LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

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JanN
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LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Moin Gemeinde,

meine Aufbauelektrik ist wie mein Ausbau relativ einfach gehalten. Außer einer Luftheizung, einer Kühlbox, Licht, einem einfachen Sinuswechselrichter, einer kleinen Tauchpumpe und ein paar Steckdosen habe ich keine aufwendigen Installationen. Bisher habe ich die Verbraucher mit der Werks-AGM-Zusatzbatterie im Motorraum betrieben, die über einen Ladebooster (Victron 30A) und eine 100Wp Solarzelle nachgeladen wird.

Weil ich nun mehr Kapazität und die vorteilhaftere Lade-/Entladecharakteristik einer LiFePO4 wollte, ohne die Batterie an eine andere Position zu verlegen, habe ich nach einer guten und relativ günstigen Batterie in DIN-Format gesucht, und bin fündig geworden:
https://angel-center-eiche.de/product_i ... T-BMS.html

Mir ist natürlich klar, dass die Einbauposition thermisch suboptimal und Winston-Zellen wegen ihrer Tieftemperaturladefähigkeit besser sind - das brauchen wir hier also nicht diskutieren...

Meine neue Batterie enthält lt. Händler vier prismatische Zellen HenSen IFP36130195 (die nach den technischen Eckdaten den EVE LF105 entsprechen) und ein JBD-SP04S028-L4S-100-BU BMS (http://en.jiabaida.com/home-pp2-info-id ... Id-26.html) , das über Bluetooth mit der xiaoxiang-App ausles- und sogar programmierbar ist. Wer es nur auslesen möchte, kann auch die Liontron-App verwenden (Liontrons enthalten auch ein Jiabaida-BMS). Im Gegensatz zum BMS in den Liontron-Batterien vertragen die 80V-MOS-FETs im JBD-SP04S028 auch eine Reihenschaltung von bis zu vier Batterien. Auffällig ist, dass die tatsächliche Nennkapazität der Zellen von der beworbenen Nennkapazität abweicht (105Ah vs. 100Ah). Der Händler erklärt das mit dem nicht zur Verfügung stehenden Eigenverbrauch des BMS und der temperaturabhängig gelegentlich geringeren Kapazität. Wie hoch die tatsächliche Kapazität ist, werde ich ermitteln, sobald das bestellte Messequipment da ist.

Äußerlich ist es eine ganz normale DIN H7 Batterie (L315xB175xH190) mit Rundpolen und Tragegriff im Polypropylen-Gehäuse. Auf der Oberseite ist ein zuschaltbares beleuchtetes Display eingelassen, das vorgibt, die Kapazität und die Spannung anzuzeigen. Tatsächlich ist es aber nur dafür zu gebrauchen, einen ungefähren Spanungswert abzulesen, denn es hängt wohl direkt an den Plus- und Minuspolen der Batterie, und schätzt die Kapazität anhand der Spannung, die es nicht besonders präzise abliest (und außerdem ist es wohl für Bleibatterien und deren von LiFePO4-Batterien abweichende Spannungskurven konstruiert). Die Batterie kann also physisch plug-and-play gegen die Werkszusatzbatterie ausgetauscht werden. Das Gehäuse ist zwar zugeklebt, lässt sich aber wohl relativ leicht öffnen (Kleber anwärmen, verdeckte Clipse aufhebeln, schätze ich), wofür auch ein Garantiesiegel mit Seriennummer spricht. Das Teil hat sogar eine UBA-Melderegisternummer, was m.E. ebenso dafür spricht, dass sich der Händler ersnthaft mit seinem Angebot auseinandergesetzt hat, wie seine präzisen Angaben zum Aufbau der Batterie.

Ich habe diesen Kompromiss gewählt, weil ich einerseits ohne Umbau austauschen (was Winston ausschließt), andererseits aber auch keine supergünstige China-Blackbox mit unbekanntem Inhalt kaufen wollte (die zwar schon ab 400€ zu haben sind, oft aber aus grenzwertigen und/oder gebrauchten Komponenten übel zusammengeschustert sind). Außerdem wollte ich auch keine Rund- oder Pouchzellen, und auch die gelegentlich eingebauten Heizungen für Tieftemperaturladefähigkeit haben mich nicht überzeugt. Gemessen an dem relativ guten BMS, dem anständigen Gehäuse und den benannten Zellen finde ich den Preis in Ordnung. Beim BMS habe ich keinen Zweifel, ob aber auch wirklich die angegebenen Zellen enthalten sind, werde ich erst nach Gewährleistungsablauf überprüfen ;-).

