Ladebooster für LiFePO-Bordbatterie

[bugster_de]

@aircooled68 gefühlt kommt das Thema Bordbatterie, Ladegerät etc. alle paar Wochen hier hoch. Wäre aus meiner Sicht ggf. einen eigenen Workshop Thread wert, oder?

[bugster_de]

Da unsere Zweitbatterie nun auch gerade durch ist, habe ich mich nun auch mal dazu durch gerungen eine LiFePo4 100Ah Batterie zu kaufen.
Ich habe mich da nun für eine AmpereTime für 410€ entschieden. (Ampere Time LiFePO4 Akku 12V 100Ah in der Bucht mit Rabattcode "NEUMARKEN")
Im Moment tendiere ich noch dazu den Ladestrom einfach über einen 0,1 Ohm Widerstand zu begrenzen. (Der muss dann 40W können und kostet rund 5€))

Mit einem LiFePo sollte das vermutlich gehen, da die Dinger ja keine so fein ausgetüddelte Ladekurve benötigen und man sie auch problemlos auf ihrer maximal Spannung (14,4 bis 14,6V) halten kann. Es könnte nur komisch werden, wenn man die Spannung überschreitet. Sollte z.B. der LiMa-Regler defekt gehen und dir die Bordspannung über die 14,6V ansteigen quittiert das so ein Lithium-basierter Akku gerne mal mit einem Feuerwerk. Ggf. also noch eine Spannungsüberwachung mit Trennrelais verbauen. Wäre ja auf Basis Arduino darstellbar, dann bleiben die Kosten im Rahmen: an einem Eingang mittels Spannungsteiler die Spannung messen und an einem digitalen Ausgang ein Relais ansteuern.

[aircooled68]

Hallo Markus,
ich hatte mal vor das Wissen in eine Datei zu packen, bin aber noch nicht dazugekommen...

Anstelle eines arduinobasierten Spannungsüberwachung würde ich gleich eine günstige AGM als Starterbatterie und einen einstellbaren Laderegler verwenden. Das funktioniert seit 2 Monaten, also etwa 3tkm.
Gruß Jan

[Frank_Hopfner]

Die Hardware wäre schonmal da, fehlt nur die Zeit grade…
Gruß, Niko

[GuentherKrass]

[…]
Deinem Profilbild entnehme ich, dass du einen originalen Westfalia hast. Die haben auf der linken Seite vom Auto ein Kabel von Bordbatterie nach vorne auf den Sicherungskasten und dort mittels fliegender Sicherung auf Klemme 30 geklemmt.
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Danke, das habe ich in der Tat nicht gewusst! Aber als ich den Bus vor 25 Jahren gekauft habe, musste ich die halb-verschmorte „Verkabelung“ des Vorbesitzers komplett entfernen (diverse Lüsterklemmen, zusammengedrehte Kabel und nicht isolierte Baumarkt-Quetschverbinder kombiniert mit minimalem Querschnitt - teilweise war über mehrere Meter die Isolation von den Litzen geschmolzen). Da habe ich dann - wie du auch - alles separat verkabelt.

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Darauf wollte ich hinweisen, da mir der Ladestrom von 18A über mehrere Stunden doch deutlich zu hoch erscheint.
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Sorry, dann habe ich mich wohl nicht ganz deutlich ausgedrückt. Mehrere Stunden so hoher Ladestrom habe ich nur bei leerer Batterie gehabt. Das ist wohlgemerkt ein Worst-Case-Szenario (z.B. Kühlschrank läuft im Sommer auf der Fähre nach Griechenland für 30h ohne Solar und Landstrom oder wir stehen im Herbst bei Schmuddelwetter für 3 Tage in den Cevennen, etc.).

[…]
Und genau darauf will ich hinaus: für die allermeisten Normal-Nutzer, die keine Mobil-Disko dabei haben bezweifle ich stark, dass man die Bordbatterie so leer bekommt, dass sie dann mehrere Stunden mit 20A laden muß.
[…]
Die Erfahrung der letzten zwei Jahre zeigt, dass eine Nacht mit Licht, Heizung, Kühlschrank bisschen Radio und 4 Handys laden ca. 20% Kapazität benötigt; also 20Ah.
[…]

Würde ich so 1:1 unterschreiben, so war es auch die letzten 10 Jahre, die ich mit vergleichbarem Setup unterwegs war.

