Votronic Lade-Wandler kaputt?

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hans96
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Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von hans96 »

Hallo miteinander,
Wir haben in unserem Wohnmobil ein Votronic Lade-Wandler VCC1212-45 iuou LI.
Ich hatte den Verdacht, dass das Gerät nicht funktionierte. Bei laufendem Motor leuchtet keine der LEDs, auch die rote Power LED tut nichts.

Heute habe ich geprüft, ob Spannung anliegt am Gerät.
Alle Messungen wurden direkt am Gerät durchgeführt.

Motor Stop
Bat II = Starter Batterie
+ <--> - = 13,07V
Sense In <--> - = 13,06V
Kl15(D+) <--> - = 0V
Sense In <--> Kl15(d+) = 12,66V

Bat I = Versorgungsbatterie
+ <--> - = 14,15V
Sense Out <--> - = 14,25V

Motor Läuft
Bat II = Starter Batterie
+ <--> - = 14,17V
Sense In <--> - = 14,86V
Kl15(D+) <--> - = 14,26V
Sense In <--> Kl15(d+) = 0,14V

Bat I = Versorgungsbatterie
+ <--> - = 14,15V

Hat jemand eine Idee, was los sein könnte?
Oder ist das Gerät einfach kaputt?

Grüße Hans
Zuletzt geändert von hans96 am 23.04.2023, 21:06, insgesamt 1-mal geändert.
Holla1954
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von Holla1954 »

Hallo,

da ich gerade nach 6 Jahren die Bordbatterie gewechselt habe, bin ich etwas im Thema:

Lt. Montage u. Bedienungsanweisung der Votronic VCC´s auf Seite 3 unter 4. steht diese Leitung muss zum Betrieb bereitstehen. Also hier am Kabel oder der Sicherung 3A suchen wenn nur 0,14V (Induktion?) anliegen...

Viel Glück
Norbert
hans96
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von hans96 »

Hallo Norbert,
Erstmal Danke für die Antwort.
Bei Motor Stop messe ich eine Spannung von 13,06 Volt an der Sense In Leitung.
Bei Motor Läuft messe ich eine Spannung von 14,86 Volt an der Sense In Leitung.

Laut "Tips" auf Seite 11 "Gerät wird bei laufendem Motor nicht aktiviert", habe ich die genante Spannungsprüfungen gemacht.
Die von mir erwähnte 0,14 Volt habe gemessen bei Motor Läuft zwischen Klemme Sense In+ und Klemme 15/D+.
Im Zustand Motor Stop messe ich da eine Spannung von 12,66 Volt.

Liege ich hier mit den gefundenen Messwerten noch immer falsch?
Gruß Hans
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von Holla1954 »

Hallo,

die Messwerte scheinen mir nach der neuen Interpretation okay zu sein, da ja direkt am Wandler (Eingang/Ausgang) gemessen.

Wenn die rote Eingangs-LED am Wandler weder blinkt noch leuchtet (Rücksetzung nach Seite 11), scheint dieser wirklich defekt zu sein.
Als letzten Versuch würde ich, da die Zuleitung von der Starterbatterie sicher unter 2m ist, die auf Seite 9 unter D genannte Brücke versuchen, da dann auch keine Spannungsdifferenz zu Sense In und Kl.15/D+ mehr anliegt und wie bei der Rücksetzung den Anschluss Kl.15/D+ völlig entfernen. Beide Anschlüsse (Sense In und Kl.15/D+) natürlich isoliert ablegen.


Viel Glück
Norbert
hans96
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von hans96 »

Hallo Norbert,

Sobald es hier aufhört zu regnen werde ich diesen Versuch noch machen. Sonst geht das Ding raus :twisted:

Gruß Hans
Holla1954
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von Holla1954 »

Hallo Hans,

habe mir die Anleitung für deinen Lader nochmal durchgelesen.

