Guter Akku für Elektromotor gesucht?
LiFePo4 (LFP) Akkus sind u.a. perfekt für den Betrieb eines Elektromotors am Angelboot. Keine Wunder also, dass Akkuhersteller diese Zielgruppe im Auge haben. So hat Power Queen, seit kurzem einen 12V/100Ah Akku für Trolling-Motoren im Angebot. Es hat uns neugierig gemacht, ob das lediglich ein Marketing Gag ist oder ob es spezielle Features gibt, die dem vorgesehenen Einsatzzweck dienlich sein können. Also haben wir diesen Akku für Elektromotoren getestet. Dies mit erstaunlichen Resultaten, die in einigen Punkten so gar nicht in die bisherigen Messparameter passen wollen.
LFT Akkus wie unser 12 V Testmodell haben vollgeladen üblicherweise eine Leerlaufspannung (ohne angeschlossenen Verbraucher) zwischen 13,3 V und 13,6 V. Die Spannung stellt sich nach relativ kurzer Zeit ein, nachdem der Ladevorgang mit einer Schlussspannung von 14,4 V (14,2 V ‑14,6 V) beendet wurde. Abgesehen von der angesprochenen Vollladung ist für LFT Akkus wichtig, dass eine beliebige aktuelle Spannungsanzeige keine verlässliche Größe für den jeweiligen Ladezustand des Stromspeichers ist, da im LFT Bereich schon sehr kleine Differenzen von nur 0,1 V große Kapazitätsunterschiede bedeuten können. Letztlich spielt sich ja die gesamte Akkukapazität auf einem kleinen Spannungsbereich von nur 0,5 V ab.
Akku Beispiel
Eine Leerlaufspannung von 13,3 V eines vollgeladenen Akkus (100 %) fällt bei einem angeschlossenen Verbraucher sofort ab auf rund 13 V. Diese Spannung unter Last ändert sich im Laufe des Betriebs nur in sehr kleinen Intervallen von 0,01 V bis zum Leerstand (15%), der etwa bei 12,5 V eingetreten ist. Nimmt man jetzt den Verbraucher ab, so klettert die Spannung wieder nach oben zu einer Leerlaufspannung von ca. 12,9 V.
Dieser Wert bedeutet speziell für diesen Elektromotor-Akku: er hat eine Restkapazität von 15 %, ist aber so nicht automatisch auf andere Akku Modelle übertragbar. Merken wir uns die angesprochenen Werte, die bei allen bisher von mir gesichteten Akkus mit minimalen Abweichungen für alle Modelle zutrafen. Folgende Werte werden im Testverlauf dieses Akkus noch interessant werden.
Leerlaufspannung bei Vollladung: 13,3–13,6 V
Leerlaufspannung nach Entladung (15%) : 12,9 V
Das Produktvideo zum getesteten Akku
Akku im Test: Power Queen Trolling-Motor 12V 100Ah
Diese Elektro Batterie entspricht in den Maßen und den eingesetzten prismatischen Zellen der BIG BOX unseres vorhergehenden Testberichtes. Der Hersteller hat lediglich das BMS geändert und den Akkuaufkleber mit „Trolling Motor“ versehen. Das jetzt verwendete BMS soll den Akku kältetauglicher machen, im Wesentlichen den Akku vor Schäden beim Laden (< 0°) und im Gebrauch (< ‑20 °) durch Abschalten schützen und den Betrieb automatisch wieder aufnehmen, wenn die Bedingungen sich geändert haben.
Damit entfällt das leidige Problem, das BMS nach der Abschaltungen wieder aktiv aktivieren zu müssen z.B. mit einem entsprechenden Ladegerät. Inwieweit dieses sicher begrüßenswerte Feature den Akku für den Elektromotoren Einsatz bevorzugt qualifiziert, kann jeder selbst entscheiden.
Die Voraussetzungen sind mit dem Nässeschutz IP65 des Gehäuses, der Feuchtigkeitsbeständigkeit des BMS und seiner dauerhaft höheren Stromaufnahmefähigkeit gegeben. Zudem werden lt. Hersteller GRADE A Zellen eingesetzt. Das verspricht eine gute Anpassung untereinander, hohe Ladefähigkeit, lange Lebensdauer (4000 Zyklen bei 100%). Sowie einen langen Atem bei der Versorgung des jeweiligen E‑Motors. Soweit die Versprechen des Herstellers, ob sie umgesetzt werden können, wird das Fazit am Ende des Beitrags zeigen.
Die technischen Daten des Akkus für Elektromotoren
Die Testparameter beim Akku Test
Wir gehen bei diesem Akku für Elektromotor Test analog zu unserem Beitrag „Power Queen Akkus im Test“ vor. Wir prüfen den gesamten Lade- und Entladeprozess der Batterie, messen alle Parameter permanent durch und zeichnen das Ganze mit Hilfe von Messgeräten und passenden Programm Tools auf einem Computer auf. Alle Daten geben uns verlässliche Kriterien, die Leistungsfähigkeit und Qualität der Batterie einzuschätzen und eine wahrscheinliche Prognose für das Langzeitverhalten des Akkus abzugeben. Gehen wir es an.
