Hallo zusammen, kurz zu mir, Hobbybastler am Microcamper ohne beruflichen Hintergrund. Mit 12 Volt Licht- und Tonbasteleien im Auto kenn ich mich leidlich aus, mehr muß ich mir immer anlesen. Aufgabe: Lifepo4 Akku im Microcamper mit der vorhandenen Leistung aus der Lichtmaschine laden. Daten Akku: Spannung 12,8 Volt Kapazität 32 Ah Ladestrom 7 A Ladespannung 14,4 Volt BMS vorhanden Daten Lichtmaschine (altes Auto, Leistung durch Drehzahl geregelt, keine intelligente Steuerung): Ladespannung max. 14,8 Volt Lösung: Der freundliche chinesiche Tütenhändler steuert einen StepDown Converter bei der mittels Labornetzteil auf 14,2 Volt und 6 A auf der Ausgangsseite eingestellt wird. (Bild beigefügt) 2 Fragen: 1. Leider hat man wohl auf chinesicher Seite nicht mit dieser Nutzung gerechnet und dem Ausgang keine Diode spendiert. Wenn Strom am Eingang anliegt und das Gerät eingeschaltet wird, dann wird der Akku geladen. Wenn keine Spannung am Eingang anliegt oder abgeschaltet wird, dann schlägt der angeschlossene Akku durch und beide Instrumente zeigen trotz ausgeschaltetem Schalter die Akkuspannung an. Hier würde wohl eine Diode in der Plusleitung zum Akku abhilfe schaffen ? Wenn ja, wie wäre der Wert der Diode bei 14,2 Volt und 6 A ? 2. Wie man dem Bild meiner Bastelei entnehmen kann zeigt die Akkuseite beim Laden nicht die eingestellten 14,2 Volt und 6 A an sondern 13,4 Volt und 2,46 A an. Das ist dann wohl die Ladeleistung die gerade in den Akku fließt und je voller der Akku desto geringer werden die Werte, Richtig ? Gibt es von Profiseite Anmerkungen oder Bedenken bei meinem Vorhaben ? Vielen Dank schon mal. Matthias
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Matthias H. schrieb: > Lösung: Der freundliche chinesiche Tütenhändler Matthias H. schrieb: > Leider hat man wohl auf chinesicher Seite nicht mit dieser Nutzung > gerechnet Matthias H. schrieb: > dann wird der Akku geladen. Matthias H. schrieb: > 2. Wie man dem Bild meiner Bastelei entnehmen kann zeigt die Akkuseite > beim Laden nicht die eingestellten 14,2 Volt und 6 A an sondern 13,4 > Volt und 2,46 A an. Hm... Wer kann da noch helfen?
IMHO gehst Du (mehrfach) verkehrt an die Aufgabe. - Je preiswerter die Billig-(Stepdown-) Module sind, desto höher ist die Differenz zwischen max. Vout zu tatsächlicher Vin! Oft sind wenigstens die Max/Min Werte angegeben, woraus sich auch Zwischenwerte abschätzen lassen. - Wenn der Generator max 14,8V liefert, kommt hinter dem Stepdown also IMMER bedeutend weniger Spannung raus. - Dein Generator liefert *max" 14,8V, aber nur sehr temporär! - Eine Schutzdiode raubt Dir auch noch viele mV! - Je preiswerter ein Stepdown aufgebaut ist, desto mehr "Rückspannung" wirst Du am offenen Eingang messen können. Wenn Du eine Last auf den Eingang schaltest, wird diese Spannung sehr schnell zusammenbrechen. Prinzipiell brauchst Du also eine Ladeschaltung, die den Ladestrom begrenzt, aber auch über einen Step-up-down verfügt verfügt. Und auch über einen Tiefentladungsschutz für Deine Batterie/Bordnetz beinhaltet.
Meine Empfehlung: Bevor man irgendetwas mit LiFePo4-Akkus macht, sollte man zuerst das hier vollständig lesen: https://marinehowto.com/lifepo4-batteries-on-boats/ http://nordkyndesign.com/category/marine-engineering/electrical/lithium-battery-systems/ -und gründlich darüber nachdenken.....
