Zusatzakku : LiFePo4- oder Bleisäure-Technologie? Vergleich

Heibeck schrieb:
playitloud schrieb:
Ein Batteriekonstrukt, dessen Ladezustand an der anliegenden Spannung der Einzelzellen festgemacht wird ist mit einer Reihenschaltung immer ein "fauler Kompromiss" - aber was willste machen, wenn mehr als die Einzelzellenspannung haben willst.

Kannst du mir das mal bitte ins Deutsche übersetzen. :kopfkratz:

es gibt eben keine einzelzelle die 12V hat

ich denke aber das eine "normale" nasszelle sicher auch unterschiede in den einzelnen zellen aufweisen kann , nur sind die heutigen batterien darauf nicht mehr messbar da man an die pole der zellen so nicht mehr ran kommt

Mfg Kai
 
M|cha schrieb:
@ChrisDui Bitte Link zum Balancer


@Micha: Bitte schön: http://www.stefansliposhop.de/liposhop/ ... ::912.html

Dort gibt es auch die Lifepo4 8000mAh 20C (Headway) für EUR 19,90:
http://www.stefansliposhop.de/liposhop/ ... ::895.html


Leider habe ich zu den unterschiedlichen Headway Zelltypen keine einheitlichen oder verlässlichen Angaben. :???:

Vielleicht kann ja mal jemand eine verbindliche Angabe machen.


Wie hoch ist der Innenwiderstand einer "Lifepo4 8000mAh 20C (Headway)" Lipo-Einzelzelle? Ich meine etwas von ca. 4 mOhm gelesen zu haben. Das könnte aber angesichts der Hochstromlieferfähigkeit von ca. 200 A falsch sein. Angenommen 4 mOhm wäre richtig, dann hätte ein Gesamtsystem mit

a)4s1p => 4+4+4+4 = 16 mOhm ?
b)4s2p => (4+4+4+4)/2 = 8 mOhm ?
Wie viel Ampere können die PiPo-Packe a) und b) Peak liefern?

Was ist besser,
a) geringe Kapazität mit geringerem Innenwiderstand und hohe Stromlieferfähigkeit bzw. hohes "C"
oder
b) hohe Kapazitäten, ... mit kleinerem "C"?

Oder andres: ist
a) 4s2p mit Lifepo4 8000mAh 20C (Headway)besser als
b) 4s1p mit Lifepo4 15000mAh 10C (Headway)?
Zumindest die Einzelzellen liefern ja ca. 150, 160 Ampere. Nur sollte zumindest theoretisch die 4s2p "besser" bzw. "schneller" Strom liefern können, weil der Innenwiderstand der Zellen geringer ist und sich sogar noch durch die Parallelschaltung zusätzlich veringert.

Stimmt das? :???:
 
Hi,

Neue Messungen!!! :woot:

Machen wir es zu Beginn erst mal wieder kurz:
Ich bin schlichtweg extremst begeistert! Sowohl von Bastis Leistungsmesser, wie auch erneut von den FePos. Die haben es nämlich tatsächlich mehrmals geschafft, den Starterstrom bereitzustellen und den 3,2L V6 problemlos anzuwerfen. 16AH FePo-Akkupack only wohlgemerkt, ohne Unterstützung!!!

Aber jetzt in aller Ruhe der Reihe nach und mit Details.
Und Achtung! Einige große Pics mit den Messdiagrammen!

Auf dem Weg zu diesen Messdiagrammen gab es einige Hindernisse zu umschiffen. Erst mal erschloss sich mir die Technik und die einzustellen Parameter im Meßprogramm nicht direkt, so dass ich ein paar mal Bastis Support in Anspruch nehmen musste. Wohl auch, weil die Anleitung noch nicht auf dem letzten Stand ist. Aber die Problemzone zwischen meinen Ohren konnte dank Bastis Hilfe dann doch recht schnell aufgelöst werden.

