Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bleiakku und LiFePo4 parallel schalten


von Fred F. (fred08151)


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Ich habe eine Solarinselanlage mit einer 12 Volt 100 Ah Autobatterie und 
möchte eine 200Ah 4s LiFePo4 parallel anschliessen. Da die Akkus im 
Winter kalt werden, möchte ich die Autobatterie für hohe Kaltströme 
weiter benutzen.
Die LiFePo4 hat im vollgeladen im Leerlauf ~13,25 Volt, die Autobatterie 
geht über Nacht schon mal auf ~12 Volt runter (Da hängen noch 2 
Raspberrys dran, die 24/7 laufen). Um die LiFePo4 vor zu hohen 
Ausgleichsladungen zu schützen, dachte ich daran, eine, oder mehrere 
Dioden zu verbauen.
Oder ist das eine blöde Idee ?

: Verschoben durch Moderator
von Dante (Gast)


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Fred F. schrieb:
> ist das eine blöde Idee ?

Ja.

von Fred F. (fred08151)


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Dante schrieb:
> Fred F. schrieb:
>> ist das eine blöde Idee ?
>
> Ja.

Weil ?

von Martin S. (mmaddin)


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Fred F. schrieb:
> möchte ich die Autobatterie für hohe Kaltströme
> weiter benutzen.

Was ist überhaupt das Ziel bzw. worum geht es genau?

Dem Satz nach werden die Akkus dann für unterschiedliche Verbraucher 
genutzt? Also die Autobatterie hat andere Verbraucher als der LiFePo 
Akku, oder?

M.

von Fred F. (fred08151)


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Ob ich den Stepdown auf 5 Volt für die Raspberry an die LiFePo4 oder an 
die Autobatterie hänge ist ja egal. Ich möchte die Spannungsdifferenz 
von 1,25 Volt zwischen LiFePo4 und Autobatterie verringern, damit über 
Nacht die Entladung des LiFePo4 geringer ist. Deshalb dachte ich an 
meherere Dioden, wie STPS60L30CW mit Kühlkörpern, um das zu minimieren.

von Udo S. (urschmitt)


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Fred F. schrieb:
> b ich den Stepdown auf 5 Volt für die Raspberry an die LiFePo4 oder an
> die Autobatterie hänge ist ja egal. Ich möchte die Spannungsdifferenz
> von 1,25 Volt zwischen LiFePo4 und Autobatterie verringern, damit über
> Nacht die Entladung des LiFePo4 geringer ist.

Das ergibt irgendwie so (zumindest für mich) keinen Sinn.

Mach doch mal eine Skizze vom Ist Zustand und eine wie du dir das 
vorstellst.

von Hans (piaggio)


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Verwendung von Dioden ist dafür nicht üblich bzw. ungünstig.
Deine Anlage ist ein unbekanntes System und die Auswirkungen einer 
Änderung müssen analysiert werden.
Systeme mit parallelgeschalteten Akkus (Blei//Lifepo4) sind prinzipiell 
möglich. Wenn die Starterbatt. in einem Fahrzeug tatsächlich als 
Starterbatt. verwendet wird ist Parallelschaltung sehr problematisch.
Umfassende Betrachtungen gibt's in den folgenden links:

http://nordkyndesign.com/category/marine-engineering/electrical/lithium-battery-systems/
https://marinehowto.com/lifepo4-batteries-on-boats/

von Wumm (Gast)


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Dante schrieb:
> Fred F. schrieb:
>> ist das eine blöde Idee ?
>
> Ja.

Nun, eine Saublöde Idee ist das!

Ist wie beim Zweispänner, ein Kaltblut und ein Araber gleichzeitig 
anspannen.

von PC-Freak (Gast)


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Fred F. schrieb:
> die Autobatterie
> geht über Nacht schon mal auf ~12 Volt runter (Da hängen noch 2
> Raspberrys dran, die 24/7 laufen)

Wegen den paar Rasphi's bricht Deine Autobatterie auf 12,0V und weniger 
ein?
Dann ist die Autobatterie am Ende. Oder ist das nur ne Autobatterie für 
nen Trabbi? Aber die hatte doch auch um die 30 AH.

von Udo S. (urschmitt)


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PC-Freak schrieb:
> Dann ist die Autobatterie am Ende. Oder ist das nur ne Autobatterie für
> nen Trabbi? Aber die hatte doch auch um die 30 AH.

Das war auch mein Gedanke.

Im 1. Beitrag schreibt er von Solarinsel und 100Ah Bleiakku.
Und wenn der 200Ah LiFePO4 auch runter geht, dann liegt das nicht an den 
Raspis, sondern an unbekannten Verbrauchern oder daran, dass der 
(teil)defekte Bleiakku den LiFePO4 entlädt.

Aber das ist alles Spekulation solange der TO uns seinen Aufbau nicht 
wenigstens detailliert skizziert.