Akku für Elektromotor — Der Ladevorgang
Die erste Messung zeigt eine Leerlaufspannung von 13,14 V an. Üblicherweise werden die LFT Akkus zu 50 % — 60 % geladen versandt, insofern können wir auch hier in etwa davon ausgehen. Die Ladung erfolgte nach Anpassung der Akkutemperatur auf Raumniveau mit einem Power Queen 14,6 V/20 A Ladegerät und dauerte 2 h 12 min, das ist weniger als die Hälfte der Zeit einer typischen Vollladung. Im Laufe des Testes haben wir mehrere Ladevorgänge durchgeführt. Zwei von 12,5 V aus (leerer Akku) und einmal von 12,7 V aus. Alle Ladeprozesse zeigten ein sehr ähnliches Bild, so dass wir exemplarisch hier einen Vollladevorgang vorstellen.
Wie aus der Grafik zu sehen ist, startet der Ladevorgang beim Power Queen Trolling Motor Akku bei einer Leerlaufspannung von 12,9 V, das sind unter Last 12,5 V, wo der Entladevorgang ausgeschaltet wurde. Zwei interessante Bereiche im Ladeverlauf sind auszumachen. Zunächst geht es zügig aufwärts bis ca. 13,4 V, dann braucht es länger bis 13,5 V erreicht sind. Danach zieht der Ladevorgang etwas an bei 13,52 V und verläuft danach stetig langsam steigend (Idealfall) bis 13,7 V.
Von da ab geht es sehr schnell bis zum Abschalten bei 14,4 V (Ladeschlussspannung). Die Leerlaufspannung fällt dann ab und ist stabil, nach 12 h festgestellt, bei 12,9 V bzw. 12,92 V. Das hat uns schon nach dem ersten Ladeprozess verwundert, als sich die Leerlaufspannung nach einer vollständigen Aufladung doch deutlich von den bisher üblichen Werten 13,3 – 13,6 V abhebt.
Noch verwunderlicher: Die Leerlaufspannung bei Vollladung und die Leerlaufspannung nach dem Entladevorgang bis 12,5V (unter Last) sind beide gleich: 12,9 V (!). Nun, zunächst haben wir nicht nach Erklärungen für dieses Phänomen gesucht, sondern zwei weitere Messinstrumente bemüht, um eventuelle Defekte bei der Messung auszuschließen. Auch hier wurde übereinstimmend 12,9 V angezeigt.
Der Entladevorgang des Akkus für Elektromotoren
Gespannt waren wir jetzt aber auf den Entladevorgang, der Aufschluss darüber geben sollte, ob evtl. ein Hardwaredefekt bei unserem Akku vorliegt. Dazu haben wir wie beim ersten Test unseren Verbraucher, einen ca. 400W starken Heizstrahler über einen Stromwandler (Inverter 12V auf 230 V) angeschlossen und den Entladevorgang (34,5 A Entladestrom) gestartet. Im ersten Test hatten wir für diesen Verbraucher eine theoretische Laufzeit von 2 h 20 min errechnet, die auch hier als Grundlage für den Leistungstest dient.
In zwei Durchgängen haben wir bis zur Abschaltung bei 12,5 V die Laufzeiten ermittelt, um sicher zu gehen, dass die Aussagen reproduzierbar sind. In beiden Fällen lagen wir mit 2 h 41 Minuten und 2 h 42 min deutlich über unserem errechneten Wert von 2 h 20 min. Das sind rund 15 % mehr an Akkukapazität als angegeben. Vor einem dritten Entladevorgang haben wir den Akku nach der Vollladung mit dem Power Queen Lader noch 30 Minuten mit unserem Impulslader zum Zellausgleich bearbeitet. Danach konnten wir keine wesentliche Laufzeitverlängerung ausmachen. Wir können demnach davon ausgehen, dass die Zellen ganz gut untereinander angeglichen sind.
Wie sind diese Ergebnisse des Akku Tests einzuordnen?
Nun gut, wir haben eine seltsame Leerlaufspannung nach Vollladung, die wir als Leerlaufwert auch nach dem Entladevorgang wiederfinden. Außerdem starten wir beim Entladen mit einer deutlich höheren Spannung als der Leerlaufspannung. Das hat es bisher noch nicht gegeben. Hätten wir 13,14 V als Leerlaufspannung gehabt, wie es sich beim Zuschalten des Verbrauchers einstellt, die sich unter Last dann auf 12,98 V reduziert, wäre alles bestens gewesen und wir hätten das Thema überhaupt nicht diskutieren müssen.
