Hallo meine Lieben
Das ganze hat als Versuch begonnen. Mein Ziel war es mit LiFePo4 Erfahrungen zu sammeln. Da LiFePo4 ja nicht ganz günstig ist, war ich sehr dankbar über eine kostenlose ausrangierte Batterie eines lieben Followers. Danke noch mal an dieser Stelle.
Bis dahin hatten wir noch in unserem Auto zwei riesige AGM Batterien, die kaum mal einen schattigen Tag durchgestanden haben. Versorgt wurden diese Batterien durch Solar und Lichtmaschine.
Ich schreibe das hier um zum einen euch zu zeigen das man auch als Laie sich an so ein Projekt heran trauen kann, aber zum anderen auch um eventuelle Fehler die ich gemacht habe, durch euch aufzudecken. Also scheut euch nicht etwas in die Kommentare zu schreiben, gerade auch wenn es einen Gedanken Fehler von mir aufdeckt
Zuerst möchte ich euch die Ausgangssituation der geschenkten LiFePo4 Batterie vorstellen.
Wie man auf dem Bild sieht, besteht die Batterie aus einzelnen Zellen. Die Zellen haben das Format 32700 (32mm Durchmesser / 700mm Länge), jede hat eine Leistung von 6000mA. eine einzelne Gruppe besteht aus 20 Zellen, was eine gesamt Leistung von 120.000mA ergibt.
Die Zellen sind mit einem Gewinde ausgestattet, was es gerade beim experimentieren deutlich vereinfacht. Zellen die man aktuell kauft, haben die Gewinde genau umgekehrt.
Das BMS ist ein günstiges aber voll funktionierendes BMS ohne Bluetooth.
Die Ganze Batterie war in einem Standard Batterie Gehäuse verbaut, welches ich aber mit Hilfe eines Heißluft Föns leicht öffnen konnte.
Um die Fehler Ursache zu finden brauchte ich erst mal einen neuen Strom Prüfer (Multimeter). Ich habe mich für ein Zangenmultimeter entschieden, womit ich auch sehr zufrieden bin.
Ich habe die Batterie in ihre Einzelteile zerlegt, um jede Zelle separat prüfen zu können. Alle Zellen, von drei Zellbänken hatten die gleiche Spannung. Alle Zellen einer Bank waren deutlich drunter. Somit war der Übeltäter schon mal eingekreist. Jetzt musste ich nur noch alle Zellen laden und herausfinden welche sich nicht laden lässt. Tatsächlich war eine einzelne Zelle komplett ausgefallen, was die gesamte Batterie lahm gelegt hat.
Die Zellen einer Bank sind ja parallel geschaltet und gleichen sich so automatisch der schwächsten Batterie an. Eine solche Zelle sollte eigentlich um die 3,2V haben und wenn eine eben deutlich weniger hat, gleichen die anderen sich eben an.
Ich habe die gesamte Batterie wieder zusammen gebaut, in dem ich in jedem Block eine Zelle weg gelassen habe.
Und sie da: Die Batterie geht wieder
Natürlich hat die Batterie jetzt nur noch 19 x 6000mA, also 114.000mA. Naja aber einem geschenkten Gaul schaut man nicht in Maul und nun hat diese Batterie definitiv schon viel mehr Speicher als die alten AGM´s.
Übrigens kannst du hier auch mal schauen wie groß deine Batterie bzw. Solaranlage eigentlich sein muss. Ich habe hier schon vor ein paar Jahren einen Solarrechner bereit gestellt.
Ist die Batterie eigentlich geladen?
Naja, in etwa kann man es ja an der Spannung im Victron ablesen. Aber ich würde gerne mehr sehen. Eine LiFePo4 Batterie soll ja wenn sie frisch und Leistungsstark ist, 13,3 bis 13,6 Volt liefern, meine schaffte jetzt aber gerade mal 12,9 Volt. Nachdem ich mal die einzelnen Bänke gemessen habe, musste ich feststellen das eine Bak immer deutlich weniger hatte als die anderen. Eigentlich sollte ja das BMS dies dann ausgleichen, was aber mit dem vorhandenen BMS nicht passierte.
