leistung und lautstärke

und die lautstärke um 3 db zu erhöhen wird etwa die doppelte verstärkerleistung benötigt
3 db enspricht etwa dem was man benötigt um überhaupt zu bemerken dass sich da was geändert hat

um sie zu verdoppeln was etwa 10db entspricht wird schon das zehnfache an leistung abverlangt

was auch heisst dass ein geringfügiges redudzieren der abhörlautstärke den strombedarf signifikant reduziert
also ein klein bischen leiser schon mal die zeit verdoppeln kann

beim puffern ist es sicher sinnvoll vom maximalen impulsstrom auszugehen
da wir ja genau diesen abfangen wollen
beim standhören denk ich kann man dass ganze durchaus mit deutlich weniger strombedarf kalkulieren

wer wirklich den fokus auf standhören legt sollte hier auch den wirkungsgrad seiner lautsprecher
einbeziehen
die woofer die in kleinen gehäusen druck machen haben einen eher bescheidenen wirkungsgrad
und benötigen daher ein vielfaches an leistung wie ein wirkungsgradstarkes system

was in einem extremen vergleich (nicht praxisgerecht)
also komplett horngeladen und als vergleich ein sub im minigehäuse (ich mein hier die chassis mit schwerer membran und nicht den durchmesser)
horn > ich sag mal 100db
minisub > 80db (werte nur zwecks einfacher berchnung so gehalten )

abhörlautstärke benötigte leistung strombedarf der endstufe bei 50% wirkungsgrad
horn/minisub horn/minisub

80db 0.01W/1W 0.015W/1,5W
90db 0.10W/10W 0.15W /15W
100db 1W /100W 1,5W /150W
110db 10W/1000W 15W /1500W
120db 100W/10.000W 150W/15.000W wobei hier die allermeisten minisubs wohl schon im nirwana sind..

das zeigt recht deutlich dass ein kleiner dreh am regler den strombedarf massiv beeinflusst
und auch was von WATT haben in sachen belastbarkeit zu halten ist
nicht umsonst ist im proffesionellen bereich die belastbarkeit eine eher am rande genannt information

 

[Heibeck]

Deswegen ja auch als 4S20P (50AH) oder halt 2 mal 4S10P

Hi,

also ich persönlich wöllte keine 80 Einzelzellen überwachen, egal in welcher Form. Das wäre ja wie nen Sack Flöhe unter Kontrolle behalten. Das wäre mir einfach too much. Lieber nach anderen Zellen mit höheren Kapazitäten suchen und dafür weniger Zellen einsetzen. Meine Meinung.

Vielleicht für nahezu den gleichen Preis über so was hier nachdenken.
Das soll aber keine Empfehlung meinerseits sein, da ich die Zellen selber nicht kenne. Aber anhand der Daten könnten sie deinen Anforderungen genügen.

Gruß Heinz

 

[Heibeck]

Hallo @All,

da hier und allgemein in Verbindung mit Akkus immer wieder von Innenwiderstand bzw. Ri gesprochen wird, hab ich mal versucht, anhand einiger unserer Messungen das Verhalten des Innenwiderstands Ri bei Entladung des Akkus darzustellen und einen Vergleich Ri Bleibatt vs. Ri FePo zu machen. Allerdings bin ich mir absolut nicht sicher, ob man das so rechnen und darstellen kann. Falls mein folgender Beitrag also totaler Mumpitz sein sollte, bitte ich um einen entsprechenden Hinweis.

Leider lassen die erfassten Messwerte keine direkte Bestimmung des reinen Ri des Akkus zu. Daher sind in den nachfolgend berechneten Werten sämtliche Widerstände des Stromversorgungssystems auch mit enthalten. Also neben Ri Bleibatt und/oder Ri Fepo auch Widerstände von Kabeln, Sicherungen, Kontaktverbindungen usw. sowie bei Messungen mit Lima auch deren Innenwiderstand. Deshalb hab ich diesen Wert auch "System-Ri" genannt. Da aber die Widerstände von Kabeln, Sicherungen usw. bei gleicher Belastung nahezu identisch sind, sollte man anhand des System-Ri direkt auf den Akku-Ri schliessen können.