Ich hatte eigentlich erwartet, die altersschwache Gel-Batterie ohne Modifikationen durch eine Lifepo ersetzen zu können. Den ganzen Aufriss mit Ladebooster hab ich nur gemacht, da die Gel-Batterie all die Jahre nie mehr als 15A gezogen hat und die Lifepo gleich mal einen doppelt so hohem Ladestrom gezogen hat. Da hatte ich Angst um meine Lichtmaschine bekommen.

Ob sich die Investition in die Lifepo samt Kollateral-Kosten gelohnt hat, steht für mich noch nicht fest. Insgesamt hätte ich mir drei der Gelbatterien dafür kaufen können.
Und jetzt habe ich zu allem Überfluss zwei Bluetooth-Geräte im Bus (Batterie und Ladebooster), die den Vorteil der Lifepo weiter schmälern… Mal schauen…

Leichte Zeit
Timo

[bugster_de]

...und einen einstellbaren Laderegler verwenden. Das funktioniert seit 2 Monaten, also etwa 3tkm.

mein einstellbarer Laderegler hat so ca. 300km gehalten. Der beim Jens im T2 ca. 1.200km. Beim Jens im Syncro war der Regler nach ca. 5.000km defekt (ist allerdings ein anderer Regler da Wasserboxer). Und gerade im Syncro, der ja im Oktober immer wieder gen Ligurien muß, war mit diesem Regler die Bord-Batterie nie voll und nach mehreren Nächten mit Standheizungsdauerbetrieb die Batterie dann entsprechend auch gekillt. Wir waren mit dem Syncro ja dieses Jahr im Januar bei der Rallye Monte Carlo und haben deshalb 2 Tage vor Abfahrt schnell auf Gel-Batterie für Bordspannung und Laderegler umgebaut um sicher zu gehen dass wir bei deutlichen Minusgraden in den Seealpen auch Heizung die ganze Nacht haben. Seither ist Ruhe und alles tut wie es soll.
Ich habe weiterhin einen einstellbaren Regler in der Ersatzteilkiste im Bus, da der Regler ja schön kompakt ist und er mich sicherlich bei einem Defekt des alten Reglers noch zumindest in die Nähe einer Werkstatt bringen wird.

Um mal langsam wieder aus dem Off-Topic Bereich in Richtung eigentliches Thema LiFePO4 Akku zu kommen sehe ich die ganze Sache mit den Bordbatterien mal wie folgt:
Bleiakkus
eine normale Bleibatterie ist nicht wirklich zyklenfest bzw. braucht auch immer wieder große Ströme um der Sulfatierung vorzubeugen. Wenn die immer nur die kleinen Ströme liefern muß sinkt ihre Kapazität sukzessive ab. Das heisst eine Batterie die irgendwann mal 80Ah hatte, hat dann nur noch 50Ah und auch die Stromlieferfähigkeit nimmt ab. Sprich die Spannung bricht bei Belastung ein bis runter zu dem Punkt an dem z.B. der Unterspannungswächter des Kompressor-Kühlschrankes oder der Standheizung zuschlägt
Die heutigen Bleiakkus sind auf kurzfristig hohe Ströme ausgelegt (Start/Stop Betrieb) und damit auf geringen Innenwiderstand. Um das zu erreichen wird wenig/dünnes Blei verbaut. Die Bleibatterie ist die günstigste Variante einer Bordbatterie und wer möglichst lange etwas von dieser Batterie haben will kauft sie sich nach Gewicht: je schwerer die Batterie ist, desto mehr Blei ist verbaut und desto besser ist sie als Bordbatterie geeignet. Beim T2 passen glaube ich 95Ah Akkus hinten links rein somit also die schwerste 95Ah Batterie kaufen, die man findet
Bleiakku ist glaube ich für alle ok, die mit dem T2 nicht wirklich frei stehen sondern eher einen CP ansteuern und vielleicht mal zur Not im Sommer ohne Standheizung nachts ein paar Stunden ohne Landstrom verbringen müssen.

