Umstieg von AGM auf LiFePo4 - Wie?

[Hannibal-Lecter]

Hallo zusammen,
ich habe mal wieder eine spezielle technische Herausforderung, bei der mir die Forensuche leider kein Patentrezept ausspucken konnte.

Vor kurzem ist meine Versorgungs-Batteriebank (4x 12V 230Ah AGM) an Altersschwäche gestorben - ich vermute einen Zellschluss, in dessen Folge eine Batterie aufgeplatzt ist und die anderen drei zum Teil aufgebläht waren und kaum noch Spannung lieferten.

Schon allein wegen des Handlings (Gewicht!) würde ich gerne auf LiFePo4-Batterien umsteigen, aus dem Bauch raus ca. 3x12V 200Ah mit maximalem Lade-/Entladestrom von je ca. 200A.

Aktuell ist es so, dass die Ladung über die drei Lichtmaschinen von einem A2B-Ladegerät von Sterling geregelt wird, das maximal 300A verträgt und neben der Versorger- auch die Starterbatteriebank lädt. Für die Versorgerbank ist das Gerät auch auf LiFePo4 einstellbar. Hier sehe ich keine Probleme, auch nicht bei der Ladung der Bänke für Bug- und Heckstrahlruder, die aus der Versorgerbank über B2B-Ladegeräte erfolgt.

Ein Problem sehe ich in meinem Victron Quattro (12V, 5000W max. Ausgangsleistung und 220A max. Ladestrom), der als Ladegerät und Wechselrichter fungiert. Nach meiner bisherigen Recherche ist er wahrscheinlich zu alt für eine LiFePo4-optimierte Einstellung der Ladekennlinie. Auch die aktuellen Versionen sind scheinbar nur für Lithiumzellen mit externem BMS und eigener Schnittstelle zum Lader optimiert. Die Spannungen für Bulk / Absorption / Float sind mit 14,4, 13,8 und 13,2V angegeben.

Fragen:

1. Wie verhalten sich die üblichen Verdächtigen (Ecoworthy und Co.) mit integriertem BMS bei Anschluss an ein auf AGM-Batterien ausgelegtes Ladegerät? Werden Sie "nur" nicht richtig voll, reduziert sich deren Lebenserwartung oder schalten sie irgendwann komplett ab? Was macht dann der Quattro? Ich habe irgendwie Bedenken, dass zunächst das eingebaute BMS der Batterien die Ladung unterbricht und das vom Lader als Fehler interpretiert wird - oder aber, dass gar nicht geladen wird.
2. Was würde bei Parallelschaltung von mehreren LiFePo4- und einer AGM-Batterie passieren? Mein Gedanke war, dass dann zumindest der Quattro immer eine Zelle hätte, die sich "normal" verhalten würde. Aber was wären vom Lade-/Entladeverhalten her die Folgen für die unterschiedlichen Typen?
3. Gibt es einen besonders empfehlenswerten Typ Lithium-Batterie für meinen Anwendungsfall?

Vielen Dank im Voraus für Eure Unterstützung!!!

Beste Grüße,
Marius

[Chili]

Jede käufliche LFP Batterie hat ein BMS.
Ohne gibt's quasi nur noch bei Eigenbauten.

Ein BMS ist kein Laderegler, sondern erfüllt vorrangig Schutzaufgaben.
Es wird eine Ladung erst bei Überspannung unterbrechen, meistens erst oberhalb von 15 Volt.

Die AGM Einstellung wird funktionieren. Wenn es eine Konstantspannung-Einstellung gäbe, wäre das noch besser.

Zu 2:
Das geht zwar, hat aber Folgen.
Da die LFP ein konstant etwas höheres Spannungsniveau haben, werden die sich zuerst leeren.
Erst wenn die LFP wirklich leer sind geht die Spannung zurück und auch die AGM wird entladen.

Daher halte ich das für komplett überflüssig.

[Føx]

Bei dem Setup einfach 1:1 tauschen und abfahrt.

