Hymer Smart Battery System

[dietmardd]

Ggfs. zusätzlich den Ladebooster durch ein etwas kräftigeres Modell ersetzen. 18 A könnten etwas knapp werden, wenn deutlich mehr als 100 Ah geladen werden sollen.

Ein Ladebooster ist kein Perpetuum Mobile, d.h. der leistungsfähigste Ladebooster kann nicht mehr Ladestrom herbeizaubern, als die Lima zur Verfügung stellt.

Vor einem Umbau sollte man daher erst einmal ermitteln, was die eingebaute Lima max. hergibt und was der Grundstrombedarf mit Licht ist. Die Differenz ist das theoretische Potential eines Ladeboosters. Da eine Lima aber nicht ständig unter Vollast laufen sollte, würde ich von der Maximalleistung der Lima sicherheitshalber 20 -25 % abziehen und erst dann die Differenz bilden.

Beispiel bei uns:

- max. Leistung der Lima ca. 240 A
- maximaler Eigenbedarf des Basisfahrzeuges: ca. 100 ... 120 A - das kann keiner so genau sagen
- unser Ladebooster: max. 70 A. Damit läuft unsere Lima nie unter Vollast.

Anmerkung:

Der Eigenbedarf hängt auch von der Fahrzeugbeleuchtung ab. Wenn für Dein Womo zugelassen, kannst Du LED-Leuchten einbauen. Das senkt den Strombedarf bei Dunkelheit beträchtlich, so dass Lima-Kapazität für einen stärkeren Ladebooster frei wird.

Die Standardgröße bei neueren Womos liegt bei einem Ladebooster bei 30 A. Neuere Womos haben aber stärkere Limas als ältere Womos.

[TitusLE]

Ein Ladebooster ist kein Perpetuum Mobile, d.h. der leistungsfähigste Ladebooster kann nicht mehr Ladestrom herbeizaubern, als die Lima zur Verfügung stellt.

Ja, das ist klar. Trotzdem danke für den Hinweis.

[horst-lehner]

Wenn man eine LiFePO- und eine Bleibatterie parallel schaltet, wird ganz ohne elektronischen Eingriff

• vorzugsweise die LiFePO-Batterie zuerst entladen (weil ihre Spannungslage etwas höher ist)
• vorzugsweise die Bleibatterie geladen, wenn sie weit entladen ist (weil ihre Spannungslage dann sehr niedrig ist)

Man kann das sogar "smart" nennen, weil damit genau das passiert, was man im Sinne einer langen Lebensdauer beider Batterien will: Die Entladung (und damit die Zyklen) gehen vorzugsweise aus der LiFePO_Batterie. Erst wenn die leer ist, kommt die Bleibatterie als Reserve zum Einsatz. Beim Laden kommt die Bleibatterie zuerst dran -- richtig, weil sie gern möglichst oft ganz voll sein will, während die LiFePO-Batterie nicht voll sein muss. Die LiFePO4 darf nur bei geeigneten Temperaturen ge- oder entladen werden, wofür ihr BMS sorgen muss.

Es werden also sehr wohl beide Batterien korrekt -- und sogar sinnvoll -- geladen.

Noch "smarter" -- aber eben auch teurer -- sind die Winston LiFeYPO-Akkus, weil die einen so weiten Temperaturbereich haben, dass man die Bleibatterie gar nicht mehr braucht. Außerdem ist die Ladeschlusspannung bei denen so hoch, dass man notfalls sogar mit AGM-Kennlinie laden kann (mach' ich trotzdem nicht, weil eine geringere Ladeschlussspannung die Akkus schont).

Ebenfalls brauchbar ist eine LiFePO-Batterie mit vom BMS gesteuerter Heizung. Auch die macht die Bleibatterie überflüssig, wie Dietmar schon geschrieben hat.

Wer kein Wintercamping (bei Temperaturen unter 5 Grad) macht, kann auch mit einer LiFePO-Batterie ohne Heizung leben. Das wäre auch der einzige Fall, in dem man guten Gewissens empfehlen kann, die Bleibatterie aus dem SmartBatterySystem yzu entfernen (oder durch eine weitere LiFePO-Batterie zu ersetzen).

Ein Ladebooster mit 18A wäre in der Tat arg knapp bemessen. Da bekommt man ja ohne Ladebooster teilweise schon mehr Ladestrom. Zu berücksichtigen ist ggf. der Verbrauch eines Absorber-Kühlschranks. Ist er vor dem Booster angeschlossen, belastet er die LiMa zusätzlich. Ist er dahinter angschlossen, geht sein Verbrauch vom verfügbaren Ladestrom aus dem Booster ab.

