Eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie war vor einigen Jahren für viele Camper noch Neuland. Deshalb wurde sie im Wohnmobilbereich selten eingesetzt.
Dies hat sich jedoch in den vergangenen Jahren drastisch geändert. Denn eine Lithium-Eisenphosphat Batterie, wozu die Lifepo4 gehört, hat seine Vorteile, die ein Camper nicht mehr missen möchte.
Aber was musst du über die Lifepo4 wissen und was musst du beachten? All das erklären wir dir in unserem Beitrag Lifepo4 mit Lichtmaschine laden
Zuerst muss wieder ein wenig Theorie sein, damit du das Thema besser verstehst.
Der Aufbau einer Lithium-Eisenphosphat Batterie
Eine Lifepo4 setzt sich aus drei Teilen zusammen.
1.Das Batteriemanagementsystem (BMS)
Das sogenannte BMS soll die Lifepo4 Zellen vor Über- oder Tiefentladung schützen, denn es unterbricht den Lade- und Entladestrom von der Lifepo4 bei möglichen Fehlern.
Es ist gewissermaßen das Bindeglied zwischen Verbrauchern und Balancer der Batterie und ist Bestandteil in jeder Lithium Batterie.
Manche Lithium Batterien haben das BMS im Batteriegehäuse verbaut, bei anderen wiederum muss ein externes installiert werden.
Tip: Lies bitte auch den Beitrag “CS Batterien oder Liontron“, besonders interessant für Sparfüchse👍
2.Der Balancer und der Zellausgleich
In der Lifepo4 befinden sich ebenfalls Balancer, welche die einzelnen Zellen auf Über- und Unterspannung, Überlast und Temperatur überwachen.
Bei einem Fehler geben sie über einen Schaltkontakt ein Signal an das BMS ab. In der Ruhestellung sind die Kontakte geschlossen und in Reihe miteinander verbunden.
Meldet nun ein Balancer einen Fehler, öffnet sich der Kreis und das BMS kann sofort eingreifen.
Durch das Laden und Entladen “driften” Zellen in ihrem Ladezustand immer weiter auseinander.
Auch wenn dieser “Zelldrift” nur gering ist, muss dieser regelmäßig ausgeglichen werden. Dafür sind die Balancer oder die Balancer Platine verantwortlich.
Die Balancer befinden sich auf jeder Lithium-Zelle.
3.Die Lifepo4 Zellen
Die Lifepo4 Batterie besteht aus mehreren Zellen. Jede einzelne Zelle hat eine Nennspannung von 3,2V. Das heißt, eine Lithium Batterie besteht aus vier in Reihe geschalteten Zellen.
Alle zusammen ergeben eine Nennspannung von 12,8V. Zusammengefasst bedeutet das, aus “4 × 3,2V 100Ah Zellen entsteht eine Lithium Batterie 12V 100Ah“.
Eine Lifepo4 Batterie 24V besteht demzufolge aus acht in Reihe geschalteter Zellen. Um 24V Bordnetze zu betreiben, werden zwei 12V Blöcke in Reihe geschaltet.
Über die Vorteile der Lifepo4 in autarke Wohnmobile habe ich bereits in meinem Beitrag “Lifepo4 mit normalen Ladegerät laden” geschrieben. Rein stöbern ist erwünscht.😄
Was muss beim Laden mit der Lichtmaschine berücksichtigt werden?
Lifepo4 oder andere Lithium Batterien haben einen sehr niedrigen Innenwiderstand. Dadurch können diese einen hohen Ladestrom aufnehmen.
Deshalb ist Vorsicht geboten, eine Lifepo4 mit einer Lichtmaschine zu laden. Denn die meisten Lichtmaschinen sind nicht in der Lage, den Strom zu begrenzen, der in die Lifepo4 fließt und könnten die Lichtmaschine beschädigen.
Um eine Lichtmaschine sicher anzuschließen, musst du Folgendes beachten:
- Die Nennleistung muss mindestens doppelt so hoch sein. (400 A Lichtmaschine an 200Ah Lithium Batterie)
- Die Lichtmaschine besitzt eine Strombegrenzungsfunktion. Ist diese nicht vorhanden, musst du zwischen der Lichtmaschine und der Starterbatterie eine Strombegrenzungsvorrichtung einbauen.
Folgende Strombegrenzer sind für Lichtmaschinenanschlüsse geeignet:
- Smart BMS CL 12/100
- BMS 12/200
- Ein DC/DC-Konverter oder ein Ladegerät hinzufügen.
