„Standby-Charger“ und LiFe(Y)PO4 — geht das?

Nachdem sich letzten Winter trotz neuer Starterbatterie (Blei-Säure wartungsfrei) wiederholt das Starten des WoMos als etwas zögerlich dargestellt hatte, machte ich mir Gedanken, wie ich die Fahrzeugbatterie besser startfähig erhalten könnte, vor allem bei mehreren Tagen ohne Fahrbetrieb und im Winter. Dazu forschte ich nach den Ursachen der übermäßigen Entladung und sann auf Abhilfe auch ohne Landstromunterstützung.  

Als relativ große Verbraucher an der Starterbatterie stellten sich die Webasto Diesel-Standheizung sowie das Camos Rundum-Kamera-System heraus. Ich hatte damals vor der Installation versäumt, die Monteure zu bitten, den Stromanschluss nicht wie gewohnt an der Fahrzeugbatterie vorzunehmen, sondern an der Versorgungsbatterie, die über wesentlich mehr Kapazität verfügt und zudem nicht den Motor starten muss. Jetzt umzuverkabeln wäre wegen der Einbausituation relativ aufwändig.

Eine alternative Problemlösung stellt das alsbaldige Nachladen der Starterbatterie dar. Bei laufendem Motor geschieht das über die Lichtmaschine, bei Landstromanschluss über das serienmäßige Automatik-Netzladegerät. Beide laden mit etwa 14,4 V, bzw. 13,8 V (Erhaltungsladung).

Was aber bei stehendem WoMo ohne Landstromanschluss? Wenn da häufig die Dieselzusatzheizung aktiviert wird, dauert es je nach Ladezustand der Starterbatterie nur Stunden, allenfalls Tage, bis das Anlassen des Motors zum Glücksspiel wird, vor allem eben bei Kälte. Gerade da läuft aber auch die Dieselheizung öfter. Folglich unterschreitet die Starterbatterie die für erfolgreiches Anlassen erforderliche Spannung. Ein Teufelskreis?

Ein Problemlösungsbeitrag, der aber nur an hellen Tagen funktioniert, ist mein Votronic Solarladeregler mit Rücklade-Anschluss für die Starterbatterie. Wenn die Solarmodule jedoch wenig Energie liefern, kommt kaum etwas bei der Fahrzeugbatterie an. Und im günstigen Fall auch höchstens 1 A!

Da fiel mir der StandbyCharger von VOTRONIC mit bis zu 3 A Ladestrom ein, den ich jahrelang in Verbindung mit der damaligen AGM-Batterie erfolgreich verwendet hatte. Als ich auf LiFeYPO4 umrüstete, entfernte ich das Gerät, weil es in der Bedienungsanleitung u. a. heißt:


Der VOTRONIC StandBy-Charger dient zur automatischen Nachladung und Ladeerhaltung der Starterbatterie in Fahrzeugen mit zwei Batteriekreisen. Er wird zwischen Versorgungs- bzw. Aufbaubatterie und Starterbatterie gesetzt.

  • Es ist ausschließlich der Betrieb mit 2 gleichen Batterie-Nennspannungen 12 V / 12 V bzw. 24 V / 24 V zulässig, gemischter Betrieb 12 V und 24 V ist nicht erlaubt.

  • Das Gerät ist ausschließlich für die Benutzung mit Blei-Batterien geeignet (Säure- / Gel- / AGM- Technologie), nicht für die Kombination LiFePO4- und Blei- (Starter-) Batterien. …“


Mir war nicht plausibel, warum das so sein sollte. Ich fragte deshalb bei verschiedenen Fachhändlern nach, die, bis auf AMUMOT, ohne nähere Begründung von der Installation des Gerätes in Verbindung mit Lithiumbatterien abrieten und sich auf den diesbezüglichen Hinweis des Herstellers beriefen. Eine technische Erklärung lieferte wie gesagt keiner. Das sei halt so, wenn es der Hersteller schreibe.

