Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

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Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon restler » Do 17 Mai 2018 18:23

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
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Gode_RE » Do 17 Mai 2018 18:45

regelt das denn nicht die in den Batterien verbaute Controllerelektronik?
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon nunmachmal » Do 17 Mai 2018 19:39

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.
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Steff66 » Do 17 Mai 2018 20:00

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.
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon wo.wo » Do 17 Mai 2018 20:55

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
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon oepfu » Do 17 Mai 2018 23:11

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/Ladestromverteiler-Relais/FET-Technologie?product_id=1230

Grüsse, Reto

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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Steff66 » Fr 18 Mai 2018 06:00

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
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon campo » Fr 18 Mai 2018 20:16

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
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Urs » Di 22 Mai 2018 23:30

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...
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Steff66 » Mi 23 Mai 2018 06:14

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/doc ... -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
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Leerkabinen-Wolfgang » Mi 13 Jun 2018 13:27

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
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erstes Juni-WE (01.-04.Juni 2018): Weinfest
vierter Sept.-Samstag (22.09.18): Weinprobe in den Weinbergen
03.- 05. Mai 2019: Leerkabinen-Treffen
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon Sonnentau » Fr 15 Jun 2018 05:51

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 .
http://lisunenergy.de/ Selbstbaubedarf für Lifepo4 Systeme
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon wiru » Fr 15 Jun 2018 21:03

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...
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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon nunmachmal » Fr 15 Jun 2018 22:01

wiru hat geschrieben: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.

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Re: Ladestrom bei Lithium-Batterien begrenzen - wie?

Beitragvon wiru » Sa 16 Jun 2018 07:32

Peter, wir sprechen von modernen Fahrzeugen mit geregelter lima...da kann eigentlich nix passieren... Wie es mit alter Technik aussieht, weiß ich nicht...
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