Das Laden der Lifepo4 Batterie mit der Lichtmaschine
In der Regel gibt es in allen üblichen Wohnmobil-Typen keine Probleme, eine Lifepo4 mit einer Lichtmaschine zu laden.
Aber ein Problem könnte es geben, dass der Ladestrom zu niedrig ist oder sich im schlimmsten Fall die Lithium Batterie während der Fahrt entlädt.
Warum ist das so? Ich erkläre es dir.
- Üblicherweise laden Lichtmaschinen mit 14,2-14,4V. Das passt für Bleibatterien.
- Die Ladeschlussspannung einer Lifepo4 beträgt 14,2-14,6V. Das würde sich grundsätzlich mit der Ladeschlussspannung einer Lichtmaschine vertragen.
Jetzt kommt aber der Haken. Das Prinzip würde mit älteren Wohnmobilen bis zur Euro-Norm 4 funktionieren, bei Euro-Norm 5 wird es schon schwieriger und ab 6 fast unmöglich.
Warum? Weil ab Euro-Norm 5 die Lichtmaschinen immer intelligenter werden.
Solche Lichtmaschinen laden so, wie sie es für das Motormanagement für richtig halten und berücksichtigen dabei die Anforderungen einer Lithium Batterie nicht.
Abhängig von weiteren Verbrauchern können hier Spannung und Strom schwanken. Bei intelligenten Lichtmaschinen kann es sogar vorkommen, dass gar nicht erst geladen wird.
Das ist der Fall, wenn die Lichtmaschine für eine erwartete Rekuperation “Platz” in der Starterbatterie lassen muss.
Damit du eine Lithium Batterie optimal laden kannst, benötigst du einen Ladebooster.
Ladebooster für die Lifepo4 Batterie?
Da bei Euro 6-Norm und neueren Fahrzeugen das Energie-Management ungünstig eingriff und das Laden der Aufbaubatterie sogar verhinderte, wurde die Verwendung von Schaudt oder Votronic Ladebooster empfohlen.
Für Bleibatterien ergab dies allerdings wenig Sinn, denn sie konnten mit den von Ladebooster versprochenen Leistungen oft gar nichts anfangen.
Mit Lifepo4 sieht das schon ganz anders aus.
Für eine Lifepo4 bietet die Lichtmaschine nicht die richtige Spannung und keine passende Ladekurve.
Eine Lifepo4 nimmt viel schneller Strom auf, als eine Bleibatterie. Ohne Ladebooster würdest du viel Potenzial der Lifepo4 verschenken.
Denn es ist sehr praktisch, wenn auf kurzen Fahrten enorme Stromreserven wieder in die Batterie gelangen.
Allerdings können zu hohe Stromaufnahmen einer Lifepo4 Kabelquerschnitte und das EBL überfordern.
Plug&Play-Lösungen
Mit Plug&Play-Lösungen können Lifepo4 Batterien auch per Lichtmaschine geladen werden. Der Nachteil, die Spannung schwankt und die Ladekennlinie wird nicht eingehalten.
Beides ist für die Lebensdauer einer Lithium Batterie nicht förderlich. Des Weiteren nehmen Lifepo4 Batterien nur so viel Strom auf wie sie bekommen.
Dies führt wiederum zu Problemen an Kabelquerschnitten und dem EBL.
Deshalb ist der Einsatz eines Ladebooster bei Lifepo4 Batterien im Wohnmobil sehr sinnvoll. Allerdings muss das bestehende Trennrelais stillgelegt werden.
Zusammenfassung
Prinzipiell ist das Laden der Lifepo4 Batterie mit der Lichtmaschine möglich.
Es muss nur die Nennleistung doppelt so hoch sein, als bei der Lifepo4 oder sie muss eine Strombegrenzungsvorrichtung besitzen.
Ansonsten kann die Lichtmaschine beschädigt werden.
Fährst du ein Wohnmobil ab der Euro 5-Norm, empfiehlt sich unbedingt ein Ladebooster. Denn dieser regelt die Stromzufuhr.
Denn für eine Lifepo4 Batterie bietet die Lichtmaschine nicht die richtige Spannung und keine passende Ladekurve.
Also du siehst, es muss einiges beachtet werden, damit die Lifepo4 ein langes Leben behält.
Ich hoffe, ich konnte dir mit unserem Beitrag Lifepo4 mit Lichtmaschine laden, weiterhelfen und bedanke mich für deinen Besuch auf CAMPERWELTEN.
Titelfoto: Lichtmaschin & Lifepo4 Batterie (Quelle: victronenergy.com)