ACDC schrieb: > Hm... > > Wer kann da noch helfen? Vielen Dank für deinen Beitrag, wenn Du die Lösung hast sag Bescheid ;-)
Vielen Dank für deinen Beitrag, ich hoffe ich bekomme meine Antworten zwischen deine Bemerkungen. Ralf X. schrieb: > > - Wenn der Generator max 14,8V liefert, kommt hinter dem Stepdown also > IMMER bedeutend weniger Spannung raus. > > - Dein Generator liefert *max" 14,8V, aber nur sehr temporär! Da es ein Diesel ist, liefert der fast durchgängig die 14,8V, lediglich bei Standgas an der Ampel fällt der auf 14,6V und mit Licht an sind es noch 14,5V. Das weiß ich so genau, ein defekter Regler in der alten Licht maschine hat mit 11,3 Volt Ladeleistung meine alte Starterbatterie gehimmelt und deswegen hab ich dauerhaft eine Voltanzeige installiert und mit einem Multimeter geprüft ob die Anzeige der Voltanzeige paßt. > > - Eine Schutzdiode raubt Dir auch noch viele mV! Auch noch ok. > > - Je preiswerter ein Stepdown aufgebaut ist, desto mehr "Rückspannung" > wirst Du am offenen Eingang messen können. > Wenn Du eine Last auf den Eingang schaltest, wird diese Spannung sehr > schnell zusammenbrechen. Beim ersten Ladeversuch ging es eigentlich ganz gut (siehe auch das Bild meiner Bastelei, das war der erste Ladeversuch). > > Prinzipiell brauchst Du also eine Ladeschaltung, die den Ladestrom > begrenzt, aber auch über einen Step-up-down verfügt verfügt. > Und auch über einen Tiefentladungsschutz für Deine Batterie/Bordnetz > beinhaltet. StepUp ist eigentlich nicht nötig da immer mindestens 14,5V anliegen. Tiefentladeschutz ist auch nicht nötig, der Ladevorgang wird von mir per Schalter gestartet nur wenn der Motor läuft und der Lifepo4 Akku nicht per Landstrom auf dem Campingplatz oder per Solar geladen werden konnte. Das Ausschalten vergesse ich normalerweise nicht, da im Gehäuse ein Lüfter läuft der das Modul kühlt und den hört man wenn der Diesel nicht mehr läuft. Aber falls Du so ein fertiges Modul kennen solltest wäre ich für einen Tip dankbar, ich habe keins gefunden.
Hans B. schrieb: > Meine Empfehlung: > Bevor man irgendetwas mit LiFePo4-Akkus macht, sollte man zuerst das > hier vollständig lesen: > -und gründlich darüber nachdenken..... Werde ich tun, allerdings noch der Hinweis, der Akku wird im Normalfall von einem Victron 230 Volt Ladegerät an Landstrom (z.B. Campingplatz) oder einem Votronic Solarladeregler bei Sonnenschein geladen, die Spielerei hier nur wenn der Akku nicht geladen werden konnte.
Danke für den Link, fällt aber raus da niedrigste Ladeleistung bei Absicherung 2 x 7,5 A = 12 A, mein Akku hätte gerne 7 A und 245 Euro ist fast der Preis für den Akku.
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Für eine (halbwegs) gute Betriebssicherheit würde ich einen Ladebooster kaufen, der für LiFePo4 umschaltbar ist. Es gibt mehrere Hersteller dafür... z.B. s. Bild Zu überlegen ist auch, den Akku relativ feuersicher einzubauen - abgedichtet zum Camper-Innenraum, mit Entlüftung nach außen - und zusätzlich einen Rauchelder verwenden!