Für die Berechnung hab ich die Spannung vor Beginn eines Lastpulses als Uo (Ruhe- oder Leerlaufspannung) angenommen und bei Belastung für jeden folgenden Meßpunkt (1000 Messungen für eine Sekunde Lastimpuls) anhand der dann anliegenden Spannung unter Last und dem zu diesem Zeitpunkt fliessenden Strom den Innenwiderstand Ri des gesamten Systems zu diesem Zeitpunkt berechnet.

Also z.B. bei der Messkurve für "Lima mit NSB125 bei 3000W Last" :
- Leerlaufspannung vor Lastimpuls (Zeitpunkt 0 ms) - 13,78 Volt
- Spannung unter Last (Zeitpunkt 100 ms) - 11,86 Volt
- Stromfluss zum Messpunkt (Zeitpunkt 100ms) - 314,4 Ampere
ergibt zum Zeitpunkt 100ms einen Ri von
Ri 100 = (13,78V - 11,86V) / 314,4A = 6,1069 mOhm
zum Zeitpunkt 200ms dann
Ri 200 = (13,78V - 12,01V) / 272,0A = 6,5074 mOhm
usw.
Also für jeden Meßpunkt eine Berechnung nach obigem Beispiel.

Der Übersichtlichkeit wegen hab ich erst mal nur vier Messungen ausgewertet.
- Lima + NSB125 vs. Lima + NSB125 + A123-FePo bei jeweils 3kW Last und
- A123-FePo_only bei 3kW Last vs. NSB125_only bei 0,5kW Last.
Leider haben wir keine Messung der NSB125 bei 3kW Last, so dass ein direkter Vergleich hier schlecht möglich ist.

Doch schauen wir uns jetzt mal an, was dabei rausgekommen ist:
[attachment=0:2wvfupb2]Chart Ri-Vergleich.JPG[/attachment:2wvfupb2]
Man kann deutlich erkennen, dass der Ri einer Bleibatt (hier NSB125 bei 500W Last, orange Linie) über die Zeit eine grosse Änderung aufweist und der Ri eines FePos (hier der A123 vom Yoda bei 3000W Last, grüne Linie) relativ konstant bleibt. Ebenso ist unschwer ersichtlich, dass eine Stromversorgung, bestehend aus Lima und Bleibatt (hellblaue Linie) durch hinzuschalten eines FePos (dunkelblaue Linie) in Bezug auf Ri deutlich profitiert.

Interessant wäre jetzt im Vergleich noch das Verhalten bei Blei-Starter mit Blei-Zusatzbatt. Aber dazu hab ich keine verwertbaren Daten, weil ich die Messungen mit der SPV20 nicht unbedingt heranziehen möchte.

Meine Schlussfolgerung (falls das Geschreibsel hier ansatzweise korrekt sein sollte):
Der Ri einer Bleibatt ist keine konstante Grösse, sondern ändert sich bei Belastung über die Zeit erheblich. Dies sollte bei der Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Bleiakkus anhand des Ri berücksichtigt werden.

Und meine Frage daraus:
Wie ist der in Datenblättern häufig angegebene und hier gerne zitierte Ri von z.B. 4 mOhm für eine AGM im Vergleich einzuordnen? Bei welcher Last und zu welchem Zeitpunkt wird er bestimmt? Oder ist diese Angabe u.U. auch nur ein fiktiver Wert, ähnlich den Kapazitätsangaben bei Bleibatts?

Gruß Heinz

 

[MeisterEIT]

....
Der Ri einer Bleibatt ist keine konstante Grösse, sondern ändert sich bei Belastung über die Zeit erheblich.....

