Lipo4 Ersatz für Zusatzbatterie

[Verratnix]

Dann braucht man einen Booster.

[farnham]

[Das hatten wir hier schon öfter, stimmt einfach nicht. LiFePO-Akkus kommen mit allen Ladespannungen klar, die von einer LiMa je geliefert werden.

Das Wort "einfach" finde ich in dem Zusammenhang sehr unpassend. Grundsätzlich gibt es viele Beispiele, wo die Parallelschaltung von Blei und LFP mehr oder weniger funktioniert, das ist richtig. Aber selten funktioniert es gut, nie funktioniert es immer.

Die Spannungslage beider Chemien ist beispielsweise stark temperaturabhängig und die Temperaturkoeffizienten sind logischerweise unterschiedlich. Wenns im Sommer super läuft, passieren im Winter wahrschenlich Dinge, oder umgekehrt. Eine dauerhaft anliegende Spannung von 14.8V wird kein LFP-Akku zu schätzen wissen - aber vielleicht überlebt er ja trotzdem lange genug, um den Nutzer glücklich zu machen, bevor er die Hufe nach 100 statt 1000 Ladezyklen hochreißt.

Was in jedem Fall überdacht werden muss: wo steht das Auto im Winter und wie sieht die Prozedur zum Losfahren aus. Bei einem reinen Camper, wo die Batterie im Wohnraum steht und dieser zwei, drei Tage vor Abfahrt schon mal beheizt werden kann, ist das sicher unkritisch. Bei einem "Laternenparker", der auch bei -20°C einfach mal von jetzt auf gleich losfährt, können die 100A Ladestrom in die kalte LFP-Batterie im schlimmsten Fall ganz blöde Effekte zur Folge haben - es sie denn, das BMS ist schlau genug, das zu verhindern (nicht garantiert).

TLDR: kommt drauf an - möglich, aber keinesfalls problemlos.

[hymeraner]

Wie sieht es mit der Notstartfunktion raus? Bei der werden ja beide Batterien geschaltet. Das sind ja kurzzeitig mehr als 1C?

Die gibt es beim TE wohl eher nicht. Dazu müsste ja ohne D+ eine Verbindung zwischen beiden Batterien hergestellt werden. Ich wüsste nicht, wodurch das geschehen sollte.

Kommt drauf an. Muss man in die Akku-Spezifikationen schauen. Ein 350 Ah Akku würde darüber wohl nur lächeln - Die Leitungen eher weniger.

Deshalb würde ich eine Nortstartfunktion auch nicht über das Trennrelais realisieren, sondern -- wenn der LiFePO-Akku den dafür nötigen Strom liefern darf -- mit einem herkömmlichen Starthilfekabel.

Deswegen finde ich die Aussage von Hymeraner, es sei Quatsch einen Ladebooster zu verbauen auch recht unpassend.

Die Aussage "Kein Ladebooster nötig" hat mit der Notstartfunktion nur am Rande zu tun. Notstart wird mit einem Booster nur komplizierter: Was macht denn der Booster, wenn ich seinen Eingang mit dem Ausgang verbinde, wie es für den Notstart sein muss?

Denn verschiedene Batterietypen haben einfach nichts im gleichen Ladekreis zu suchen.

Warum nicht, wenn sie gleiche Ladeschlussspannung haben? Das wird seit geraumer Zeit in Tausenden von Wohnmobilen gemacht und funktioniert.

Victron Orion-Tr Smart 12/12-30A nicht isolierter DC-DC Ladebooster habe ich bestellt

Kostenpunkt? Und warum nur 30 A? Wenn schon einen Ladebooster, dann sollte der mehr Strom liefern, sonst lädt er die Batterie kaum schneller als mit einer Idealdiode ...

Meines Wissens nach hat der Sprinter seit der Einführung von Euro5 in den meisten Fällen eine Lin Bus geregelte Lima und das Lademanagement (SA Code E33), da wird nur bei DPF Regeneration oder mit Licht an mal wirklich geladen, um Last auf dem Motor zu haben, ansonsten wird die Starter bei 70-80% gehalten.

Dann braucht man einen Booster.

