Lifeypo4 akku als kombinierte Start und Bordbatterie.

Dieses Thema im Forum "T5.2 - Elektrik" wurde erstellt von mivoc01, 15 Jan. 2015.

  1. mivoc01

    mivoc01 Aktiv-Mitglied

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    Ich werde im T5 trapo demnaechst eine lifeypo batterie testen:
    Das lifeypo4 viele Vorteile hat ist vermutlich bekannt bei allen VersorgungsElektrikgeplagten.
    Nachteile sind der Preis und der für die lebensdauer Ungünstige Lagerzustand "voll". Das reduziert, im gegensatz zu Blei, die lebensdauer.
    Mein Plan ist den starterbatterie raum mit einer 120 AH lifeypo4 zu bestücken. Das entspricht ca 200 Ah blei an nutzbarer Kapazität.Ich denke mehr passt in den batterieKasten nicht rein.
    Die batterie bekommt eine unterspgsabschaltung:
    Link nur für Mitglieder sichtbar.
    die nur die plus Leitung zum Innenraum verbraucher absichert.
    Zum Innenraum/Verbraucher sollte dann auf grund der Länge ein grosszügiges pluskabel gezogen werden. Bei 100 A=1,2 kW bedarf ist vermutlich 35mm2 schon sinnvoll.

    Vorteile des systems:
    die entladene lifeypo batterie wird systembedingt extrem schnell aufgeladen. Mal sehen was die Lima schafft. 80% Kapazitaet laden in einer stunde motorleerlauf scheinen realistisch.
    Viel elektronik der 2. bordbatterie überflüssig.
    Platzgewinn im auto.

    Nachteile
    Die Redundanz bei 2-3 batterien ist evt sicherer. aber weil es so viel elektronik braucht bin ich mir da garnicht so sicher.
    im täglichen betrieb ohne stromentnahme durch "Camping" wäre es gut wenn die Lifeypobatterie bei 80% ladezustand ist. das liesse sich vermutlich mit einer diode in vorwärtsrichtung realisieren die beim Betriebszustand "auto fahren" :-) in dem ladestrang die ladespannung reduziert. Müsste sich mit einem fetten relais aus dem innenraum schalten lassen...
    Ich werde hier berichten über den stand der Dinge.
     
    Zuletzt bearbeitet: 15 Jan. 2015
  2. primtom

    primtom Jung-Mitglied

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    Würde mich sehr interessieren wie das bei Dir weiter geht!
    Ich habe mit eine 60Ah Lithium Starterbatterie und eine 90Ah Lithium Versorger eingebaut. Mit allen Vor und Nachteilen..
    Vor allem der Nachteil des Platzbedarfs und der Mehrelektronik (Laden etc. der zweiten Batterie)..
    Wenn Du Interesse hast wie ich das genau gemacht hab, kann ich gerne ausführlicher berichten

    thomas
     
  3. erevo10

    erevo10 Aktiv-Mitglied

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    Hallo Mivoc01,

    mit BMS geht das sicher, ich habe seit 1,5 Jahren einen LiFePo4 60Ah für den
    Modellbau im Einsatz. Zum Nachladen am See. Kombiniert mit Spannungswandler
    kann man Großverbraucher betreiben, Staubsauger, Flex, Wasserkocher, ...:D.

    Viel Spaß

    Micha
     
  4. mivoc01
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    Hi Thomas,
    natürlich interessiert mich das.
    Mit 1,5 jahre hast du ja auch schon etwas langzeiterfahrung. Welchen Lithium typ hast Du denn? Lifeypo scheint ja bisher der einzige zu sein den man bei minustemperaturen laden darf.
    Technisch sehe ich die grösste Hürde den Akku nicht dauernd auf 100 % zu haben weil das ja ungünstig für die Lebensdauer ist.
     
  5. primtom

    primtom Jung-Mitglied

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    klar..
    hier schonmal ein bischen was zusammengefasst zur Starterbatterie:

    Ich habe - wie vermutlich viele - Winston Zellen. Habe mir den Komplettblock (Link nur für Mitglieder sichtbar.) gekauft, aufgesägt und oben 4 LiPro1-1 Balancer aufgeschraubt. Anbei siehst du das auch als Bild. Durch das Balancen von 1A ist - so denke ich - Driften der Zellen im täglichen Gebrauch gut verhindert. Im auto habe ich dann - ähnlich wie Du es machst - noch eine "Zwangsabschaltung" (bei 11.5V) für den Worstcase eingebaut. Das ist aber bislang noch nie passiert. Aber sicher ist sicher. Besser einmal wg. Zwangsabschaltung nicht starten können als die Batterie kaputt..
    Ich werte den OVP und UVP Schutz der Balancer für jedes Modul NICHT aus. Aus Komplexitäts und Platzgründen. Ich möchte im Motorraum nicht zu viel Kabelgewirr.

