Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergleich

http://www.asn-shop.de/LiFePo4-Einzelzellen-von-HEADWAY-HEADWAY-38120SE-38120L-40152SE
Nimm einfach 4 Zellen entweder 10aH oder 15aH und die Verbinder und Plastikhalterung.
Das ist quasi Plug&Play.
Entladestrom ist 10C sprich 100A oder 150A je nach Zelle.
Je nach Geldbeutel kannst da noch auf 8 Zellen aufstocken.

So sollte dein Einkaufswagen dann aussehen:
Lifepo_Einkauf.JPG

Das ist die preiswerteste Version.Denke für die nicht bastelfreunde die einfachste Lösung. Die Zellverbinder würde ich doppel ausführen. Für das Geld kein Problem.
Optional kannst auch schon ein Balancerkabel vorsehen:
http://www.asn-shop.de/Balancerkabel-EH-4s-5polig-
Dann kannst da später ein Ladegerät oder eine Überwachung anschließen.

Alles weitere ist persönliche Entscheidung. Balancer, Überwachung oder gar ein BMS System.

Greez

Marcy
 
rote Variante z.B. 38120HP (HighPower) mit 25C ist sogar zu bevorzugen.
Die blaue Variante z.B. 38120 mit 10C hat eine höhere Kapazität aber ein geringeren Entladestrom.
 
Ohh..die roten kannte ich noch nicht. Die gab es wohl damals noch nicht als ich meine gekauft hab.
Dann würd ich die natürlich auf Grund des höheren Stromes bevorzugen.

Ist halt die Frage was man möchte. Hohe Kapazität oder viel Strom.

Greez

Marcy
 
Wie wird so ein selfmade Akku denn geladen? Brauche ich zwingend ein spezielle Ladeelektronik, oder geht ein KFZ Ladegerät?
 
Es gab mal irgendwo so ein kleies Displays wo mit sich die Spannung der Einzelzellen anzeigen lässt.
Ich finde es leider nicht wieder :(

Kollege will eine sich ein 8er Pack Headwayzellen einbauen, hat aber von messen keine Ahnung. So ein kontrolldisplay wo er einfach alles ablesen könnte wäre super.

LG
 
Es gab mal irgendwo so ein kleies Displays wo mit sich die Spannung der Einzelzellen anzeigen lässt.
Ich finde es leider nicht wieder :(

Nennt sich BS12 (für max 2 x 6 Zellen) oder wie vom Marcy schon verlinkt BM16 (für max 2 x 8 Zellen). Mit beiden kannst du aber für unseren Anwendungsfall nur 2 x 4 Zellen überwachen.
 
Wie wird so ein selfmade Akku denn geladen? Brauche ich zwingend ein spezielle Ladeelektronik, oder geht ein KFZ Ladegerät?

Soweit ich das verstanden habe, reicht ein KFZ-Ladegerät aus. Maximale Ladespannung laut Homepage 14,6V.

Die roten Packs jucken mich gerade in den Fingern - davon zwei Stück, 16Ah und 200A sollte dicke reichen..
:hammer:
 
Ersetzt das ganze eigentlich eher die Zusatz Batterie oder auch noch die Power Caps?
 
Die Powercaps eher nicht, denn die haben ja noch die filternde Wirkung.
Demzufolge würde ich hier nur auf die Batterien verzichten, aber weiterhin ein oder zwei Caps drinlassen. ;)
 
Ich ;) Die Ladespannung von einem KFZ-Ladegerät z.B. ctek MXS 5.0 ist 14,4V bzw. 14,7V. Der Ladeschluss von eine LiFePo4 ist 14,6V. Die meisten Schutzschaltungen fangen bei 15,2V an.
 
Hallo Damedos,

vielen lieben Dank für diese m.E. sehr gute Zusammenfassung:
Link: „diese Zusammenfassung“.

Es steckt eine Menge Arbeit drin und fasst die Basics komprimiert zusammen und beantwortet sogar noch offene Fragen.

