LiFePo4 / LFP im Technikschrank als Hybrid

[VWFan]

Erst einmal ein dickes Lob und ein Danke an die Spezialisten. Wegen ihren Aussagen habe ich die Traute gehabt, diesen Umbau umzusetzen. 

Ich möchte mit diesem Post beweisen, dass die genannten Werte und Schätzungen zutreffen. Die Werte stammen vom BMV 712 und nicht vom BMS der LFP.

Innerhalb einer knappen Woche habe ich 320AH verbraucht. 

Start war am Sonntag. Am Dienstag war ich auf ein einem Platz mit Landstrom. Habe dort Landstrom bezogen, da ich mir noch unsicher war. Es war so geplant, dass ich bis Samstag kein Landstrom mehr bekomme. Das Wetter war im Norden von Deutschland bedeckt bis regnerisch, 5-10 Grad C. Somit kaum Solarertrag. Die Dieseltruma lief die ganze Zeit durch. 

 

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Das ist die Kurve über die gesamte Woche. rot = Spannung, blau = Stromstärke. Bei der Weiterfahrt in der Mitte der Woche habe ich die Ladetaste am GC nicht gedrückt. Somit sieht man, dass während der Fahrt die Batterien nicht geladen werden. 

 

 

Hier sieht man deutlich, dass die Stromstärke während des Landstromanschlusses abnimmt und die Spannung zunimmt. Die Spannung nimmt bis zu der maximalen Leistung der Batterie zu, 14,6V. Es wird weiterhin das originale Ladegerät benutzt. Im weiteren Verlauf der Kurve sieht man, dass es doch noch etwas Sonne gab. 

 

 

Das sind die Werte während der Fahrt, ohne das die Lade-Taste gedrückt wurde. 

 

 

Bei etwas 30% Restkapazität der LFP habe ich dann die Ladetaste am GC gedrückt. Man erkennt, wie die Stromstärke und Spannung angehoben werden. Bei etwas 50% Restkapazität hatte ich die Ladetaste wieder herausgenommen. 

Das anschließende Auf und Ab kann ich nur damit erklären, dass nun im wiederholten Fall, das Navi ausgestiegen ist und während der restlichen Fahrt immer wieder an und aus ging. Aber das ist ein anderes Thema. 

 

Fazit: mit dem Einbau der LFP (hybrid) mit 280 AH bin ich mehr als zufrieden. Selbst nach drei Tagen frei stehen, kann ich noch meine Haare föhnen. Die Ladetaste kann ich vergessen zu drücken. Die Kapazität reicht. Aber wenn ich nachladen muss, ist das mit der Ladetaste relativ schnell erledigt. In dieser Woche ist die Kapazität der originalen Aufbaubatterie nur mit ein paar wenigen Ampere belastet worden, als ich den Föhn gebraucht habe (lt. Anzeige CU). Meine Hoffnung ist, dass die Billigbatterie lange hält. Kosten mit allen Komponenten (Batterie, Batteriemonitor, Automatiksicherung, Umschalter, Kabel, 2000W Wechselrichter) ca. 1000 Euro. Einbau ohne Platzverlust.  Bilder: siehe weiter oben. 

 

VG Volker 

 

 

[siberbutt]

Hallo Volker, danke für deinen Erfahrungsbericht.

 

Was mich noch wundert ist, dass die LFP auch bei gedrückter Ladetaste zum Teil entladen wird. Heute war es bei mir so, dass sie auf einer 30 km langen Strecke zur Arbeit von 93%-100% mit ca. 50A geladen wurde. Als die LFP dann aber 100% erreicht hatte, wurde sie mit ca. -20A entladen. Das deckt sich mit den Werten aus deinem letzten Screenshot oben.

 

Hat jemand eine Idee, wie es zu diesem Ladeverhalten kommt?

 

Viele Grüße

Yannic

[Monstercali]

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Hallo Yannic, das beobachtete Verhalten kommt daher, dass die AGM einen etwa 10x höheren Innenwiderstand hat als die LFP. Da die beiden Batterien parallel hängen teilen sie sich den Ladestrom, so dass beide die gleiche Spannung haben ( hängen ja parallel). Sobald aber die Lichtmaschine abschaltet, fällt die Spannung an der AGM stärker als an der LFP - ergo fließen Ausgleichsströme Richtung AGM. Du müsstest diesen Ausgleichsstrom als positiver Strom auf der CU sehen. 
Grüsse Kai

[siberbutt]

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Hallo Kai,

 

danke für deine Erklärung, bei mir zeigt sich die Situation aber etwas anders.