    Vielleicht hast Du ja mein Beitrag http://www.t5-board.de/threads/starterbatterie-auf-lithium-umgeruestet-kurzer-bericht.88589/ schon gelesen.
    Allerdings ist das NICHT mein finales Setup. Damals hatte ich da noch die 90Ah als Starter ohne Balancer und viel Ladelogic etc. auch vorne im Motorraum.

    Das habe ich jetzt alles "minimalisiert". Werde die Tage mal fotographieren und erläutern - hab gerade kein aktuelles Foto.

    Ich kann aber jetzt vorne im Motorraum auch jederzeit kontrollieren (nach längerer Standzeit, nach Fahrten etc) wie der Spannungsstand der einzelnen Zellen ist und das ist immer komplett im grünen Bereich.
    Vorher war bei meinem T5 ne 85Ah und mein Bus hat nach 1h stehen und Musikhören teilweise schon "Verbraucher werden wegen geringem Batteriestand" angezeigt. Das ist jetzt völlig anders. 60Ah Lithium reichen mir locker als Starter + Licht + Radio etc... Alles andere (Kühlschrank usw) wird ja durch die 90Ah Lithium hinten versorgt. Dazu auch später mehr.

    Läuft jetzt eine Sommer und bald ja auch eine Wintersaison ohne Probleme. Starten bei -10C war kein Problem.
    Die Lichtmaschine erzeugt bei Kälte bei mir maximal 14.7/14.8V -> damit wird die Batterie nicht ganz voll. Was ich aber gut finde, so braucht ich mir wegen Übervoltage keine Sorgen machen .. Und auch weil du sagst dass das ungünstig für die Lebensdauer ist: Weiss ich zwar nicht ob das so ist, aber wie gesagt - durch die Lichtmaschine werden sie eh nicht ganz voll (bei mir MAXIMAL 3.6-3.7V pro Zelle im Winter, 3.4-3.5V im Sommer)

    soweit erstmal ein paar infos...

    thomas
     

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  6. mivoc01
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    mivoc01 Aktiv-Mitglied

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    Danke für die Details.
    Deinen anderen Thread kannte ich noch nicht, jetzt schon :-) .
    Litrade.de schreibt ja ausdrücklich das die 12 Volt Winston packs zellen nicht selektiert sind. Aber deine Zellen scheinen ja nicht zu driften. Ich werde aber trotzdem die 90 AH Winston als 4 Einzelzellen nehmen.
    Kann man die Einzelzellen aus dem Winston akku gehäuse rausnehmen wenn der Deckel abegtrennt worden ist?
    Du schreibst das Du im Motorraum die Einzelzellenspannung ablesen kannst. Ich werde die Balancer Ausgänge in das Armaturenbrett führen und dort ein einfaches messgeraet nehmen.z.Bsp.:
    Link nur für Mitglieder sichtbar.

    Eine OVP spar ich mir. Geladen wird nur während der Fahrt und dann sollte das schon auffallen wenn es aus dem Ruder läuft.

    PS: Zu deiner Lima spannung von 14,8 Volt. Mein BMT Bus hat auch 14, 8 V im Fahrbetrieb gemessen an der Blei-starterbatterie.
    Frage: Wie misst Du die Ströme? Per Shunt vermutlich. Das ist schon klar das hier auch Spannung abfällt. Aber wenn Du 100 A ladestrom hast ist das ja auch egal.
    1 stunde fahren und der Akku ist wieder voll..Hört sich gut an.

    PS2: Ich benutze LiFePO als Starterbatterie in offroad moppeds. Die halten so ca 300-500 Stunden ohne BMS . Das ist eigentlich OK bei der Belastung. Vibrationen, Tauchbäder, Fango , alles dabei.
     
  7. primtom

    primtom Jung-Mitglied

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    hallo, zellen kann man rausnehmen ja, das sind (also zumindest äusserlich) exakt 1:1 die gleichen zellen wie die einzelzellen die man kaufen kann..
    Ströme mess ich aktuell mit ner dicken Stromzange, da fällt also keine Spannung ab :) Kann ich aber halt nicht über die zeit aufzeichnen.