Wenn die möglichkeit besteht die 13,8V absorb auf 13,4V ändern aber sonst kannste das so austauschen.
#1 Technisch gesehen ist die länger anhaltende Bulk Spannung auf dauer nicht so gut, denn das reduziert die Lebenszeit. Wir reden aber von 30 Jahren zu 25 Jahren, oder sowas.
#2 hat Hans schon gesagt, nixe gut dise.
#3 Da hat jeder andere Vorlieben. Ich hab jetzt xzny, ecoworthy und litime in Betrieb. Laufen Problemlos. Die ersten 2 jetzt im 4ten Jahr. Nen Shunt würde ich dir aber nahelegen.

[fignon83]

Und darauf achten, ob das verbaute BMS 200A bereitstellen kann.

[Tinduck]

LiFePOs brauchen keine spezielle Ladekennlinie. Wenn ein Ladegerät keine LiFePO-Einstellung hat, einfach die Blei/Säure-Kennlinie nehmen, die hat normalerweise eine Ladeschlussspannung von 14,4 Volt, womit jede LiFePO klar kommen sollte.

Parallelschaltung kann man machen. Das Ladegerät sollte dann zur AGM passen - aber vorsicht, wenn das Typ 2 AGMs sind mit Ladeschlussspannung > 14,4 Volt, macht das BMS der LiFePOs möglicherweise mit Überspannung dicht. Unterm Strich müssen die Ladeschlussspannungen der verwendeten Akkus zueinander passen, dann kann man sie auch parallel schalten. Im Womo-Bereich ist ein Hybrid aus Blei- und LiFePO-Batterie durchaus nicht unüblich. Man sollte sich aber schon überlegen, wozu man das genau braucht. Dein Quattro wird auch prima mit 4 x LiFePO zurechtkommen.

Bezüglich Batterietyp - wenns nicht an Kleingeld mangelt, sind Bulltrons wohl nicht schlecht. Die haben auch nen aktiven Balancer integriert und machen dann keine Probleme, auch wenn die Zellen mal nicht 100% matchen.

Wenn Geld im Überfluß vorhanden ist, 4 x 200 Ah Nothnagel/Sonnenthau-Akku mit Winston-Zellen. Das wäre dann Mil-Standard.

bis denn,

Uwe

[Thomas69]

Unser alter Victron MultiPlus 12/1.600 konnte auch kein LFP. Jede "Bleieinstellung" führte wegen Überschreitung von 15 Volt irgendwann zu einer Abschaltung der beiden LFP BMS und man saß im Dunklen.

Erst nach Tausch gegen einen moderneren (gleichen) MultiPlus und Programmierung der maximalen Ladespannung auf 14,2 Volt per VE Bus war das Thema erledigt.

[dete]

moin Marius,

entgegen mancher Meinung hier kann man LiFePO4 und Bleibatterien parallel schalten. In der Praxis zeigt sich der nette Effekt, dass die LiFePO4 bis ca. 20% entladen werden und dann erst die Entladedung der Bleibatterie beginnt. Das parallele Laden funktioniert auch. Wichtig, wie oben bereits erwähnt max Spannung 14,4V, damit kannst Du die LiFePo4 nicht überladen und mit 3 x 200Ah bist Du auf der sicheren Seite.
Als Batteriehersteller wäre im Günstigsegment Powerqueen zu nennen. Ective wäre auch eine Möglichkeit, von denen habe ich meinen Wechselrichter, der entgegen des Victrons (den ich hatte) problemlos seit 5 Jahren läuft.
Grüße
Detlef

[fignon83]

Das meinte ich in #4. Die Powerqueen hat nur max. 100A Entladestrom (kontinuierlich). Der TE wünscht aber 200.

[Mapet]

Hallo,

wegen des Parallelbetrieb von LiFePO4 und AGM kann man sich auf der Seite von BOS
https://www.bos-ag.com/
ausführlich informieren. Die verkaufen das und ich habe es sehr erfolgreich seit 3 Jahren im Einsatz.

Liebe Grüße

Peter

[Chili]

Aber das ist doch Quatsch.
Seine Batteriebank ist vollständig gestorben, schreibt er.
Soll er jetzt tatsächlich noch eine neue AGM kaufen, um die parallel zu neuen LFP zu klemmen?
Wofür??

Ein paar neue LFP in das bestehende SetUp rein und gut ist's.