Der zweite Punkt, der auffällig ist, ist die extrem kurze Ladezeit zwischen 13,7 V und 14,4 V Ladeschlussspannung. Auch dies ist atypisch im Vergleich zur BIG BOX und dem Mini Schwestermodell aus dem ersten Test. Auf der anderen Seite haben wir Laufzeiten im Entladeprozess, die zeigen, dass die angegebene Akku Kapazität von 100 Ah um rund 15 % übertroffen wird. Für den Verbraucher bzw. Käufer zählt nur letzteres. Niemand der diesen Akku einsetzt, wird die Leerlaufspannungen messen und Vergleiche ziehen. Es zählt lediglich die verfügbare Leistung und die ist nicht von schlechten Eltern.
Trotzdem haben wir natürlich Überlegungen angestellt und nach Erklärungen gesucht, warum die Leerlaufspannung voll und entladen sich nicht unterscheidet und die Akkuspannung bei Entladen erst einmal steigt. Da die Zellen scheinbar in Ordnung sind, liegt der schwarze Peter wohl beim BMS, das noch nicht so ganz ausgereift scheint.
Dem Einsatzzweck tut das keinen Abbruch, da die Leistung erbracht wird. Aber auch Nichtperfektionisten wollen Ordnung haben und da sollte sich die Leerlaufspannung richtig einstellen und der Ladeverlauf in der Endphase der üblichen Norm entsprechen, es sei denn wir haben es hier mit einer anderen Zellenart zu tun, die ihre Speicherbereiche mit anderen Schwerpunkten definiert, d.h. bereits bei einer Zellspannung von 3,25 V die Vollladung erreicht hat.
Unser Fazit zum Akku für Elektromotor Test
LFP Akkus sind effizient in der Energieausbeute, unkompliziert und sicher im praktischen Gebrauch. Sie haben mit mehreren Tausend Ladezyklen ein langes Akku Leben vor sich. Unser Testkandidat Power Queen Trolling Motor 12V/100Ah macht da keine Ausnahme. Die Akkukapazität wurde im Test um rund 15 % übertroffen, das ist ein guter Wert.
Bei den Messwerten hat unser Kandidat seine Eigenheiten mit ungewöhnlicher Leerlaufspannung nach Vollladung, Spannungsanstiegen beim Entladevorgang, minimalem Kapazitätsaufbau ab 13,7 V und einer Leerlaufspannung beim leeren Akku, die den gleichen Wert wie bei Vollladung aufweist. Das ist ungewöhnlich, muss aber augenscheinlich dem neuen BMS zugeschrieben werden, als die Kapazitätsleistung des Kraftpaketes
stimmig ist.
Im Ladevorgang ist zwar eine Delle im Kurvenverlauf ab 13,4 V zu sehen, die einen gleichmäßigen Kurvenverlauf, wie wir ihn beim ersten Test beim Mini Modell gesehen haben, stört. Das ist aber nicht anormal und findet sich auch im Ladevorgang des BIG Box Modells wieder, wobei deutliche Unterschiede im Ladeverhalten ab 13,7 V sichtbar sind. Beim Entladeprozess gibt es bis auf den anfänglichen Spannungsanstieg keine Auffälligkeiten.
Der Akku bleibt in der 12,98 V Anfangsspannung lange Zeit unverändert. Bei einer Gesamtlaufzeit von 2 h 43 min zeigt sich für rund 2 h ein gewünschter flacher Kurvenverlauf, der erst in der Restzeit stärker abfällt. Zum Schluss geht es ab 12,6 V dann naturgemäß sehr schnell, da die Akku Kapazität fast ausgeschöpft ist.
Den Akku für Elektromotoren Power Queen kaufen?
Wenn wir außer den Laufzeiten im Test nichts gemessen hätten, wäre alles in bester Ordnung. Einer Kaufempfehlung stünde nichts im Wege. Bis auf die Ungereimtheiten in der Spannungsmessung und dem Ladeverhalten, die als Wermutstropfen nicht wegzudiskutieren sind, passt der Akku für die intendierten Einsatzbereiche aber gut.
Zum Laden ist ein 20 A Gerät zu empfehlen, da sich die Ladezeiten mit 5 h und 45 min in einem vernünftigen Rahmen halten, ohne den Akku zu stark zu belasten. Bei einem Straßenpreis von circa 300,- € erhält man mit diesem Elektromotor-Akku ebenso einen ordentlichen Gegenwert, wie wir ihn bei den beiden anderen 100 Ah Modellen des ersten Testes bereits festgestellt haben.
Den aktuellen Preis und weitere Infos zum getesteten Akku, findet Ihr direkt unter diesem Link beim Hersteller Power Queen. Mit dem Code “dichtamfisch” spart ihr bei allen Power Queen Produkten 5%.
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Gerd, der Autor dieses Artikels, bietet eine unabhängige, ehrliche, nicht verkaufsorientierte individuelle Beratung rund um das Thema Technik für Angler (Echolote, Plotter, E‑Motoren, Energieversorgung etc.):
