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Power Queen LiFePO4 12V 100Ah Akkus im Test

Power Queen12V/100Ah BIG BOX vs. MINI

Allen infla­tio­nä­ren Unken­ru­fen zum Trotz ist die Lithi­um Akku Tech­nik preis­wert gewor­den. Zumin­dest trifft das für vie­le LifePO4 Akkus von chi­ne­si­schen Direkt­an­bie­tern, wie der Mar­ke Power Queen zu, die mit Macht auf den ame­ri­ka­ni­schen und euro­päi­schen Markt drän­gen. Auf­fäl­lig dabei: es wird fast aus­schließ­lich die Lithi­um Eisen Phos­phat Tech­nik (LiFePO4 oder auch LEP oder LFP) prä­fe­riert. Natür­lich macht das Sinn und ist auch gut so. Dazu gleich mehr.

Testbericht: Powerqueen Lifepo4 12V 100Ah Akkus
Die bei­den Test­kan­di­da­ten die­ser Leis­tungs­klas­se sind bes­te Part­ner für den eMo­tor Ein­satz am Angelboot.

Was ist nun dran an den Bil­lig­hei­mern auf dem Akku­markt? Genü­gen sie den grund­le­gen­den Anfor­de­run­gen oder ist eher Abstand ange­zeigt? Das woll­ten wir genau wis­sen und haben zwei 12V 100 Ah LiFePO4 Power Queen Akkus  vom chi­ne­si­schen Anbie­ter Shen­zhen Lizu T.T.Co., Ltd unter die Lupe genom­men. Beson­ders güns­tig ist der Preis von ca. 300€ pro Stück. Akkus die­ser Grö­ße sind ers­te Wahl zur Ver­sor­gung von eMo­to­ren am Boot, füh­len sich aber auch in Wohn­mo­bi­len oder als Spei­cher für klei­ne Solar­an­la­gen wohl.

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Warum Lithium Eisen Phosphat Technik (LFP, LEP oder LiFePO4) ?

Klä­ren wir zunächst, war­um es die LFP Tech­nik sein soll­te, wenn ein neu­er Akku her muss. Die Ant­wort ist einfach: 

Es gibt kei­ne ver­nünf­ti­ge Alter­na­ti­ve in die­ser Preis­klas­se. Blei­bat­te­rien sind schwer, inef­fi­zi­ent und haben ihren Preis­vor­teil längst ver­spielt. Denn um eine ver­gleich­ba­re Strom­men­ge eines 12 V 100 Ah LFP Akkus in hoch­wer­ti­ger Blei­fas­sung zu erhal­ten, ist min­des­tens ein 150 Ah Modell von­nö­ten, das nicht nur mehr als 40 kg wiegt, son­dern auch noch mit rund 250 € zu Buche schlägt, also kaum noch einen Preis­vor­teil mit­bringt, wenn man die unte­re Preis­klas­se der LFP Model­le dage­gen hält.

Hin­zu kommt, dass Blei Akkus im Zyklen Betrieb nur dann sinn­vol­le Ver­sor­ger sind, wenn ver­gleich­bar klei­ne Strom­men­gen gefor­dert sind. Neh­men wir ein­mal einen 55 lbs Minn Kota Endu­ra C 2 Boots­mo­tor. In der Fahr­stu­fe 5 zieht der Motor ca. 50 A Strom. Unser Lithi­um Akku mit 100Ah wür­de eine Voll­gas Fahrt rund 1.5 h lang erlau­ben und dann noch eine Rest­ka­pa­zi­tät von sagen wir 20 % auf­wei­sen. Ein 100 Ah Blei­ver­tre­ter wäre schon nach rund 50 Minu­ten leer­ge­fegt, wenn er über­haupt so lan­ge durch­hält, da ihm bei die­ser hohen Strom­ent­nah­me nur etwa 50 % sei­ner nomi­nel­len Kapa­zi­tät blei­ben (Peu­kert Effekt). 

Fas­sen wir in der Kür­ze ein­mal alle Vor­tei­le der LiFePo4 Tech­nik stich­punkt­ar­tig zusammen:

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  • Hohe Sicher­heit

Die LFP Tech­nik ist die sichers­te Lithi­um Tech­nik auf dem Markt

  • Gut für die Umwelt

Die­ser Lithi­um Akku Typ ver­wen­det kei­ne Pro­blem­stof­fe wie Kobald, Nickel, Blei und auch kein flüs­si­ges Lithium

  • Hohe Ener­gie­dich­te, kein Ladeverlust

Die Ener­gie­dich­te wird in Wh pro kg gemes­sen. Die liegt bei LFP max. bei 120 Wh/kg, bei Blei AGM max. bei 50 Wh/kg. Wir rech­nen bei LFP des­halb mit dem Fak­tor 2,5 höher. Hin­zu kommt, das LFP Akkus prak­tisch kei­nen Lade­ver­lust haben, d.h. die Ener­gie die in den Akku beim Laden fließt, kann man auch wie­der ent­neh­men. Bei Blei­ak­kus kann der Lade­ver­lust 20 % und mehr betragen.

