LiFePo4 / LFP im Technikschrank als Hybrid

[snuggles]

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Durch die Neusortierung der Batteriethreads ist das vmtl. verloren gegangen.

 

Ist aber genauso wie zwei AGM parallel:

 

Anstelle der 2. AGM wird stattdessen eine LFP verwendet. Wichtig ist hier der dauerhaft parallele Betrieb.

[skyhobbit]

Danke dir! Würdest du die LFP dann auch an einem 1-2-Both-Off Schalter anschließen oder für den dauerhaften parallelen Betrieb den vorhandenen Schalter nutzen und den Pluspol der LFP zusammen mit dem der AGM anschließen?

[snuggles]

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Letzteres geht auch. In das Pluskabel zur LFP muss aber eine Sicherung, und beim erstmaligen zusammenklemmen auf gleichen Ladestand achten.

 

[VWFan]

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Da ich  alleiniger Nutzer des Fahrzeugs bin, habe ich die LFP über den Schalter geschaltet. So habe ich die Option, die Batteriekombination zu steuern. Wenn die Batterien mal getrennt werden sollten, habe ich den Viktron-Shunt so angeschlossen, dass ich die Spannung beider Batterien sehen kann. 

 

Wenn man verschiedene Nutzer des Fahrzeugs hat, würde ich die beiden Batterietypen auf einen Pol setzen. So können sie versehentlich oder aus Unkenntnis nicht getrennt werden. 

 

VG Volker

[joereichen]

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Hier mein Einbau- und bisheriger Erfahrungsbericht - Hybridlösung LFP mit zusätzlichem FET-Akkutrenner :

 

Der Einbau basiert auf den Infos hier im Forum, vor allem Berichte zu

- 2. AGM Batterie (Verdoppelung Kapazität)  und

- Hybridlösung für zusätzlichen LFP-Akku im Aufbau

 

Vielen Dank vor allem an snuggles für die Basisinfo und monstercali für die Beratung dazu.

 

Der Einbau folgt dem Schaltbild der LFP Hybridlösung, Verwendung eines 200AH LFP-Akkus.
Dem neuen Hauptschalter ( 1-2-Both-Off ) ist ein Kanal des FET-Akkutrennelements von Victron vorgeschaltet ( 200 A-Version ).  

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 Bild des Einbaus im Technikschrank :

Damit ich die 16mm2  Eingangsleitung von der LiMa vorne nicht verlängern musste, ist der
FET Trenner hinten an der Wand, der neue Hauptschalter rutscht nach vorne
( ist damit auch besser erreichbar und bedienbar). Der Masseanschluss für den FET-Trenner
kommt auch von der Verzurröse im hinteren Stauschrank.  Der FET-Trenner ist über Muttern etwas abgesetzt von der Holzwand montiert, wegen der möglichen Erwärmung und besseren Belüftung.

 

  

 

Der Akku-Einbau und -Befestigung folgt ansonsten dem Vorschlag von snuggles mit dem

LFP-Akku im hinteren Stauschrank :

 

 

 

 

Auf dem LFP-Akku sind die 150A - Kabelsicherung (+)  und der Victron-Shunt (-) für die Messungen zu sehen.

Um einem möglichen Wärmestau im Technikschrank vorzubeugen, habe ich dort Lüftungsgitter eingebaut.  ( Der FET-Batterietrenner generiert beim Laden, insb. durch die LiMa etwas Wärme , siehe unten). Das ist eine reine Vorsichtsmassnahme und vermutlich nicht zwingend nötig.

 

Messungen :

Die Messprotokolle sind mit dem Victron-Shunt generiert. Gemessen wird der LFP-Batteriestrom und die -Spannung. Als Referenzspannung (2.Kanal des Shunts) habe ich die Spannung vor dem FET-Trenner am Eingang genommen („Mittelpunktsspannung“). Das ist bis auf den Spannungsabfall auf der 16mm2-Leitung die AGM-Batteriespannung vorne.

 

 

 

Der LFP - Akku war hier ca 75% voll, der AGM-Akku vermutlich nahe 100%
 

- Beim Drücken der Ladetaste wird der LFP-Akku mit ca 52 A geladen, sowohl im Stand mit Standgas als auch bei Strassenfahrt

- Auch ohne Ladetaste gibt es insb. bei Strassenfahrt immer wieder kurze Ladephasen
    (weiss jemand der Spezialisten warum ?)

- Bei Ladung über LiMa sind die AGM-undLFP-Spannungen wie zu erwarten nahezu gleich
    (bis auf den Spannungsabfall über FET Trenner).
    Sonst gehen die Spannungen zurück auf unterschiedliches Niveau - das ist genau der gewünschte Effekt des FET-Trenners.