Also beschloss ich mich ein anderes BMS zu testen. Ich habe mich für ein Daly BMS, mit Bluetooth und möglichen Anschluss für den PC entschieden. Jetzt konnte ich deutlich besser beobachten, das eine Bank nicht korrekt ausgeglichen wurde. Allerdings wurde sie mit dem neuen BMS nach einigen Stunden dann ausgeglichen. Also war das Balancing des alten BMS wohl defekt.
Leider war ich aber immer noch nicht zufrieden mit dem Balancing. Wenn ich in der Nacht mit der Kühlbox Strom Entnommen habe und tagsüber mit Solar nachgeladen habe, habe ich durchaus feststellen müssen das die Zellen einfach nicht mehr gut waren. Mit etwas Zeit ohne Verbraucher hat das Balancing zwar funktioniert aber nicht schnell genug im Alltag.
Aus diesem Grund habe ich mich dazu entschlossen noch einen kräftigen aktiven Balancer zu kaufen, und ihn zusätzlich mit anzuschließen. Mein BMS gleicht die Bänke mit 1A aus, hingegen gleicht der aktive Balancer nun mit 5A aus und zusammen ist das dann sogar bis zu 6A.
Das Ergebnis ist beeindruckend für mich gewesen, wenn auch, was ich später erfahren habe, etwas gefährlich. Eindeutig ist durch das starke ausgleichen der Zelle, die wohl nicht mehr so ganz gut war, diese Zelle wieder zum Leben erweckt worden. Kurze Zeit später, nachdem ich den aktiven Balancer nun aktiv hatte erreichte meine Batterie nun 13,2 Volt und die Differenz Spannung zwischen den Bänken liegt maximal bei 0,001 Volt.
Irgendwann werde ich wohl noch mal alle Zellen ausbauen und den inneren Zellwiederstand messen. Aber solange jetzt die Batterie so arbeitet, sehe ich da kein Bedarf für.
Nächster Schritt: Ein super leistungsstarke Solaranlage
Bis jetzt haben wir unsere AGM´s mit einem 150 Watt Monochristalinen Solar und einem Victron 75/15 MPPT Laderegler geladen. Unser Problem waren aber immer die fehlenden Sonnenstunden. Ich glaube die 150 Watt haben wir noch nie erreicht. Gerade auf unseren Reise um die Ostsee, den Baltischen Ländern und vor allem Finnland reicht es einfach nicht. In Albanien hingegen war es schon besser, aber auch da hatte die dauerhafte Bewölkung in den Bergen nicht gereicht.
Ich muss sagen, das wir auch nur noch über Solar laden, seit dem wir den Anhänger haben. Ich möchte das auch so haben, da wir durchaus auch unseren Anhänger mal ein paar Tage so stehen lassen können und nur mit dem Auto unterwegs sind.
Nach dem ich nun leider feststellen musste, dass es meine Solarplatte nicht mehr gibt habe ich mich schon kräftig geärgert. Man sollte ja immer nach Möglichkeit die identischen Module nehmen um keine Verluste zu haben.
Mein erstes Solar hatte 150 Watt, eine Leerlaufspannung von 20,3 Volt und 9,6 Ampere. Klar das man auf dem Markt nie eins finden wird, welches die gleichen Daten hat. Ich habe mich dann für eins entschieden, welches 150 Watt, 21 Volt und 8,3 Ampere hat und davon haben wir gleich zwei weitere Panele gekauft.
