LFP im Stauschrank mit spannungsgesteuertem Ladebooster

[KielCamping]

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Moin Mario,

 

der Booster wird im „Normalfall“ schon sehr warm.

Hab mal diverse Foren durchforstet. Habe auch keine Gitter, Lüftungslöcher oder ähnliches verbaut. Dennoch wundert es mich, dass der Booster Vollgas gibt und die LifePo Batterien mit 99% schon voll geladen ist. Dann muss er die Energie ja in Wärme umsetzen.

 

LGe

Dominic 

[Dusty]

Der Booster wird im Ladeberieb recht warm, das isst so.

 

Was meinst du mit "dass der Booster Vollgas gibt und die LifePo Batterien mit 99% schon voll geladen ist. Dann muss er die Energie ja in Wärme umsetzen".  Entweder es fliesst strom in die LFP oder nirgends hin. (Vorausgesetzt richtig verdrahtet).

 

[KielCamping]

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Hi Dusty,

 

das BMS der LiFePo bzw. die App zeigt mir an, dass ca. 30a in die Batterie fließen. Ob das BMS die 30a aber auch "rein lässt" wenn 99% voll, weiß ich nicht. Sie fließen auch nirgends anders hin (können sie auch nicht). Meine Interpretation warum der Booster ungewöhnlich warum wird/wurde ist die, dass die AGM vorne warum auch immer nicht "voll" wird, die LiMa daher immer mit 13,3V lädt (da AGM unter 80%) und daher über der Startspannung des Boosters liegt. 

 

[Dusty]

Hey, wenn 30A fliessen, dann fliessen 30A...die können nicht einfach "irgendwie draussen bleiben" 😉

 

Ich würde nochmals genau die Bedienungsanleitung vom Booster stuideren im spezillen den Teil mit der Ladekennlinie für LFP

[bugi]

Hallo zusammen,

 

nachdem ich nun meine LiFePO4-Batterieerweiterung inklusive Ladebooster und Wechselrichter ausgiebig testen konnte, möchte ich diese hier mal kurz vorstellen.

 

Der verbaute Ladebooster (Victron Orion XS 12/12 50A) hat während meines 3-wöchigen Urlaubs in Norwegen ganze Arbeit geleistet und ich musst kein einziges Mal an den Landstrom (eines der vielen Urlaubshighlights 😁).

 

Gleich vorab, schlussendlich handelt es sich lediglich um das was bereits in den vielen anderen Forenbeiträgen beschrieben wurde. Vielen Dank an dieser Stelle an all die Elektro-Experten im Forum! Ich könnte mir dennoch vorstellen, dass der eine oder andere Nicht-Experte (so wie ich es auch einer bin) sich ein paar Anregungen holen könnte.

 

Da mir in meinen Vorbereitungen ein vollständiger Stromlaufplan (inklusive Leitungsquerschnitte, Dimensionierung der Sicherungen, Kabelschuhgrößen etc.) gefehlt hat, möchte ich hier mal meinen zur Verfügung stellen (natürlich ohne Gewähr):

 

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Die Leitungsquerschnitte zu den Batterien sind wohl etwas überdimensioniert. Aber besser so als andersrum 😉 Zumal ich die Option auf einen leistungsfähigeren Wechselrichter haben möchte.

 

Verbaute Komponenten:

- Ladebooster: Victron Orion XS 12/12 50A (Buck-Boost, mit @Ufo61 Parametrisierung)

- Wechselrichter + 230V Ladegerät + Netzvorrangschaltung: Victron Multiplus 12/1200/50

- Solarladeregler (wird demnächst ersetzt): Victron MPPT 75/10

- LiFePO4 Batterien: 2x Redodo 100Ah Low Temp (inkl. BMS) in Parallelschaltung. Die beiden Batterien befinden sich auf einem Podest (mit Antirutschmatten) um noch an die Wasserleitungsventile zu kommen.

- Mess-Shunt: Victron SmartShunt 500A/50mV

- Kommunikationszentrale: Victron Cerbo-S GX

- Die Sammelschienen, Sicherungshalter, Schmelzsicherungen und Schalter sind von Amazon

- Die Kabel habe ich weitestgehend bei FraRon konfektionieren lassen

 

Hier noch ein paar Fotos aus dem Technikschrank:

 

 

 

 

[Dusty]

Dein Stromlaufplan ist top!👍

[larsz]

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Hast du ein konfigurierbare BMS? Wenn nicht, lädt die Batterie immer bis 100%. Das das BMS ab 90-95% nicht langsamer lädt ist eher erstaunlich. 