Nicht zwingend. Im besten Fall braucht man gar nix (außer dem Ternnrelais) weil die Ladespannung immer hoch genug bleibt um den LiFePO4-Akku nicht nennenswert zu entladen. Ist die Ladespannung zeitweise zu niedrig, reicht immer noch eine Idealdiode in Reihe zum Trennrelais, um Entladung zu verhindern. Ein Ladebooster braucht nur, wer schnellstmögliche Ladung will -- und dann einen mit 45A aufwärts. Bei vorhandener Solaranlage in der Regel überflüssig ...

Eine dauerhaft anliegende Spannung von 14.8V wird kein LFP-Akku zu schätzen wissen

14,8V sind bei sehr vielen LiFePO4-Akkus innerhalb der Spezifikation. Außerdem liegen sie natürlich nicht "dauerhaft" an, sondern nur während der Fahrt und im Fall von Lademanagement noch nicht mal dann durchgehend. Dein Schreckensszenario von 100 Ladezyklen bis zum Akkutod ist völlig absurd.. Einen evtl. vorhandenen Solarladeregler kann man z. B. auf 14,4V -- also jede Ladekennlinie außer AGM -- einstellen. Diese Ladespannung liegt wesentlich dauerhafter an.

Bei einem "Laternenparker", der auch bei -20°C einfach mal von jetzt auf gleich losfährt, können die 100A Ladestrom in die kalte LFP-Batterie im schlimmsten Fall ganz blöde Effekte zur Folge haben - es sie denn, das BMS ist schlau genug, das zu verhindern (nicht garantiert).

Es gibt jede Menge BMS die das garantieren. Natürlich muss man eine Batterie mit so einem wählen. Ladebooster kümmern sich darum in vielen Fällen auch nicht, schon weil sie die Akkutemperatur gar nicht kennen.

[der-Schrauber]

Ich versuche mal das ein oder andere zu beantworten:
Notstart: Mein Sprinter ist ein ehemaliger Krankenwagen, dieser besitzt ab Werk (Strobel) einen Notstartknopf im Fahrersitz, dieser schaltet beide Batterien für einen Notstart zusammen.

Was macht denn der Booster, wenn ich seinen Eingang mit dem Ausgang verbinde, wie es für den Notstart sein muss?
Das ist eine sehr gute Frage, das ist ein Grund mehr den Notstartknopf still zu legen.

verschiedene Batterietypen
Da habe ich schlicht keine Ahnung von, mir hat man das mal so erklärt das Batterien sich ähnlich wie zwei gekoppelte Wasserbehälter verhalten, der eine versucht den anderen auszugleichen. Heißt hast du eine Batterie die schwächelt, versucht die andere das auszugleichen und geht über kurz oder lang auch kaputt.

Ladebooster
Für den Victron habe ich 136,91€ bezahlt, ein größerer hätte direkt ne ganze Stange mehr gekostet. Da ich ja eine Solaranlage habe reicht mir das.

Zum Thema Winter:
Ich überlege ob es nicht sogar Sinn macht die Lipo mit einer Heizmatte einzupacken, die kann man im Winter dann kurz vor Fahrbeginn anschalten.

[Verratnix]

Es gibt LifePo4 mit Heizung. In dem Forum (von mir bereits gepostet) wird davon abgeraten, dauert zu lange bis der Akku "durchgewärmt" ist. Man empfiehlt den Akku mit Trennschalter abzuschalten. Den Wohnraum respektive den Akku mit Landstrom und Gasheizung zu beheizen.

[hljube]

Man soll doch unter 0°c nur nicht laden, entladen geht doch ab -20°c, also Luftauslass der Standheizung zum Batteriestandort legen?

[Verratnix]

Richtig. Entnahme bis - 20 °. Ungeachtet dessen empfehlen die Cracks einen Hauptschalter.

Luftauslass hin legen kann man machen. Dauert aber bis der Akku durchgewärmt ist. Geschätzt min 30 min, ich pers würde 60 min schätzen.

[der-Schrauber]

den Luftauslass habe ich in dem Staukasten, das passt
das ich entladen kann reicht ja. vorm laden, wird halt die Heizung an geschmissen.
Hauptschalter ist natürlich auch dazwischen.