[justme]

Moin moin,

Zitat von Tinduck

LiFePOs brauchen keine spezielle Ladekennlinie. Wenn ein Ladegerät keine LiFePO-Einstellung hat, einfach die Blei/Säure-Kennlinie nehmen, die hat normalerweise eine Ladeschlussspannung von 14,4 Volt, womit jede LiFePO klar kommen sollte.

vorsicht - ganz so einfach ist es nicht! Der OP schreibt hier, er habe einen Victron Quattro als Ladegerät für die Verbraucherbank - und wenn der keine dedizierte LiFePo-Ladekennlinie hat ist der definitiv auch nicht für diese geeignet, ALLE Blei-Ladekurven von Victron haben eine Temperaturkompensation, die dafür sorgt daß die Ladespannung bei niedrigen Außentemperaturen (und damit Batterietemperaturen) gerne mal an die 15V geht. Und je nach Alter des Geräts kann es auch gut sein daß der noch eine automatische Ausgleichsladung machen will - dann kriegt die Batterie 17V ab, das mögen LiFePos nun gar nicht (sprich, mit so einem Gerät als Lader kann es einem passieren, daß das BMS öfter mal wg. Überspannung die Batterie wegschaltet).

lg, justme

[Hannibal-Lecter]

Moin,
erstmal vielen lieben Dank für das Feedback!

Das Thema Temperaturkompensation - über welchen Temperaturbereich sprechen wir hier? Das Boot ist ganzjährig im Wasser, aber zumindest Frost wird über mehrere Frostwächter im Innenraum vermieden (und wäre zum LiFePo4-Laden wohl auch nicht günstig).

Viele Grüße,
Marius

[Føx]

Ist ziemlich egal, da sie ab 15V spätestens abschalten.

Wenn das Teil also so reagiert und u.a. eine W-Kennlinie fährt, sollte das raus. Ein Stumpfer "ich lade bis 14,4V bleibe da ne stunde und sacke dann auf 13,4V ab" Bleilader wäre kein Problem.

[Thomas69]

Marius, hat dein Quattro denn einen Anschluß für den VE Bus bzw. den Programmer? Und kann er darüber auch wirklich parametriert werden?

Unser damaliger MultiPlus (MY 2006) hatte zwar den Anschluß, war aber über diesen nicht zu parametrieren, nur lesen. Laut Victron wäre das erst ab einer neueren Firmwareversion möglich, daher mußte er getauscht werden.

Bei dem neueren (gebraucht gekauften) MP war es dann kein Problem die maximale Ausgangsspannung auf 14,2 Volt zu begrenzen und das läuft jetzt über ein Jahr an 2 x 300Ah LFP.

[Nikopol]

Der sog. Hybride Betrieb (Mischung aus Blei = Starter und LiFePO = Verbraucher) funktioniert bei mir auch schon seit einiger Zeit unkompliziert. Achtung bezüglich der max. Entnahme aus den LiFePo wenn Du Bug/ Heck Strahl Ruder hast, da kommt schnell einiges zusammen bei uns bis 800A.

[Føx]

Klar funktioniert das. Er kauft aber neu daher wäre das ziemlich Dumm ohne besonderen Einsatzzweck. Starter und Verbraucher sollte man nicht ungetrennt parallel Schalten.

[Rasenfan]

Ich habe die LE 300 seit 4 Wochen im Einsatz, absolut genial. Wie oben beschrieben wird sie bis 20% entladen und andersrum lädt sie die Verbraucherbatterien...perfekt.

[Hannibal-Lecter]

Die LE300 ist sicher eine komfortable Lösung, 25Ah kosten aber leider mehr als 200Ah bei „normalen“ LiFePo4-Systemen.

Ich habe jetzt erstmal als kurzfristige Lösung zwei 120Ah-AGMs bestellt, die später als BSR-Bank arbeiten dürfen. Dann baue ich den Cerbo GX ein, der schon länger rumliegt, und gucke nach Einstellmöglichkeiten. Einen Tausch des Quattro möchte ich aktuell jedenfalls nicht vornehmen.


Viele Grüße,
Marius

[Chili]

Falsche Entscheidung meiner bescheidenen Meinung nach.
Aber so isses halt.

[Føx]

Vorallem weil AGM mehr als lfp kostet und man mit 600ah lfp locker hätte nen BSR betreiben können...

Ja gut dann halt in 5 Jahren, wenn die AGM wieder durch sind.