Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

  • Während einige inzwischen auf Lithiumzellen um gestellt haben, bemühe ich mich noch, die Sache zu verstehen.
    EIN großer Vorteil ist ja, dass die Zellen viel Strom aufnehmen können. Ich frage mich aber, will ich das?
    Die 160AH Winston Zellen beispielsweise nehmen 480A(!) auf, wenn sie das bekommen! Das heißt,
    1. meine 150A Lichtmaschine, die netto sicher weniger liefert, würde bei Akkuladung zu (geschätzten) 95 % die Winstonzellen an der Lima Leistungsgrenze bedienen.
    2. Die Abschaltrelais für Über- und Unterspannungsabschaltung müssen auf mehr als 150A aus gelegt sein, werden also deutlich teurer.
    3. Die Kabelquerschnitte sollten diese Ströme ebenfalls aushalten. Insbesondere das Kabel der Lichtmaschine wird vermutlich nicht für diese Dauerströme ausgelegt sein und
    4. Der empfohlene Ladestrom wird von Winston selbst auf 0,5C beziffert, wären in diesem Fall also 60 A. Ich denke, damit sollte man auch zufrieden sein.
    Für mich sind das eher alles Nachteile.

    Welche technischen Möglichkeiten gibt es, den Ladestrom zu begrenzen? Wenn man sich die rudimentären Einzelkomponenten zusammen sucht, braucht es die Zellen, Ballancer, eine Über- und Unterspannungs-Sicherheitsabschaltung über Relais, und das war's.
    Bastelt man sich eine Komfortvariante mit über Bus verknüpfte Displays, Bluetooth-Ferneingriffsmöglichkeit und vollelektronische Relais zusammen, legt man für die Elektronik noch einmal den Betrag wie für die Zellen selbst hin!

    Mir fällt da derzeit nur ein Ladebooster ein (entweder Lima zu Batterie oder Batterie zu Batterie). Dann bin ich aber bereits weitere um die 500,- € los, damit ich eine weitere "Kiste" im Fahrzeug habe, auf die ich gar nicht scharf bin.

    Daher noch einmal die Frage: Welche grundsätzlichen Möglichkeiten gibt es zur Reduzierung der Stromgier der Zellen?
    Gruß Restler

  • Ich verstehe nicht wozu man den Ladestrom begrenzen muss.
    Die Batterien nehmen und die Lichtmaschine gibt es. Alles ist gut.
    Die Lima dreht sich, ob sie Strom liefert oder nicht. Der Verschleiß der Lima ändert sich nicht. Wenn sie zu warm wird, taugt das ganze System nichts.
    Ich habe im Neuen eine 200A-Lichtmaschine und kümmere mich nicht darum.

    Gruß Nunmachmal

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Du solltest zyklisch belastete LiFePos generell mit einem BMS - Batteriemanagement- laden und nicht nur direkt mit der Lichtmaschine mittels einfacher Balancer, die nur die Zellen ausgleichen . Das BMS begrenzt den Strom auf den Wert, auf den das BMS ausgelegt ist. Sinnigerweise bestimmt der gewünschte Entladestrom die Auslegung des BMS.
    Wenn Dir das zu hoch ist, oder die Ladespannung der Lima gar nicht passt, nimm einen B2B Lader mit iU Kennlinie.
    So teuer sind die ja auch nicht,

    Im Prinzip kannst Du eine Drehstromlichtmaschine nicht überlasten, je nach Einbausituation nimmt die Lichtmaschine auf Dauer Schäden durch zu hohe Wicklungstemperaturen, eher ein Langzeitproblem, wenn überhaupt.

  • Ich löse das folgendermaßen

    Als Wechselrichter und Ladegerät habe ich für meine 400AH Winston Zellen einen Multi-Plus 24/3000 von Victron Energy.
    Beim Ladegerät kann ich den Eingangsstrom begrenzen. An der Lichtmaschine habe ich einen 2 Wechselrichter gekauft der von der Lima gespeist wird und dem Multiplus die 220V gibt. Hab zwar etwas mehr Verluste. aber dafür zur not einen 2. Wechselrichter dabei. Und eine Systemtrennung habe ich damit auch

  • Aufgrund der von dir aufgeführten Gründe werde ich einen Ladestromverteiler verbauen, der den Ladestrom auf 100 A begrenzt.
    http://up.picr.de/32713592kt.jpg

    Technische Spezifikation im nachstehenden Link:
    https://leab-shop.ch/Ladestromverte…product_id=1230

    Grüsse, Reto

    Edit durch Leerkabinen-MOD

    Copyright von Bildern:

    Bitte beachten: externe Bilder darf man mit dem 'img'-Befehl nur verlinken, wenn man selbst das Copyright des Bildes selber hat! Ansonsten darf das Bild nur über den 'url'-befehl referenziert werden, z.B.