Lastabwurf per Relais
Über- und Unterspannungsschutz per „Standard-Kauf-BMS“ ist wegen der hohen Ampere Zahlen nicht bezahlbar. Die Basti´ sche Ideal-Lösung ist nicht nur wegen der Materialkosten ein unbezahlbares Einzelstück.

Mit Heinz hatte ich mal eine günstige Lösung über eine Relaiskonstruktion diskutiert, die per Alarmausgangschaltung einer Spannungsüberwachung (wie z.B. BM16LF) über ein oder mehrere Relais die Last abwirft. Beim Lastabwurf während der Fahrt werden je nach Lima ca. 100 A zur Starterbat oder bei der Zweitbat Konstruktion ca. 100 A zwischen Endstufen und Zweitbat per Lastrelais (am besten ein bipolares mit mind. 200 A Dauerbelastungsfähigkeit) getrennt. Beim Trennvorgang entsteht ein Funken und eine möglicherweise gefährliche Spannungsspitze!
Diese Spannungsspitze könnte man durch einen VDR Widerstand oder eine Supressordiode bekämpfen. Wie diese dimensioniert sein muss und ob es zuverlässig funktioniert, konnte ich nicht herausfinden.
Letztlich kam ich zu dem Ergebnis, dass lieber der LiFePo oder LiFeYPo kaputt gehen soll, bevor mir die Endstufen oder die PKW-Steuergeräte abrauchen.

Damedos hat diese Auffassung in seiner Zusammenfassung für die Konstruktion ohne Zweitbat bestätigt:

„Batteriemanagement
Auch für LFP-Zellen der Starterbatterie gilt, dass sie empfindlich gegen Überladung und gegen Tiefentladung sind. Allerdings ist der Einsatz eines BMS, hier etwas heikler, spezifisch beim Überspannungsschutz: der Fahrzeuggenerator verwendet die Starterbatterie als Last und Puffer und regelt den erzeugten Strom entsprechend dem Ladezustand der Batterie. Wird die Batterie im laufenden Betrieb (z.B. wegen drohender Überspannung in den LFP-Zellen) vom BMS abgetrennt, kann die Bordspannung auf ein Vielfaches der Generator-Nennspannung von 12 V hochschiessen. Schäden an diversen Elektronikkomponenten wären die Folge. In der Konsequenz muss der Starterakku im Betrieb dauerhaft mit dem Generator verbunden bleiben.

Auch der Unterspannungsschutz des BMS könnte nachteilig zuschlagen: bei Kälte sinkt auch bei LFP-Akkus die Spannung, sodass der Motorstart die Systemspannung kurzfristig unter die Entladeschlusspannung für LFP-Zellen von 2.5 V bringen kann. Die Zellen nehmen wegen der kurzen Dauer der Belastung keinen grossen Schaden, aber wenn das BMS den Akku vorschnell von Starter und Motormanagement abtrennt, ist mit einer Wegfahrt nicht zu rechnen. Die Schwierigkeit hier ist: bei welcher Spannung und nach welcher Dauer soll das BMS eingreifen, um einen Schaden durch Unterspannung zu verhindern? [...] Als pragmatischer Entladeschutz für Perioden längeren Stillstands kann ein Batterieschalter à la mode de Wildwux zum Einsatz kommen.“
[Hervorhebung, Kürzung]

Genauso wie im folgenden Zitat sehr ich es momentan auch und werde es bei der nächsten größeren Umbauaktion so umsetzten:

„Es gibt Zeugnisse von LFP-Benutzern, die ihre Winston-Starterbatterien ohne BMS einfach anstelle der original BS-Akkus angeklemmt haben (z.B. Mitglied rossifuimi im Wohnmobilforum.de: «Die Winston ohne BMS nutze ich schon seit Jahren in mehreren Autos mit weniger Problemen als bei Bleiakkus!»). Damit nimmt man das Risiko einer Tiefentladung auf sich, das aber nicht besonders gross zu sein braucht (siehe oben), und muss darauf vertrauen, dass der Generator die Ladeschlussspannung von LFP-Akkus nicht überschreitet (die vier Winston-Zellen haben eine Ladeschlussspannung von [jeweils] 4,0 V, womit man mit einer Generatorspannung von 14,4 V im grünen Bereich ist). Das Problem des De-Balancing (das Auseinanderlaufen der Zellspannungen der einzelnen Zellen des Akkus) bleibt. Hier ist es besonders wichtig, die LFP-Zellen vor dem Zusammenschliessen individuell auf eine Spannung von genau 3.65 V (resp. 4.0 V je nach Herstellerangabe) zu laden und damit einer Beschädigung einzelner Zellen durch Unter- oder Überladung entgegenzuwirken.“


Das m.E. einzige noch verbleibende De-Balancing Problem lässt sich m.E. recht kostengünstig mit vier oder x Mal vier „Balance Modul CBM1X“ zur 8,95 EUR pro Stück lösen.


http://faktor.de/batterie-managemen...ix-programmierte-bms/balance-modul-cbm1x.html
mit einer sehr schönen Grafik was mit De-Balancing bzw. balancing genau gemeint ist.

Diese Balancing Module gibt es sogar in einer Programmierbaren Variante wo man die Schwellenwerte manuell festlegen kann. Es hat zusätzlich einen Alarmausgang und eine Status LED. Leider sind sie mit 19,95 EUR pro Stück recht teuer.
http://litrade.de/shop/BMS-Balancer...-Spannungsalarmausgang-Diagnose-LED-2-4A.html

Exitus hat das mit seinen sage und schreibe 400 Ah Winston umgesetzt und es ist m.E. richtungsweisend. Für den Durchschnitt dürften 60 bis 100 Winston Ah völlig ausreichend sein.

Exitus, wie ist bei Dir der Stand?
Läuft alles einwandfrei, keine Probleme, kein Zelldrift, ... ???

Gruß aus Duisburg
ChrisDui
 
Hallo Damedos,

vielen lieben Dank für diese m.E. sehr gute Zusammenfassung:
Link: „diese Zusammenfassung“.

Es steckt eine Menge Arbeit drin und fasst die Basics komprimiert zusammen und beantwortet sogar noch offene Fragen.

Ja, in der Tat. Sehr schöne Zusammenfassung.

Respekt!!!

:cna:

@Chris
schön, mal wieder was von dir zu lesen.

Gruß Heinz

P.S.:
Kann das wer bestätigen?

Ja, ich auch.
Die Kombi Blei-Starterbatt mit FePo-Zusatzbatt kann problemlos z.B. mit nem Ctek oder durch die Lima geladen werden. Wichtig dabei ist natürlich, die Specs der Zellen bzgl. max. Ladespannung (Zelldrift) und max. Ladestrom einzuhalten. Sollte aber in der "normalen" Praxis Blei||FePo kein Problem darstellen. Zur Not tun's ein paar billige Lastwiderstände.
 
Da meine Exxide gerade die Biege macht und ich auf diesen Thread gestoßen bin, überlege ich mir gerade ob nicht auch auf LifePo4 umsteigen soll.

Hätte noch ein paar Fragen an diejenigen die damit bereits Erfahrung gemacht haben. Bin leider kein Fachmann und habe auch so wenig mit Elektronik am Hut :)

- Würde sich die starke Lichtmaschine vom E61 ( 14,4 - 14,8 V ) auch mal 15,3 V bei extremer Kälte massiv auf die Zellen auswirken?
- Kann ich mit einem Balance Modul z.B. dem CBM1X dagegen ansteuern, sodass es keine Probleme geben würde?
- Wieviel Balance Module bräuchte ich ? Immer eins für 2 Zellen?
- Ich habe die Bausätze immer nur im 4er Pack gefunden. Lassen sich auch 6 oder 8 Zellen so verbinden das ich mit der Spannung in der Norm bleibe?
- Sind die LifePo auch wirklich für jemanden der mal 3 Monate nicht danach schaut zu empfehlen oder sollte diese wirklich alle paar Tage gewartet und gepflegt werden?
- Ist davon auszugehen, dass wenn ich mir 4 Zellen im Bausatz verbaue, die Nennspannung solange alles geladen wird und die Lebenserwartung noch gut ist, über 13V bleibt nachdem das Auto auch mal 1-2 Tage steht?
- Muss ich noch was beachten oder ist es wirklich nur bestellen, einbauen, verbinden, loslegen und Ruhe haben?