: Bearbeitet durch User
von Fred F. (fred08151)


Angehängte Dateien:

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Auf dem Bild zu sehen: Links, wie es jetzt ist. Das im roten Kasten, so 
wie ich mir das mit den Dioden gedacht habe, wie man es machen könnte.
Die Spannung an der Starterbatterie ist über Nacht aber schon immer auf 
~12 Volt abgesunken und nach ein paar Jahren sind die Dinger halt 
kaputt, deshalb ja der LiFePo4 dazu, der kann aber nicht soviel 
Anlaufstrom liefern, wie die Starterbatterie, insbesondere im Winter.

Beitrag #7317850 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Fred F. (fred08151)


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Einer kommt wieder weg, der dient derzeit noch als Alarmanlage mit 
Kamera und IR-Scheinwerfern, verbraucht aber auch mehr Strom, der andere 
(Zero2W) misst die Temperaur, den Luftdruck, die Luftfeuchtigkeit, die 
Spannung der Batterie und schickt mir die Daten via VPN nach Hause an 
die Datenbank, zudem schaltet er Relais, unter anderem auch den 
Wechselrichter.

von Udo S. (urschmitt)


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Fred F. schrieb:
> der kann aber nicht soviel
> Anlaufstrom liefern, wie die Starterbatterie, insbesondere im Winter.

Anlaufstrom bei einer Solarinselanlage?

Siehe 1. Beitrag:
Fred F. schrieb:
> Ich habe eine Solarinselanlage mit einer 12 Volt 100 Ah Autobatterie

Wenn du für irgendwas einen hohen Anlaufstrom willst, dann lade den 
Bleiakku strombegrenzt über deine LiFePO4. Dafür gibt es auch spezielle 
Ladegeräte.
So mit den Dioden wird der maximal mögliche Strom aus demn LiFePO4 Akku 
fliessen wenn du einen hohen Strom ziehst, denn der Bleiakku geht da 
auch bis auf 9V runter.

Und mal überlegt was passiert wenn du in dem Bleiakku einen 
Zellenschluss bekommst?
Dann stellt sich die Frage was zuerst platzt, der Bleiakku oder der 
LiFePO4, sehr wahrscheinlich aber die Diode(n).

: Bearbeitet durch User
von Fred F. (fred08151)


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Der Rasenmäher und einer der beiden Kühlschränke ziehen einen hohen 
Anlaufstrom.
Im Moment ist das so eingestellt, dass sich die Batterie innerhalb 20 
Sekunden von Anlaufstrom wieder "berappeln" muss, sonst schaltet die 
Anlage ab, bis die Spannung wieder oben ist.
P.S. Die Dioden sind jetzt nicht das teuerste, die können schon mal hops 
gehen.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Noch was:

Fred F. schrieb:
> Die Spannung an der Starterbatterie ist über Nacht aber schon immer auf
> ~12 Volt abgesunken

Kein Wunder, das entspricht ja auch schon einer 50% Entladung. Also der 
max. zu empfehlenden 50% Entladetiefe für zyklenfeste Akkus.
Wenn das wirklich ein KFZ Akku ist dann hält der das nur 60-100 mal aus.

Wahrscheinlich ist der Bleiakku schon stark sulfatiert und hat nur noch 
einen Bruchteil seiner Anfangskapazität.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Fred F. schrieb:
> Die Dioden sind jetzt nicht das teuerste, die können schon mal hops
> gehen.

Wenn der Bleiakku neu ist, kannst du die Dioden auch weglassen, denn der 
Bleiakku und die LiFePO4 Akkus ergänzen sich gegenseitig hervorragend.

Als Traktionsbatterie haben wir so ein System auch schon mal eingesetzt.

von Fred F. (fred08151)


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Udo S. schrieb:
> Wahrscheinlich ist der Bleiakku schon stark sulfatiert und hat nur noch
> einen Bruchteil seiner Anfangskapazität.
Das ist ja nicht meine erste Batterie, die sind auch nagelneu über Nacht 
bis kurz vor Sonnenaufgang immer auf ~12 Volt runter.

von Udo S. (urschmitt)


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Fred F. schrieb:
> Das ist ja nicht meine erste Batterie, die sind auch nagelneu über Nacht
> bis kurz vor Sonnenaufgang immer auf ~12 Volt runter.

Also ständig deep cycles gefahren.
Da brauchst du dich über eine begrenzte Lebensdauer nicht zu wundern.

Das macht so aber keine Spass.
Am Anfang schreibst du

Fred F. schrieb:
> Da hängen noch 2 Raspberrys dran, die 24/7 laufen

und dann sind es auf einmal noch 2 Kühlschränke.
Und ein Elektromäher der viel Anlaufstrom braucht.

Jede Info muss man dir aus der Nase ziehen. Jedes Post kommt ein 
Salamischeibchen dazu.