WIrd deine Bordbatterie derzeit noch anders geladen (Solar/Netz)?
Sie hat bei Messung derzeit lt. Sense Out 14,25V Spannung und das LiFEPO4 Ladeprogramm geht lt. Seite 8 nach 1 Std auf 13,8V herunter und deine Batterie liegt deutlich darüber!
Bei Überspannung auf der Ausgangsseite wird der Lader lt. Seite 11 abgeschaltet und geht erst bei Batterie mit höchstens 12,8V bzw. 13,4 wieder an...
Leider steht nichts genaues ob bei dieser Abschaltung irgendwelche LED blinken/leuchten.

Batterie (LiFEPO4) evtl. mal auf unter 13,3V entladen oder alte Bleibatterie mit unter 12,7V anschließen.

Die Li(FEPO4) sollten für lange Haltbarkeit im Gegensatz zu Blei möglichst nur bis 70/80% geladen werden und im Bereich von 20-70% benutzt werden, 100% aufladen nur wenn sie sofort benutzt/entladen werden.

Viel Glück
Norbert
hans96
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von hans96 »

Hallo Norbert
Es stimmt, dass die Solarmodule an die Batterie angeschlossen sind. Die Batterie ist vollständig aufgeladen. Morgen fahren wir für ein paar Tage weg und nehmen unsere e-bikes mit. Wenn wir beide Fahrrad Batterien nachladen bleibt etwa die Hälfte der Kapazität von der Haushaltsbatterie übrig. Meistens wechseln wir dann die Stellung. Ich werde dann mal schauen ob die Batterie während der Fahrt kräftig nachgeladen wird.

Gruß Hans
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KudlWackerl
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von KudlWackerl »

Zitat:

Die Li(FEPO4) sollten für lange Haltbarkeit im Gegensatz zu Blei möglichst nur bis 70/80% geladen werden und im Bereich von 20-70% benutzt werden, 100% aufladen nur wenn sie sofort benutzt/entladen werden.

Schade, dass der Quatsch immer weiter durchs Internet kopiert wird.

Um welche Zellchemie handelt es sich bei Li(FEPO4) überhaupt?

Fragend, Alf
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Sigi
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von Sigi »

Wenn das so wäre, dass man LiFePO4-Batterien nur zwischen 20 und 70% Kapazität nutzen sollte - wo wäre denn dann der große Vorteil gegenüber Bleibatterien, bei denen man auch nur die halbe Kapazität nutzen kann, ohne sie dauerhaft zu schädigen?
Alle Hersteller werben doch damit, dass die volle Kapazität innerhalb der durch das BMS überwachten Begrenzungen tatsächlich auch zur Verfügung steht und bedenkenlos genutzt werden kann.

Gruß
Sigi
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von horst-lehner »

Hallo allerseits,

Es gibt sehr viele wissenschaftliche Studien, die belegen, dass es bei Lithium-Ionen-Akkus einen starken Effekt des Ladezustands auf die kalendarische Alterung gibt. Für LiFePO4-Akkus findet man weniger, aber durchaus auch entspechende Studien. Mehrere davon kommen übereinstimmend zu dem Schluss, dass LiFePO4-Akkus schneller altern, wenn sie mit hohem Ladezustand gelagert werden. Das trifft besonders dann zu, wenn sie gleichzeitig hohen Temperaturen ausgesetzt sind -- was in den Studien fast immer der Fall ist, weil sonst die Untersuchungszeiträume zu lang würden: Aus der ersten Studie stammt folgende Grafik, die unter der Creative-Commons-Lizenz Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) steht:

Bild

Bild 10. Einfluss der Lagerzeit und des Ladzustands auf den Kapazitätsverlust bei 55°C.

Dabei bedeutet "SoC" "State of Charge", also den Ladezustand. In der zweiten Studie findet sich auf Seite 52 (links) ein sehr ähnliches Bild. Auch der Innenwiderstand der Zellen erhöht sich mit der Zeit nach grob den gleichen Einflussfaktoren (siehe z. B. das Diagramm ebenfalls in der zweiten Studie auf Seite 52, rechts). Für uns ist das interessant, wenn wir Hochstromverbraucher wie Kaffeemaschinen betreiben, sonst eher weniger.