    Code
    [url=http://www.womobox.de/phpBB2/styles/prosilver/imageset/womobox_logo_2013.png]Forumslogo[/url]

    .
    Danke!


    Keine fremden Bilder einfügen, Copyright beachten! Bild wurde durch Link ersetzt.

  • Guten Morgen,
    Ich mag die Ladestromverteiler nicht besonders, man muss sich bewusst sein, dass man ein damit ein Gerät mit elektronischen Bauteilen in den Ladekreis der Lichtmaschine einschleift. Das ergibt ein-zumindest statistisches-Risiko, dass bei einem Defekt die „lebenswichtige“ Starterbatterie ausfällt.
    Ich würde das Ladesystem der Starterbatterie belassen, wie es ist und statt dessen einen B2B Lader verwenden, die es ja auch mit Kennlinie für Lithiumakkus gibt.ist aber zugegeben ein wenig Geschmackssache.
    Grüße Stephan

  • Hallo Restler
    Deine Frage ist nicht schlecht!

    Ich sehe 2 bessere Optionen:
    1. Bei moderne Fahrzeuge mit intelligente Lichtmaschine (Euro 6) musst du immer ein B2B Lade Booster verwenden.
    Leider gibt es die an bereits höheren Preisen nur bis 50A, du kannst aber Master/Slave auch 2 Stuck verwenden.
    2. Bei zB der neuen 2018/19 Sprinter kannst du eine 2te Position bestellen für Zusatz Lichtmaschine.
    Dan sparst du Geld auf die erste Lichtmaschine die lasst du Standard klein mit mini Startbatterie und stellst eine 2. Lima mit Li-Regler auf Position 2. Ich denke dabei an Lima von 150 bis 200A für eine 400Ah LiFePo4 /12V. Anderes Vorteil dabei ist das der Fahrzeugelektrik voll Original bleibt.

    Andere Losungen finde ich nicht so toll. Laden über 230V während der Fahrt ist nicht mein Ding. Begrenzen mit Kabel Querschnitt oder Elektronik auch nicht.
    Gruß Campo

    Jetzt Iveco Daily 4x4 7T, vorher TGM 13290 4x4

  • Ob's wirklich eine Ladestrombegrenzung braucht kann ich nicht beurteilen, wenn doch gibt es für mich 2 Mögliche Lösungen (Campo hat Sie ja bereits angeschnitten)
    1. BtoB - Saubere Ladekurve, egal was die LIMA bringt (dazu komme ich in Deinem anderen Thread nochmal zurück), Strom begrenzt, dementsprechend keine Lotterie was die Verkabelung anbelangt usw. funktioniert bei mir seit 4 Jahren problemlos (an einer AGM). Meines Erachtens nur 2 NAchteile: 1. Zusätzliches Gerät was kaputtgehen kann und 2. nicht ganz billig.
    2. Strombegrenzung durch die Verkabelung - Durch künstliche Verlängerung der Leitungen oder durch Reduktion des Querschnitts kann man den Widerstand erhöhen und so den Spannungsabfall auf der Leitung erhöhen, woraus eine Reduktion der Spannung am Ende vom Verbraucher resultiert, woraus wiederum der Strom einbricht. Je höher der Strom, desto höher der Spannungsabfall usw...Das Problem dabei. Die Spannung die man dabei "verbrennt" wird in Wärme im Kabel umgesetzt, daher ist die Reduktion des Querschnitts nur bis zu einem gewissen Punkt machbar. Und mit der Länge ist es auch so eine Sache, braucht auch Platz, wiegt und am Schluss hat man trotzdem keine saubere Ladekurve, zumindest nicht mit der Standard-Lima.