Hallo,

das passiert bei jedem Akku.

Man muss nur in die entsprechenden Bereiche kommen.

Dein Ri Rechnung ist fast richtig. Nur ist es mit der Leerlaufspannung nicht so gut gemacht.

Man nimmt dann lieber z.B. 100A und 300A, also nicht die Leerlaufspannung.

Grüße

 

[marcydarcy]

In dem Zusammenhang passend:

Wenn ich das richtig deute sinkt der zu entnehmende Strom sehr schnell bei Blei Bats.

Dies müsste sich dann ja durch den sich erhöhenden Innenwiderstand erklären lassen oder?

Greez

Marcy

 

[Counterfeiter]

Hm, naja... bissel schade das ihr die NSB125 nicht bei 3 kW gemessen habt

Ansonsten stimme ich MeisterEIT zu, aber als Näherung brauchbar...
Bloß es gibt einen großen Haken...

Du nennst es ja selbst Ri System... in dieser Grafik müsstest du von NSB und Lima nochmal den Kabelwiderstand + Karossenwiderstand abziehen (kann man ja schätzen oder herausrechnen + den nicht zu vernachlässigenden Sicherungswiderstand (ich hoffe jedenfalls die NSB125 war abgesichert).

Die LiFe hatten ja quasi das Heimspiel, da die ohne lange Versorgungskabel direkt an die Mess und Lastaperatur angeschlossen wurden (hab ich so in Erinnerung).

Als Näherungswerte, kannst du ja von der NSB noch folgende Widerstände abziehen und die Grafik neu reinstellen:

Karosseriewiderstand (1 mOhm Näherungswert aus meinem Mazda 6)
5m 50mm² ??? -> 1,75 mOhm
Sicherungswiderstand (kalte Sicherung) 150 A ANL 0,8 mOhm

Grüße

Basti

*edit*

@Marcy Sicher das das keine Sicherungsauslösekennlinie ist?

 

[Gundis]

...
Karosseriewiderstand (1 mOhm Näherungswert aus meinem Mazda 6)
5m 50mm² ??? -> 1,75 mOhm
Sicherungswiderstand (kalte Sicherung) 150 A ANL 0,8 mOhm
....

ein Trennrelais sollte auch mit in betracht gezogen werden, da ein solches ja zum schutz der LiFePos verbaut werden muss und dort sind ja auch ein paar Übergangswiederstände zu verzeichnen

 

[marcydarcy]

Arg....die Grafik sollte da doch net hin. Die war für was anderes bestimmt.

Such das nochmal raus

Greez

Marcy


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[Counterfeiter]

Und meine Frage daraus:
Wie ist der in Datenblättern häufig angegebene und hier gerne zitierte Ri von z.B. 4 mOhm für eine AGM im Vergleich einzuordnen? Bei welcher Last und zu welchem Zeitpunkt wird er bestimmt? Oder ist diese Angabe u.U. auch nur ein fiktiver Wert, ähnlich den Kapazitätsangaben bei Bleibatts?

Ich hatte da mal ein PDF Dokument dazu, find es aber leider nicht mehr...
Die Kapazität einer Bleibatterie ist keinen falls fiktiv, dafür gibt es Normen. Wie es mit Normen für den Innenwiderstand aussieht, weiß ich nicht. Der Kaltstartstrom ist aber genormt. Genauso könnte man umgedreht fragen: Wie wird der Innenwiderstand bei der LiFe Zelle gemessen?

@Grundis ja, das wäre dann auf Seiten der LiFes mit hinzurechnen, war aber zur Messzeit nicht verbaut (soweit ich weiß), also hierfür nicht relevant.