 

Folgendes konnte ich auf meiner Rückfahrt heute beobachten:

Wird die Booster-Taste nicht gedrückt, zeigt die LFP 0A.

Bei gedrückter Booster-Taste wird die LFP mit ca -20A bis -30A entladen, und auch die AGM im CP zeigt -12A. Schalte ich am 1-2-Both-Off Schalter auf die LFP (2) oder die AGM (1) um, zeigt die LFP 0A und die AGM -27A. 

 

Jemand eine Idee?

 

LG

Yannic

 

 

[Monstercali]

Mmh - der Strom kann ja dann eigentlich nur über das Trennrelais in die Starterbatterie fließen 

Ohne Ladetaste werden die Starter- und Aufbau AGM ja nur auf 80% geladen, damit Kapazität fürs Rekuperieren beim Bremsen bleibt. 
Ich vermute mal, die Elektronik erkennt dass die beiden AGM‘s auf 80% sind und öffnet das Trennrelais. 
Vermutlich waren aber deine beiden Aufbaubatterie durch Solar auf über 80% ( lt. CU Anzeige, welche den Status der AGM zeigt). 
Wenn du nun die Ladetadte drückst, werden die AGM‘s auf 100% geladen. 
Da deine Starter AGM aber 80% hat, dein Hybridpack aber über 80% fließt Strom zurück in die Starterbatterie. In deinem Fall die 27A plus der Strom der Lichtmaschine; Um so größer je größer der LFP Akku gewählt wurde.
Sicher einer der Nachteile der Hybridlösung, die vielleicht noch in @snuggles FAQ Übersicht aufgenommen werden sollte: Die Ausgleichsströme zwischen den Akkus sind schwer vorherzusehen und könnte Trennrelais und die 16m2 Leitung in den Technikschrank gerade bei sehr hoher Kapazität der LFP überlasten. 
Ich bevorzuge deshalb die Boosterlösung! 
Addiert zwar nochmals 180€ für einen Booster, dafür sind die Ströme klar definiert.

Den Booster kannst du ja einfach zwischen Bat1  und Bat2 an deinem Hauptschalter mit Masse auf der LFP klemmen. Die Both Position solltest du dann vermeiden. 
 

Noch ne Anmerkung zu dem 1-2-Both Hauptschalter: Sei ein wenig vorsichtig, wenn du in der Hybridlösung ohne Booster LFP und AGM einzeln schaltest. Für Hybrid sollten eigentlich beide Akkus dauerhaft verbunden sein. Wenn du auf Both gehst und der Ladezustand sehr unterschiedlich ist, hast du sehr hohe Ausgleichsströme. 
Grüsse Kai

Bearbeitet 27. Februar von Monstercali

[siberbutt]

Hallo Kai,

 

sicher hast du Recht, dass die Lösung mit Booster letztlich die „sauberere“ Lösung ist. Lässt sich in meinem Setup auch einfach nachrüsten. Sofern mir das mit den Lade- bzw. Entladeströmen zu wild wird, werde ich das auch machen.

 

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Das ist richtig und wichtig, aber die Batterien müssen in meinem Falle ähnliche Spannungen und Ladestände gehabt haben. Der Ausgleichsstrom laut App der LFP lag bei 8A rasch abnehmend. Darüber hinaus habe ich die Leitung zur LFP mit 200A abgesichert. Die sollten natürlich keinesfalls dauerhaft oder länger fließen.

 

Viele Grüße 

Yannic

[VWFan]

Nun wieder mal eine Frage an die Experten, 

 

nach einigen Tagen Standzeit (damit meine ich die Zeit, wo der GC nicht genutzt wird) habe ich festgestellt, dass das bordeigene Ladegerät die LFP nicht vollständig aufladen kann. Denn wenn ich das richtig verstanden habe, müssten 14,4V erreicht werden. Das passiert aber nicht. 

 

Was passiert, wenn ich einfach parallel an den Stromkreis ein Batterieladegerät mit der Ladekennlinie für eine LFP hänge? Was macht die AGM dann? 