André Bonsch von AMUMOT hatte dagegen keine Bedenken und berichtete von mehreren Kunden, die mit der Lithium-Bordbatterie über den Standby-Charger die Blei-Starterbatterie mit Erfolg fit und startfähig halten. Probleme seien nicht bekannt.

Vorsorglich fragte ich auch noch beim Hersteller nach. Vom Technischen Support von VOTRONIC erhielt ich folgende Antwort:

„Möglich“ ist die Nutzung des StandBy-Chargers an einer LiFePO4-Batterie durchaus. Letzten Endes handelt es sich dabei ja auch um eine Spannungsquelle, so wie auch jeder angeschlossene Blei-Batterie-Typ.

Dennoch, aufgrund der speziellen Gegebenheiten und Eigenschaften einer LiFePO4-Batterie mit BMS in Bezug auf deren Entlade-Verhalten (z.B. lange anhaltendes Spannungsniveau) kann es in Verbindung mit dem StandBy-Charger nach Deaktivierung der externen Ladequelle (z.B. Landstrom) zu einer ungewollt tiefen Entladung der BordBatterie kommen, was bei Blei-Batterien (AGM1 , AGM2 , GEL, Blei-Säure-Nassbatterien) nicht der Fall ist. Aus diesem Grund ist von der Nutzung an einer LifePO4-Batterie abzuraten.

Eine Lösungsmöglichkeit wäre die Nutzung einer Rückladefunktion eines Ladegerätes, z.B. eines Solar-Reglers oder Ladewandlers, da hier die Regelung nicht ausschließlich vom Spannungsniveau abhängig ist, sondern Prozessor-unterstützt abläuft.“

Ich interpretiere das so: Ich kann meinen StandbyCharger, den ich aufgehoben hatte, wieder verwenden, muss aber durch Überwachung dafür sorgen, dass es nicht zu einer ungewollt tiefen Entladung der Lithiumbatterie kommt. Auch beobachte ich das Spannungsniveau der Starterbatterie, um eine Überladung auszuschließen. Außerdem installiere ich einen Schalter, über den der Standby-Charger erforderlichenfalls deaktiviert werden kann.

Die Rückladefunktion des Solarladereglers (bis zu 1 A) ist zusätzlich aktiv, sofern der Solarertrag ausreicht. Theoretisch sind also auch ohne Landstromanschluss bis zu 4 A Ladestrom für die Starterbatterie möglich.

Ich hoffe, dass auf diese Weise mit dem StandbyCharger die Startfähigkeit der Blei-Säure-Fahrzeugbatterie im kommenenden Winter auch bei häufigem Standheizungsbetrieb und ohne Landstrom kein Thema mehr sein wird.

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An der Kleiderschrankrückwand ist bei mir Einiges an (Elektro-)Technik gut zugänglich hinter einer luftdurchlässigen Matte versteckt.
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Auch den Standby-Charger habe ich dort montiert (auf dem Foto links oben). In der Mitte der EBL, darüber die Nagetierabwehrelektronik, rechts das 40 A Sterling Netzladegerät ProCharge Ultra und darunter der Votronic Solarladeregler mit Starterbatterieausgang. Der Platz zwischen Standby-Charger und Marder-Frei ist für den neuen 30 A Ladebooster von Votronic reserviert (s. Foto unten).

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UPDATE vom 20. Oktober, 10.00 Uhr:

Heute habe ich gegen 10.00 Uhr mal die Daten der beiden Batterien, also Bord- und Starterbatterie am Batteriecomputer abgelesen, nachdem der Standby-Charger seit zwei Tagen ständig angeschlossen und naturgemäß über Nacht keine Ladung erfolgt war (Landstrom oder Solar).

Wurde die Bordbatterie zu stark entladen? Besteht für die Starterbatterie Überladungsgefahr?