Nach alledem ist klar, dass die Lagerung bei niedrigen Ladezuständen -- am Besten deutlich unter 50% -- die Lebensdauer erhöht. Allerdings sollte man natürlich nicht so niedrig gehen, dass während der Lagerung Tiefentladung droht. Deshalb hatte ich ja schon vor längerer Zeit für die Einlagerung 30..40% Ladezustand empfohlen und würde mit diesen Erkenntnissen eher noch niedriger tendieren -- immer vorausgesetzt, dass die Batterie wirklich vollständig vom Bordnetz getrennt wird, also nur ihrer sehr geringen Selbstentladung unterliegt.
Sigi hat geschrieben: 27.04.2023, 23:10 Wenn das so wäre, dass man LiFePO4-Batterien nur zwischen 20 und 70% Kapazität nutzen sollte - wo wäre denn dann der große Vorteil gegenüber Bleibatterien, bei denen man auch nur die halbe Kapazität nutzen kann, ohne sie dauerhaft zu schädigen?
Man muss sich von den Überlegungen zur Langzeitlagerung nicht daran hindern lassen, die Batterie vor Benutzung voll aufzuladen. Kurze vollgeladene Zeiträume haben nur wenig Einfluss auf die Lebensdauer. Auch die Entladetiefe hat Einfluss auf die Lebensdauer. Allerdings kommen die mir bekannten Studien zu dem Schluss, dass man auch bei 100% Entladetiefe noch mit ca. 2000 Zyklen rechnen kann, so dass ich das nicht überbewerten würde.

Die Lebensdauer einer qualitativ hochwertigen Life(Y)PO4-Batterie ist jedenfalls ein Mehrfaches von der einer Bleibatterie. Mit ein bißchen Pflege (nicht voll einlagern, bei Benutzung bald wieder aufladen) lebt sie nochmal länger -- also nicht verunsichern lassen.

Grüße von Horst
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Garfield
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von Garfield »

@Horst: deine Studie geht von Einlagern aus... Wer lagert seine LiFePO4 denn im Keller ein? OK - Winterquartier. Aber eine Woche lang rumstehen lassen ist für mich keine Einlagerung.
KudlWackerl hat geschrieben: 27.04.2023, 20:04 Zitat:
Die Li(FEPO4) sollten für lange Haltbarkeit im Gegensatz zu Blei möglichst nur bis 70/80% geladen werden und im Bereich von 20-70% benutzt werden, 100% aufladen nur wenn sie sofort benutzt/entladen werden.

Schade, dass der Quatsch immer weiter durchs Internet kopiert wird.
Es gibt noch mehr Quatsch: NIEMALS auf 0% Entladen... am Besten spätestens bei 10% Aufhören zu entladen und SOFORT wieder laden... und dann beschweren, dass die Kapazität nicht stimmt.

Bei der flachen Kurve der LiFePO4 musst du schon ein super BMS mit Berechnungen aller Verluste, Entnahmen, Ladungen, Selbstentladung usw. haben, um die genaue Kapazität zu wissen. Eine meiner Powerstation mit 3,6kWh hat 2,5 Std. auf 1,49% gestanden und noch 311Wh abgegeben , die andere sogar 5 Stunden und 996Wh. Es kommt halt auch immer darauf an, wie vorher eine Entnahme stattfindet und das BMS meint, etwas zu erkennen. Eigentlich kann das BMS korrekt erst bei den letzten ca. 5% (oben und unten) korrekt anzeigen. Btw.: Das BMS muss doch auch "lernen", wo die Grenzen sind...

EIN WARNHINWEIS AN ALLE: :mrgreen: Bitte benutzt eure LiFePO4-Batterie auf gar keinen Fall. Jede auch noch so geringe Zuladung oder Entnahme schadet der Batteriechemie :shock: :mrgreen:

Ich glaube, das ist der Schlüssel aller Probleme mit LiFePO4: 100% laden!
Ich lese immer wieder, dass Personen ihre LiFePO4 auf eine Range von 20%-80% stellen um sie zu "schonen".