    Ich hab exakt den gleichen LiPo-Einzelzellen-Messer, habs aber vorne einfach im Motorraum untergebracht. Bin noch nicht dazu gekommen das in den Innenraum zu legen.
    Das kleine Ding balanciert ja auch selber (mit ganz wenig A) bis die Spannungen der Zellen alle im Bereich +-0.04V auseinander liegen. Find ich ganz praktisch.
    Ich hatte dieses Feature erst gar nicht gesehen, hatte mich dann aber gewundert, warum sich das Display manchmal echt lange nicht ausschaltet.. Und dann hab ich gelesen, dass das genau dann ist, wenn die Einzelzell-spannungen zu weit auseinander liegen und er noch balanciert.. Sobald sie nah beieinander sind, geht das Display aus.


    poste die tage mal mehr, wenn ich dazu komm.

    Aber klasse, dass es da mehr Leute gibt, die sowas machen! Weiter so!!

    thomas
     
  8. moudi

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    Hallo zusammen

    Ist wirklich interessant wie sich die LFP-Technik inzwischen doch verbreitet.
    Ich habe vor etwa einem Jahr meine Batterie eingebaut. In diesem Thread hier ist das ganze beschrieben und diskutiert:
    http://www.t5-board.de/posts/920346/

    Bis jetzt läuft das ganze absolut problemlos :-)

    Cheers
    /moudi
     
  9. mivoc01
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    Ich glaube nicht das der Balancer funktioniert wenn die Zellen etwas älter werden und deshalb driften. Selbst den 1-2A balancer trau ich das nicht zu. Zumindest meine 1,5A Balancer sind schon überfordert mit allerdings stark driftenden 4,6 Ah Akkupacks.
     
  10. moudi

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    Ich hatte das bei meiner Batterie absichtlich getestet. Die Balancer haben korrekt funktioniert.
    Zum Vorgehen: Ich habe eine Zelle etwas mehr entladen als die anderen 3. Dann habe ich das Ladegerät (14.6V) angehängt und die gesamte Batterie wieder geladen. Die 3 Zellen kamen schnell auf die Endladespannung von 3.65 Volt während die 4. noch lange bei 3.25-3.30 Volt verharrte. Nach 2-3 Stunden während denen der Ladestrom bei exakt 1Ampere verblieb war dann auch die 4. Zelle auf 3.65 Volt und der Ladestrom ging auf 0 Ampere zurück.

    Wenn man nun auch noch berücksichtigt dass bei fast jeder Autofahrt die Batterie wieder voll geladen und somit gebalanced wird, können die einzelnen Zellen gar nicht weit auseinander driften.

    Cheers
    /moudi
     
  11. mivoc01
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    OK, bei ladestrom <= Balancestrom mag das gut funktionieren.
    etwas anders ist die Situation wenn die Balancer bei lima ladestrom arbeiten sollen.
    Time will tell wenn die akkus erstmal etwas älter sind ...
     
  12. moudi

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    Ich habe das nicht erwähnt weil mir das als klar erschien. Das Ladegerät liefert natürlich auch mehr als nur 1 Ampere.
    Am Anfang war der Ladestrom auch bei ca. 7 Ampere. Der ging dann kontinuierlich zurück. Und sobald der erste Balancer anfing zu arbeiten war der Ladestrom konstant 1 Ampere. Wie das genau funktioniert habe ich noch nicht ganz begriffen. Vermute es hat mit dem Innenwiderstand der Zellen und dem Widerstand des Balancers selbst zu tun.
     
  13. mivoc01
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    OK,
    das scheint dann ja recht gut zu funktionieren.
     
  14. mivoc01
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    Die 100 Ah LifeYPo batterie ist nach 8 monaten planungsphase :-) als kombinierte start und bord -batterie eingebaut. Am meisten Aufwand war es die Batterei einigermassen sicher zu befestigen.
    Das estarter kabel ist direkt am pluspol angeschraubt. das zweite pluskabel ist über den 200 Ampere schutzschalter angeschlossen.
    Funktioniert soweit. Der Estarter zieht spürbar besser durch.
    Allerdings geht mir sporadisch der motor im Leerlauf aus. Das kann eigentlich nur an dem 200 A schutzschalter liegen.
    Jetzt fehlt noch das balancing. Ich schau aber erstmal ob das überhaupt nötig ist.

    Zumindest kann ich jetzt schon mal stundenlang die warmwasser heizung laufen lassen . :-)
     
  15. ALF_BE

    ALF_BE Guest

    Die Frage ist doch, ob Du im KfZ jemals in einen vernünftigen Balance-Bereich kommst. Was machst Du, wenn die eine Zellen über 3.9V ist, die LIMA aber noch immer 50A in die Batterie pumpen möchte? Dann killst Du die Zelle - das nimmt kein Balancer auf. Auf der anderen Seite fängt das Balancing bei identischen Zellen erst bei 15.2V an - dahin kommt die LIMA nie.
    Ich würde hier glaube ich ein kleines BMS als Sicherheitsschaltung verwenden (d.h. Einzelzellenüberwachung und damit bei Überspannung die LIMA bzw. die LIMA-Erregung abschalten und bei Unterspannung die Verbraucher.
    Zusätzlich dann noch Einzel-Zell-Monitoring und dann bei Bedarf EXTERN balancen.