grüße und danke für die Hilfe und die vielleicht etwas dummen Fragen :)
 
Hallo Luke,


es gibt keine dummen Fragen, nur dumme Antworten.

Gerade bei Strom ist es nie verkehrt einmal zu viel zu fragen als es einfach zu machen und sich hinterher über unerwünschte Ergebnisse zu wundern ...


Zu Beginn steht immer die Frage nach dem Strombedarf, um die Dimensionierung der LiFePos abzuschätzen. Was zieht Deine Anlage bei Volllast?

Als Richtgröße kannst Du es wie folgt berechnen:

Strombedarf incl. Reserve = max. Sinusleistung aller Endstufen * 2 (wegen ca. 50 % Wirkungsgrad der analogen Endstufen) / 12 Volt.

Was zieht Deine Anlage im Durchschnitt? Beim „Normalhören“ ca. 20 bis 50 % der Vollastangabe.

Für die Bestimmung der Dimensionierung war der Umrechnungsfaktor:

1 Ah LiFePo, LiFeYPo = 3 AH AGM, Blei

Mindestsicherungsmaßnahme ist eine ausreichend dimensionierte Sicherung (ca. 250 A) nach dem LiFePo!


Aber nun zu Deinen Fragen:

- Würde sich die starke Lichtmaschine vom E61 ( 14,4 - 14,8 V ) auch mal 15,3 V bei extremer Kälte massiv auf die Zellen auswirken?

Die Winston Bat hat z.B. einen Arbeitsbereich von max. 4 * 4 Volt = 16 Volt. Demnach sollte nichts passieren. Ich rate dringend im Shop Deiner Wahl sehr genau auf den zulässigen Arbeitsbereich, Ladespannung und Nennspannung Deiner Wunsch LiFePos zu achten und sogar im Shop anzurufen und Dich Dich diesbezüglich beraten zu lassen.

Es gibt unterschiedliche Zellen und leider geben die Shops für ein und die gleiche Zelle sogar unterschiedliche Werte an.

Allein schon aus diesem Grund sind alle Angaben, die ich hier mache ohne Gewähr und müssen, wenn sie den umgesetzt werden, auf eigenes Risiko erfolgen!

I.d.R. ist ein empfohlener (ca. 0,5 bis 1 C) und ein maximaler (ca. 3 bis 5 C, meistens mit Temperaturüberwachung) Ladestrom angegeben. Praktisch gesehen würde ich die AH einfach etwas höher ansetzen, damit der LiFePo mit weniger „x * C“ arbeiten muss.

Der E 61 dürfte eine ca. 150 A Lima haben, die aber wegen des PKW Eigenbedarfes (ca. 50 bis 70 A) nicht vollständig zum Bat Laden verwendet wird. Auch wird sich die vorgeschaltete Starter Bat einen Teil der Lima Leistung (ca. 20 bis 30 A) wegnehmen. Das ganze aber bei Lima Volllast!
Sehr vorsichtig gerechnet stehst Du 120 A / 3 C = 40 Ah LiFePo auf der sicheren Seite.

LiFePo sind, wenn sie der Kälte ausgesetzt werden, "kältemepfindlich", d.h. sie sie dürfen eigentlich nicht sofort mit einer vollen Stromabgabe belastet werden. Bei Motorradbaterien, die nur mit einem 5 Ah LiFePo für den Startvorgang ausgerüstet sind, wird empfohlen vor dem Startvorgang das Licht ca. 30 Sekunden einzuschalten, damit sich der LiFePo etwas erwärmen kann. Meine 1400 er starte ich mit dem 5 Ah LiFePo um Welten besser bzw. leichter als mit einer "highend" 14 Ah YUASA AGM mit angegebene 270 A Startleistung.