 

[Heibeck]

Hm, naja... bissel schade das ihr die NSB125 nicht bei 3 kW gemessen habt

Ja, man kann nicht alles haben. Wir hatten uns damals auf Messungen bei laufendem Motor konzentriert, da laut damaliger und mehrheitlicher Forenmeinung nur dies Sinn macht. Genau wie damals Meinungen aufkamen, dass Messungen bei 100, 200, oder gar 300A vollkommen überzogen wären, da diese Ströme in der Praxis eh nie erreicht würden. Und heute? da sprechen einige schon von 500 und mehr Ampere.

Du nennst es ja selbst Ri System... in dieser Grafik müsstest du von NSB und Lima nochmal den Kabelwiderstand + Karossenwiderstand abziehen (kann man ja schätzen oder herausrechnen + den nicht zu vernachlässigenden Sicherungswiderstand (ich hoffe jedenfalls die NSB125 war abgesichert).

Und was ändert sich am Karosserie-, Sicherungs- und Kabelwiderstand, wenn ich bei gleicher Last und auch sonst gleichen Bedingungen anstatt einer Bleibatt einen FePo als Zusatzbatt an der gleichen Stelle anklemme?

Es ging mir um den Verlauf von Ri bei Entladung und nicht um den absoluten Ri, der eh nur zu einem einzigen Zustand und Zeitpunkt gilt, und dass man z.B. einen 4mOhm Datenblatt-Ri bei ner bestimmten AGM nicht unbedingt auf alle Betriebszustände dieser Bleibatt anwenden kann, wie es in einer Simulation zu grunde gelegt wird, aber mit der Praxis nichts gemein haben.

Die LiFe hatten ja quasi das Heimspiel, da die ohne lange Versorgungskabel direkt an die Mess und Lastaperatur angeschlossen wurden (hab ich so in Erinnerung).

Nein, hatte sie nicht. Alle Messungen wurden unter gleichen Bedingungen durchgeführt. Übrigens war die NSB125 als Starterbatt eingesetzt und war im Kofferraum verbaut. Die getesteten Zusatzbatts wurden dann mit jeweils nem Meter 50² Kabel für Plus und Minus der Starterbatt parallel geschaltet. Messbedingungen also für alle gleich!

Gruß Heinz

 

[Heibeck]

Die Kapazität einer Bleibatterie ist keinen falls fiktiv, dafür gibt es Normen. Wie es mit Normen für den Innenwiderstand aussieht, weiß ich nicht. Der Kaltstartstrom ist aber genormt. Genauso könnte man umgedreht fragen: Wie wird der Innenwiderstand bei der LiFe Zelle gemessen?

Aber was nutzen mir Normen, die Kapazitäten bis 9 Volt oder gar 7 Volt mit einberechnen, die eine Bleibatt mit einer Kapazität von 77Ah ausweisen, ich aber bei 25A Belastung nicht mal 16 für mich brauchbare Ah rausholen kann?

Gruß Heinz

 

[Counterfeiter]

Achso, ein BMW... okay...

Hatte übrigens ähnliches schon mal etwas früher im Beitrag ausgearbeitet. Da sieht man ja auch ganz deutlich, dass der Widerstand sich mit steigender Last verändert... also nicht linear ist... aber sowohl bei LiFe als auch bei Blei...

Hier nochmal die Grafik von damals. Grundlage waren 3 verschiedene Startmessungen von dir.

Bisschen aufpassen muss man mit den 2 Y Achsen!

Die RI Berechnung wurde dann Zeitnah abgebrochen (durchgehende Linie), da er mit laufender Lima keine Werte mehr ermittelt werden konnten...


Grüße

Basti

@Heinz die Norm vergleicht Blei mit Blei, dafür wurde sie auch geschaffen und dafür funktioniert sie sehr gut

 

[Heibeck]

Wenn ich das richtig deute sinkt der zu entnehmende Strom sehr schnell bei Blei Bats.

Dies müsste sich dann ja durch den sich erhöhenden Innenwiderstand erklären lassen oder?