    Ich habe jetzt im Elektro-Fahrzeug auch das BMS im Sicherheitskreis - d.h. es schaltet den Motorregler ab (und nicht die >100A des Motors selbst).
    Die 12x60Ah werden 1x pro extern gebalanced über separates Netzteil um 100mA - nachdem das normale Netzteil abgeschaltet hat.

    Gruss
    ALF_BE
     
  16. mivoc01
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    mivoc01 Aktiv-Mitglied

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    Hast schon Recht. Ich sollte schleunigst das Monitoring der zellspannung vom Innenraum aus Installieren. Dann kann man zur Not manuell Balancen.

    In Deinem E-Auto ist dein Aufwand sicher gerechtfertigt. Aber für eine kleine Bordbatterie ist das schon etwas aufwändig mit Generatorsteuerung und so
     
  17. mivoc01
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    Inzwischen bin ich 1 jahr mit der Lifepo 100 Ah starterbatterie (500 Euro) rumgefahren. Null Probleme :-). Entgegen meiner Beschreibung im 1. Beitrag habe ich keinen Balancer eingebaut. Die Einzelzellenspannung liegen alle so um 3,3 v mit einer maximalen Drift von 30 mV. Das ist nicht wenig drift aber anscheinend stabil. Durch die Lifepo brauche ich keine versorgerbatterie. Ich kann problemlos die ganze nacht die Warmwasserstandheizung laufen lassen. Wenn die LifePo abgeschaltet wird ( 10,5Volt ) kann ich problemlos den Motor starten indem ich den spannungswaechter abschalte. Und lade dann mit ca 70 A die Lifepo Batterie sehr schnell wieder auf.

    Der Einbau hat sich fuer mich echt gelohnt.
     
  18. VW-Hannibal

    VW-Hannibal Top-Mitglied

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    Wie kommt es, dass das im Auto bei diesen tiefen Temperaturen funktioniert? Isolierung?
    In meinen Motorrädern habe ich auch LIFEPO-Akkus, die mögen aber keine niedrigen Temperaturen zum Starten. Dazu müssen sie dann erstmal ein Weilchen belastet werden (eingeschaltetes Licht), damit sie ordentlich funktionieren.
     
  19. mivoc01
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    Das Verhältnis batteriekapazitaet zu estarterleistung ist bei Deinem mopped vermutlich deutlich schlechter. Zumindest bei meinen Moppeds, auch Lifepo ist das so. Estarter braucht 800 Watt, lifepo hat 4 Ah.
    Deshalb startet das auto problemlos bei -10 grad . Bei geringeren temperaturen habe ich diesen winter allerdings nicht gestartet....
    Vielleicht erwärmt das vorglühen auch schon etwas den akku.
    Viel Interessanter ist dann noch das Laden bei niedrigen Temperaturen. Das soll ziemlich schädlich sein.
     
    VW-Hannibal gefällt das.
  20. eazyx

    eazyx Jung-Mitglied

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    Hi, beschäftige mich derzeit auch mit der 1-Akku Lösung.

    Hast du die Zellen selektieren lassen? Wie am besten die Inititalladung machen, was gibts da an günstigen Ladegeräten?
    Wie ist denn der Stand? Akku läuft noch ohne Probleme? Wie hast du den Akku befestigt/vor Umwelteinflüssen geschützt?

    Mir würde vorschweben das ganze mit Epoxy zu vergießen und Balancer kabel rausführen für ggf manuel balancen, Überwachung per onboard Einzelspannungsanzeige schon aus China bestellt (selbes Teil wie weiter oben erwähnt, das balanced angeblich sogar ein wenig aktiv, in China für 3-4 Euro zu haben)

    Habe mir sagen lassen ein Problem wäre wenn die Batterie voll ist (Langstrecken) das die (zitat) "Filterwirkung der Bleibatterie fehlt" ganz schlau bin ich noch nicht draus geworden.
    Jemand hatte ja irgendwas von Dioden erzählt für diesen Fall macht das Sinn? *edit* sehe du hast die Anfangs auch damit beschäftigt, hast du irgendwas in der Richtung unternommen?

    Sorry für die vielen Fragen, bin halt zurzeit in meiner "monatelangen" Planungsphase wie du damals, gar nicht so einfach, weils kaum einer macht.

    MfG
     
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