Ein weiterer Knackpunkt war, dass die Meßtechnik zwingend in die Plusleitung eingeschliffen werden muss. Meine ersten Testmessungen auf der gut zugänglichen negativen Schiene scheiterten deshalb. Nur, auf der Plusschiene gibt es nur einen einzigen erreichbaren Punkt, wo ich den Shunt verbauen konnte ohne die komplette Verkabelung temporär zu ändern. Deshalb wurden die Messungen direkt an den Anschlusspolen der Starterbatterie gemacht und wechselweise Bleibatt bzw. FePo zu- oder abgeklemmt. Hierbei ist zu beachten, dass bei der Bleibatt keine zusätzlichen Leitungsverluste auftreten, dem FePo aber das ein oder andere zehntel Volt in den 3m Zuleitung (35mm²) zu den Meßpunkten (Polklemmen Starterbatt) sowie in den beiden Vorsicherungen verloren geht. Gemessen betrug der Spannungsabfall auf der Leitung zum FePo 0,115 Volt bei 43 Ampere Belastung. Das kann man dann leicht auf höhere Ströme interpolieren, bei 200A Belastung müsste man der Spannungskennlinie des FePo der Fairness halber ca. 0,5Volt gutschreiben.

Zusätzlich ist mir bei den ersten Testmessungen mit Mukke und für meine Verhältnisse richtig Dampf auf der Leitung dann auch noch ein Mitteltöner abgeraucht. Deshalb hab ich mein geplantes Messvorhaben drastisch umgestellt und mich nur noch auf die "Extremsituation Motorstart" konzentriert. Schließlich versprach die, den höchsten Strompeak zu liefern. Und, es wird kein weiterer Lautsprecher Opfer meiner Misshandlungen werden.

Nun aber zu den eigentlichen Messungen.
Vorab wurde das Akkusystem mit Bleibatt und parallelgeschaltetem FePo wieder mittels Ctek komplett geladen und ihnen 2 Stunden Ruhezeit zum Ladungsausgleich gegönnt. Dann hab ich einen Kaltstart mit Bleibatt+Fepo gemacht und den Motor ca. 15 Minuten warmlaufen lassen, um für die folgenden Messungen vergleichbare Bedingungen zu schaffen, Kühlwassertemperatur etwa 80°C.

Jede Messung hab ich durch 3 Meßdiagramme dokumentiert.
- Gesamtvorgang 100 Sek.
- Zoom auf den "interessanten" Bereich des Startvorganges
- Zoom auf Strompeak und Spannungstiefpunkt

- Messung 1 : Warmstart mit Bleibatt + FePo

[attachment=9:2gyzc29k]P_Warmstart BB+FePo-1.png[/attachment:2gyzc29k]

[attachment=8:2gyzc29k]P_Warmstart BB+FePo-2.png[/attachment:2gyzc29k]

[attachment=7:2gyzc29k]P_Warmstart BB+FePo-3.png[/attachment:2gyzc29k]


- Messung 2 : Warmstart mit Bleibatt only

[attachment=6:2gyzc29k]P_Warmstart BB_only-1.png[/attachment:2gyzc29k]

[attachment=5:2gyzc29k]P_Warmstart BB_only-2.png[/attachment:2gyzc29k]

[attachment=4:2gyzc29k]P_Warmstart BB_only-3.png[/attachment:2gyzc29k]


- Messung 3 : Warmstart mit FePo only (Zellen vermutlich vorgeschädigt!)

Hierzu ist zu sagen, dass ich diesen Test, wie auch die anderen Messungen, gestern bereits 2 x durchgeführt habe, aber Bastis Powermeter beim Startvorgang jedesmal ausgestiegen ist. Laut seiner Aussage passiert das, wenn die Versorgungsspannung der Messelektronik, die ja auch von den Akkus gespeist wird, unter 9,5 Volt fällt. Da ich aber unbedingt Messwerte davon haben wollte, hab ich die Messung heute noch mal mit einer Fremdspannungsquelle für die Versorgung wiederholt. Mit erschreckendem Ergebnis, wie ich anschließend feststellen musste. Vermutlich wurde mein Akkupack bereits gestern leicht? vorgeschädigt und haben heute durch die Spannungssenke von ca. 6 Volt noch mal kräftig einen auf den Deckel bekommen. In wie weit sie an Kapazität verloren haben muss ich erst noch testen. Im Moment hängen sie am Labornetzteil und werden mit 0,2C behutsam geladen.