LiFeYPo sind hingeben nicht kälteempfindlich und bis - 25 Grad im Arbeitsbereich angegeben.


- Kann ich mit einem Balance Modul z.B. dem CBM1X dagegen ansteuern, sodass es keine Probleme geben würde?

Hier bitte unbedingt den Shop anrufen und die Konfiguration durchgehen. Bei einer sehr hohen Lima-Spannung kann es sein, dass der Balancer ständig arbeitet und versucht überschüssige Energie in Wärme (120 Grad !!!) umzuwandeln.

Hier wäre evtl. wäre ein programmierbarer Balancer besser in dem man den Arbeitsbereich auf das individuelle Umfeld einstellen kann.

- Wieviel Balance Module bräuchte ich ? Immer eins für 2 Zellen?

Es wird einer pro Zelle benötigt, der den Plus und Minus Pol verbindet. Für 12 Volt benötigt man vier Zellen. Es werden also vier Balancer benötigt. Zur Erhöhung der Effektivität kann man beliebig viele Balancer zu x mal vier parallel zusammenschalten.


- Ich habe die Bausätze immer nur im 4er Pack gefunden. Lassen sich auch 6 oder 8 Zellen so verbinden das ich mit der Spannung in der Norm bleibe?

Du benötigst 12 Volt Nennspannung und damit ein Vielfaches von vier Zellen, die Du beliebig oft parallel schalten kannst, also:

4s1p –> 4 Zellen
4s2p –> 8 Zellen
4s3p –> 12 Zellen
usw.


- Sind die LifePo auch wirklich für jemanden der mal 3 Monate nicht danach schaut zu empfehlen oder sollte diese wirklich alle paar Tage gewartet und gepflegt werden?

Ja. Heinz z.B. betreibt sie seit fast zwei Jahren ohne jegliche Wartung. Ich würde jedoch zusätzlich Balancer verbauen.


- Ist davon auszugehen, dass wenn ich mir 4 Zellen im Bausatz verbaue, die Nennspannung solange alles geladen wird und die Lebenserwartung noch gut ist, über 13V bleibt nachdem das Auto auch mal 1-2 Tage steht?

Das hängt vom Verhältnis Blei Ah zu LiFePO Ah ab. Ein mini 4 Ah LiFePo wird in Kombination mit einer 100 Ah Blei die Gesamtsystemspannung wahrscheinlich nicht wesentlich über Nennspannung der Bleibat halten können.


- Muss ich noch was beachten oder ist es wirklich nur bestellen, einbauen, verbinden, loslegen und Ruhe haben?

Das wichtigste ist die Sicherung kurz nach dem Pluspol der LiFePo. Beim ersten Anschließen das Spannungsgefälle zwischen LiFePo und Bleibat ausgleichen, damit es nicht funkt.

Zum üben und testen kann ich die 4 Headways zu 89 EUR empfehlen:

http://smartemotion.de/akkus-energi...5/12v-lifepo4-8ah-powerstarter-bausatz?c=2179

und ein Balancerkabel zum messen der Zelleneinzelspannungen für ca. 4 EUR. Schwarz an Minus, das erste rote kabel an den Pluspol der ersten Zelle, das zweite rote kabel an den Pluspol der zweiten Zelle, das dritte rote kabel an den Pluspol der dritten Zelle und das vierte rote kabel an den Pluspol der vierten Zelle.



Wenn Du dann nach Deiner ersten Testphase etwas fortgeschrittener bist und / oder eine größere Dimensionierung benötigst, dann steigst Du einfach auf die Winston Blöcke um. Die gibt es in 40, 60, 90, ... bis zu 1600 Ah. Auch hier benötigst Du vier Stück.