Grüße von Horst

[MilesandMore1805]

Bleieinstellung hat meine Schaudtzentralkiste (weiß nicht wie sie korrekt heißt) nicht es gibt nur Gel bei mir und AGM und ich nutze jetzt Gel und das funktioniert sehr gut mit beiden LifPOs.
Der Schaudt Booster hat eine Li Einstellung die ich auch so umgestellt habe.

Die Dauer der Sättigungsspannung ist meines Wissens irrelevant da die LifPo per BMS abschaltet wenn sie voll ist.

Beste Gruesse Bernd

[horst-lehner]

Naja, die BMS-Abschaltung sollte schon eher ein Notnagel für den Fall eines defekten Ladegeräts sein. Gibt dann doppelte Sicherheit ...

[MilesandMore1805]

Naja, die BMS-Abschaltung sollte schon eher ein Notnagel für den Fall eines defekten Ladegeräts sein. Gibt dann doppelte Sicherheit ...

Ups, das ist mir neu.
Warum sollte das BMS nicht abschalten - regulär - würde ja Sinn machen.
Immerhin zeigt mein BMS Laden beendet an.

Beste Gruesse Bernd

[dietmardd]

Der Schaudt Booster hat eine Li Einstellung die ich auch so umgestellt habe.

Liontron und Bulltron hatten mir beide geschrieben, dass für Ihre LiFePO4-Batterien an Schaudt-Ladegeräten und dazu gehören auch EBL und Booster keinesfalls die Ladekurve Lithium eingestellt werden soll. Bei Bulltron erlöscht sogar die Garantie, wenn man das tut.

Begründung:
- Ladeschlußspannung ist viel zu hoch (z.B. 14,4 V)
- Sättigungsdauer ist viel zu hoch (16 h)

LiFePO4-Batterien benötigen keine Sättigungsdauer, da diese im Gegensatz zu AGM-Batterien bis zuletzt geladen werden.

Beide Hersteller plädieren für die Einstellung Blei-Säure, weil bei dieser die Ladeschlussspannung stimmt (13,8 V) und die Sättigungsdauer von allen Einstellungsmöglichkeiten am kürzesten ist (4h). Ist am Ladegerät Blei-Säure nicht verfügbar, ist GEL die zweitbeste Einstellung. Die Spannungen sind bei Schaudtgeräten gleich, aber die Sättigungsdauer beträgt meist 16 h.

Nun ist ja die Chemie aller LiFePO4-Batterien weitgehend identisch, so dass die Aussagen von Liontron und Bulltron auch auf alle anderen 12 V-Batterien mit LiFePO4 übertragen werden können.

Unter dem Gesichtswinkel der Marktwirtschaft ist die Einstellung Lithium gut, weil man dann schneller Ersatz kaufen muss, was die Wirtschaft puscht, vor allem die chinesische Wirtschaft.

[majortom]

Richtig,

bei Lithium-Kennlinie CCCV wird die Spannung nach der Bulkphase konstant auf 14.4V gehalten, auch wenn sich der Strom in der Absorptionsphase bereits auf unter 5% verringert hat. Die Batterie ist voll und würde sich ohne weitere Ladung auf eine niedrigere Leerlaufspannung einpegeln, so ca. 13,3 bis 13,7V je nach Chemie. Durch die CCCV-Kennlinie, wird die Zelle nun künstlich auf einem hohen Spannungsniveau gehalten, was die Zellen stärker schädigt, ohne dass sich ein Kapazitätsertrag dadurch ergibt. Die Zelle ist ja bereits voll und kann keine weiteren Ladungsträger mehr aufnehmen.

Das ist der gleiche Effekt, wenn man sein E-Auto immer an der Wallbox voll aufgeladen über Wochen hängen lässt. Das mag die auf Dauer auch nicht. Der BMS trennt nur, wenn die max. Ladeschlussspannung überschritten wird und sich dadurch die Zelle zu zersetzten beginnt.

Zu Bernds Frage: Dann sitzt Du einige Zeit im Dunkeln. Das BMS hat eine Hysterese, damit es im Grenzbereich der Schaltschwelle nicht zum Prellen/Schwingen kommt. Zudem sollte auch die Totzeit noch hoch eingestellt sein. Somit kann es den Lastschwankungen Deines Bordnetzes nicht so schnell folgen. Das Ladegerät würde so lange Dein Fahrzeug sicher versorgen, bis die 18A erreicht sind. Wenn dann ein Wechselrichter in Betrieb genommen wird, gibt das BMS die Batterie so schnell nicht wieder frei, wie die Spannung wegbricht.