[attachment=3:2gyzc29k]P_Warmstart FePo_only-1.png[/attachment:2gyzc29k]

[attachment=2:2gyzc29k]P_Warmstart FePo_only-2.png[/attachment:2gyzc29k]

[attachment=1:2gyzc29k]P_Warmstart FePo_only-3.png[/attachment:2gyzc29k]


Zusammenfassung für den Anlassvorgang :

- Spitzenstrom:
Bleibatt + Fepo 917,9 Ampere
Bleibatt only 795,7 Ampere
Fepo only (vorgeschädigt?!) 477,8 Ampere

- Spannungs-Min bei Spitzenstrom :
Bleibatt + FePo 9,63 Volt
Bleibatt only 8,95 Volt
FePo only (vorgeschädigt?!) 6,20 Volt

- Spannunglage bei 500A 400A 300A 200A 100A Belastung
Bleibatt + FePo 10,75V 11,00V 11,30V 11,67V 12,04V
Bleibatt only 9,88V 10,20V 10,55V 10,99V 11,44V

Bleibt also festzuhalten, dass die Kombination aus Bleibatt + FePo ggü. Bleibatt only einen deutlich höheren Spitzenstrom liefern und auch das Spannungsniveau nicht gerade unbedeutend anheben kann. Auch ist anzumerken, dass bei den FePos auch diesmal kein nennenswerter Zellspannungsdrift aufgetreten ist. Selbst nicht nach der "Vergewaltigung".


Mein persönliches Fazit :
Eine verlustreiche Schlacht! Aber, wie heisst es so schön: Wo gehobelt wird, fallen auch Späne. Und nochmal: Wenn niemand was riskiert, kommen wir hier auch nicht wirklich weiter.
Ich habs nicht anders gewollt! Obwohl im Nachhinein hätte ich mir den letzten Test mit "Motorstart FePo_only" wohl besser verkniffen.

Und ganz zum Schluss noch ein Pic von meinem Versuchsaufbau.
[attachment=0:2gyzc29k]Versuchsaufbau_2.JPG[/attachment:2gyzc29k]

Bis dann und Gruß
Heinz
 

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Ui, da hast du ja Opfer auf dich genommen !!!

Respekt dafür!

Endlich mal ne gute Anlassermessung... mein Sensor damals, hatte ja seine Grenze bei 400 A... da hat nicht alles drauf gepasst:
viewtopic.php?f=11&t=80528

Aber darum solls ja hier nicht gehen...

Find das schon recht Krank den LiPo so zu fordern... glaub aber nicht wirklich dran, dass du ihn beschädigt hast... denk mal es wird bei dem toten Mitteltöner für dieses Wochenende bleiben...

Wie schon per Mail geklärt, ist der Leistungsmesser zu puffern, wenn die Spannung so einbricht... irgendwie muss er ja auch arbeiten und braucht nen bissel "Saft" :beer:
Aber haste ja noch hinbekommen ;)

Hab noch ein paar Fragen...

1. Wieso pendelt der Strom bei anschließender laufender Lima zwischen der 0 A Linie hin und her? Hattest du danach gleich Mukke an?

2. Wird es eine Messung geben in denen die Ausgleichsströme zwischen LiPo und Bleisäurebatterie bei stehendem Motor erfasst werden?

3. Gibt es nun gar keine Messungen mit laufender Musik mehr? Wie viel Strom haben deine Endstufen bei den Test denn so gezogen?! Du musst es ja nicht übertreiben ;)

4. Stellst du demnächst die *.csv Dateien von deinen Messungen bereit? Dann könnte ich im Excel mal noch ne Kurve für den Innenwiderstand der Batterie(n) einrechnen und hochladen. Außerdem kann man so recht einfach alle 3 Messungen übersichtlich in ein Diagramm setzen... ;)

Ansonsten erstmal von meiner Seite aus nen dickes Bienchen an dich :thumbsup: :thumbsup: :thumbsup:

Hätte für mich persönlich auch nie in Betracht gezogen nen LiPo alleine zu betreiben, aber als Puffer scheint er ja ganz gute Dienste zu tun...
Wenn du mal wieder Luft hast, dann wäre ich an weiteren Messergebnissen mit Musik sehr interessiert :)

MfG

Basti
 
hallo

es ist aber zumindest nix abgebrannt oder explodiert trotz eventueller schädigung der zellen :kopfkratz:

Mfg Kai
 
Naja, Explodieren muss da auch nix, auch wenn sie geschädigt sind, sind ja auch resistenter gegen Mishandlungen als z.B. LiPos. Und selbst diese blähen bei _kurzzeitiger_ Überbelastung meist "nur" auf, sofern sie danach wieder abkühlen/Druck abbauen können.
Sollten die Zellen aber wirklich dauerhaft geschädigt sein, wird sich das (zumindest bezogen auf meine Erfahrung mit den Kleinen) in der Spannungslage zeigen.