AGM-Akkus
aus meiner Sicht als Bordbatterie ungeeignet. Im Prinzip ein Bleiakku, der aber um 100% voll geladen zu werden eine höhere Spannung benötigt. AGM Batterien sind eher als Starterbatterie für Euro-6 Autos entwickelt worden.

Blei-Gel-Akkus
Im Gegensatz zu normalen Bleibatterien brauchen die eben nicht die großen Ströme und sind auch bei kleinen Strömen deutlich zyklenfester. Allerdings brauchen sie, um 100% voll zu werden genau wie AGM eine höhere Ladespannung und wollen auch beim Ladeprogramm pfleglich behandelt werden. Ein Booster ist quasi Pflicht auch und gerade um die volle Kapazität zu erhalten.
Im T2 passen ca. 80Ah hinten links rein. Einen solchen Gel-Akku sollte man nicht unter 50% seiner Kappa entladen, damit er seine volle Kapazität erhält. Sprich 40Ah ist die untere Grenze und man kann nur 40Ah entnehmen ohne Risiko zu laufen den Akku zu schädigen. Wenn man die nun mit der normalen Bordspannung der LiMa lädt wird sie nie 100% voll sondern eher nur so 75% (60Ah). Somit hat man also nur 20Ah effektiv nutzbare Kappa (60Ah=75%, 40Ah = 50%).
Kostenpunkt für Akku: ca. 150,- bis 200,- € bei einer Zyklenfestigkeit von 500 bis 800 Zyklen

LiFePO Akku
Der kann eigentlich alles: ist zyklenfest (meistens ca. 5.000 Zyklen angegeben), nimmt kleine Ströme nicht übel, kann große Ströme, die effektiv nutzbare Kappa ohne Schädigung ist deutlich höher (ca. 80%) und ist auch bei der Ladekurve nicht so anspruchsvoll.
Aber das hat auch seinen Preis: 450,- bis 500,- Taler werden da aufgerufen

Gel-Akkus vs. LiFePO
wenn man einfach mal Kosten pro Zyklus nimmt gewinnt die LiFePO: 500,- € für 5.000 Zyklen sind 0,10 € pro Zyklus gegen 200,- € für 800 Zyklen mit 0,25 €/Zyklus
Sprich die LiFePO hat die Kosten einmal am Anfang aber dann ist für viele, viele Jahre Ruhe. Die Gel-Akkus sind am Anfang günstiger aber nach 800 Zyklen darf man halt wieder Taler einwerfen um eine neue Batterie zu kaufen.

Mein Fazit
Und nun muß jeder selbst entscheiden: welches Camping-Profil habe ich? Sprich in welchem Zeitraum (in Jahren) erreiche ich z.B. die 800 Zyklen einer Gel-Batterie? Wie oft campe ich im Winter in den Alpen oben auf dem Berg wo es mir wichtig ist, dass der Akku auch morgens um 4:00 Uhr noch genügend Dampf liefert, dass die Heizung das Auto warm bekommt?
Da gibt es kein richtig oder falsch. Jeder nutzt sein Auto anders.

P.S.: beim T3 Syncro haben wir uns gegen LiFePO entschieden, weil da die Batterie im Innenraum ist. Eine Gel Batterie ploppt halt nur auf und das Gel läuft raus; eine Lithium basierte Batterie kann da ganz anders Feuerwerk und Gase machen

[aircooled68]

Ja, einen Ersatzladeregler führe ich auch mit. Das Ding wiegt ja nix und ich habs schonmal für jemand anderes benötigt.