  • Gerin­ges Gewicht 

LFP Akkus sind erheb­lich leich­ter als ihre Blei­ver­tre­ter. Ver­gleicht man „glei­che Strom­ka­pa­zi­tä­ten sind Gewichts­ein­spa­run­gen bis zu 80% mög­lich. Bei­spiel : Akku MINI 12V/100Ah mit 8,5 kg vs AGM Blei­ak­ku 150 Ah mit 42 kg

  • Kein Kapa­zi­täts­ver­lust 

Bei LFP Akkus tritt prak­tisch kein Kapa­zi­täts­ver­lust auf, wenn der Akku mit hohen Strö­men ent­la­den wird. Die­ser sogen. Peu­kert Effekt ist für alle Blei­ak­kus essentiell.

  • Lebens­dau­er, Zyklenanzahl

Für LFP Akkus kal­ku­liert man mit einer Lebens­dau­er von bis zu 10 Jah­ren und Lade­zy­klen im Inter­vall von meh­re­ren tau­send Lade- und Ent­la­de­vor­gän­gen. Das ent­spricht etwa dem Fak­tor 5 im Ver­gleich zur Blei­tech­nik. War­um LiFePo4 die bes­ten Akkus für uns Ang­ler sind, könnt ihr in unse­rem umfang­rei­chen LiFePo4 Test nachlesen.

Warum haben wir uns gerade Power Queen Akkus ausgesucht?

Vie­le von uns ken­nen das: Bestel­lun­gen im Aus­land, allen vor­an in Chi­na, sind immer mit gewis­sen Ein­schrän­kun­gen und Risi­ken ver­bun­den. Neben lan­gen Lie­fer­zei­ten, machen vor allem die Rück­ga­be­mög­lich­kei­ten und feh­len­de Garan­tie Leis­tung nach euro­päi­schem Rechts­ver­ständ­nis Kopf­schmer­zen. An und ab  kommt auch schon mal gar kei­ne Ware an. 

Gera­de bei höher­prei­si­gen Arti­keln ist eine Bestel­lung immer auch eine Risi­ko­ab­wä­gung. Das wis­sen die Chi­ne­sen auch und ver­su­chen ver­stärkt ihre Markt­prä­senz dem Sicher­heits­be­dürf­nis des Kun­den anzu­pas­sen. Bes­tes Bei­spiel ist der Anbie­ter unse­rer Test Akkus, der sich bis auf den Tele­fon­an­schluss sehr gut auf dem deut­schen Markt adap­tiert hat. Die­ser Umstand macht einen Ein­kauf deut­lich ent­spann­ter. So sieht die Prä­senz von Power Queen aus:

1. Online­shop mit einem brei­ten Ange­bot an LFP Akkus von 12V bis 48V und bis 400Ah Leis­tung. Alle Ange­bo­te sind auch auf den gro­ßen Ver­kaufs­platt­for­men wie Ama­zon und Ebay zu finden. 
2. Alle Arti­kel wer­den aus Deutsch­land in Ein­zel­fäl­len aus dem unga­ri­schen Lager ver­sandt. Lie­fer­zeit 2–4 Tage. Unse­re Order war in zwei Tagen vor Ort. Die Bestel­lung eines Lade­ge­rä­tes bei Ama­zon schon am Folgetag. 
3. Ser­vice­an­fra­gen wer­den prompt beant­wor­tet, bei unse­ren Ver­su­chen wur­de immer auf Deutsch kommuniziert. 
4. Die Pro­duk­te kom­men mit aus­führ­li­cher Doku­men­ta­ti­on in Deutsch und Eng­lisch sowie wich­ti­gen Sicherheitshinweisen. 
5. Eine Tele­fon­num­mer gibt es auch, lei­der mit chi­ne­si­scher (+86) Län­der­vor­wahl, was dar­auf hin­deu­tet, dass die orga­ni­sa­to­ri­sche Abwick­lung nach wie vor in Chi­na durch­ge­führt wird. 
7. 14-tägi­ges Rück­ga­be­recht und Gewähr­leis­tung sind gegeben.

Was macht einen guten LiFePO4 Akku aus?

Um die Qua­li­täts­kri­te­ri­en etwas ein­zu­gren­zen fra­gen wir uns mal, wo bei der Akku Pro­duk­ti­on gespart wer­den kann. Neben dem Gehäu­se haben wir nur zwei Kom­po­nen­ten für die der Rot­stift in Fra­ge kommt: die Bat­te­rie­zel­len (vier Stück an der Zahl pro Akku) und die BMS Pla­ti­ne (Bat­tery Manage­ment System).

Lithi­um Zel­len sind nie zu 100% gleich, son­dern wei­chen mehr oder weni­ger im Ver­hal­ten (laden und ent­la­den) von­ein­an­der ab. Das kann im Akku bei grö­ße­ren Unter­schie­den auf die Dau­er zum Pro­blem wer­den und Akku Kapa­zi­tät kos­ten, wenn beim Lade­vor­gang nicht für Abhil­fe gesorgt wird (Stich­wort: Zell­aus­gleich). Hier kommt dann nor­ma­ler­wei­se das BMS ins Spiel, das am Ende des Lade­pro­zes­ses für die voll­stän­di­ge Ladung der Ein­zel­zel­len sor­gen soll. 