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Matthias H. schrieb: > Aufgabe: Lifepo4 Akku im Microcamper mit der vorhandenen Leistung aus > der Lichtmaschine laden. Ich glaube, du brauchst das: https://www.ebay.de/itm/DC-5-32V-to-1V-30V-LTC3780-10A-Automatic-Step-Up-Down-Regulator-Charging-Module/401852740099?hash=item5d904a3203:g:pjoAAOSwf8RdWk9Y Dort kann man max. Ausgangsstrom auch einstellen.
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Matthias H. schrieb: > StepUp ist eigentlich nicht nötig da immer mindestens 14,5V anliegen. Im Anhang eine aus dem Netz gegriffene Ladekurve eines Lifepo4 Akkupacks, waagerechte Linien (rot und blau) von mir ergänzt. WENN Du nur eine Ladespannung von 13,4 V am Ausgang der Ladeschaltung erreichst, kommst Du damit (nach diesen Daten!) nur auf rund 20% der eigentlichen Kapazität! Was der danach noch über CV reinpumpt, wird nicht mehr die Masse ausmachen, wenn das nicht über Tage läuft! Und zeigt ja auch Deine eigene Messung, dass Dein grosser Akkupack da nur noch 2,46 A aufnimmt, mit der Zeit würde das weiter kräftig absacken. Ähnliche Betrachtungen gelten auch für andere Spannungen unter den 14,4 V mit anderen Ladekomponenten. Und viele würden ihren Akku bei 20% bis 25% gar nicht mehr als Energiespender einsetzen, sondern dringend nach der nächsten Lademöglichkeit suchen. (Dass die Entladungsspannung bei der Lage schon bedeutend tiefer ist, ist Dir bewusst?) > Tiefentladeschutz ist auch nicht nötig, der Ladevorgang wird von mir per > Schalter gestartet nur wenn der Motor läuft und der Lifepo4 Akku nicht > per Landstrom auf dem Campingplatz oder per Solar geladen werden konnte. > Das Ausschalten vergesse ich normalerweise nicht, da im Gehäuse ein > Lüfter läuft der das Modul kühlt und den hört man wenn der Diesel nicht > mehr läuft. Das musst Du selber wissen. > Aber falls Du so ein fertiges Modul kennen solltest wäre ich für einen > Tip dankbar, ich habe keins gefunden. Leider nein. Würde ich es aber adhoc brauchen oder wollen, würde ich es mir aus "Aliteilen" passend zusammenstellen. Und zwar mit Unterspannungsschutz, um das Bordnetz auch während der Fahrt zu schützen.
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Ich würde mir was professionelles kaufen. Pro-Tipp: Größere (klein ist für mich A123 mit 2 Ah, groß fängt bei mir mit 40 Ah Winston Thunder-Sky an) LiFePO4 Akkus können Lichtmaschinen zerstören. Auch wenn die Spannungen mit Bleisystemen kompatibel sind, ist die Stromaufnahme von LiFePO4 viel stärker und härter, was die Lichtmaschinen leistungstechnisch überlastet.
Matthias H. schrieb: > Daten Akku: > Spannung 12,8 Volt > Kapazität 32 Ah > Ladestrom 7 A > Ladespannung 14,4 Volt > BMS vorhanden Ist der Ladestrom geraten oder geschätzt. Die mir bekannten LiFePO4 Akkus stehen auf 0,5 bis 1 C Ladestrom und können zur "Not" auch 2 bis 3 C.
Ralf X. schrieb: >> Tiefentladeschutz ist auch nicht nötig, > Das musst Du selber wissen. Das zu vergessen (oder anderer "Zwischenfall") = unvermeidlich. Weder komplex noch teuer: Ein Schalter, der (m.o.w. weit) vor jeder Gefahr der Tiefenentladung die Batterie (=Zusammenschaltung von (meist gleichartigen) Einzelzellen) sicher abtrennt. (Selbiger könnte auch vor Über -ladung schützen (also zugleich von Über- wie auch Unterspannungs-Detektor angesteuert werden).) Dieser könnte ein klassisches Kfz-Relais sein, oder auch Mosfets. Die Kosten dafür sind recht überschaubar, wenn man selbst baut. Größenordnungen unterhalb der Kosten für diese Batterie. Welche das auch böse übelnimmt, das doch mal zu vergessen (oder z.B. wenn etwas unumgängliches dazwischenkommt). Daß Du "sowieso händisch ausschalten willst" ist kann ja trotzdem noch eine gewisse Designerleichterung (geänderte Bedingung) sein, aber ganz darauf zu verzichten würde ich dringend vermeiden.