    Gruss
    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Morgen,
    über den Leitungswiderstand wirdˋs bei LFPs kaum funktionieren, da ist die Spannungskennlinie zu flach.
    Die Frage ist, wie soll das Gesamtsystem aussehen, dann stellen sich die Probleme u.U. gar nicht.
    Victrons BMS 12-200 begrenzt beispielsweise den den Ladestrom nach Wunsch.
    https://www.victronenergy.de/upload/documen…NL-FR-ES-DE.pdf
    Man mus sehen, viele der System auf dem Markt sind für Marineanwendungen gebaut, da herrschen an der Lichtmaschine ganz andere Bedingungen, weil sie in einem gekapselten Motorraum verbaut ist. Bei Fahrzeugen hat man die zusätzliche Kühlung durch den Fahrtwind, meistens jedenfalls.
    Eine direkt angeschlossene 200Ah Blei- Batterienank bringt eine Lichtmaschine ebenfalls an ihre Leistungsgrenze, vielleicht nicht ganz so lange wie LiFePos.
    Grüße Stephan

  • Hi restler,

    bei meiner Kabine habe ich mich ja für das HWK-Prinzip (LiMa -> Wechselrichter -> Ladegerät -> Batterie) entschieden. Mit dem bekomme ich ebenfalls ein Strombegrenzung hin: das Ladegerät gibt die Stromaufnahme vor. Vorteile: ich habe genau die passende Ladekennlinie/-spannung (bei richtiger Auswahl des Ladegerätes), bei Bedarf auch im Stand (kurzzeitig) 230V zur Verfügung und kann auch Landstrom einspeisen. Multifunktionell, räumlich und gewichtsmäßig kaum unnötige Zusatzteile, perfekte Anpaßbarkeit an die Notwendigkeiten (bei mir z.B. Beheizung des Truma-Boilers während der Fahrt über 230V aus dem Wechselrichter)...

    Viele Grüße
    Leerkabinen-Wolfgang

    die nächsten Festivitäten in http://www.Bodenheim.de:

    03.-05.05.2024: Leerkabinen-Treffen

    erstes Juni-WE (07.-10.06.2024): Weinfest - Stellplatz nicht nutzbar

    dritter Sept.-Samstag (21.09.2024): Weinprobe in den WeinbergenStellplätze und V+E vorhanden! Bei Fragen eMail/PN an mich

  • Diese Dinge muss man beachten :

    Ist der LiFePo4 Akku leer fließt ein sehr hoher Ladestrom, was die Lima stark belastet. Billige Trennrelais brennen bei Zeiten durch.
    Wird der Akku voll kommt weniger Strom am Akku an.
    Bei Euro 6 oder geregelte Limas kommt man an einem Ladewandler nicht vorbei !
    Hat man Solar auf dem Dach fließt teilweise der Strom vom Aufbauakku Richtung Starterakku wenn kein Ladewandler dazwischen.
    Als Zwischenlösung sehe ich das Victron Trennrelais Cyrix Li ct. Hier wird auch die Temperatur mit überwacht.
    Bei Fahrzeugen mit 24 Volt Bordspannung und 12 Volt Aufbauspannung setze ich einen Kombination aus Victron Orion dc dc Wandler 24 12 70 mit Cyrix Li ct ein.
    Da LiFePo4 bei großen Akkus wirklich eine Wucht ist, sollte man nicht an der falschen Stelle sparen !!! Das Problem Hitze und Brandgefahr der Kabel hat eine völlig andere Dimension wie bei Blei .

  • Verstehe das Problem nicht...meine 200Ah lifeypo hat 3 ladequellen, alle mit endlichem Strom, der deutlich niedriger ist aks die Zellen vertragen würden. Primär wird das Ding uber solar und 20A mppt Regler geladen...dauert halt etwas, aber die 275Wp Zellen geben nicht mehr her...hat aber die letzten 400 Tage komplett ausgereicht. Zusätzlich könnte ich noch über 40A B2B Ladebooster laden, hab ich aber nur als notreserve...und dann hätte ich noch ein 40A Ladegerät für Landstrom, aber das war schon ewig nicht mehr in Betrieb...alle 3 Quellen können gar nicht so viel Strom liefern, wue die Batterie aufnehmen könnte, also gibts auch nix zu begrenzen...

  • Zitat von wiru

    Verstehe das Problem nicht......... also gibts auch nix zu begrenzen...


    Die machen sich alle unnötig Sorgen um die Lichtmaschine, wenn die ihre Nennleistung bringen muss.
    Ist die einzige Ladequelle mit richtig Power für diese Batterien um die Technik voll auszureizen, extrem kurze Ladezeit.

    Gruß Nunmachmal

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Nun, die Zeiten der Gleichstromlichtmaschinen ist ja schon lange vorbei. Die Drehstromlima juckt es nicht wenn sie belastet wird.