MEINE (nichtssagende) Meinung dazu: Das arme BMS und die Berechnung der Füllstände kommt wegen der flachen Spannungs-Kurve der LiFePO4 vollkommen durcheinander. Wenn immer nur bis zu 80% geladen wird, nimmt das BMS irgendwann diesen (maximal 80%) Wert als voll geladen... Also werden die 80% als voll angesehen (=> ca. 820 Wh von einem 1024Wh-Akku werden jetzt als voll angesehen...) Da jetzt aber nur noch bis 80% von diesen 80% geladen wird... also bis ca. 655Wh ... und das Spiel geht weiter. Im nächsten Zyklus sind wir bei 524Wh... NOCH FRAGEN?!?

LEUTE!!! Ihr habt mit LiFePO4 eine Lebensdauer von ca. 3000 Zyklen! VOLLEN Zyklen. 100 -> 0 -> 100
Wenn ihr wirklich jeden Tag einen vollen Zyklus fahrt, habt ihr ca. 8,2 Jahre - und dann solltet ihr noch 80% der Kapazität haben. Jetzt könnt ihr an eurem Verhalten ausrechnen, wann eure Enkel die Dinger zum Recyclen bringen müssen.

Meine Taktik: OFT auf 100%, manchmal auf 0% - aber nur unter strenger direkter Beobachtung diese Extreme erreichen um unverzüglich wieder von diesem Zustand weg zu kommen.

OHNE SCHERZ (!!!) jeder Lade- und Entladevorgang geht zu Lasten der Lebenserwartung eines Akkus.

Nicht umsonst hast du geschätzt nach ca. 3000 (vollen!) Ladezyklen nur noch eine Kapazität von 80% der ursprünglichen Kapazität (bei LiFePO4 - sagen eigentlich alle Quellen unisono). Länger 0% und dauerhaft 100% sollen der Chemie in den Akkus schaden, auch sollen sie nicht zu warm werden... Hohe Ströme - egal ob Laden oder Entladen - erwärmen den Akku...

***Sarkasmusmodus an*** 3000 volle Ladezyklen (100->0->100) werden zu 6000 Nutzerladezyklen (80->30->80), die alle zwei Tage erreicht werden... => 12000 Tage (das entspricht in etwa 32 Jahre). Wenn jetzt durch Volllast oder andere "Akku-Chemie-in-Mitleidenschaft-ziehende-Umstände" die 80% Kapazität 10 % früher erreicht werden... da muss man sich Gedanken machen und seinen Akku jeden Tag liebevoll umarmen und natürlich in der schonensten Weise betreiben. ***Sarkasmusmodus aus***

Dies ist kein Aufruf, seinen Akku zu mißbrauchen!

LiFePO4 sind relativ unempfindlich. Du darfst sie gerne auf 100% aufladen (aber nicht ständig auf 100% halten) und auch mal bis 0% entladen (aber nicht lange so stehen lassen). Dazwischen... relativ egal. Beim Einlagern solltest du mit 60% beginnen und bei 30% wieder auf 60% aufladen.
...es gibt mehrere Meinungen, wo der "Wohlfühlbereich" der LiFePo4 sein soll. zwischen X% und Y% (wobei 20<X<30 und 70<Y<80). ABER bei 3000 Ladezyklen kannst du auch gerne IMMER (also alle 3000 Zyklen) von 100->0->100 ausnutzen - dann sollst du noch 80% der ursprünglichen Kapazität haben. Durch 100->0->100 werden es vielleicht nur 2900 Zyklen...
Ohne Gewähr.
Viele Grüße, Peter
:mrgreen: Ein Reisemobil braucht zwei Jahre, bis es erwachsen ist. Direkt anschließend beginnen nahtlos die Alterskrankheiten. ;-)
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KudlWackerl
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von KudlWackerl »

Zitat Horst: "Bild 10. Einfluss der Lagerzeit und des Ladzustands auf den Kapazitätsverlust bei 55°C."

So entstehen die Internet-Märchen. :mrgreen:

Welche Aufbaubatterie lagert permanent bei 55 Grad Celsius? Ich behaupte, die durchschnittliche Lagerungstemperatur des Wohnmobils entspricht der durchschnittlichen Temperatur in Deutschland, die deutschlandweite Mitteltemperatur im Jahr 2022 lag bei ca. 10,5 °C.