: Bearbeitet durch User
von Fred F. (fred08151)


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Der Raspberry schaltet den Wechselrichter nur an, wenn genug Sonne da 
ist, sonst sind nur die beiden Raspberrys dran.

von Benedikt L. (Firma: Dem Ben seine Leiche) (dembenseineleiche) Flattr this


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Die ganze Ladung würde dir früher oder später um die Ohren knallen das 
es sich gewaschen hat!

von Wendels B. (wendelsberg)


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Fred F. schrieb:
> Da die Akkus im
> Winter kalt werden

Das ist die bloede Idee, bei Kaelte moegen LiFePo4 nur widerwillig 
Entladung und schon gar nicht Ladung.

wendelsberg

von Martin S. (mmaddin)


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...deswegen meine Frage, worum es hier überhaupt geht bzw. was das Ziel 
bei der Sache ist.

@Fred: du musst das mal vernünftig beschreiben, hier hat keiner eine 
Glaskugel.

M.

von Alex T. (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Wahrscheinlich ist der Bleiakku schon stark sulfatiert und hat nur noch
> einen Bruchteil seiner Anfangskapazität.

Sieht mir auch so aus. Außerdem entmischt sich der Elektrolyt bei 
stationärer Anwendung. Bleiakku ist zum Auto anlassen und gleich wieder 
voll laden. Als Energiespeicher taugt Blei nicht.

Außerdem: Deine Solaranlage läd den LifePo4 auf max. 14.4V, wegen den 3 
Dioden (3x 0.7V) sieht dein Bleiakku nur max. 12.3V Ladespannung. Damit 
kann man keinen Bleiakku laden. Blei und LiFePo4 passt also nicht 
wirklich gut zusammen.

von Fred F. (fred08151)


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Alex T. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Wahrscheinlich ist der Bleiakku schon stark sulfatiert und hat nur noch
>> einen Bruchteil seiner Anfangskapazität.
>
> Sieht mir auch so aus. Außerdem entmischt sich der Elektrolyt bei
> stationärer Anwendung. Bleiakku ist zum Auto anlassen und gleich wieder
> voll laden. Als Energiespeicher taugt Blei nicht.
>
> Außerdem: Deine Solaranlage läd den LifePo4 auf max. 14.4V, wegen den 3
> Dioden (3x 0.7V) sieht dein Bleiakku nur max. 12.3V Ladespannung. Damit
> kann man keinen Bleiakku laden. Blei und LiFePo4 passt also nicht
> wirklich gut zusammen.

Die Starterbatterie hat noch ihre eigene Solarzelle, siehe Bild oben:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/584670/solar_paint_zeichnung.jpg
Aber ja, ist schon blöd, auch wenn sich die STPS60L30CW nur 0,3 bis 0,5 
Volt nehmen, wären das nur noch 12,9 - 13,5 Volt an der Batterie.
EDIT: Also keine Dioden und nur eine Sicherung dazwischen, oder mehrere 
STPS60L30CW parallel ?

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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LiFeP‘s unter Null Grad laden ist keine gute Idee. Es sei denn, dass Du 
eine Heizung vorgesehen hast.
Wie die Vorredner schon schrieben:
* Tiefentladung macht den PB-Akku sehr schnell platt
* Starterbatterien sind als Speicher und Dauerstromliegerant nicht gut 
geeignet

Vermutlich genügen zwei „Heizdioden“ - einfach mal messen.

von Alex T. (Gast)


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Fred F. schrieb:
> Die Starterbatterie hat noch ihre eigene Solarzelle ...

Sorry, übersehen.

> Also keine Dioden und nur eine Sicherung dazwischen ...

So würde ich das machen. Ein voller LiFePo4 hat im Leerlauf 13.3V 
(4x3.33V), die Spannung passt auch für den Bleiakku. Bei extremer 
Belastung löst dann die Sicherung aus. Bleibt das Problem mit der Kälte.

von Fred F. (fred08151)


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Eben habe ich gelesen, dass man Dioden eh nicht parallel schalten soll.
NTCs hätte ich noch rumliegen, aber die können ja kaum Strom, da müsste 
man aber etwas Zusatzelektronik damit steuern können.
Ist aber auch nicht dramatisch, das BMS vom LiFePo4 schaltet bei Kälte 
sowieso aus, das lässt sich sogar einstellen.

von Fred F. (fred08151)


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Ich habe die Raspberrys mal an den LiFePo4 gehängt, die Spannung sinkt 
jetzt über Nacht nur noch auf 12,5 Volt ab. Ein paar Sachen hängen noch 
am Bleiakku, aber die ziehen so gut wie nichts. Die Batterie hat auch 
noch gut Power, also nichts mit "kaputt". Damit nichts hops geht, wenn 
ich die beiden parallel dranhänge, dachte ich jetzt an einen OPAMP, der 
als Komperator mit Hysterese dient und ein dickes Relais steuert, 
welches den LiFePo4 von dem Blei trennt. Trifft das hier mehr auf 
Anklang ?

von Uwe D. (monkye)


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Also wenn die Ströme jetzt nicht riesig sind, dann ist die Lösung mit 1, 
2 Dioden am ökonomischsten. Wenn da aber über Stunden 10A und mehr 
fließen, dann verheizt Du kostbare Energie.

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