Bei hoch­wer­ti­gen LFP Model­len wer­den des­halb die Akku­zel­len akri­bisch selek­tiert, was rich­tig Geld kos­tet. Beim BMS wird eben­falls auf Funk­ti­on und Qua­li­tät gesetzt. Ein sol­cher Akku kann dann rund das Drei­fa­che unse­rer Test­mo­del­le kos­ten. Bei unse­ren Test­mus­tern kann man auf­grund des nied­ri­gen Prei­ses davon aus­ge­hen, dass die Ein­zel­zel­len ohne Prü­fung so ein­ge­baut wer­den, wie sie vom Band lau­fen und das ver­wen­de­te BMS wird gera­de ein­mal die Min­dest­an­for­de­run­gen an die Schutz­me­cha­nis­men erfül­len aber kei­nen Zell­aus­gleich beim Laden ermöglichen.

Im Ergeb­nis lässt sich das Bil­lig­pro­dukt, zumin­dest im neu­wer­ti­gen Zustand, in der Pra­xis trotz­dem gut ein­set­zen, wenn die Abwei­chun­gen der Ein­zel­zel­len im Rah­men blei­ben, d.h. die Tole­ranz­brei­te in der Pro­duk­ti­on nicht all­zu groß ist

Wie lassen sich Aussagen zur Akkuqualität von Power Queen treffen?

Um nun Aus­sa­gen über unse­re Test­kan­di­da­ten machen zu kön­nen, ana­ly­sie­ren wir ein­mal den Lade­pro­zess der Power Queen Akkus, dar­in spe­zi­ell die Lade­kur­ve und den Ver­lauf des Zell­aus­gleichs zum Ende des Lade­pro­zes­ses. Dazu ver­wen­den wir ein Lade- und Dia­gno­se­ge­rät von Opti­ma­te, das u.a. dif­fe­ren­zier­te Aus­sa­gen zum Akku­ver­hal­ten zulässt. Danach wird geprüft wie gut der Akku die Leer­lauf­span­nung hal­ten kann.

In einem zwei­ten Schritt ver­fol­gen wir mess­tech­nisch den Ent­la­de­pro­zess mit einem Ver­brau­cher und ver­glei­chen die prak­ti­schen Lauf­zei­ten mit den theo­re­tisch mög­li­chen. Hier­an las­sen sich ganz gut Leis­tungs­kri­te­ri­en eines Akkus fest­ma­chen. In der Sum­me der Erkennt­nis­se wird sich danach hof­fent­lich ein belast­ba­res Bild unse­rer Test­kan­di­da­ten ergeben.

Test Duo: Power Queen 12V/100Ah BIG vs. MINI — Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Sowohl die Power Queen Big Box, als auch die MINI Ver­si­on sind 12 V Model­le, die über­ein­stim­mend 100 Ah leis­ten. Da gibt es kei­ne Unter­schie­de. Wohl aber in den Gehäu­se­ma­ßen, dem Gewicht (11 kg vs. 8,5 kg) und der Art der Akku­zel­len (Pris­ma­zel­len vs. Pouchzellen). 
Grund­sätz­lich wer­den in Akkus drei ver­schie­de­ne Zell­ty­pen ver­baut, die alle ihre Vor- und Nach­tei­le haben: Rund‑, Pris­men- und Pouch­zel­len. Die bes­te Ener­gie­dich­te haben Rund- und Pouch­zel­len. Hier wer­den auf­ein­an­der­ge­leg­te Bat­te­rie­schich­ten mit Sepa­ra­to­ren gewi­ckelt (Rund­zel­le) oder als Sand­wich (Pouch­zel­len) eingebracht. 

Unter­schied bei bei­den: fes­tes Metall­ge­häu­se bei den Rund­zel­len, fle­xi­ble­rer Ein­band bei den Pouch­zel­len. Ener­ge­tisch gese­hen ist die Pris­ma­zel­le in der Ener­gie­dich­te schlech­ter auf­ge­stellt, braucht dem­nach bei glei­cher Leis­tung mehr Raum, ist aber sehr robust und lang­le­big und lässt sich durch sei­ne Quad­er­form prak­tisch ohne Leer­raum in ein Gehäu­se eintüten.

Pouch­zel­len sind bau­art­be­dingt das Opti­mum in einem Akku­kon­strukt. Sie fül­len den vor­han­de­nen Raum fast ver­lust­frei aus und erlau­ben bei hoher Ener­gie­dich­te den Bau von klei­ne­ren und leich­te­ren Sys­te­men. Pouch­zel­len sind aller­dings wegen ihrer fle­xi­ble­ren Hül­le weni­ger robust und nei­gen bei Fehl­be­die­nung leich­ter dazu sich auf­zu­blä­hen, was sich eben­falls aus dem Hül­len­kon­strukt ergibt.