[hljube]

Richtige Sicherheitsfanatiker bauen auch trotz BMS Überstrom-Abschaltung noch ne Sicherung an den Pluspol

[farnham]

Luftauslass hin legen kann man machen. Dauert aber bis der Akku durchgewärmt ist. Geschätzt min 30 min, ich pers würde 60 min schätzen.

Die 40kg-Batterie, die bei mir direkt auf den Heizschlangen der Fußbodenheizung steht und mitten zwischen den Zellen, ca. 1/3 oben, einen Temperatursensor hat, braucht je nach "Vorkühlung" mehr als 24h bis zum kompletten Durchwärmen. Nach zwei Tagen hat sie dann wirklich Raumtemperatur erreicht. Die Fußbodenheiung errecht so ca. 40°C, die Batterie ist nie kälter als 0°C, da Garagenparker.

Beim Anpusten mit warmer Luft kann das schneller gehen - oder länger dauern. Vermutlich ist zuerst eine Zelle heiß, während die anderen noch tiefgefroren sind. Ebenfalls kein guter Zustand für eine schonende, gleichmäßige Ladung. Eine erhelich kleinere Batterie mag da natürlich etwas scheller sien.

Eine dauerhaft anliegende Spannung von 14.8V wird kein LFP-Akku zu schätzen wissen

14,8V sind bei sehr vielen LiFePO4-Akkus innerhalb der Spezifikation. Außerdem liegen sie natürlich nicht "dauerhaft" an, sondern nur während der Fahrt und im Fall von Lademanagement noch nicht mal dann durchgehend. Dein Schreckensszenario von 100 Ladezyklen bis zum Akkutod ist völlig absurd.. Einen evtl. vorhandenen Solarladeregler kann man z. B. auf 14,4V -- also jede Ladekennlinie außer AGM -- einstellen. Diese Ladespannung liegt wesentlich dauerhafter an.

Die heute üblichen LFP-Zellen sind für 3.45V Dauer-Ladespannung ausgelegt. Darauf beziehen sich die vom Hersteller angegebenen 2000...8000 Ladezyklen. Auf die Batterie bezogen sind das 13.8V, natürlich nur bei 20°C Labortemperatur. Und bei 0.1C Ladestrom, also Ladung innerhalb von 10h. Wenn ich da unabhängig von der Temperatur erst eine Stunde lang 100A (also sagen wir mal 1C) reinfeuere und dann die restlichen 9h (Anreise in den Urlaub...) die Spannung auf 14.8V halte, würde ich bei 100 Zyklen von einer guten Lebenswartung und einem fantastischen Produkt sprechen. Ausprobieren darf das aber gern jemand anderes - ich gehe mit meiner Batterie anders um.

[f54]

Meine Bordbatterien stehen auf einer 20mm XPS-Platte ggen die Bodenkälte. Es sind zwei Victron 160Ah durch die längs Luft aus dem Zusatzwärmetauscher geblasen werden kann. Fahrzeug steht im Carport, Batterietemp ist selten unter -5 grad bei heimischen Aufenthalten. Zusatzwärmetauscher bläst nach Start Warmluft dazwischen und bei über 5 Grad kann geladen werden. Das ist dann nach vielleicht 10 Min der Fall. Da hinten eh keiner sitzt: Wärmetauscher dann wieder abschalten. Läuft die Luftheizung im Fahrzeug ömmeln die Batterien immer irgendwobei 15 Grad rum.

[FreddyFreitörn]

Verstehe ich das richtig, du hast quasi 3 Stromquellen? Fahrzeugbatterie, Zusatzbatterie unter der Haube und noch ne Lipo?
Wie hast du die verkabelt?

Ein Victron Orion-Tr Smart 12/12-30A nicht isolierter DC-DC Ladebooster habe ich bestellt, falls der nicht pünktlich kommt, dann halt erstmal ohne.
Die Solaranlage ist schon länger verbaut, also wird die Lipo im Stand sowieso richtig geladen.
Gleich hole ich erstmal die Lipo, dann berichte ich weiter was ich wie mache.