Wenn du das BMS konfigurieren kannst, würde ich die maximale Ladung auf 90% beschränken um die Lipo zu schonen. 

Ansonsten kannst du noch mit den settings des Orion rumprobieren, Ladespannung senken, maximale Absorbtionszeit konfigurieren. 

Das victron forum ist auch extrem hilfreich wenn du konkrete Fragen zur Konfiguration der Geräte hast. 

[KielCamping]

Hi zusammen,

 

ich habe jetzt die AGM vorne getauscht und ein bisschen getestet. Folgendes konnte ich bisher feststellen:

• Wenn die Ladetaste vorne nicht gedrückt ist die AGM unter 80% Ladung ist und die LiFePo hinten bei über 90% voll, dann geht der Orion gemäß Einstellung in die Erhaltungsladung und regelt auf ca. 9A runter die er in die LiFePo drückt.
• Wenn ich jedoch die Ladetaste vorne drücke um zb. die AGM bei Ankunft auf 100% zu haben, dann drückt der Booster egal wie voll die LiFePo ist, 30A rein. Das war meines Erachtens das Szenario, das ich letzte Woche hatte. Die AGM wurde und wurde nicht voll und ich habs dann mal mit der Ladetaste versucht. Deshalb wurde der Booster vermtl auch so warm, denn die LiFePo war ja 99% voll.

Jetzt Frage an euch, kann ich das im Booster noch anders einstellen oder muss ich hier mit den max. Absorbtionszeiten spielen?

Alternativ kontrolliere ich den Ladestand der LiFePo immer und die AGM ist auch immer schnell unter 80%, so dass ich die Ladetaste eigentlich nur brauchen sollte, wenn die LiFePo leer ist und ich diese auf der Fahrt wieder aufladen muss und die AGM dann aufgrund der Kapazität und des höheren Ladestroms schneller voll ist. 

 

LGe

Dominic

[larsz]

Da gehen die 30A aber sicher woanders hin, wenn die LiPO voll ist, ist sie voll? Hast irgendwo ne Schleife in der Verkabelung wodurch die AGM sich über den Orion Booster selbst lädt? Ich habe jetzt nur mal schnell hier durch den Thread geschaut, aber nichts gefunden. hast du irgendwo beschrieben wie du den Aufbau gemacht hast? 
 

[KielCamping]

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Hi Lars,

 

hier mein Schaltplan:

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Ich sehe da auf den ersten Blick keine Schleife. Wüsste nicht wie sich die AGM laden könnte. Der Booster funktioniert ja nur ein eine Richtung.

 

Vielen Dank für Deine Mühen!

 

LG

Dominic

[ufo61]

Hallo Dominic,

 

die "Füllstandsanzeigen" der üblicherweise verbauten LeFePo4 BMS sind nie sehr genau (das liegt im wesentlichen am sehr flachen Verlauf der Ladezustand-Spannungskurve von LiFePo4 Akkus und der nicht primär für das Monitoren des Ladezustands ausgelegte BMS Elektronik). Gemeinhin verbaut man daher noch einen Shunt, um das Saldo ein ein- und ausgehenden Strömen und damit den Ladezustand der LiFePo4 genauer monitoren zu können  (bei Victron Installationen bietet sich der Virctron Smart Shunt an).

 

Die Aussage "LiFePo4 BMS zeigt an, dass mit 30 A geladen wird (d.h. Status "Bulk" am Victron Booster) und die Batterie ist 99% voll" ist daher mit Vorsicht zu genießen. 99+% voll ist eine intakte 12.8V LiFePo4, wenn die Spannung deutlich über der Plateau-Spannung von ca. 13.2 - 13.4 V liegt, also i.d.R. bei/über ca. 14 V und dann schaltet der Booster auch runter in den Absorption Modus etc..   

D.h., bei korrekter Installation und fehlerfrei arbeitender LiFePo4 sollte die Ausgangsspannung des Boosters und die vom BMS angezeigte LiFePo4 Spannung beim Laden dann irgendwann im Bereich von ca. 13.8 - 14.2 V ankommen und der Ladestrom dann runtergehen etc. ... 