Hans B. schrieb: > Für eine (halbwegs) gute Betriebssicherheit würde ich einen Ladebooster > kaufen, der für LiFePo4 umschaltbar ist. Wäre ich mit Einverstanden, wenn ich einen gefunden hätte der zu meinem kleinen Akku paßt und nicht einen 100 Ah Lifepo4 voraussetzt.
Maxim B. schrieb: > Ich glaube, du brauchst das: > https://www.ebay.de/itm/DC-5-32V-to-1V-30V-LTC3780-10A-Automatic-Step-Up-Down-Regulator-Charging-Module/401852740099?hash=item5d904a3203:g:pjoAAOSwf8RdWk9Y > Dort kann man max. Ausgangsstrom auch einstellen. Danke für den Link. Da meine Lichtmaschine immer mehr als die benötigte Volt liefert bräuchte ich keinen StepUp Teil. Aber bei dem Preis werde ich mir das Teil einfach mal zum Testen bestellen.
Ralf X. schrieb: > Im Anhang eine aus dem Netz gegriffene Ladekurve eines Lifepo4 > Akkupacks, waagerechte Linien (rot und blau) von mir ergänzt. > WENN Du nur eine Ladespannung von 13,4 V am Ausgang der Ladeschaltung > erreichst, kommst Du damit (nach diesen Daten!) nur auf rund 20% der > eigentlichen Kapazität! Danke für den Beitrag. Was ich nicht geschrieben habe, der Akku war bei 85 % und ich denke die Anzeige zeigt die V und A des Akkus an. Start der Testladung war bei 75 %, es ging also doch ordenlich was rein.
noreply@noreply.com schrieb: > Ich würde mir was professionelles kaufen. > > Pro-Tipp: Größere (klein ist für mich A123 mit 2 Ah, groß fängt bei mir > mit 40 Ah Winston Thunder-Sky an) LiFePO4 Akkus können Lichtmaschinen > zerstören. Auch wenn die Spannungen mit Bleisystemen kompatibel sind, > ist die Stromaufnahme von LiFePO4 viel stärker und härter, was die > Lichtmaschinen leistungstechnisch überlastet. Vielen Dank für den Tip. Akku ist professionell, 230 Volt- und Solarladeregler ist professionell, lediglich die Notlösung wenn alles andere nicht geht ist gebastelt weil ich in der benötigten kleinen Leistung nichts fertiges gefunden habe. Überlastung der Lichtmaschine sollte durch eine 10 A Sicherung auf der Eingangsseite verhindert werden.
noreply@noreply.com schrieb: > Ist der Ladestrom geraten oder geschätzt. Die mir bekannten LiFePO4 > Akkus stehen auf 0,5 bis 1 C Ladestrom und können zur "Not" auch 2 bis 3 > C. Der Akku ist ein industriell gefertigter Akku dessen Datenblatt mit dem Aufdruck auf dem Akku übereinstimmt. Das steht drin: Empfohlener Ladestrom: 7A (ca.0,2C)
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noreply@noreply.com schrieb: > Die mir bekannten LiFePO4 > Akkus stehen auf 0,5 bis 1 C Ladestrom und können zur "Not" auch 2 bis 3 > C. Das gilt für Einzelzellen. Bei Batterien ist es das eingebaute BMS bzw der Balancer, der den Maximalstrom bestimmt. Aufgrund der Ladekennlinie von LiFePO4 müssen sie den gesamten Ladestrom notfalls umleiten können.