Ja, ist richtig. Ich hab vor 7 Jahren die originalen Batterien durch AGM-Batterien ersetzt. Sprich Starterbatterie und Aufbaubatterie (die im Motorraum). Die haben eine Ladeschlussspannung von ca. 14,7 V und werden von der Lima auf 14,4 geladen. Den Rest macht dann die Solaranlage. Es hat sich herausgestellt, dass bis 14,7 V eh nicht mehr viel Kapazität zusätzlich rein geht.

Diesen Winter war das Setup dann recht schwach auf der Brust. Die Lipo-Preise sind auch von astronomischen 2k€ auf vertretbarere Preise gesunken. Ich hab sowieso das Thema, dass ich einen 2,5 kW Wechselrichter im Netz hängen hab und der so 170 A ziehen kann. Das konnte damals auch kein Akku ab.
Dieses Jahr habe ich dann einen Akku gebaut und mit parallel ins Netz gehängt (ca. 400€).

Jede Batterie hat Sicherungen an den Ausgängen. Auch wenn man sich über den Nutzen streiten könnte, da auch bei 100 A dir das Auto gut angezündet werden kann.
Jede Batterie hat einen Trennschalter, falls es nötig wird irgendwo dran zu schrauben. Oder sie abzuklemmen (siehe Probleme).
Die Verbindungskabel haben 70 mm². 50 mm² oder schlechte Sicherungen kann ich schon absolut nicht mehr empfehlen.
Man muss wirklich aufpassen, weil jedes Teil mit einem schlechten Kontakt kann direkt viel Wärme produzieren.

Ansonsten hatte ich keine Probleme. Durch die PV habe ich lange Lade- (erhaltungs) zeiten, wodurch sich alle Batterien angleichen können.
In Zukunft kann es mit den AGMs kritischer werden. Wenn eine Batterie "kaputt" geht, heißt das, sie hat einen Zellenschluss und hat keine 12V mehr sondern 9V und kriegt durch die anderen Akkus Ladung. Sie produziert dann fröhlich Knallgas.

Edit: Ich formuliere so gerne nochmal Sachen verständlicher

[hymeraner]

Da habe ich schlicht keine Ahnung von, mir hat man das mal so erklärt das Batterien sich ähnlich wie zwei gekoppelte Wasserbehälter verhalten, der eine versucht den anderen auszugleichen. Heißt hast du eine Batterie die schwächelt, versucht die andere das auszugleichen und geht über kurz oder lang auch kaputt.

Das mag so sein, wenn man zwei Bleibatterien (evtl. noch unterschiedlicher Bauart; z. B. Nass und AGM) Batterien dauerhaft zusammenschaltet. Das ist ja aber bei Dir nicht der Fall: Die Batterien werden nur während des Motorlaufs gemeinsam geladen. Wenn Deine LiMa nur 14,4V liefert, ist das völlig problemlos, auch ohne Ladebooster.

Selbst die dauerhafte Parallelschaltung eines Blei- (nicht AGM!) und eines LiFePO4-Akkus ist problemlos, wenn man auch über den Nutzen streiten kann. Aufgrund der unterschiedlichen Lade-/Entladekennlinien wird im geladenen Ruhezustand der Bleiakku vom LiFe-PO4-Akku ständig erhaltungsgeladen. Die geringe Selbstentladung des LiFePO4-Akkus wird dadurch natürlich teilweise entwertet. Bei der Entladung wird zunächst fast nur der LiFePO4-Akku entladen; erst wenn der fast leer ist, übernimmt zunehmend der Bleiakku. Beim Laden mit Konstantspannung (14,4V) holen sich beide Akkus den Strom den sie brauchen. Der Bleiakku nimmt sich ab ca. 50% Ladung immer weniger Strom (braucht also länger bis er wirklich voll ist), während der LiFePO4-Akku fast bis Ladeende mit hohem Strom lädt (ist also wahrscheinlich früher voll). Wenn man den Bleiakku nur als Notreserve betrachtet, kann man das machen, sonst würde ich jedenfalls zu einem größeren/zweiten LiFePO4-Akku raten.