 

Als Alternative denke ich darüber nach, vielleicht mit dem Schalter (Bat2) die LFP von der AGM zu trennen und dann ein Ladegerät über Landstrom anzuhängen. Meine Zeit ohne Landstrom reicht aus, ohne nachladen zu müssen. Das ich dann kein hybrides System habe ist mir klar. Auch wenn ich jetzt einen Booster einbauen würde, wird die volle Ladung während der Standzeit nicht erreicht. Sondern nur während der Fahrt. 

 

Falls die Frage schon mal gestellt wurde, Entschuldigung. Ich versuche seit Stunden mich durch diese Themenwelt zu lesen. Am Ende weiß man gar nicht mehr, was man gelesen hat..... Danke schon mal. 

 

VG Volker

[snuggles]

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Eine LFP-Zelle ist bereits bei 3,55 Volt Ladespannung nahezu voll, das entspricht bei einer 12 Volt Batterie (4 Zellen in Serie) 14,2 Volt.

Die echte Vollladung ist durchaus ein Stressfaktor für die Zellen, man gewinnt damit vielleicht noch 1% Kapazität. Ist also die Frage, ob sich der Aufwand lohnt. Technisch ist ein parallel schalten eines zweiten Ladegeräts kein Problem - auch der Solarladeregler liefert die notwendige Restladung und kann auf verschiedene Ladeschlussspannungen konfiguriert werden.

 

VG

snuggles

 

[Monstercali]

Hallo Volker,
 

du müsstest per APP mal die Spannung an deiner LFP bei leerem Akku verfolgen - eigentlich müsste das VW Ladegerät mit AGM Kennlinie sogar für eine kurze Zeit auf 14.8V gehen ( lt. Beschriftung auf dem Ladegerät). 
Ich vermute das VW Ladegerät interpretiert aus der hohen Spannung der LFP, dass die AGM voll ist und läd dann mit Erhalttungsspannung. 

Bei leerer AGM (lt. CU) müsste das Ladegerät aber auf bis 14.8V gehen und somit auch die LFP vollladen. 
Aber wie Snuggles schon erwähnt hat:
Die letzten 10% Kapazität ist Stress für die LFP. Von dem her ist Erhaltungsladung für AGM sehr LFP schonend.
Grüsse Kai

 

 

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AGM IUoU Ladekennlinie:

 

LFP Kennlinie::

Bearbeitet 6. März von Monstercali

[VWFan]

Vielen Dank euch beiden. Ich habe es verstanden.

Wie ist das mit dem Ausgleich der Zellen innerhalb der Batterie? Der Hersteller empfiehlt, zwei mal im Monat die Batterie "voll" zu laden. Damit wäre die Synchronisation gewährleistet. Oder ist das mit 13,6V ausreichend? Laut Hersteller ist die Absorptionsspannung zwischen 14,2- 14,4V.

 

[Monstercali]

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Hallo Volker, 
da hängt ein wenig von dem BMS ab.
Es gibt aktive BMS Systeme, die die Zellen zu jedem Ladezustand ausbalancieren.
Bei dir scheint aber das BMS die Zellen zu balancieren, indem volle Zellen weggeschaltet werden.
Typ. will ein BMS auch regelmäßig einen vollen und einen leeren Akku um die aktuelle Kapazität wieder richtig zu ermitteln da man bei einer LFP zwischen 30-90% aufgrund der Spannung nur ungenau auf den Ladezustand schließen kann.
Aber Zellendrift und Alterung sind alles sehr langsame Vorgänge.

Ich kann das nur theoretisch beantworten, da ich die Booster Lösung hab:
Aber nach meiner Meinung reicht es, wenn du die LFP ab und an mal über die Ladetaste  auf 100% bringst. 2x pro Monat erscheint mir übertrieben.
Wenn deine LFP längere Zeit am VW Ladegerät hängt, stimmt halt evtl. die aktuelle Kapazitätsangabe in der LFP App nicht.
Aber du schadest der LFP nicht - im Gegenteil - die LPF bleibt in einem Ladezustand, in dem sie weniger altert.

Grüße Kai

Bearbeitet 6. März von Monstercali

[Michael66]

Hallo Leute , hab zu dem Thema ein zwei Fragen : 

 

1. An welcher stelle speist die Solaranlage ein . Vor oder nach dem Hauptschalter . 

2. Hat schon einmal jemand erfahrungen mit den Produkten von ECO Worth gemacht. Hab eine 150 AH gekauft . 

3. mein 22 Model hat so wie es aussieht eine 25 mm2 zumindest sieht es so aus am Hauptschalter ankommend . Ist da bei einem von euch auch so ?