Da die Karre im Moment eh steht (mir zu kalt für Camping), werde ich die Batterie augiebig testen, und dann einbauen, wenn die Außentemperatur wieder zuverlässig über 5 Grad C liegt. Damit ich künftig auf der sicheren Seite bin, werde ich die Solarladerausgänge (das Meiste zur Verbraucherbatterie, bis zu 1A auf zur Starterbatterie) mit einem Umschalter versehen, der dann im Winter vornehmlich die Starterbatterie lädt - an der LiFePO4 kann ich in der kalten Jahreszeit die Ladung im BMS abschalten/abschalten lassen (und/oder noch einen physischen Schalter an den Niedrigstromausgang des Solarladers montieren...). Den Ladebooster kann ich eh schon mit physischem Schalter abschalten (damit der die LiFePO4 nicht lädt, wenn es zu kalt ist, auch wenn das schon vom BMS verhindert wird). Außerdem werde ich mal schauen, ob sich die Batterie nicht noch ein bißchen isolieren und vielleicht sogar heizen lasst...

Ich würde mich freuen, wenn das Vorstehende ein nützlicher Tipp für den Einen oder Anderen wäre...
Frohes Neues Jahr und beste Grüße
Jan
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von Horstp »

vielen Dank Jan,

lese das gerne. Ich hab im Moment 360Ah AGM verbaut aber mir ist klar, dass ich früher oder später (vermutlich früher) auf etwas besseres wechseln muss. Wir sind gerade auf der Rückreise von Spanien/Frankreich am Gardasee, es ist hier doch schon ordentlich kalt, die Sonne zu flach für Solarertrag und nach 2 Tagen stehen wird es schon eng bei der Stromversorgung...
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Horstp hat geschrieben: 06 Jan 2022 17:44 Ich hab im Moment 360Ah AGM verbaut aber mir ist klar, dass ich früher oder später (vermutlich früher) auf etwas besseres wechseln muss.
Bei 360Ah AGM hast du ja viel Platz, da kann dann auch ne größere LiFePO4 als Ersatz hin - da würde ich a.d.S. schon über einen Winston-Eigenbau nachdenken. Anleitungen gibts dafür ja genug (Michael deStagge, Snoopy...). Viel Spaß bei der Entscheidung und beim eventuellen Bau - dazu hätte ich auch Lust...
Horstp hat geschrieben: 06 Jan 2022 17:44 Wir sind gerade auf der Rückreise von Spanien/Frankreich am Gardasee, es ist hier doch schon ordentlich kalt...
Da bin ich aber neidisch (nicht auf die Rückreise, sondern das Vorherige...)
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von Horstp »

Zum Thema Eigenbau werd ich mich mal einlesen, ich finde allerdings deine verlinkte Batterie trotzdem sehr interessant. Denke statt 360Ah AGM wären 200Ah Li passend.

(Unglaublich wie voll es in Spanien und Frankreich war, relativ wenig Deutsche, fast alles Franzosen, wenig selbstgebautes. Hat aber alles gut geklappt, manchmal freistehend, manchmal Stellplatz. Gerade in Sirmione am Gardasee, der Ofen brennt, die Welt daher auch hier in Ordnung. In Italien ist es irgendwie einfacher schöne Plätze zu finden...)
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Na dann, die gibt es auch als 200Ah Version.

Und vielen Dank für die Reiseimpressionen...

Edit: Irrtum. Die 200er hat ein anderes BMS, also ggf. lieber ein Doppelpack parallel...
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von MorrisVan »

Moin Moin

Ich verstehe dein Vorhaben sehr gut, jedoch kann ich eigentlich nur davon abraten eine Lithium (welcher Art auch immer) im Motorraum zu installieren. Den Schutz bei minus Temperaturen kann man noch gut gewährleisten, aber bei zu hohen Temperaturen nicht mehr.

Deine ausgewählte ist ja nur bis 45°C im Stande geladen zu werden. Im Hochsommer bei laufendem Motor erreichst du das doch locker im Motorraum.

Wollte auch erst meine Winston Batterien im Motorraum platzieren, aber ohne eine Kühlung zu gewährleisten keine Chance... Daher schön unters Bett im Innenraum.
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Ich denke, dass es einfacher sein wird, die Batterie im Motorraum gegen Hitze zu schützen, als gegen Kälte (Hitzeschild und bei Motorlauf mitlaufender Ventilator fällt mir spontan ein...).

Übrigens: Urlaubsbegleiter
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von MorrisVan »

Gegen Kälte wird einfacher, da du einfach nur die Stromleistung unterbrechen musst um sie zu schützen.
Gegen Überhitzung kannst du im Notfall jedoch nicht wirklich was tun, wenn du den Wagen weiter fahren willst. Da bringt ja auch nicht die Stromverbindung zu kappen.
Heißer wird es ja wegen des Motors dort trotzdem...