Unse­re Test­mus­ter im Überblick: 

Powerqueen big box vs. mini

Auspacken und erste Inaugenscheinnahme von Power Queen MINI und der BIG BOX

Unse­re Test­kan­di­da­ten kamen wohl­ver­packt per Paket­dienst inner­halb von zwei Tagen. Beim Aus­pa­cken stößt man zunächst auf das umfang­rei­che Doku­men­ta­ti­on u.a. in Form einer nett gemach­ten Bro­schü­re (Gebrauchs­an­wei­sung), die wert­vol­le Infor­ma­tio­nen lie­fert. Das ist vor­bild­lich gemacht. Die Akkus selbst sind sau­ber ver­ar­bei­tet, soll­ten nach mei­nem Ver­ständ­nis aber auch die gän­gigs­ten Sicher­heits­hin­wei­se als Auf­kle­ber mit­brin­gen, was nicht der Fall ist. 
Auf­fäl­lig bei bei­den Akkus ist der Grö­ßen­un­ter­schied. Das Pouch­mo­dell mit der Zusatz­be­zeich­nung “Mini” wirkt schon fast ein wenig fili­gran neben dem mas­si­ven Akku­block (“Big Box”) des Schwes­ter­mo­dells. Im wei­te­ren Ver­lauf wer­de ich zur Unter­schei­dung die­se bei­den  Bezeich­nun­gen “Big Box” vs. “Mini” verwenden.

Bringt der Ladevorgang der Akkus erste Erkenntnisse?

Vor­ab zum bes­se­ren Ver­ständ­nis noch ein wenig (mehr) Theo­rie. Unse­re Power Queen Akkus sind aus vier Zel­len mit 3,2 V/100 Ah auf­ge­baut. Ins­ge­samt hat der Akku also 12,8 V und 100 Ah. Um einen sol­chen Akku voll­stän­dig zu laden, sind höher Strö­me als die 12,8 V not­wen­dig. In unse­rem Fall spre­chen wird von der Lade­schluss­span­nung, die bei 14,6 V liegt. Eine voll­ge­la­de­ner LFP Akku pen­delt sich nach Voll­la­dung nach eini­ger Zeit auf eine sta­bi­le Leer­lauf­span­nung (ohne Ver­brau­cher) zwi­schen 13,3 V und 13,6 V ein. Das ent­spricht einer Span­nung von 3,3 V – 3,4 V bei der Einzelzellen.

powerqueen akku test - LiFePO4 Akkus
Der Lade­zy­klus mit dem Opti­ma­te Lader. Mit­tig das Mess­ge­rät, links der Lap­top, der den Lade­vor­gang im 0,5 s Inter­vall auf­zeich­net (zwei Meß­wer­te pro Sekunde).

Zum Laden eines LiFePO4 Modells ver­wen­det man am bes­ten spe­zi­ell ange­passt Lade­ge­rä­te die in zwei Stu­fen den Akku laden. Zuerst mit kon­stan­tem Strom (CC = con­stant cur­rant), dann mit kon­stan­ter Span­nung (CV = con­stant vol­ta­ge). Die ver­wen­de­te Lade­strom­stär­ke ist abhän­gig von der Akku Kapa­zi­tät. Emp­foh­len wird ein Fünf­tel der Akku­leis­tung. Für unse­re Model­le also 0,2 x 100 = 20 A. Das ist ein guter Kom­pro­miss zwi­schen Akku Scho­nung und Lade­zeit. Unse­re 100 Ah Model­le wer­den mit einem sol­chen Lader in gut 5 h kom­plett gefüllt.

Für unse­ren Test stan­den mir ins­ge­samt vier Lade­ge­rä­te zur Ver­fü­gung von denen ich zwei, näm­lich (Power Queen 14,6 V/20 A und Opti­ma­te Lade- und Dia­gno­se­ge­rät 14,4 V/ 10 A, aus Grün­den der Ver­gleich­bar­keit, bei bei­den Akkus ver­wen­det habe. 

Ladedurchgang Power Queen 12 V/100 Ah BIG BOX

Zum Laden wur­de das haus­ei­ge­ne Lade­ge­rät Power Queen14,6V/20A ange­schlos­sen. Der Lade­vor­gang selbst wur­de mit Peak­Tech Mess­ge­rä­ten über­wacht und über das Peak­Tech DMM Tool auf einem Note­book aufgezeichnet.

powerqueen lifepo4 testDer Power Queen Akku selbst hat­te beim Ladestart eine Leer­lauf­span­nung von 13,17 V, die kei­ne genau­en Rück­schlüs­se auf die vor­han­de­ne Akku­ka­pa­zi­tät zulässt. Auf­grund der Gesamt­la­de­dau­er von 2 h 11 Minu­ten kann man davon aus­ge­hen, dass die vor­han­de­ne Kapa­zi­tät bei ca. 50 % ‑60 % lag, das wür­de auch der übli­chen Ein­stel­lung für den Akku­ver­sand entsprechen.

Der Akku wur­de inner­halb der erwähn­ten Frist auf ca. 14,2 Volt hoch­ge­la­den, wobei der Lade­strom kon­ti­nu­ier­lich ab 13,8 V zügig abnahm. Der Lade­vor­gang wur­de vom Lade­ge­rät (viel­leicht auch in Ver­bin­dung mit dem BMS) bei 14,3 Volt been­det. Ein Zell­aus­gleich bei Kon­stant­span­nung zum Ende des Lade­vor­gangs war nicht zu erkennen.

Die Leer­lauf­span­nung wur­de nach 12 h mit 13,37 V fest­ge­stellt, wobei sich die­ser Wert in 24 h nicht mehr ver­än­dert hat, d.h. die Zell­span­nung bleibt stabil.

laden powerqueen lifepo4 big box
Der auf­ge­zeich­ne­te Lade­ver­lauf des BIG BOX Akkus, nicht ganz ide­al anstei­gend, ein durch­schnitt­li­cher Nor­mal­fall bei einem LFP Strom­spei­cher. Dau­er des Lade­vor­gangs mit dem POWER QUEEN Lader 2:11 h.