Ralf X. schrieb: > Im Anhang eine aus dem Netz gegriffene Ladekurve eines Lifepo4 > Akkupacks, waagerechte Linien (rot und blau) von mir ergänzt. > WENN Du nur eine Ladespannung von 13,4 V am Ausgang der Ladeschaltung > erreichst, kommst Du damit (nach diesen Daten!) nur auf rund 20% der > eigentlichen Kapazität! Eine schöne Grafik, aber leider etwas irreführend. Die Kennlinie ist vermutlich mit relativ hohem Ladestrom aufgenommen. Dadurch ist die Spannungslage um den Innenwiderstand * Ladestrom erhöht. Wegen der flachen Kennlinie macht das eine Menge an Kapazität aus. Ich habe Langzeitexperimente gemacht mit einem LiFePO4-Akku an 3,4V Dauerspannung. Damit hat der Akku noch über 95% von der Ladung, die er mit 3,6V Endspannung hat. Das wären wären bei 4 Zellen 13,6V. Die 0,05 V pro Zelle bei 13,4V können schon viel ausmachen, trotzdem schätze ich, dass mit 60-70% trotzdem deutlich mehr als 20% erreicht werden.
Matthias H. schrieb: > Der Akku ist ein industriell gefertigter Akku dessen Datenblatt mit dem > Aufdruck auf dem Akku übereinstimmt. Das steht drin: > > Empfohlener Ladestrom: 7A (ca.0,2C) 10 A Sicherung zum Boardnetz ist gut. Unterspannungsüberwachung zum Boardnetz würde ich vorsehen. Rückspeisung zum Boardnetz gehört unterbunden. Im einfachsten Fall eine Schottkydiode. Kann aber auch mit der Unterspannungsüberwachung kombiniert werden. Dann würde ich mich mit Vorwiderständen (auch die Zuleitung berücksichtigen) an den realisierbaren Ladestrom herantasten. Danach über Regler nachdenken. Tipp: Vor dem "blinden" Kauf eines Reglers die Schaltung überprüfen. Regler können einen Spannungsabfall haben, bei dem die zu Verfügung stehende Spannung zum Laden der LiFePO4 nicht mehr ausreicht.
Von welchem freundlichen Chinesen gibt es die Meßinstrumente im Eingangspost? Gibt es dazu auch einen Bestelllink?
noreply@noreply.com schrieb: > Gibt es dazu auch einen Bestelllink? Ich kauf die Dinger immer bei Banggood oder Aliexpress, je nachdem wo Sie gerade billiger sind. Im Augenblick wohl bei Aliexpress (wobei ich nicht weiß ob der Preis den Ihr seht auch der Preis ist den ich gezeigt bekomme wegen des Punktesystems). Ich zahl im Augenblick für das verlinkte Teil 3,91 €. https://de.aliexpress.com/item/32918173690.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.1ec64c4di6a5FB
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noreply@noreply.com schrieb: > Rückspeisung zum Boardnetz gehört unterbunden. Im einfachsten Fall eine > Schottkydiode. Vielen Dank für die Bestätigung, was nehm ich für eine ?
Ich hätte STPS1545 rumliegen. ;-) Also irgendwas 15 bis 20 A oder mehr mit mindestens 30 Volt Sperrspannung. Wärmeabgabe im Betrieb testen.
noreply@noreply.com schrieb: > Wärmeabgabe im Betrieb testen. Kühlung beachten. Da wollen 3,5 W an die Umgebung fließen. Kleine Platine oder Kühlkörper. Oder in Richtung P-Kanal MOSFET gehen. Antiparallel geschaltet. Dann wird es professioneller und man kann die Unterspannungsabschaltung des Boardnetzes gleich mit erledigen. Oder Relay.
Matthias H. schrieb: > Danke für den Link. Da meine Lichtmaschine immer mehr als die benötigte > Volt liefert bräuchte ich keinen StepUp Teil. Stimmt nicht so. Das ist kein "StepUp ". Lese mal Datenblatt für LTC3780 aufmerksamer. Außerdem gibt deine Lichtmaschine NICHT immer mehr Spannung, als Akku braucht.