Also der gesamte Motorraum wird ja richtig heiß. Da hilft kein kleiner 12V Lüfter.

Eher müsstest du eine geschlossene isolierte Kammer baumen und diese mit getrennt vom Motorraum geführter Luft versorgen.

Aber auch dann bin ich mir ziemlich sicher wirst du da über 45°C kommen. Gerade wenn man in warme Regionen fährt und 30°C+ draußen hat, wird es im Motorraum deutlich über 60 Grad heiß.
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Mal schauen, wie es wird...
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von sonnyboy »

MorrisVan hat geschrieben: 07 Jan 2022 10:03 Gegen Kälte wird einfacher, da du einfach nur die Stromleistung unterbrechen musst um sie zu schützen.
Gegen Überhitzung kannst du im Notfall jedoch nicht wirklich was tun, wenn du den Wagen weiter fahren willst. Da bringt ja auch nicht die Stromverbindung zu kappen.
Heißer wird es ja wegen des Motors dort trotzdem...

Also der gesamte Motorraum wird ja richtig heiß. Da hilft kein kleiner 12V Lüfter.

Eher müsstest du eine geschlossene isolierte Kammer baumen und diese mit getrennt vom Motorraum geführter Luft versorgen.

Aber auch dann bin ich mir ziemlich sicher wirst du da über 45°C kommen. Gerade wenn man in warme Regionen fährt und 30°C+ draußen hat, wird es im Motorraum deutlich über 60 Grad heiß.
Genauso schauts aus. Ich hatte auch erst den Plan, die auszutauschende AGM-Aufbaubatterie mit einer LiFePO4 an der gleichen Stelle zu ersetzen. Lass mal lieber. Wie MorrisVan schon schreibt, sind die Tieftemperaturen nicht wirklich das Problem und recht einfach in den Griff zu bekommen. Die hohen jedoch (die man schon im Hochsommer im Stand erreicht, ohne daß der Motor läuft) sind das eigentliche Problem. Daher hab ich meine Aufbaubatterie auch in den Keller verbannt.
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Update:
Bei der Kapazitätsmessung hat sich leider eine Zelle in der Batterie als defekt bzw. mit deutlich verminderter Kapazität herausgestellt, so dass sie sowohl die Entladung wie auch die Ladung begrenzte, und somit nur knapp 90 von den maximal möglichen 105 Ah rein und raus gingen. Deshalb habe ich die Batterie zurückgegeben. Wenn man aber die Eigenheiten der Software begriffen hat, dann ist ein JBD-SmartBMS ziemlich klasse, weshalb ich das wieder haben will.
Da mir die im Motorraum gelegentlich hohe Temperatur nun doch als schlagendes Gegenargument zur dortigen LiFePO4-Batteriemontage einleuchtet, wird die kommende neue Verbraucherbatterie nun doch unter den Beifahrersitz montiert - der Verkabelungsaufwand dafür ist noch relativ gering...
Außerdem habe ich mich entschieden, mir für den Batteriebau die bei geringen Temperaturen etwas unempfindlicheren Winston-Zellen zu leisten: hier stehen nun also vier gelbe 130Ah-Blöcke, und warten mit mir auf das bestellte 200A-JBD-SmartBMS ;-).
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von MorrisVan »

Sehr gute Entscheidung, sowohl die eine als auch die andere :)

Verkabelung ist sogar sehr leicht geänderte mit den vorhandenen Kabeln.
Viel Spaß!
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Gruß Morris!
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

MorrisVan hat geschrieben: 22 Jan 2022 09:16 Verkabelung ist sogar sehr leicht geänderte mit den vorhandenen Kabeln.
??
Unter dem Beifahrersitz ist keine Verkabelung mit ausreichendem Querschnitt vorhanden, und das Kabel nach/von vorn werde ich bestimmt nicht ausbauen - aber drei Meter 70er mit passenden Terminals und Crimpzange liegen auch schon bereit... :wink:
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von Horstp »

Jan,

Magst Du noch ein bisschen mehr schreiben was Du jetzt besorgt hast? Vielleicht auch Bildern?

Dankeschön
JanN
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Re: LiFePO4-Ersatz für die Werkszusatzbatterie

Beitrag von JanN »

Horstp hat geschrieben: 22 Jan 2022 11:21 Jan,

Magst Du noch ein bisschen mehr schreiben was Du jetzt besorgt hast? Vielleicht auch Bildern?

Dankeschön
Akkuzellen: Winston TSWB-LYP130AHA
BMS: JBD SP04S034 , https://www.lithiumbatterypcb.com/produ ... a-current/
Im Web gibts auch Bilder und Daten...
...und diverse Bauanleitungen... :mrgreen:
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