Der Ver­lauf der Lade­kur­ve ist typisch für einen LFP Akku mit einem schnel­len Anstieg anfäng­lich und einem zügi­gen Anschluss im 14V Bereich. Dazwi­schen ändern sich die Span­nungs­wer­te nur lang­sam, da hier nicht vor­han­de­ne Spei­cher­ka­pa­zi­tät auf­ge­baut wer­den muss. Wenn über­haupt etwas auf­fäl­lig sein soll, so kann man in der Kur­ve auf leich­te Dellen/Buckel ver­wei­sen, die auf­zei­gen, dass der Lade­vor­gang eine gewis­se Zeit bei die­sen Span­nungs­wer­ten sta­gniert. Das ist nicht außer­ge­wöhn­lich und auch kein Anzei­chen einer Anomalie.

Der ergän­zen­de Lade­durch­gang mit dem Opti­ma­te Gerät zeig­te bis ca. 14,2 V ein ver­gleich­ba­res Bild  (s. unten). Gespannt war ich aber auf den wei­te­ren Ver­lauf beim Zell­aus­gleich. Da der Lader nicht auf jede ein­zel­ne Zel­le son­dern nur auf das Gesamt­pa­ket zugrei­fen kann, setzt das Gerät eine sogen. Puls­la­den an, das mit Span­nungs­spit­zen ober- und unter­halb des aktu­el­len Wer­tes arbei­tet. Dabei wird mit klei­nen Strö­men gela­den und mit Null­strom geprüft, wie sta­bil der augen­blick­li­che Span­nungs­wert steht. Durch die­ses Ver­fah­ren wird das Span­nungs­ni­veau ange­gli­chen, d.h. der Lade­zu­stand der Ein­zel­zel­len bes­ser angepasst.

powerqueen big box test
Der Opti­mie­rungs­lauf zum Zell­aus­gleich (Impuls­la­den) mit dem Opti­ma­te Lader. Eine gro­ße Ampli­tu­de mit Impul­sen unter- und ober­halb des 14,2 V Wer­tes wei­sen auf Unter­schie­de der Ein­zel­zel­len hin.

Der vor­lie­gen­de Graph zeigt deut­lich, dass die ver­wen­de­te Ampli­tu­de (max/min Wert) der Span­nungs­spit­zen bei gut einem Volt liegt. Das ist nicht gera­de nied­rig und lässt ver­mu­ten, dass der Akku einen deut­li­chen Zell­aus­gleichs­be­darf hat, den der Lader aber inner­halb einer län­ge­ren Frist befrie­di­gen kann. Das sieht man dar­an, dass er die­sen Opti­mie­rungs­vor­gang nur ein­mal durch­führt und das Gerät nicht mehr in den Lade­mo­dus zurückkehrt.

Inter­es­sant ist aber noch ein ande­rer Wert, der sich aus der Leer­lauf­span­nung ergibt. Waren wird nach dem Lade­durch­gang mit dem Power Queen Lade­ge­rät nach 12 h bei einer Leer­lauf­span­nung von 13,37 V, so steht der 12 Stun­den Wert jetzt bei 13,69 V also deut­lich höher, was auf einen effek­ti­ve­ren Lade­zu­stand schlie­ßen lässt. Ich woll­te dann wis­sen, ob bei der Lade­op­ti­mie­rung noch mehr drin ist und habe manu­ell einen zwei­ten Opti­mie­rungs­lauf durch­ge­führt mit dem erstaun­li­chen Ergeb­nis, dass ich danach eine sta­bi­le Leer­lauf­span­nung von 13,81 V hat­te. Mit einem geeig­ne­ten Lade­ge­rät lässt sich dem­nach ein bes­se­rer Lade­zu­stand und damit auch eine län­ge­re  Lebens­dau­er des Akkus erreichen.

Wie sieht der Zellausgleich bei teuren Marken Akkus aus?

Um den Unter­schied zu einem teu­ren Mar­ken­ak­ku ein­mal zu doku­men­tie­ren, habe ich mit dem Opti­ma­te Lader einen Strom­spei­cher vom deut­schen Anbie­ter Juba­tech zum direk­ten Ver­gleich gela­den. Die Gra­fik zeigt hier, dass die Zel­len weit­aus bes­ser ange­passt sind, da der Lader mit einer klei­nen Ampli­tu­de > 0,3 V arbei­tet und die Anpas­sung rela­tiv schnell erfolgt, wie man an den wach­sen­den Zwi­schen­räu­men zwi­schen den Strom­spit­zen (0,2 V) sehen kann.

 jubatech lifepo4 zellausgleich
So soll­te es idea­ler­wei­se sein: Klei­ne Ampli­tu­de bei den Span­nungs­im­pul­sen (hier 0,2 V), die hier nur ober­halb des inten­dier­ten 14 V Wer­tes ein­ge­setzt wer­den mit einem rela­tiv schnel­len Aus­gleich (wach­sen­der Abstand zwi­schen den Impulsen).