 

P.S.: dein Schaltplan zeigt drei Verbindungen vom "Original Hauptschalter", der nur einen Eingang und einen Ausgang hat. Vermute, dass du den Schalter so verbaut hast, dass LiFePo4 und Verbraucher 2 getrennt werden können. 

 

Viele Grüße

ufo61 

 

   

[KielCamping]

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Hallo Ufo,

 

vielen Dank für Deine Einschätzung!

Nach meinen bisherigen Erfahrungen, ist ein Victron Mess-Shunt mehr als angebracht. Da ja die Verbraucher I vorne bei der AGM weggehen und die Verbraucher II hinten, müsste man 2 Stunts haben, oder?

Laut App der LiFePo4 hatte diese bei 99% Füllstand eine Spannung von 13,96V. Ohne die Ladetaste (vorne) gedrückt zu haben, geht der Booster dann in den Absporptionsmodus und passt die Ladeparameter an. Das passt auch soweit alles. 

Nur wenn ich die Ladetaste vorne drücke, lädt der Booster (laut App der LiFePo4) wieder mit 30A. Und genau das Verhalten verstehe ich nicht.

 

Bzgl des Hauptschalters. Ja, ich gehe vom Booster zum Hauptschalter und von dort zu LiFePo4. Ziel war es wie von Dir vermutet, mit dem Trennschalter LiFepo4 und Verbraucher II zu trennen. 

 

LGe

Dominic

[larsz]

Seit wann hast du das so verbaut, ist die Batterie vielleicht schon deutlich leerer als das BMS annimmt? 13,96V solltest du - wenn ich das richtig im Kopf habe - eher gar nicht an einer LiPo messen können, wenn kein Ladestrom anliegt. Bei 100% Ladezustand im Ruhemodus - ohne Verbraucher nach 30Min - sollten das gemessen um die 13,6V an der Batterie sein.
Vielleicht muss sich dein BMS mal auf 100% Ladezustand synchen.

 Ich würde mal beobachten, wie lange das  beim Fahren mit Ladetaste so läuft. Spätestens nach etwas mehr als einer Stunde sollte die Stromstärke auf jeden Fall runter gehen, dann müsste die Batterie ja irgendwann mal voll sein.  Alternativ mit einem Ladegerät über Nacht voll aufladen und dann nochmal den Test mit orion beim Fahren.

Und es sollte nichts übermäßig heiß werden - der Orion kann gerne warm werden, aber ich glaube an dem sollte man sich auch kaum weh tun, wenn der länger läuft. Wenn der im Technik-Schrank sitzt würde ich schon schauen das er gut belüftet wird, da der bei höheren Temperaturen auch runterregelt.
Ich bin ein Fan von ausgebauter AGM-Aufbaubatterie (massiv Gewicht gespart und bei 150-200Ah Lipo immer noch mehr als genug Kapazität), Orion Booster an die Trenndiode und einen Victron Shunt an die LiPo. Da gibt es einen extra Thread hier im Forum.

Was auch noch helfen kann, ist den Batterie Hersteller um Settings für den Orion Smart zu bitten.        

[ufo61]

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Das sollte dann aber zeitlich ein Zustand von recht kurzer Dauer sein; d.h. die Spannung der LiFePo4 steigt wieder schnell Richtung 14V  und der Booster sollte runterregeln ... wenn dem nicht so ist (d.h. Booster produziert 30 A über längere Zeit, obwohl die LiFePo4 mit 14V voll ist),  dann gäbe es ein "Loch" oder "Leck" im System ... denn wie die Kollegen hier schon richtig angemerkt haben; was vom Booster rauskommt, muss gemäß Kontinuitätsgleichung  (Physik) auch irgendwo hin ...  

 

VG

 

[ufo61]

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Victron Shunt macht für die LiFePo4 Sinn. An der AGM ist ja der original VW Shunt angeschlossen, der u.a. den Input für den AGM Ladestand an der CU liefert. Wenn man die AGM etwas genauer in der Victron App monitoren möchte, dann reicht z.B. eine Spannungsmessung mit dem Smart Battery Sense (die AGM Lade-Spannungskurve ist ja steiler und da reicht idR der genaue Spannungswert).

 

Ansonsten kann ich die von @larsz präferierte Lösung (AGM raus und Ladebooster vorne - z.B. im Leergehäuse) auch nur  empfehlen. Ich habe da den neuen Victron Orion XS verbaut, der u.a. eine deutlich bessere Effizienz hat und daher auch nicht mehr so viel Abwärme produziert.

 

VG

ufo61