Wenn ich die Startströme so sehe, blieben für die Nutzung als alleinige Starterbatterie wohl nur eine entsprechend Große, oder mehrere Kleine parallel, über den Daumen wohl in entsprechender Kapazität zu einer Bleibatterie. Also "nur" eine Gewichtsersparnis zu einem hohen Preis.

Grüße
Dominik
 
Hallo,

Daka schrieb:
Wenn ich die Startströme so sehe, blieben für die Nutzung als alleinige Starterbatterie wohl nur eine entsprechend Große,
oder mehrere Kleine parallel, über den Daumen wohl in entsprechender Kapazität zu einer Bleibatterie...

sehe ich auch so. Um im Standalone-Betrieb die herstellerseitig angegebenen Maximalstromwerte nicht zu überschreiten, sollten mehrere Zellen parallelgeschaltet werden.

Die technischen Daten mit: Ri = 8 mOhm und Uo ~ 3,3 V sowie Umin = 2,5 V deuten auf einen maximalen Entladestrom von ca. 100 A.
(Eine meiner Messreihe lief mit 50 A Entladestrom. Das war Problemlos.)
Wenn die vom Hersteller angegebene Maximalstromangabe von 10C (160 A) erreicht werden soll, müsste die Entladeschlussspannung ja schon (zumindest kurzzeitig) auf 2,0 V gesenkt werden. Da sind die Zellen dann aber schon am Limit.

Wenn mehr Strom entnommen werden soll, geht das nur über eine Parallelschaltung mehrerer Zellenblöcke. Also höhere Grundkapazität.


... Also "nur" eine Gewichtsersparnis zu einem hohen Preis.
Nö.
Die LiFePo4-Zellen bieten echte Amperestunden quasi unabhängig von der Entladestromstärke. Bleizellen dagegen verringert ihre nutzbare Kapazität mit dem Anstieg des Entladestroms.
Also je mehr Strom aus der Bleizelle gezogen wird, desto weniger Kapazität. Eine 42 Ah Säurebatterie stellt in unserem Anwendungsfall also niemals 42 Ah zur Verfügung.

Und.
Ein weiterer entscheidender Vorteil, liegt in dem Non-Memory Effect. Es ist also egal wie stark die LiFePo4-Zellen aufgeladen/entladen sind - sie sulfatiren nicht (verlieren also keine Kapazität).
Eine Bleizelle dagegen, die nicht voll aufgeladen ist - sulfatiert und baut damit dauerhaft nutzbare Kapazität ab.

Das sind neben der Gewichtsersparnis zwei extrem wesentliche Vorteile der LiFePo4-Technologie.


Gruß
...Knoxville...
 
Mal dumm gefragt wenn eine Zelle 8mOhm hat und 100A dann kann ja eine Rehenschaltung aus 4 Zellen ja nur 25A liefern oder seh ich das falsch?
Bei 100A benötige ich dann schon 4x4Zellen damit die Spannung nicht zu weit runter geht.

Oder ich muss Stützen mit ner Gel Zelle.

greez

Marcy
 
wenn eine Zelle 100A liefert, dann liefern 4 Zellen in Reihe ebenfalls 100A.
 
Stimmt da hast ja recht.

Gesamtwiderstand bei 4 Zellen ist dann ja 32mOhm bei 100A sind das 3,2 Volt Gesamtabfall an allen Zellen sind dann 0,8 Volt pro Zelle. Damit quasi ja wieder wie oben..

Brauch echt noch nen Kaffee ist ja peinlich :hammer:

greez

Marcy
 
Grundsatz:
Reihenschaltung: Spannung der Einzelzellen addiert sich, Strom entspricht einer Zelle
Parallelschaltung: Spannung entspricht der Einzelzelle und Strom addiert sich
 
Ich sag mal besser nicht was ich für ne Ausbildung hab :cry:
Poste heute nix mehr...kommt ja echt nur Müll bei raus. Hatte da echt einen Denkfehler.

gree

Marcy
 
So, hab schon mal aus den wenigen Angaben ne Übersicht gemacht... hab die Leerlaufspannung einfach mal anhand der nahezu linearen Kurvenform interpoliert...

Der Innenwiderstand ist natürlich durch die Differenzbildung nicht so exakt Wert. Aber ich denk er zeigt eine gute Richtung auf...
Wenn die LiFePo4 wirklich 8mOhm Innenwiderstand pro Zelle haben, dann wäre das schon recht Schade! Dann kommt man mit jeder besseren Exide Maxxima 900 oder ähnliche Blei Gel Typen besser... die haben meist nur 6 bis 3 mOhm Innenwiderstand... und das für den ganzen Block!