 

 

 - Auch bei Bergabfahrt mit Rekuperation  wird mit ca 50-55 A  geladen. Mit / ohne Ladetaste ergibt sich ungefähr dasselbe Strom-Niveau.

- Der gemessene Spannungsunterschied an der Batterie zur „Mittelpunktsspannung“ 
   bei Ladung durch die LiMa liegt bei ca. -2%, also  ca bei -0,27 Volt.
    Der grössere Teil davon generiert (nur bei Ladung) Verlustleistung am FET Trenner, bei 50 A ca 10 - 12 Watt.
    Das liegt im erwarteten Bereich.
 

- Unabhängig davon wurde auch verifiziert, dass eine LFP-Ladung über Landstrom(-ladegerät) sowie das werksseitig integrierte Solarmodul funktioniert.

 

 

 

Vorläufiges Fazit - Hybridlösung ergänzt um FET-Trenner ; Vorteile :

 

- der FET Trenner bringt den gewünschten Effekt , trennt die unterschiedlichen Spannungsniveaus der AGM- und LFP-Akkus bei der Hybridlösung.
   Die AGM-Batterie sieht hierdurch nicht dauernd das höhere LFP-Spannungsniveau, sondern ihr eigenes ; 
   Ein Energierückfluss vom LFP-Akku  in Richtung  AGM-Aufbau- und -Starterakku wird wirksam verhindert, mit Vermeidung der möglichen Nachteile und Risiken.

 

- Nur bei Ladung durch die LiMa entsteht ein nennenswerter Leistungsverlust am FET-Trenner, der im erwarteten Bereich liegt.

 

- Die Lösung ist wie die reine Hybridlösung mit sehr lokalen Änderungen zu machen.
      ( Ersatz Hauptschalter durch  FET + neuer Hauptschalter direkt benachbart )

 

 

Nachteile der Hybridlösung ergänzt um FET-Trenner :

 

- Kosten für FET-Trenner ( Strassenpreis ca 110 Euro ) und Platzbedarf im Technikschrank, sowie Gewicht

- Durch die Trennung versorgt der LFP-Akku nur noch die Verbraucher II.  Das sind allerdings
    ohnehin diejenigen mit dem mit Abstand grössten Energieverbrauch.  Verbraucher I werden weiter
    durch  die AGM versorgt.

- Einige der Nachteile gegenüber z.B. der Booster-Lösung bleiben natürlich bestehen (Betätigen Ladetaste)
 

     - Es gibt noch keine Langzeiterfahrungen  mit der Lösung !!
 

 

Was meint ihr ? Habe ich was übersehen ? Sollten noch spezielle Tests gemacht werden ?
Könnt ihr zu der Frage oben (Ladephasen ohne Boostertaste) was sagen ?
Vielen Dank, Viele Gruesse
Juergen

[Monstercali]

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Hallo Jürgen,

 

sehr schöne Umsetzung und perfekte Meßdaten.
Wegen Ladephasen bei Strassenfahrt:
Könnten die kurzen Spannung/Stromspitzen bei Strassenfahrt ohne Ladetaste nicht auch durch Rekuperation z.b. bei kurzem Bremsen kommen?
Erstaunlicherweise sind diese auch bei der Bergfahrt ohne Ladetaste zu sehen, vielleicht auch dort durch kurzes Bremsen z.B. vor Kurven?
Grüße Kai 

Bearbeitet 2. September von Monstercali

[snuggles]

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Hallo Jürgen,

interessante Variante der Hybrid-Lösung!

 

Persönlich sehe ich zwar kein Problem, wenn die AGM dauerhaft das Ruhe-Niveau der LFP sieht, da dies dem Spannungsniveau einer Erhaltungsladung entspricht, aber wenn man damit Bauchschmerzen hat, ist der FET-Trenner eine günstige Alternative zum Booster-Verbau. Ein Booster mit 50A Ladeleistung kostet deutlich mehr. Vorteil des Boosters wäre dann nur, dass die Ladung theoretisch auch ohne Ladetaste funktioniert. Aber um das umzusetzen, muss man sich dann noch Gedanken über die Bereitstellung des D+ (Motorlauf)-Signals machen. 

 

Bei Gelegenheit passe ich mal das FAQ an und erwähne deinen Beitrag als Variante zur "passiven" Hybrid-Lösung.

 

VG
snuggles

 

[joereichen]

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Hallo Kai ,

Ja das ist eine Möglichkeit, kurzes Bremsen…..