Die Graphik ist für Wohnmobilisten vollkommen unbrauchbar.

Der HERSTELLER EVE gibt in seinem Datenblatt für die LFP LF280K (3.2V, 280 Ah) folgende Daten an.

Standard charge and discharge: 3.65V/2.5 V. (für diese Spannungen gelten alle Standard-Werte)
recomendet scope of "state of Charge" 10 ... 90 %

und

cycle life at 25℃ : ≥6000 cycle @0.5C/0.5C
cycle life at 45℃ : ≥2500 cycle @0.5C/0.5C (Kommentar Alf: weniger als die Hälfte bei 45 Grad, was passiert bei 55 Grad?)

Under the 300kgf clamp, after standard charged and 30mins rest, discharge to 2.5V cutoff with the current of 0.5C(A) at (25±2) ℃, and then start the next cycle,end with the capacity decreasing to 80% of the initial capacity. The number of cycles is defined as the cycle life of the battery.

Meine Folgerung:

Entladeschluss auf 3 V je Zelle (= 12V)
Ladespannung Ladeende auf 14,2 V = 3,55 Volt/Zelle = ca. 97% SOC einstellen
und das Balancing laufen lassen runter bis auf 13.4 Volt. (3.35 Volt je Zelle ca. 92% SOC)
So verbleibt die Batterie auch bei Nachladung durch Solar jeweils im gesunden Bereich.

Meine erste Batterie baute ich im März 2018 (für den Rapido), bislang ist keine Degration feststellbar, allerdings entlädt die Batterie nur maximal 4 mal je Jahr bis auf 10% SOC. (bei sehr langen Fährfahrten). Ich erreiche laut meinem BMS ca. 30 Zyklen je Jahr (zusammengesetzt aus Teilzyklen)

Für die Winston Batterien werden selbst für Ladezyklen mit 100% SOC immer noch über 1000 Zyklen vom Hersteller angegeben.

Worüber soll ich mir den Kopf zerbrechen, die Batterien werden lange genug leben.

Grüße, Alf
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horst-lehner
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von horst-lehner »

Garfield hat geschrieben: 28.04.2023, 10:25 deine Studie geht von Einlagern aus... Wer lagert seine LiFePO4 denn im Keller ein?
Von "im Keller" steht da nix. Viele von uns haben mindestens einmal im Jahr längere Betriebspausen -- viele Wochen oder gar einige Monate -- das ist jetzt nicht so ganz anders als Einlagern, denke ich. Und genau dann ist es von Vorteil, wenn die Batterie nicht über 50% geladen ist.
Garfield hat geschrieben: 28.04.2023, 10:25 Bei der flachen Kurve der LiFePO4 musst du schon ein super BMS mit Berechnungen aller Verluste, Entnahmen, Ladungen, Selbstentladung usw. haben, um die genaue Kapazität zu wissen.
Nö, selbst mein ultraprimitives Chinagerät macht einfache Ladungsbilanzierung und sagt mir auf wenige Prozent genau vie viel noch drin ist. Ganz ohne Batteriecomputer ist's natürlich in der Tat schwierig ...
Garfield hat geschrieben: 28.04.2023, 10:25 LiFePO4 sind relativ unempfindlich. Du darfst sie gerne auf 100% aufladen (aber nicht ständig auf 100% halten) und auch mal bis 0% entladen (aber nicht lange so stehen lassen).
Sehr richtig. Ergänzen würde ich allenfalls, dass ich sie nicht unnötig für lange Zeiträume (viele Wochen) auf über 50% geladen stehen lassen würde.
KudlWackerl hat geschrieben: 28.04.2023, 10:45 Zitat Horst: "Bild 10. Einfluss der Lagerzeit und des Ladzustands auf den Kapazitätsverlust bei 55°C."