Ladedurchgang Power Queen 12V/100Ah MINI

Power Queen 12V/100Ah MINI

Bei die­sem Akku bin ich ana­log vor­ge­gan­gen. Zuerst eine Voll­la­dung mit dem Power Queen Lader und anschlie­ßend ergän­zend der Zell­aus­gleich mit dem Opti­ma­te Gerät. Der Blick auf den Lade Gra­phen zeigt hier einen Bil­der­buch­ver­lauf, schön gleich­mä­ßig anstei­gend ohne Del­len und Buckel. Bes­ser habe ich einen Lade­ver­lauf auch bei Mar­ken­pro­duk­ten noch nicht gesehen.

Beim Zell­aus­gleichs­la­den zeigt sich dann ein ver­gleich­ba­res Bild zum Vor­gän­ger. Die Impuls­la­dung arbei­tet eben­falls mit einer 1V gro­ßen Ampli­tu­de, d.h. der Zell­zu­stand ist auch bei die­sem Akku ähn­lich gela­gert. Ein Unter­schied besteht aller­dings, den die Gra­fik sicht­bar aus­weist. Das Lade­ge­rät setzt die Impul­se in einem grö­ße­ren Abstand. Hier kann man ver­mu­ten, dass die Sta­bi­li­täts­prü­fung  bei den Pouch Zel­len bes­ser aus­fällt, als es bei den Pris­ma Typen des Schwestermodells.

Inter­es­sant auch hier die Leer­lauf­span­nun­gen. Bei ers­ten Lade­vor­gang mit dem haus­ei­ge­nen Lader waren wir nach 12 h bei 13,4 V. Einen Opti­mie­rungs­lauf habe ich hier auch durch­ge­führt mit dem Ergeb­nis 13,7 V nach 12 h.

powerqueen mini laden
Nicht nur ästhe­tisch schön, ein idea­ler Lade­ver­laufs Graph bei dem MINI Modell.

Bei zwei­ten Opti­mie­rungs­lauf hät­te ich sicher einen ähn­li­chen Wert erzie­len kön­nen wie beim Vor­gän­ger, habe aber den Leer­lauf­wert nach 12 h aus Zeit­grün­den nicht mehr doku­men­tie­ren kön­nen, da ich nach dem Lade­vor­gang, in gerin­gem zeit­li­chen Abstand (30 Minu­ten), den Ent­la­de­pro­zess ein­ge­lei­tet habe, der dann bei 13,97 V startete.

zellausgleich powerqueen mini lifepo4
Auch hier eine rela­tiv gro­ße Impuls Ampli­tu­de aber grö­ße­re Abstän­de zwi­schen den Span­nungs­spit­zen. Das deu­tet auf eine bes­se­re Erhal­tungs­sta­bi­li­tät der Span­nung hin.

Entladevorgang mit höheren Stromstärken

Im letz­ten Kapi­tel schau­en wir uns an, wie der Ent­la­de­vor­gang ver­läuft und wel­che Erkennt­nis­se sich dar­aus ablei­ten lassen.

Zunächst ein­mal das Test­sze­na­rio: Ich ver­wen­de als Ver­brau­cher einen Heiz­strah­ler, der gemes­sen 414 W leis­tet. Das ent­spricht einem Minn Kota Endu­ra C2 40 lbs. Ver­brauch nahe einer Voll­gas­fahrt (ca. 87 %) und ist somit ein guter Pra­xis­wert. Den Strah­ler habe ich über einen Inver­ter (12 V auf 230 V) an unse­re Akkus ange­schlos­sen und den Ent­la­de­vor­gang über die bereits erwähn­te APP auf dem Lap­top aufgezeichnet.

Entladevorgang Lifepo4 akku von powerqueen
Der Ent­la­de­vor­gang mit dem Heiz­strah­ler ( eine Röh­re mit gut 400 Watt Leis­tung). Rechts vor­ne der Inver­ter, der die Akku­span­nung auf 230 V trans­for­miert. Der Inver­ter bean­sprucht für sei­ne Diens­te rund 0,4 A/h an Leis­tungs­ver­lust, die dem Gesamt­ver­brauch zuge­rech­net wer­den müssen.

Um nun einen theo­re­ti­schen Lauf­zeit­wert zu erhal­ten, habe ich die Peu­kert For­mel mit einem Peu­kert Koef­fi­zi­en­ten für LFP von 1,02 (Mit­tel­wert der von den Her­stel­lern genannt wird) ein­ge­setzt. Mit der abge­frag­ten Leis­tung von 414 W zieht der Strah­ler rund 34,5 A Strom (gemes­sen 34 ‑38,85 A). Dar­in ist der klei­ne Leis­tungs­ver­lust des Kon­ver­ters bereits berücksichtigt.

Mit den genann­ten Wer­ten kommt man bei 15% Rest­ka­pa­zi­tät, die nicht genutzt wer­den soll, auf eine Lauf­zeit von 2,30h, also 2 h und 20 Minu­ten. Das rech­net sich so. Mit dem 1,02 LFP Koef­fi­zi­en­ten und 34,5 A Strom­fluss ste­hen akku­seits rund 95 Ah Leis­tung zur Ver­fü­gung. Nach Abzug von 15% Rest­ka­pa­zi­tät sind das rund 80 Ah. 80 Ah : 34,5 Ah =2,30 h

Für die prak­ti­sche Durch­füh­rung des Ent­la­de­pro­zes­ses wird nun der voll­ge­la­de­ne Akku bis auf einen Span­nungs­wert von 12,5 V ent­la­den. Das soll­te der For­de­rung nach einer 15 % Rest­ka­pa­zi­tät in etwa ent­spre­chen. Die­se Über­le­gung ent­stammt ande­ren Akku­tests, wur­de aber mess­tech­nisch schluss­end­lich über­prüft und konn­te bestä­tigt wer­den (s. Rest­ka­pa­zi­tät unten).