Bordbatterie (LiFeYPO4):

  • Ladezustand: 175 Ah (von 200 Ah), 25 Ah Verbrauch über Nacht hauptsächlich durch Kompressorkühlgeräte
  • Spannung: 13,5 V
  • Ladestrom am Lithium-Batterie-Eingang, bzw. Mess-Shunt: ca. 1 A (durch Solarertrag, nach Abzug der aktiven Verbraucher wie Kühlgeräte, Ladegeräte, Standby-Charger)
  • Witterung: Hochnebel, keine Sonne, 14°C

Starterbatterie (Blei-Säure):

  • Ladezustand: nicht exakt feststellbar, nur über Spannungsniveau abschätzbar (s. Tabelle unten)
  • Spannung: 12,9 V (bei angeschlossenem Standby-Charger)
  • Ladestrom über Standby-Charger: nicht feststellbar

Ladezustandsbeurteilung nach Batteriespannung:

Akku-Spannung laut Bordcomputer Ungefährer Ladezustand Bleiakku
>12,8 V voll geladen
ca. 12,6 V normal geladen (70 %)
ca. 12,4 V schwach geladen (50 %)
ca. 12 V normal entladen (20 %)
<11,8 V ent- und tiefentladen (0 %)

Die zwei Stunden nach Beendigung des Ladeprozesses gemessene Ruhespannung (ohne Last) sollte beim vollgeladenen Akku 12,65 V betragen und nicht über längere Zeit unter 12,6 V abfallen. Das war vor Einsatz des Standby-Laders leider immer wieder der Fall. Ich hoffe, dass die Nassbatterie noch keinen Schaden davongetragen hat.

Vorläufiges Fazit:

  1. Eine übermäßige ungewollte Entladung der LiFeYPO4-Bordbatterie scheint nicht stattzufinden. Ich werde das per Batteriecomputer weiter im Auge behalten. Künftig kann ich das per VOTRONIC Energy Monitor (via Bluetooth-Connector) auch bequem mit dem iPhone tun.
  2. Die gemessene Starterbatteriespannung bewegt sich mit 12,9 V bei aktivem SB-Charger sowohl unterhalb der Lichtmaschinen-Spannung von 14 V als auch einer „Gasungsspannung“ bei Nassbatterien von mehr als 14,4 V. Bei Dauerladung sollten etwa 13,8 V nicht überschritten werden. Da dürften die heute gemessenen 13,9 V unkritisch sein. Eine Überladung der Starterbatterie mittels Standby-Charger dürfte somit bei mir unwahrscheinlich sein, zumal der Ladestrom relativ niedrig ist.
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NEU: Energy Monitor über Bluetooth-Connector

UPDATE, 20. Oktober, 14.30 Uhr:

  • Witterung: stark bewölkt (Hochnebel), aber relativ hell, 16,4°C
  • Spannung Bordbatterie: 14,1 V, Ladezustand 100%
  • Spannung Starterbatterie: 13,6 V (somit noch unter empfohlener Spannung für Dauerladung)
  • Gesamtsolarladestrom: 3,7 A (abgeregelt, da Bordbatterie voll, fallende Tendenz), davon
    • LiFeYPO4-Ladung: ca. 1,7 A
    • Rückladefunktion zur Starterbatterie: ca. 1,0 A
    • abgezweigt für Standby-Charger: ca. 1,0 A
    • Daraus resultiert ein Ladestrom von insgesamt ca. 2 A für die Starterbatterie.

Die Eingangsfrage im Beitragstitel „Standby-Charger und LiFeYPO4 — geht das?“ möchte ich deshalb mit einem deutlichen „JA“ beantworten und hinzufügen, „wenn man den Ladezustand der Lithium-Bordbatterie im Auge behält.“ Das wird künftig durch die App Energy Monitor auch aus der Distanz möglich und damit wesentlich erleichtert.