Ich habe nochmal nachgedacht, es ist ja auch noch das Solarmodul

Auf dem Dach und das war nicht abgeklemmt.

Das bringt selbst nicht die 50A, aber es war ein sonniger Tag,

so dass hier auch noch ein zusätzlicher 

Einfluss sein könnte.

 

VG Jürgen

Bearbeitet 2. September von joereichen
Konkretisierung

[joereichen]

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…. auf der „positiven“ Vorteile-Seite sollte denke ich noch ergänzt werden,

dass auch beim Zusammenschliessen der beiden Akkus -AGM und LFP- 

die Risiken durch mögliche hohe Ausgleichsströme zwischen den Akkus entschärft

werden, zumindest für den Fall LFP-Spannung > AGM-Spannung. Das ist der

“normale“ Fall. Hier fliesst auch

bei höheren Spannungs-Unterschieden kein Ausgleichsstrom mehr.

 

Der andere Fall  LFP-Spannung < AGM-Spannung kann eigentlich nur bei tiefentladenem

LFP-Akkku vorkommen. Den sollte eigentlich das BMS des LFP verhindern, bevor

er auftritt …….

[Dirk_H.]

Moin,

habe jetzt mal die Hybridlösung von BOS mit der Battery S im Einsatz (das ist auch die Hymer Smart Battery Lösung bis MJ 23/24, da mit dem Vorgänger LE300). Sie ist laut Hersteller absolut Plug&Play indem man die LiFePo BOS Battery S (80 Ah) einfach parallel an die AGM anschließt und den Hybridmodus an der Batterie einstellt. Es sind keine weiteren Maßnahmen beim Betrieb im Hybridmodus  (also mit AGM) laut Hersteller erforderlich, das übernimmt alles die Steuerung der BOS Battery S. Und das Ding wiegt nur 9,9 kg 😳.

Info: Verkabelung ist derzeit nur provisorisch, lasse ich noch (falls alles klappt) professionell verlegen.

Hier ein kurzes Video zur BOS Battery S  in meinem GC 600 4motion, falls es jemanden interessiert. Werde berichten, wie sich das im Dauertestbetrieb so bewährt, die ersten Erfahrungen sagen: sehr gut. 
Viele Grüße und allzeit gute Fahrt

Dirk

 

[Dusty]

hab ich das richtig verstanden im Video? 1600 Euro für 80 Ah ?!?!

Was ist daran besser als die ursprüngliche Variante von Snuggles? Kostet weniger und braucht kein Zusatzkabel (wenn man etwas wagemutig ist) 😉

Hat die "smart"-batterie ein eingebauten Ladebooster oder was bedeutet das "smart"? Einfach gewöhnliches BMS?

Bearbeitet 8. September von Dusty

[maze911]

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Hallo Dirk, 

 

klingt wirklich interessant deine Lösung. Gerne kannst du deine weiteren Erfahrungen hier mitteilen. Ich bin noch immer auf der Suche nach einer Batterieerweiterung und und weiß irgendwie nie was jetzt die beste Lösung für uns wäre. Deine Idee ist aber spontan ziemlich schnell, ziemlich weit nach oben geschossen.

 

Viele Grüße,

Patrick 

[joereichen]

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ich habe zum Fall der Landstromladung nochmal

genauer gemessen. Nach dem Einstecken Landstrom

wird ( der LFP Akku anteilig ) für kurze Zeit mit ca 13,5 A geladen,

danach gibt es eine kurze Ladepause (?) und dann pendelt

sich der Ladestrom langsam auf ca 5A ein.

( LFP Ladezustand ca 66%, AGM Akku voll )
 

das Gute ist, der LFP Akku wird wohl zuverlässig mitgeladen

bei Landstrom. Ich denke die Messwerte sind auch unabhängig

vom FET-Akkutrenner.

 

Hinter dem Landstromladegerät scheint einiges an Logik zu stecken,

gibt es irgendwo im Forum noch mehr Info dazu ?

 

Danke, Gruß Jürgen 

 

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[Monstercali]

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Hallo Jürgen,

das GC Landstomladegerät benutzt das

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:

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Dh. das Ladegerät startet mit Konstant Strom - in deinem Fall 13,5A und schaltete dann je nach Akku Spannung auf Ladespannung bzw. Erhaltungsladung - in deinem Fall ca. 4.9 A um.
Warum das Ladegerät nach kurzer Pause direkt auf Erhaltungsladung geht, kann dir vermutlich nur der Entwickler sagen.
Grüße Kai

[joereichen]

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vielen Dank 👍