Ciao

Thomas

[basste315]

Zu Bernds Frage: Dann sitzt Du einige Zeit im Dunkeln.

Hallo Thomas,
Berndt hat doch nur von Ladeabschaltung durch das BMS gesprochen, da werden die Verbraucher weiter versorgt und es wird nicht finster
Was du richtig schilderst wäre das Verhalten des BMS eines leer werdenden LiFe-Akkus bei Unterspannungsabschaltung.

Helmut

[basste315]

Beide Hersteller plädieren für die Einstellung Blei-Säure, weil bei dieser die Ladeschlussspannung stimmt (13,8 V) und die Sättigungsdauer von allen Einstellungsmöglichkeiten am kürzesten ist (4h). Ist am Ladegerät Blei-Säure nicht verfügbar, ist GEL die zweitbeste Einstellung. Die Spannungen sind bei Schaudtgeräten gleich, aber die Sättigungsdauer beträgt meist 16 h.

Die 13,8 V sind nicht die Ladeschlussspannung, sondern die Erhaltungsspannung

Helmut

[majortom]

Zu Bernds Frage: Dann sitzt Du einige Zeit im Dunkeln.

Hallo Thomas,
Berndt hat doch nur von Ladeabschaltung durch das BMS gesprochen, da werden die Verbraucher weiter versorgt und es wird nicht finster
Was du richtig schilderst wäre das Verhalten des BMS eines leer werdenden LiFe-Akkus bei Unterspannungsabschaltung.

Helmut

Hallo Helmut,

wie verhält sich das BMS in solch einem Fall?

Okay, der Akku ist voll, der Lader liefert weiter Strom und das BMS trennt die Verbindung von Polanschluss zu den Zellen.

Da es nun abgetrennt ist, kann es nur vermuten, dass so lange die Polspannung höher als die Zellenspannung ist, die Verbindung getrennt bleiben soll.

Wenn nun sehr viel mehr Strom benötigt wird als der Lader liefert, sinkt die Spannung extrem schnell ab (Wechselrichter an). Wie lange benötigt dann das BMS zum Aufschalten und sind bis dahin schon die Verbraucher wegen Unterspannung, wie Heizung etc. vom Netz oder ausgegangen, wie ein Fernseher?

Ich habe die Schaltzeiten in den Unterlagen der Batterien noch nicht entdeckt.

Frage an die Runde, hat das mal einer ausprobiert??

Ciao

Thomas

[MilesandMore1805]

Gut ich habs jetzt wohl verstanden, das ein LifPo im Prinzip sich nicht anders verhält als eine AGM.
Die Zellen regulieren sich selbst beim Laden über ihren Innenwiderstand - vermutlich.
Ausnahme - Überspannungs- und Unterspannungsabschaltung gibt es bei LifPO

Dennoch erschließt sich mir die Kritik an den langen Zeiten der Sättigungsspannung - noch - nicht.
Bei mir ist Gel am Schaudt eingestellt
Gestern geladen die Spannung ging bis 14,46V hoch.
Bei 14,45V zeigte die Batterie "normal" an statt "laden".
Die Spannung der Zellen war da 3,60 - 3,62 - 3,61 - 3,62V
Etwas später bei einer geringen Entladung mit 0,24A lagen alle bei 3,62V
Ich gehe also davon aus, daß die Zellen tja wie nennt man das jetzt - gesättigt - sind und nichts mehr aufnehmen egal ob 14,4 oder 13,8V

Was ich außerdem nicht wirklich verstehe ist die Diskussion um abweichende Zellspannungen.
Bei mir tauchen diese während des Ladens durchaus auf siehe oben, im Bereich 10 bis 30mA.
Allerdings sobald nur etwas entladen wird sind die Zellen gleichmäßig und darauf - denke ich - kommt es am Ende doch an - oder nicht?



Beste Gruesse Bernd

[horst-lehner]

Hallo Bernd,

Die Zellen regulieren sich selbst beim Laden über ihren Innenwiderstand.

Nicht ganz: Der Innenwiderstand ist bei guten Zellen so niedrig, dass er weder Lade- noch Entladeströme begrenzt oder verhindert. Beim Laden steigt aber die Zellenspannung irgendwann kurz vor voll steil an. Am Ende ist sie gleich hoch wie die Spannung vom Ladegerät, dann hört der Ladestrom ganz von alleine auf.