Hier mal mein Diagramm, gebastelt aus dieser Aussage:

- Spannunglage bei 500A 400A 300A 200A 100A Belastung
Bleibatt + FePo 10,75V 11,00V 11,30V 11,67V 12,04V
Bleibatt only 9,88V 10,20V 10,55V 10,99V 11,44V

[attachment=0:34jx5xmu]Vergleich_LiPoFe_Blei_und_Blei_only.png[/attachment:34jx5xmu]


@marcydarcy Schäm dich! :taetschel:

MfG

Basti
 

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Counterfeiter schrieb:
So, hab schon mal aus den wenigen Angaben ne Übersicht gemacht...
Hi Basti,

schick dir nachher die drei csv-Dateien per Mail zu, dann hast nen besseren Überblick und die kompletten Meßdaten zur Verfügung.

Gruß Heinz
 
Counterfeiter schrieb:
Wenn die LiFePo4 wirklich 8mOhm Innenwiderstand pro Zelle haben, dann wäre das schon recht Schade!
Was ist denn nun der Vorteil von LiFePo4 Akkus?
Wenn ich mir die Werte einer Stinger SPV20 anschaue. Dann ist der Vorteil des LiFePo4 ja nur die hohe Anzahl an Ladezyklen und das es fürs Gewicht mehr Leistung über einen längeren Zeitraum abgeben kann.
Ich höre hauptsächlich bei laufendem Motor wäre ich mit einer BleiGel Kombi besser bedient?
 
Hallo,

hab jetzt die Daten bekommen und mal alle 3 Messungen zusammen geschmissen, damit man es direkt und gut vergleichen kann...

Auch wenn Excel nen bissel rum zickt bei 600.000 Messwerten =)

[attachment=0:iw59gsjw]Vergleichstest_alle.png[/attachment:iw59gsjw]

MfG

Basti
 

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M|cha schrieb:
Was ist denn nun der Vorteil von LiFePo4 Akkus?
Wenn ich mir die Werte einer Stinger SPV20 anschaue. Dann ist der Vorteil des LiFePo4 ja nur die hohe Anzahl an Ladezyklen und das es fürs Gewicht mehr Leistung über einen längeren Zeitraum abgeben kann.
Ich höre hauptsächlich bei laufendem Motor wäre ich mit einer BleiGel Kombi besser bedient?

Mach mal Messungen von deiner Kombi, dann kann deine Frage von den Spezies sicher auch beantwortet werden.
 
bei nochmaligem lesen vom Link
http://www.carhifinews.de/anleitungen/h ... -batterie/
wurde meine Frage beantwortet

Counterfeiter schrieb:
Der Innenwiderstand ist natürlich durch die Differenzbildung nicht so exakt Wert. Aber ich denk er zeigt eine gute Richtung auf...
Wenn die LiFePo4 wirklich 8mOhm Innenwiderstand pro Zelle haben, dann wäre das schon recht Schade! Dann kommt man mit jeder besseren Exide Maxxima 900 oder ähnliche Blei Gel Typen besser... die haben meist nur 6 bis 3 mOhm Innenwiderstand... und das für den ganzen Block!
Auch der Grund warum eine LiFePo4 trotz 8mOhm im Auto besser ist als eine Gel wird dort erklärt.
 
So, da hab ich heute früh nochmal Zeit gefunden die Widerstände von Excel berechnen zu lassen....

Das macht natürlich nur Sinn, wenn von der Leerlaufspannung zur Lastspannung mehr als 1 Volt Differenz ist und der Strom über 100 A beträgt...

Hab in Excel etwas gezaubert... wenn die Linien gerade verlaufen ist obige Bedingung nicht erfüllt....

Also Interessant sind die Bereich in denen am meisten Strom gezogen wird... hier kann man den Innenwiderstand am besten bestimmen...
Durch die höhere Leerlaufspannung des LiPos ist die Erholungsphase bis dahin auch länger... dadurch steigt der Widerstand bei fallendem Strom schneller an...

Interessant sind die etwas dickeren Widerstandslinien in mOhm, abzulesen auf der rechten Sekundärachse....

[attachment=0:3hlu585f]Vergleichstest_alle_Widerstände.png[/attachment:3hlu585f]


Eine Auswertung verkneif ich mir an dieser Stelle... Warten wir mal noch auf weitere Tests...


MfG

Basti
 

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