Ich habe mich dafür entschieden die Zellen parallel zu schalten. Hintergrund ist die gleiche Voltzahl der Panele. Würde ein Panel in der parallel Schaltung nur 6Volt haben, würde auch das andere nur 6Volt ergeben. In solch einem Fall würde eine Serielle Schaltung besser sein. Aber in meinem Fall haben die Solar Panele alle 12V, aber die Ampere Zahl ist unterschiedlich. In diesem parallelen System bleibt es ja bei den 12 Volt aber die Ampere können zusammen gezählt werden. In meinem Beispiel eben 9,6A + 8,3A + 8,3A = 26,2A.
Nun ist es ja so, das man den richtigen Ladestrom Regler haben muss um die Batterien zu laden. Aus dem alten System mit den AGM Batterien hatte ich noch den Victron 75/15 MPPT. Sprich maximal 75 Volt und 15 Ampere. Mit meinem 12Volt System könnte dieser also 12 Volt x 15 Ampere = 180 Watt. Wenn ich die Leerlaufspannung der Panele zusammen zähle, erreiche ich 61,3 Volt, das schafft als mein Solarregler noch, selbst wenn ich die Panele in Serie schalte.
Nun habe ich also 450 Watt Solar drauf, aber egal wie, mit dem aktuellen Solarregler werde ich immer nur maximal 180 Watt nutzen können. Das ist mir aber aktuell schon völlig ausreichend, könnte aber passieren das ich da noch mal mit einem zweiten MPPT nachlege. Aber das muss jetzt erst mal die Praxis zeigen ob das wirklich nötig ist.
Nächster Punkt: Meine Zellen frieren nicht mehr
Wir reisen nun mal nicht nur im Sommer, wo die Temperaturen hoch sind, sondern auch gerne im Winter. Gerade das Laden ist aber bei LiFePo4 Zellen unter 0°C nicht gut. Bei modernen Zellen ist die Entnahme da eher weniger das Problem, aber um die Batterien in einer Wohlfühlphase zu haben brauche ich ein Batterie Heizung. Schnell bin ich natürlich auf LiFePo4 komplett Batterien gestoßen die schon eine Heizung integriert haben. Aber mein Motto ist ja wie Ihr schon gesehen habt, auch mal etwas zu basteln und es dann selber hin zu bekommen.
Was ich also brauche, ist ein regelbares Thermostat, eine 12 Volt Heizfolie und etwas Übung das ganze gut einzustellen. Ich habe also unten in die Batterie Box zwei Alubleche gelegt, zwischen diese die Heizfolie geklebt und alles mit dem Thermostat verkabelt. Die Verkabelung habe ich so gemacht, das die Heizung direkt aus der Batterie gespeist wird, so kann ich die Batterie auch mal ausbauen oder abklemmen und die Temperatur wird weiter geregelt.
Die Aluminium Bleche dienen dazu die Wärme langsamer und gleichmäßiger abzugeben. Ohne die Alubleche hatte es nicht funktioniert, da die Temperatur zu schnell hoch geheizt wurde, der Sensor vom Thermostat die Zieltemperatur erreicht hat und die Heizung wieder ausgeschaltet hat. Die Zellen konnten aber in der Zeit kaum aufwärmen. Mit den Blechen war das Problem schlagartig behoben.
Das Thermostat habe ich so eingestellt, das die Heizung anspringt, wenn die Temperatur unter +1°C fällt und bei +1,5°C wieder aus geht. Die Batterie sollte also jetzt nie mehr unter die +1 – +1,5°C fallen. Sobald wir die Dieselheizung angeschaltet haben, wird der Technikraum auch etwas mit geheizt um Energie zu sparen.
Noch eine Bitte an euch
Bevor Ihr also eure alten LiFePo4 Batterien zur Entsorgung gebt, bitte noch mal schauen ob man sie nicht wieder her richten kann. Wer seine defekte LiFePo4 aber entsorgen möchte, kann dies nach Absprache gerne auch über mich tun, ich schaue dann ob die Batterien noch zu retten sind und schaue dann, dass sie einen würdigen neuen Einsatz finden, bei jemanden der es sich nicht leisten kann eine neue LiFePo4 Batterie zu kaufen.