So entstehen die Internet-Märchen. :mrgreen:

Welche Aufbaubatterie lagert permanent bei 55 Grad Celsius? Ich behaupte, die durchschnittliche Lagerungstemperatur des Wohnmobils entspricht der durchschnittlichen Temperatur in Deutschland, die deutschlandweite Mitteltemperatur im Jahr 2022 lag bei ca. 10,5 °C.

Die Graphik ist für Wohnmobilisten vollkommen unbrauchbar.
Alf, Du schießt mit Deiner Kritik mal wieder völlig über das Ziel hinaus. Die meisten chemischen Vorgänge -- auch die Alterungsprozesse von Akkus -- laufen bei höheren Temperaturen schneller ab. Nahezu alle Studien über die Alterung von was-auch-immer werden deshalb bei erhöhter Temperatur durchgeführt, weil die Untersuchungszeiträume sonst unhandlich lang werden. Hatte ich auch geschrieben:
horst-lehner hat geschrieben: 28.04.2023, 08:22 Das trifft besonders dann zu, wenn sie gleichzeitig hohen Temperaturen ausgesetzt sind -- was in den Studien fast immer der Fall ist, weil sonst die Untersuchungszeiträume zu lang würden
Damit sind solche Untersuchungen keineswegs wertlos. Vielmehr darfst Du fast sicher davon ausgehen, dass die Ergebnisse qualitativ auch für niedrigere Temperaturen stimmen, nur laufen alle Vorgänge dann entsprechend langsamer ab.

Der Beschleunigungseffekt der Temperatur auf die Alterung ist z. B. in der (diesmal deutschsprachigen) Untersuchung Beschleunigte Alterungscharakterisierung von Lithium-Ionen-Zellen in der Fahrzeuganwendung sehr ausführlich -- mit vielen Verweisen auf weitere Untersuchungen -- dargelegt (S. 35, S. 51ff). Demnach verläuft die kalendarische Alterung bei 60°c etwa dreimal so schnell wie bei 25°C.

Dem entsprechend werden unsere Akkus bei deutlich niedrigeren Lagertemperaturen nicht -- wie auf den Diagrammen -- innerhalb von vielen Monaten den gezeigten Alterungsprozess durchlaufen, sondern eher innerhalb von einigen Jahren. Immer noch wird allerdings gelten: Werden sie ständig voll geladen gelagert, gehen sie schneller kaputt. Und bei längeren Betriebspausen im Sommer gilt das stärker als im Winter. Sowohl Temperatur als aus Ladezustand sind nun mal Stressfaktoren für Lithiumakkus (egal welcher genauen Zellchemie). An der Lagertemperatur können wir nicht viel machen, wenn wir den Akku nicht ausbauen wollen. Am Ladezustand kann man dagegen recht einfach spielen und spart dabei manchmal sogar Aufwand: Aufladen überflüssig. Deshalb bleibe ich bei meiner Empfehlung, die Akkus vor längeren Betriebspausen auf 30% zu entladen und dann komplett vom Bordnetz zu trennen.
KudlWackerl hat geschrieben: 28.04.2023, 10:45 Worüber soll ich mir den Kopf zerbrechen, die Batterien werden lange genug leben.
Das stimmt wahrscheinlich selbst dann, wenn man meine Empfehlung nicht beachtet.

Grüße von Horst
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von Sigi »

Ohne auf die technischen Details einzugehen, eine ganz praktische Frage:
Wenn wir mal als gesetzt annehmen, dass Li...-Batterien nicht ohne Not über 80% geladen werden sollen, wie verhindert Ihr bei dem derzeit einsetzenden Sonnenwetter, dass die Li...-Batterie durch die Solaranlage "ungewollt" jeden Tag wieder auf 100% aufgeladen wird?
Meinen Booster habe ich schon schaltbar gemacht (über das D+-Signal), aber am Solarregler gibt es ja kein unterbrechbares Schaltsignal. (... und aufwändige elektronische Schaltungen will ich nicht installieren.)

Gruß
Sigi
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Re: Votronic Lade-Wandler kaputt?

Beitrag von horst-lehner »

Hochstromfähigen Schalter ("NATO-Knochen") in die Plusleitung vor dem Solarregler einbauen.
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