17 Gedanken zu “„Standby-Charger“ und LiFe(Y)PO4 — geht das?

  1. Super interessant hier…vielleicht eine kleine Anregung, die es zu diskutieren lohnt.
    Warum nicht den Standycharger an einen möglichst unbelasteten und zur Verfügung stehenden abgesicherten Ausgang des EBL anschließen? So würde der Standbycharger nur funktionieren wenn der EBL eingeschaltet ist. Mir ist zwar klar dass dann die Funktion nicht gegeben ist wenn das Wohnmobil irgendwo eine längere Zeit steht, zumindest wäre damit ausgeschlossen das die Lithium Batterieschaden nehmen könnte, weil sie eventuell durch eine defekte Starterbatterie zu sehr entladen wird. Moderne Lithium Batterien mit einem integrierten BMS verfügen jedoch über eine automatische Abschaltung bevor sie einen Schaden nehmen können. Um wirklich auf Nummer sicher zu gehen, scheint mir der Anschluss an einen abgesicherten Ausgang des EBl (es werden ja maximal 3 A benötigt) eine sinnige Sache.

    1. Hallo Günther,
      danke für die Anregung! Gewiss auch eine Möglichkeit, den Standby-Charger anzuschließen! In meinem speziellen Fall geht es allerdings darum, während Standzeiten, einer Entleerung der Startbatterie durch angeschlossene Verbraucher, wie z. B. Standheizung oder Rundumkamerasystem u. a., entgegenzuwirken. Wie du richtig schreibst, ist die LiFeYPO4-Batterie ohnehin durch‘s BMS gut abgesichert und wird zudem von mir über den Batteriecomputer kontrolliert.
      Beste Grüße
      Werner

  2. Ja, ich habe auch einen Booster mit EBL und dachte mir, dass das dort doch gehen müsste ohne langes Kabelziehen!
    Danke, hat mir sehr geholfen!!

    1. Hallo, Volker,
      über den prinzipiellen Anschluss und die Funktion des Gerätes wirst du ja in der VOTRONIC-Anleitung gelesen haben:

      Anschluss:
       Das Gerät wird einfach an den Pluspolen (+) von Bord- und Starterbatterie angeschlossen.
       Die Anschlusskabel sollten einen Querschnitt von 1,5 mm2 bis 2,5 mm2 aufweisen und gegen Überlastung durch
      Kurzschluss (Kabelbrand) abgesichert sein, z.B. Sicherung 10 A.
       Die Minusanschlüsse (-) der Batterien müssen miteinander verbunden sein, d.h. auf „KFZ-Masse“ liegen.
       Damit ist der StandBy-Charger betriebsbereit.

      Funktion:
      Wird die Bord-/Versorgungs-Batterie über ein Netz-Ladegerät, Solar-Anlage, Wind- oder Benzingenerator geladen, so wird die Starterbatterie mit max. 3 A (24 V: max. 2 A) mit geladen. Die Ladeerhaltung arbeitet automatisch und ist durch eine erhöhte Spannungslage der Starterbatterie erkennbar. Bei unbelasteten Batterien ist dabei die Spannung der Startbatterie um 0,7 V niedriger als die der Bordbatterie. Eine Ladeüberwachung ist nicht erforderlich.

      Der Einfachheit halber habe ich dementsprechend im EBL Bordbatterie-Pluspol mit Starterbatterie-Pluspol über den Standby-Charger verbunden. Funktioniert!

      Gruß
      Werner

  3. Danke für den tollen Beitrag.
    Kleiner Hinweis:
    Wenn du den Votronic Lade-Booster einbaust, kannst du den SB-Charger wieder ausbauen.
    Der Ladebooster kann auch die Starterbatterie zurück laden wenn der Motor aus ist.