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Maxim B. schrieb: > Stimmt nicht so. Das ist kein "StepUp ". Lese mal Datenblatt für LTC3780 > aufmerksamer. Sorry, falsch ausgedrückt, ich benötige den StepUp Teil des Moduls nicht. > > Außerdem gibt deine Lichtmaschine NICHT immer mehr Spannung, als Akku > braucht. Wenn ich meinem Meßgerät trauen kann, dann tut das meine Lichtmaschine sogar an der Ampel im Standgas mit Licht an (14,5V) und mein StepDown ist auf 14,2V eingestellt. Aber ich würde zur Not im Stau sogar Ausschalten.
noreply@noreply.com schrieb: > Also irgendwas 15 bis 20 A oder mehr mit mindestens 30 Volt > Sperrspannung. Wärmeabgabe im Betrieb testen. Danke schön !
Matthias H. schrieb: > Wenn ich meinem Meßgerät trauen kann, dann tut das meine Lichtmaschine > sogar an der Ampel im Standgas mit Licht an (14,5V) und mein StepDown > ist auf 14,2V eingestellt. Aber ich würde zur Not im Stau sogar > Ausschalten. Wozu diese Umbequemlichkeit? Einfach diese oder eine ähnliche Schaltung nehmen und alle Probleme vergessen, selbst wenn Motor startet. Stimmt: bei Chinesen ist man nie sicher. Aber im Grunde hat das Modul alles Notwendige: es gibt Strombegrenzung und automatische Abschaltung wenn Vin zu niedrig. Alles einstimmbar. Ich habe bei meinem Diesel immer ein Voltmeter in der Steckdose. So merke ich: wenn ich fahre, ist die Spannung zwischen 13,9 und 14,4 Volt. Wenn ich stehe, dann so ca. 12,5 Volt. Wenn Start, dann oft auch bis 8,5 Volt runter. Das Modul kann Akku in jedem Fall weiter laden. Aber ein einfacher LC-Filter am Eingang, zusammen mit Supressor-Diode ca.für 18V, das wäre vielleicht eine gute Idee: das ist ja Auto-Bordnetz. ich meine, in jedem Fall, egal welchen Wandler du nimmst. Matthias H. schrieb: > ich benötige den StepUp Teil des Moduls > nicht. Das Modul arbeitet als Buck, wenn Vin deutlich höher ist als Vout. Das Modul arbeitet als Boost, wenn Vin deutlich niedriger ist als Vout. Im Bereich, wo Vin und Vout vergleichbar sind, ist das weder Buck noch Boost. Etwas dazwischen, arbeiten alle vier MOSFETs Die Umschaltung zwischen Modi ist weich. Das ist in Datasheet für LTC3780 S.13 gezeigt.
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Maxim B. schrieb: > Wozu diese Umbequemlichkeit? Einfach diese oder eine ähnliche Schaltung > nehmen und alle Probleme vergessen, selbst wenn Motor startet. Ok ok, überredet. Ich brauch eh noch so ein Modul um endlich mal meine Bosch 12 Volt Werkzeugakkus auch mal im Auto zu laden und bei Ali waren die Module noch günstiger als in der Bucht, drei Stück sind auf dem Weg. Mal sehen wie das dann mit dem Teil so klappt.
noreply@noreply.com schrieb: > Ich hätte STPS1545 rumliegen. ;-) > > Also irgendwas 15 bis 20 A oder mehr mit mindestens 30 Volt > Sperrspannung. Wärmeabgabe im Betrieb testen. Hab mir einen 5er Pack bestellt, Schottky MBR 1645, also 16 A und 45 Volt. Das ganze im TO-220 Gehäuse damit man Ihn ordentlich an einem Kühlkörper befestigen kann. Bin mal gespannt wie warm das Teil wird, hab ja noch einen Temperaturfühler des zweiten Meßgerätes übrig.
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