Diese parallel schalten von vielen kleinen Einzelzellen mag ich persönlich nicht.


Nach meinem jetzigen Stand sehe ich es wie folgt:

Anfänger bis 100 EUR mit 8 Ah -> Headway LiFePo
Fortgeschrittene ab 230 EUR ab 40 Ah -> Winston LiFeYPo

Das Y ( = Yridium) sorgt dafür, dass der Block nicht so kälteempfindlich ist. Es hat einen Arbeitsbereich bis Minus 25 Grad.


Ich hoffe, ich konnte Dir weiter helfen.

Poste bitte Deine Erfahrungen und Fortschritte, damit die anderen auch etwas davon haben.

Vielen Dank.
 
Zuletzt bearbeitet:
Danke Chris für deine bisher schon sehr sehr ausführliche Antwort. Das eigentlich Problem der ganzen Geschichte ist halt wirklich das eigene Unwissen in der Fachrichtung Strom. Klar sind Einzelheiten aus der Schulphysik noch irgendwo verankert aber das ist halt doch schon eine Weile her. Das andere Problem ist halt das Bauchgefühl welches sagt, lass es, du kannst sowas nicht und bau dir einfach ne Hawker oder Pure Power ein und Ruhe ist :) Anderer seits hatte ich bisher immer Probleme mit meinen Zusatzbatterien und hoffe dies eventuell durch ein völlig neues Konzept aus der Welt zu schafen.

Was zieht meine Anlage

Ja das ist garnicht so einfach zu sagen :) Wenn ich es so berechne wie du es angegeben hast komme ich auf:

(1800rms + 2 x 450rms + 2 x 450 rms) x 2 : 12V = 7200rms : 12 = 600A

Tatsächlich laufen ca. ( 600rms + 2 x 50 + 2 x 80rms + 2 x 150 ) x 2 :12V = 2320 : 12 = 190A bei ettwaiger Volllast

Ich würde mich wenn überhaupt dann vermutlich für diese LiFePo´s entscheiden: http://en.winston-battery.com/index.php/products/power-battery/item/wb-lyp40aha?category_id=176

Das sollten ja dann die etwas höherwertigen sein mit der größeren Ladespannung wie auch vom Hersteller so auf der Homepage angegeben. Zu den 4 x 55€ für die LiFePo´s kommt ja nur noch etwas Zubehör für die Befestigung und die Verkabelung zustande und ich würde dann wenn ich das richtig verstanden habe, bei den Winston auf ein Balance Modul verzichten können, oder? Und dies eventuell einfach wenn das Budget wieder vorhanden ist nachträglich zur Wartung und Pflege einbauen? Und dann am besten die programierbaren bzw. die mit Steuergerät und Display ?

Nochmal ein paar kleine Fragen die aufgetaucht sind :)

Die Winston haben die Pole nur oben und diese werden einfach in Reihe geschaltet oder?

Bräuchte ich bei 4 LiFeYPo nur drei Verbinder für Plus und drei Verbinder für Minus oder?

Was passiert mit den Zellen wenn ich mal bei unter 70% Lebenserhalt bin ?

Wenn die KFZ Batterie ne Spannung von 12,6V hat und die Zellen bei 14V in Ruhespannung haben. Versuchen sich doch dann Batterie und Zellen anzugleichen? Ist das auf Dauer schädlich?

Der Hersteller Winston gibt an das die LiFePo ca. >3000 Ladezyklen Lebensdauer haben. Wenn ich das mal grob überschlage dürften das ca. 3 Jahre sein. eventuell etwas mehr. Gleichzeitig geben sie aber eine Entladung von <3% pro Monat an. Also sogar wenn ich einfach 1% pro Monat nehme, dann bin ich nach zwei Jahre schon bei ca. 75% und kann die Zellen dementsprechend bals aussondern oder?

Wie würde dein Einkaufszettel mit einem max Budget von 200-250€ den aussehen wenn du für meine Konfiguration einkaufen müsstest ;)

grüße Michi
 
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