  4. Hallo zusammen und vielen Dank für den tollen Blog.

    Ich habe gerade eine ähnliche Installation in meinem wohnmobil seit neuesten.
    Dabei hab ich mich gefragt, kann den etwas mit der starter Batterie passieren wenn diese durch die lifepo4 ständig geladen wird obwohl sie bereits voll ist?
    Besteht da sogar eine Brand Gefahr? Sorry, ich bin noch ein neuling in der Materie.
    Vielen Dank

    1. Nein, nach Auskunft von VOTRONIC kann über den Standby-Charger die Starterbatterie nicht überladen werden. Allerdings könnte theoretisch die Lithiumbatterie entladen werden. In der Praxis habe ich diesbezüglich jedoch noch keine Probleme festgestellt. Ab und zu kontrolliere ich vorsorglich die Messwerte.

  5. Hallo,

    ein Anmerkung zur „Rückladung“ der Starterbatterie über den Solarregler. Der Ausgang für die 2 Batterie liefert nur 12 Volt abgeregelt auf 1A bei MPPT bzw. 0,8 PWM (SR Servie von Voltronic), hilft also nur bei tiefenentladener Starterbatterie um ein Starten wieder zu ermöglichen. Wenn die Verbraucher an der Starterbatterie mehr als das ziehen funktioniert es natürlich nicht. Und, es dauert natürlich, aber es geht. Selbst „getestet“ 😉

    Gruß Andi

  6. top beitrag. hat mir sehr geholfen. verstehe die bedenken von votronic auch nicht so recht. hab nämlich nen victron mppt solarcharger an einer lifepo-batterie. der charger hat keinen separaten starterbatterie-ladeausgang. somit ist der standby charger hilfreich. und über den einbau eines schalters habe ich auch nachgedacht. hat allerdings zwei nachteile: 1. kann man vergessen. 2. bei verkauf des fahrzeuges bekommt man das niemals einem „normalo“-köufer erklärt.

    1. Da dürftest du Recht haben. Allerdings stellt dieser Schalter wohl das geringste Problem bei nachträglich technisch hochgerüsteten WoMos dar. Am besten, man verkauft sie nicht. So wie ich! 😉

      1. Auch ich habe bei mir mittlerweile den Standby-Charger verbaut und kann, eine regelmäßige Überwachung der LiFePo vorausgesetzt, keine Probleme erkennen. Allerdings habe ich zusätzlich noch eine Zeitschaltuhr dazwischen gebaut, statt eines Schalters. So wird 1x / Woche die Starterbatterie für 24 Stunden nachgeladen. Funktioniert bislang prima!
        LG
        Steve

  7. Optimierbar wäre so eine Nutzung evtl. noch mit einem V-Guard II. Mit diesem kann man dann spannungsgesteuert den Standbycharger ein- oder ausschalten.
    Ich selbst habe gleiches Problem, wie der Verfasser allerdings mit dem Nachteil, dass das Womo leider in einem dunklen Schuppen und noch dazu außerhalb einer Überwachung liegt.
    Ich muss da mal drüber nachdenken…

    1. Ich habe die Überwachung mit einem alten Handy realisiert. Dieses schickt mir alle paar Stunden ein Foto von dem Batteriecomputer. Damit weiß ich immer wie voll die Li-Ionen Batterie gerade ist.
      Das Handy ist mit einer kostenlosen SIM-Karte von Netzclub ausgestattet.
      Die App „Tasker“ macht das Foto und schickt mir dieses per Email.
      Funktioniert bisher gut. Nachteil ist allerdings, dass das Handy natürlich auch Strom benötigt und an der Aufbau-Batterie per USB hängt…
      Grüße
      Philipp

      1. Eine derart intensive Überwachungsnotwendigkeit habe ich bei Einsatz des Standby-Chargers noch nicht festgestellt. Ich kontrolliere halt etwa wöchentlich.
        Steht allerdings das WoMo nicht in Reichweite zur Wohnung, ist deine Lösung gewiss hilfreich.

        Werner

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