    Gruß Nunmachmal

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Das stimmt nicht ! Ich kenne Fälle bei Fiat, wo noch eine Klima in Betrieb ist, die Lima regelrecht abgeraucht sind.
    Des weiteren benötigt man ja auch noch genug Strom fürs Fahrzeug. Meine Erfahrungen sagen ganz klar : Spannungsgesteuertes Trennrelais für Lithium oder Ladewandler.

  • ... nicht umsonst haben die B2B Lader von Sterling einen Temperatursensor für die Lima. Auch eine Drehstrom-Lima kann man überlasten!

    Gruß, Holger

  • Hi,
    eine klassische Drehstromlichtmaschine kann man nicht überlasten, egal ob mit Festspannungs-Regelung oder dynamischer.
    Die Erregerleistumg ist durch den magnetischen Kreis im Läufer begrenzt, bei hohen Wicklungstemperaturen steigt auch der ainnenwiderstand der Lima.
    Bei dauerhaft hoher Belastung kann allerdings die Wicklungstemperatur ständig relativ hoch sein, was der Lebesdauer abträglich ist.Das ist aber in der Regel ein Langzeitproblem.
    Temperatursensoren stammen überwiegend aus dem Marinebereich, da fehlt der Fahrrwind und der Motor ist zusätzlich gekapselt.
    Nachträgliche Temperaturmessungen an E-Motoren sind immer so eine Sache.Welche Temperaturen im. Innern Der Wicklungen herrscht, kann man damit kaum messen.

  • Danke für die Beiträge. Trägt wieder zu meiner Horizonterweiterung bei. Gelernt: Unsere Fahrzeuge weisen so viele unterschiedliche Parameter auf, dass manche Ratschläge und Hinweise für den einen super, beim anderen aber sozusagen "daneben" sind. Jeder Umbauer muss also sehr genau schauen, was zu seinem Fahrzeug passt bzw erforderlich ist.
    Die Frage kam nun 2x, wieso überhaupt den Strom begrenzen? Bitte meinen ersten Beitrag lesen, dort steht es. Meine Elektrik ist - aus welchen Gründen auch immer - so wie sie ist. Darauf will/muss ich aufbauen
    - Kein "Elektrikblock"
    - Kein fest verbautes Ladegerät
    - Lichtmaschine 150 W, nicht geregelt
    - Aufbaubatterien 3x100AH (12V, schwächelnd)
    - manueller Umschalter (statt Trennrelais)
    - Klimaanlage 230V während der Fahrt zu betreiben
    - Warmwasser mit 230V (330W) während der Fahrt zu betreiben
    - In den Blechkästen unter den Sitzen sind nur Batterien mit herkömmlichen Abmessungen unterzubringen.

    Die einzigen Zellen, die ich unter die Sitze bekomme, sind gekippte Winstonzellen. Dann geht die Suche nach erforderlichen Komponenten los.
    Jeder versteht unter Batteriemanagement etwas anderes. Ballancer verheizen unterschiedlich viel Strom, beginnen bei unterschiedlichen Spannungen mit der Arbeit oder sind schlicht nicht verbaubar, weil sie über den Gehäuserand der gekippten Zellen ragen. Abschaltspannungen sind unterschiedlich und müssen zuvor mit dem Rechner und Spezialprogrammen ein gestellt werden oder auch nicht, sie können auch fix sein. Die Vielfalt zieht sich durch sämtliche Komponenten.
    Ich habe mir jetzt mal folgendes aus gedacht.Unsicher bin ich bei der Einspeisestelle für Solar. Was passiert bei leerer Lithiumbatterie mit der Solarspannung, wenn der Ladestromverteiler durch schaltet (Motor aus)? Fällt sie so weit, dass der Verteiler gleich wieder ab schaltet? Oder regelt der Solarragler da etwas aus? Die Hysterese ist zwar relativ groß und es ist auch sicher eine Verzögerung eingestellt, aber ich kann das schlecht abschätzen. Solareinspeisung hinter dem Ladeverteiler ginge natürlich auch, aber davor wäre mir lieber.
    Ach, hatte ich erwähnt, dass der Haushaltsvorstand noch keinen positiven Bescheid gegeben hat?
    Gruß Restler

Jetzt mitmachen!

Mit einem Benutzerkonto kannst du das womobox Forum noch besser nutzen.
Als registriertes Mitglied kannst du:
- Themen abonnieren und auf dem Laufenden bleiben
- Dich mit anderen Mitgliedern direkt austauschen
- Eigene Beiträge und Themen erstellen