Entladevorgang Power Queen 12V/100Ah BIG BOX

Der Betrieb des Heiz­strah­lers ver­lief plan­mä­ßig. Die Ent­la­de­kur­ve ist LFP typisch mit einem sehr flach abfal­len­den Bereich ab 12,95V, der nur zum Schluss etwas stär­ker beschleu­nigt. Der gra­fi­sche Ver­lauf eines sol­chen Pro­zes­ses ist bei LFP Akkus unab­hän­gig von der Ent­la­de­leis­tung immer gleich, da LiFePo4 Akkus für alle Ent­la­de­vor­gän­ge in etwa die glei­che Kapa­zi­tät zur Ver­fü­gung stellen.

Powerqueen Big Box entladen
Gra­fik des Ent­la­de­pro­zes­ses der BIG BOX, die Unre­gel­mä­ßig­kei­ten (Span­nungs­grä­ser) in der Kur­ve sind wahr­schein­lich klei­ne Span­nungs­schwan­kun­gen des Inverters.

Wie beim Lade­pro­zess haben wir auch bei die­ser Gra­fik linea­re Pas­sa­gen (z.B. bei 12,91 V, 12,9 V, 12,89 V), bei der der Ent­la­de­pro­zess über einen gewis­sen Zeit­raum kei­ne Span­nungs­än­de­run­gen bewirkt. Das ist völ­lig nor­mal und natür­lich erwünscht und tritt je nach Akku mehr oder weni­ger häu­fig auf. Ab ca. 12,8 V beschleu­nigt sich der Abwärts­trend etwas, nach 12,5 V wird sich die­ser Effekt noch etwas steigern.

Erfreu­lich: die BIG Box hat die errech­ne­te Lauf­zeit um rund 7% über­schrit­ten, das spricht für eine gute Sta­bi­li­tät des Akkus und der ein­zel­nen Zel­len sowie einem den Leis­tungs­an­ga­ben kon­for­men Ver­hal­tens. Hier kön­nen wir von einer leicht höhe­ren Kapa­zi­tät als ange­ge­ben ausgehen.

Ins­ge­samt kei­ner­lei Auf­fäl­lig­kei­ten im Ent­la­de­vor­gang mit einem Lauf­zeit­plus im prak­ti­schen Einsatz.

Inter­es­san­te Wer­te für die­sen Entladevorgang:

Start Leer­lau­span­nung 13,81 V

Start Span­nung unter Last: 13,45 V

Ende Span­nung unter Last: 12,5 V

Lauf­zeit : 2 h 30 Minu­ten, bei 34,5 A Strom­fluss im Schnitt

Ende Leer­lauf­span­nung : 12,90 V

Rest­ka­pa­zi­tät : knapp 16 Ah (16 %)

Entladevorgang Power Queen 12V/100Ah MINI

Der Ent­la­de­vor­gang bei die­sem Akku ist dem Schwes­ter­mo­dell ver­gleich­bar, nur das Mini Modell kann alles noch ein wenig besser.

Ent­la­de­vor­gang Power Queen 12V/100Ah MINI

So wünscht man sich den Ver­lauf eines Ent­la­de­vor­gangs. Mög­lichst flach, gleich­mä­ßig und aus­dau­ernd. Die­ser Graph könn­te aus dem LFP Hand­buch zur Demons­tra­ti­on eines nahe­zu idea­len Ent­la­de­vor­gangs dienen.

Im Wesent­li­chen sind die Zel­len sta­bi­ler, was die Gra­fik in einem fla­che­ren Ver­lauf doku­men­tiert. Zudem ist die Kur­ve sehr schön gleich­mä­ßig wie wir es im Lade­ver­lauf auch schon gese­hen haben. Und was letzt­lich zählt, die­ser Akku läuft auch län­ger. Fast eine vier­tel Stun­de mehr an Lauf­zeit gegen­über der Big Box und 23 Minu­ten an Plus im Ver­gleich zum errech­ne­ten Wert, das sind rund 16,5 %.

Auch hier eini­ge Wer­te für die Statistik:

Start Leer­lauf­span­nung : 13,9 V

Start Span­nung unter Last: 13,6 V

Ende Span­nung unter Last: 12,5 V

Lauf­zeit : 2 h 43 Minuten

Ende Leer­lauf­span­nung : 12,95 V

Rest­ka­pa­zi­tät : 15,8 Ah

Power Queen AkkuDas Fazit zu den Power Queen Akkus

Im Ver­gleich der Power Queen Akkus fällt die Wahl leicht. Der bes­se­re Deal für einen Kauf ist das Power Queen MINI Modell. Es ist etwas leis­tungs­fä­hi­ger, zeigt schö­ne, regel­mä­ßi­ge Ver­läu­fe im Lade- und Ent­la­de­pro­zess und hat mit 8,5 kg Flie­gen­ge­wicht und sehr kom­pak­ten Maßen auch im Hand­ling die Nase vorn.