Ladebooster
Für den Victron habe ich 136,91€ bezahlt

Gut, bei dem Preis kann man das machen. Da hätte einen Idealdiode auch "nur" ca. 100 Euro weniger gekostet. Mit ihr könnte man allerdings die Notstartfunktion beibehalten -- wenn der Zusatzakku die nötige Stromlieferfähigkeit hat und mit ausreichendem Kabelquerschnitt verbunden ist.

Richtig. Entnahme bis - 20 °. Ungeachtet dessen empfehlen die Cracks einen Hauptschalter.

Ein Hauptschalter kann fehlbedient werden. Die saubere Lösung ist ein BMS, das bei zu niedrigen Temperaturen die Ladung verhindert. Wird die Batterie aktiv beheizt (Warmluft, Heizmatte), dann ist es wichtig, dass der Temperatursensor in der Mitte der Batterie sitzt. Sonst erlaubt das BMS die Ladung möglicherweise viel zu früh, wenn die Batterie noch nicht durchgewärmt ist.

Richtige Sicherheitsfanatiker bauen auch trotz BMS Überstrom-Abschaltung noch ne Sicherung an den Pluspol

Das würde ich in jedem Fall machen. Oft kann die Verkabelung wegen zu wenig Querschnitt ohnehin weniger als den Auslösestrom des BMS. Dann muss die Sicherung nach der Verkabelung und nicht nach der Stromlieferfähigkeit des Akkus bemessen werden. Für 100A muss der Kabelquerschnitt z. B. mindestens 20mm², besser 35 mm² sein.

Die heute üblichen LFP-Zellen ...

Ich interessiere mich weniger für vermeintlich "übliches" als für das Datenblatt des vom TE vorgesehenen Akkus. In dessen Datenblatt steht "Ladespannung 14,6V +/- 0,2V". Also sind 14,4V wunderbar. Da muss man keine Probleme konstruieren wo keine sind.

[der-Schrauber]

So ich habe die meisten Sachen eingebaut, den Trennschalter und den Ladebooster noch nicht, der ist leider noch auf dem Postweg
Da wir gleich los fahren wollen habe ich das ganze schon angeschlossen und betriebsbereit. den Trennschalter und den Ladebooster baue ich ein wenn wir wieder kommen.

Die Lipo ist von Haus aus erst mal nur halb voll, da konnte ich gestern schön testen.
Interessanterweise läd die Lima "nur" bis max 50A bei 13,7V
Um einen Stresstest zu provozieren habe ich das Auto voll in die Sonne gefahren, dann kommen vom Dach 25-30A, selbst dann geht die Ladung bei laufenden Motor nicht über 50A.

Erst nachdem ich die Lipo voll geladen habe geht der Spannung auf etwas über 14V

Laut Datenkarte hat meine Auto 281KGENERATOR LUFTGEKUEHLT 220A
Vielleicht ist ja doch schon etwas wie ein Ladebooster verbaut
Ich habe leider keine Zeit um noch den Drehsitz auszubauen und nach zu schauen, aber beim Einbau ist mir nichts aufgefallen (habe ich ehrlicherweise auch nicht drauf geachtet.
Sicherungen sind direkt am Akku und zwischen dem Originalkabel im Motorraum und dem 70mm² Kabel was nach hinten zum Akku geht.

Vielleicht sollte ich den Ladebooster doch wieder zurück schicken.

Mich irritiert viel mehr die Batterieanzeige beim Motorstart, dort wird mir kurzzeitig (1-2 Sek) ein Verbrauch von irgendwas um 60A angezeigt, trotzdem der Notstartknopf nicht gedrückt ist. Wenn ich den Drücke klackt ein Relais, der scheint also grundsätzlich zu funktionieren.

[MobilLoewe]

Laut Datenkarte hat meine Auto 281KGENERATOR LUFTGEKUEHLT 220A
Vielleicht ist ja doch schon etwas wie ein Ladebooster verbaut

Das ist eine verstärkte Lichtmaschine, die wird typischerweise in Sprintern mit erhöhtem Strombedarf eingesetzt.