Die Grafik war zwar falsch, die Schlussfolgerung aber dennoch fast korrekt! Ne Bleibatt kann sehr hohe Ströme liefern, aber eben nur für eine sehr kurze Zeit im Bereich von wenigen Sekundenbruchteilen. Und, je höher eine konstante Last an einer Bleibatt anliegt, um so weniger Kapazität kann ich nutzen.

Gruß Heinz

 

[Heibeck]

@Heinz die Norm vergleicht Blei mit Blei, dafür wurde sie auch geschaffen und dafür funktioniert sie sehr gut

Ja Basti. Aber was nutzt mir eine Norm, wenn ich die darin enthaltenen Regeln zur Kapazitätsbestimmung für Car-HiFi nicht nutzen kann. Ich brauch mindestens 11 oder 12 Volt. Was will ich da mit ausgewiesenen Kapazitäten, die bei 9 oder gar 7 Volt abgegeben werden können?

Für meinen Bedarf Mumpitz!
Ich kauf 77Ah Blei, kann aber nur 16Ah (knapp 21%) sinnvoll nutzen. Beim FePo kauf ich 16Ah und kann davon 90% nutzen. So what: Normen?

Gruß Heinz

 

[Counterfeiter]

Wieso kommen wir hier vom Ri zur Kapazität... diese Sprünge gehen mir zu schnell...

Das Thema mit der Kapazität der Bleibatterie hatten wir ja nun auch schon einige male durchgekauft und das is nun mal wie es ist... =)

 

[esxvision]

AW: Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergl

Ne Bleibatt kann sehr hohe Ströme liefern, aber eben nur für eine sehr kurze Zeit im Bereich von wenigen Sekundenbruchteilen.

Gruß Heinz

Wenn das stimmen würde wäre es ja reines Glücksspiel sein Auto zu starten wenn man bedenkt was ein Anlasser so zieht

 

[yoda44]

ich denke dass die leistungsfähigkeit der lifepo´s mehr als genug bewiesen wurde

das rumeiern nu wegen innenwiderstand etc... sorry is kindergarten insbesondere da es von leuten kommt
die keinen lifepo im auto haben und nur rumtheoretisieren

die bleibatterie hat ihre daseinsberechtigung is aber nie never ein optimaler saftspender für hifi
gewesen und wird es wohl auch nie werden immerhin sind ja schon über ein jahrundert entwicklung drin ...

wie wär´s wenn wir uns darauf konzentieren die noch ungelösten sachen anzugehen
jawohl es gibt ungelöstes

ich meine ein bezahlbares batteriemanagement schutzschaltungen etc
idealerweise auch für so vielzellen packs wie meinereiner
mit nachbaufähigen schaltplänen und so
die fertigen sind halt zumeist nicht stromstabil genug, zu teuer oder auf höhere spannungen ausgelegt
weil ja meist aus dem pedelecbereich oder solaranlagenbau

wie es mit langzeitstabilität aussieht werden wir sehen bislang sind die zellen ja nur ca ein jahr im einsatz

 

[Heibeck]

Wenn das stimmen würde wäre es ja reines Glücksspiel sein Auto zu starten wenn man bedenkt was ein Anlasser so zieht

Nein, kein Glücksspiel! Genau dafür wurde die Blei-Starterbatt gebaut. Mein Anlasser genehmigt sich so zwischen 250-350A und in der Spitze (Peak) fürs Losbrechmoment 800A beim Startvorgang. Aber eben nur eine halbe Sekunde lang. Und genau das kann die Bleibatt hervorragend: Viel Strom für kurze Zeit.

Belaste sie mal längere Zeit mit 25A, in dem du am Töff z.B. alle Lampen inkl. Nebler und Fernlicht anmachst. Spätestens nach einer Stunde sollte es recht dunkel werden und die Bleibatt nahezu leer sein.

Falls du's nicht glaubst: Ausprobieren.

Gruß Heinz