Zurück zur Ein­gangs­fra­ge, was an den „Bil­lig­hei­mern“ letzt­lich dran ist, muss der Augen­merk auf die ver­bau­ten Zel­len und dem BMS lie­gen. Der Lade­pro­zess hat gezeigt, dass die ein­zel­nen Zel­len sicht­ba­re Unter­schie­de im Lade­ver­hal­ten auf­wei­sen, die man mit einem Zell­aus­gleich wei­ter anpas­sen könn­te, der aber vom ein­ge­bau­ten BMS und dem haus­ei­ge­nen Lader offen­sicht­lich nicht durch­ge­führt wird. 

Im Neu­zu­stand des Akkus ist das viel­leicht weni­ger gra­vie­rend, wenn die Voll­la­dung anfäng­lich weni­ger als 100% hat. Es bleibt aller­dings die Fra­ge, wie sich unglei­che Lade­zu­stän­de der ein­zel­nen Zel­len lang­fris­tig auf die Kapa­zi­tät des Akkus aus­wir­ken. Dem kann man nur ent­ge­gen­wir­ken, indem man ein pas­sen­des Lade­ge­rät nutzt, was auch den Zell­aus­gleich durch Impuls­la­dung, wie bei unse­rem Opti­ma­te Model, im Visier hat. Das hilft, das Akku­le­ben zu ver­län­gern, hard­ware­seits behe­ben kann man die man­geln­de Zell­ab­stim­mung damit aber nicht. 

Lei­der sind Lade­ge­rä­te mit Impuls­la­dung nicht gera­de bil­lig. Im Ver­gleich zum haus­ei­ge­nen 20 A Lade­ge­rät, das zwi­schen 109,00 und 129,90 € gehan­delt wird, sind es aber zum Opti­ma­te nur 40 € bis 20 € Dif­fe­renz, die es auf­zu­fan­gen gilt. Aller­dings hat das Opti­ma­te Gerät nur 10 A Lade­leis­tung, dem­entspre­chend ver­län­gert sich die Lade­zeit gegen­über dem 20 A Modell.

Mit einem Impuls­la­der gerüs­tet, gibt es in Anbe­tracht des Schnäpp­chen­prei­ses die­ser Strom­spei­cher kaum noch gewich­ti­ge Argu­men­te, die gegen eine Anschaf­fung spre­chen, zumal der Anbie­ter sei­ne Pro­duk­te gut doku­men­tiert, einen aus­rei­chend Ser­vice und einen risi­ko­ar­men Ein­kauf ver­spricht. Ers­te Wahl dürf­te dann aber das MINI Modell sein.

Die getes­te­ten Akkus inkl. der aktu­el­len Prei­se könnt Ihr Euch auf der Web­sei­te von Power Queen genau­er anse­hen. Mit dem Code “dichtam­fisch” bekommt ihr die Akkus 5% günstiger:

Power Queen Akkus Übersicht

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Gerd

Erster Angeleinsatz : Holland 1962 mit einer Fertigangel Bambus dreiteilig 3 m, Fangergebnis 36 Aale an einem Regentag im August. Danach Süßwasserangelei vorwiegend an der Mosel und den Mittelgebirgstalsperren (Sauerland) mit kurzer Visite in einem Angelverein (der mir mit seiner Vereinsmeierei schnell gezeigt hat, dass er für mich keine Heimat sein und schon gar keine Herausforderung bieten konnte). Nach der Schule im rheinischen Raum (Bonn und Umgebung) vorwiegend an großen nicht bewirtschafteten Kiesgruben auf Karpfen und Forellen, Flussangelei an der Mosel, Kyll(Saarland). Erste Erfahrungen mit der Salzwasserfischerei (Nordsee,Ostsee) ab den 70er Jahren. Regelmäßige Angelreisen ab 1982 nach Irland (Hecht, Browntrout), Kanada(Königslachs, Sockey). In den letzten 15 Jahren min 1x/Jahr Irland, Norwegen (nur Salzwasser), Süßwasser nur noch Talsperre, gelegentlich noch Flußangelei Lippe,Sieg (Raum Unna).

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3 Kommentare

  1. Hal­lo Gerd,

    super. Vie­len Dank für Dei­nen sehr infor­ma­ti­ve Ver­gleich und Test der bei­den Akku-Model­le. Fra­ge: Kannst Du mir sagen, ob mein Vic­tron 12V 17A Smart Lade­ge­rät die bei­den Akkus ver­nünf­tig läd bzw. die­ses Impuls­la­den beherrscht? Ich bin nicht so tief in der Mate­rie wie Du und daher hof­fe ich, Du kannst es mir ver­mut­lich sagen.

    Vie­le Grüße
    Marius

    1. Hal­lo Marius,
      vie­len Dank für dei­ne Anfrage.
      Das ange­spro­che­ne Lade­ge­rät ist, soweit ich das gele­sen habe, für Blei­bat­te­rien geeig­net kann aber auch den zwei­stu­fi­gen Lade­pro­zess für LFP Akkus durchführen.
      Eine Impuls­la­den zum Schluss kann ich mir da nicht vorstellen.
      Gruss
      Gerd

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