 

Gruß Micha

[VWFan]

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Hallo Micha, 

 

1. Die Solaranlage bleibt dort, wo sie ist. Hinter dem Hauptschalter. Also, sie darf nicht von der Batterie getrennt werden. Irgendwo stand, dass es bei dem originalen Regler sonst zu Überspannung kommen kann. 

 

2. Die LFP von ECO worth habe ich erst seit vier Wochen eingebaut. Kann somit noch nicht von Erfahrungen berichten. Sie hat kein Bluetooth. Somit würde ich einen Batteriemonitor dazwischen setzen. (siehe weiter oben im Chat) Bis dahin, hat sie aber das geleistet, was ich erwartet hatte. Bei der 150 AH Variante solltest du nur auf die Ladspannung achten. Die Lichtmaschine schiebt da ziemlich bei gedrückter Ladetaste. Bei mir waren es bei halb voller Batterie über 50 AH. Bei meiner Batterie darf bis 160 AH geladen werden. 

 

3. (bei zwei Fragen) Mein meinem sind es die originalen 16mm2 Zuleitung zum Hauptschalter. 

 

Gruß Volker 

[Michael66]

Ich betreibe das System dann mit zwei zusätzlichenje 130 W  Solar Modulen  von  Ecoworth und einem zweiten Regler  . Dieser wird vor dem Haupschalter eingebaut um auch im ausgeschalteten Zustand die Lipo zu laden . Ferner werde ich ein zweites Ladegerät montieren um mit Landstrom getrennt laden zu können . Hauptschalter  mit Stellung  1, 2   und 1und 2  . Stellung 1+2 wäre für mich nur der Notfall da ich die Lipo nicht über die Lichtmaschine laden möchte.  Bzw in welcher Variante wäre es noch OK Aufbaubatterie Voll Lipo fast leer ?  Booster hab ich ja  keinen . Bin selbst gespannt . Oder kann der Victron noch die Module verkraften . Wobei ich wenn möglich die Systeme getrennt halten möchte .  Umstellung auf Lipo damit die Lichtmaschine eingebremst wird müßte doch auch gehen . Oder wie seht ihr das ?

 

Gruß Micha

Bearbeitet 10. März von Michael66
Gruß Micha

[VWFan]

Ich antworte jetzt mal aus dem Kopf. Erst mal das Thema Laderegler. Die Solaranlage auf dem Dach macht knapp 180 Watt, plus 130 Watt macht 310 Watt. Du musst mal gucken was der Laderegler ab kann. Wenn es der Originale ist, sind es 250 Watt? Steht aber drauf. Also brauchst du den 2.Regler. 

 

Über deine Regelung Schalter 1 oder 2 habe ich auch nachgedacht. Also den hinteren Anschluss vom Schalter auf die LFP. Wenn die leer ist, mit Landstrom wieder aufladen. Aber in der Situation auf keine Fall den Schalter auf 1+2 (parallelbetrieb) stellen. Die Ausgleichsströme wären viel zu hoch. 

 

Es bleibt dann nur noch Schalterstellung auf 1, dass die AGM alleine den Strom liefert. Die sichere Lösung wäre dann tatsächlich mit Booster zu arbeiten. Der Aufwand würde sich bei dir lohnen. Die Systeme wären weiterhin "getrennt". Es würde die LFP während der Fahrt geladen werden. 

 

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Dann müsstest du in die Steuergeräte eingreifen und dort die Änderung durchführen. Aber dazu gibt es hier auch einen entsprechenden Chat. Du willst aber getrennte Systeme. Das wäre mit der Umstellung nicht mehr. 

Die Ladung ließe sich sonst nur über das BMS einbremsen. Darauf würde ich mich aber nicht verlassen. Zugriff auf das BMS hast du bei der Batterie nicht. 

 

In deiner Situation würde ich die die LFP und die AGM nur durch Schalter 1 oder 2 nutzen. Willst du die LFP nur über Landstrom laden, kannst du ein Ladegerät anklemmen. Willst du nur währen der Fahrt laden, brauchst du einen Booster. (Dann wäre auch der Parllellbetrieb wieder möglich.)  Willst du beides, brauchst du beide Geräte. 

 

So habe ich das bei meiner Recherchen gelernt. Ich hoffe ich konnte dir ein wenig helfen. 

 

Gruß Volker 

 

 

 

Bearbeitet 10. März von VWFan