Dennoch erschließt sich mir die Kritik an den langen Zeiten der Sättigungsspannung - noch - nicht.
Bei mir ist Gel am Schaudt eingestellt
Gestern geladen die Spannung ging bis 14,46V hoch.
Bei 14,45V zeigte die Batterie "normal" an statt "laden".
Die Spannung der Zellen war da 3,60 - 3,62 - 3,61 - 3,62V

Das ist auch gut so. Die Zellen werden nämlich erst ab ca. 3,6V Zellenspannung überhaupt balanciert. Den genauen Wert solltest Du aus der Anleitung Deiner Batterie oder Deines BMS entnehmen können. Erreicht die Ladespannung nie 4 x die Balancerspannung werden die Zellen auch nicht ausreichend balanciert.

Die AGM-Einstellung mit 14,7 V oder etwas mehr ist nicht gut, das stimmt schon. 14,4V sind aber gut, außer die Ladeschlussspannung der Zellen wäre unter 3,6V.

Etwas später bei einer geringen Entladung mit 0,24A lagen alle bei 3,62V
Ich gehe also davon aus, daß die Zellen tja wie nennt man das jetzt - gesättigt - sind und nichts mehr aufnehmen egal ob 14,4 oder 13,8V

Bei nur 13,8V würden Zellen, die eine Ladeschluss- und Balancerspannung von über 3,45V haben, nie ganze voll und -- was schlimmer ist -- nie balanciert.

Was ich außerdem nicht wirklich verstehe ist die Diskussion um abweichende Zellspannungen.
Bei mir tauchen diese während des Ladens durchaus auf siehe oben, im Bereich 10 bis 30mA.
Allerdings sobald nur etwas entladen wird sind die Zellen gleichmäßig und darauf - denke ich - kommt es am Ende doch an - oder nicht?

Normalerweise sollten die Zellenspannungen in allen Lade- und Lastzuständen nah beieinander liegen. 30mV Differenz ist aber OK, zumal, wenn sie nicht dauerhaft bleibt.

Grüße von Horst

[beder]

Bei nur 13,8V würden Zellen, die eine Ladeschluss- und Balancerspannung von über 3,45V haben, nie ganze voll und -- was schlimmer ist -- nie balanciert.

Hallo Horst,

es gibt BMS, wie dieses https://123electric.eu/de/products/123smartbms-gen3/ hier, bei denen man die Zellspannung bei der balanciert wird einstellen kann. Ausserdem gibt's auch noch aktive Balancer, die ständig aktiv sind und nicht nur ein Top-Level Balancing durchführen. Beide Systeme sind aber nur bei offenen Batterien (selbstbau mit prismatischen Zellen) einsetzbar. Bei den fertigen Batterien wie Liontron oder Bulltron etc. ist das nicht möglich. Die haben hoffentlich entsprechende Systeme integriert.

VG
Bernhard

[TitusLE]

Ich nochmal...
Ich habe mich die Tage mal kopfüber in unser Fahrzeug geworfen und versucht, einen Überblick zu gewinnen.
Dabei konnte ich neben dem obligatorischen EBL folgende Geräte entdecken: Ein(en) Lippert Booster WA 121545. Das ist ein Ladegerät, baugleich mit dem Schaudt WA 121545 und damit vermutlich besagter Schaudt, den man NICHT auf Lithium stellen soll. Richtig?
Dann habe ich zwei 18 A Ladebooster gefunden. Warum baut man da zweimal 18 A ein anstatt einmal z. B. 40? Interessant finde ich auch, dass die Geräte an relativ unterschiedlichen Einbauorten zu finden sind. Ich hätte sie ja mal wenigstens nebeneinander gebaut.
Zuletzt gibt's dann da noch einen Lithium-Block von BOS. Das scheint der smarte Teil zu sein. Habe mich selbst mal ein wenig smart dazu gemacht. Interessant finde ich die Verkabelung. Hätte nicht gedacht, dass so dünne Käbelchen ausreichen. Wenn ich das richtig verstanden habe, gibt das Teil aber eh nur 25 A ab.

Mein Plan: Die AGM raus, der BOS-Block raus und stattdessen 200 A Lithium rein.
Ihr habt's ja eigentlich schon so bestätigt, trotzdem vorsichtshalber nochmal die Frage: einfach den alten Krams raus und die neuen Batterien rein. Fertig. Fertig?