Den Unterspannungsschutz der Kompressorkühlbox habe ich mit einem DCDC Wandler ausser Kraft gesetzt. Das 230/12V Netzteil von Dometic klaut mir irgendwie ca. 2V, was bei 12,5V an die Schwelle des Schutzes kommt.

und noch 2 Anmerkungen:
1. wenn man einen orginalen Batteriehalter (nachgerüstet) hat, dann sind die DIN-Standardmaße einer Batterie die reinpasst 175x190x353 unabhängig der Kapazität.
2. LiFePo Batterien brennen nicht. Wenn ein BMS intern verbaut ist, finde ich diese sogar sicherer als Gel, da bei einem Kurzschluss wohl das BMS anstelle einer externen Sicherung den Stromfluss unterbricht. Allerdings ist das auch nur Theorie, zum Glück musste ich das noch nicht ausprobieren.

Gruß Jan

[bugster_de]

LiFePo Batterien brennen nicht.

Verflixt, du hast Recht. Sind ja keine Li-Ionen Akkus.

Braucht jemand eine 80Ah Gel-Batterie? Ich gehe mal LiFePO schoppen

[Wolfgang T2b *354]

Hallo bugster,

danke für die sehr schöne Zusammenstellung der Battereitypen. Ich hatte angesichts der LiFePO- Diskussion auch mit 'was Modernerem geliebäugelt, hab' mich dank Deiner Zusammenfassung und der hier diskutierten Belastung des Generators aber dafür entschieden, beim ollen Blei zu bleiben.

Ich stehe seit drei Wochen auf einem Camp mit Landstrom, den ich aber nicht brauche. Kühlschrank im Dauerlauf, keine Heizung, Solarmodul auf dem Dach und viel Sonne. Das Modul pumpt mittags trotz extremer Erwärmung immer noch 60 bis 70W ins Bordnetz, das ist mehr als genug für die Nacht.

Wie sieht den die Zyklenbetrachtung mit einem dauerhaft angeschlossenen Solarmodul aus? Meine Batterien sind ja praktisch immer voll, nur morgens um fünf sind sie ein bisschen abgesackt. Ein richtiger Lade-Entladezyklus ist das ja nicht, oder?

Schöne Grüße

Wolfgang

[schrauberger]

Hallo Bugster, ebenfalls danke für die tolle Aufstellung

Aus aktuellem Anlass ist dieser Fred für mich besonders interessant.
Ich hab gestern meine 6 Monate alte Bordbatterie, eine 90Ah Varta Silver Dynamik Blei/Säure auf 12,05V entladen und an mein kleines modernes Ladegerät mit max. 5A angehängt (das führe ich immer im Bus mit und lade damit wenn Landstrom meine Batterien). Zu meiner Überraschung war sie bereits nach wenigen Stunden voll. Sie hat wohl schon massiv an Kapazität verloren
Meine beiden identischen Blei/Säure Startbatterien, genutzt als Start und Bordbatterie werden über ein Cyrix Trennrelais getrennt/verbunden.
Ich hab eine 75A Porsche LiMa mit internem Regler verbaut.
Auf dem Dach klebt eine Solarfolie die mittags max. 70W liefern kann und über ein Victron 75/10 Smart Solar Laderegler angeschlossen ist.

Ich benötige nicht viel Strom, bischen LED, USB und Radio. Leistungsintensivere Verbraucher wie heizen/kühlen werden mit Gas versorgt.
Landstrom nutze ich sehr selten, Ziel war immer autark zu stehen.
Wir stehen selten länger als 1 oder 2 Tage, dann wird wieder gefahren.
Mein jetziges Setup funktioniert zum Campen, aber jedes Jahr bzw. alle 10Tkm ne neue Bordbatterie ist ja nicht sooo toll.
Ich könnte die Start und Bordbatterie immer wieder mal hin und her tauschen damit die Bordbatterie auch mal ordentlich belastet wird. Ob das eine nennenswert höhere Lebensdauer der Batterien bringt vermag ich nicht zu beurteilen.
Es wird für die nächste Saison ein LiFePo Accu mit 330Wh für meinen Kajakmotor dazukommen, der geladen werden will.

Ich werde wohl auf LiFePo Bordbatterie umsteigen müssen.
Welche und ob mit/ohne Ladebooster und wie das aussehen soll hab ich leider noch keine Ahnung

Ralph