LiFePO4 12V Batterie fürs Wohnmobil im Test: Angeln und Wohnmobil- bzw. Camper Nutzung ist eine gängige und beliebte Symbiose bei der Ausübung unseres Hobbys. Dass man im Fahrzeug selbst speziell angepasste Verbraucher Batterien als Stromlieferanten braucht, versteht sich dabei von selbst.
Typisch für viele Wohnmobile und Camper ist ein Akku Einbau in beengten Verhältnissen, so z.B. unter dem Beifahrersitz, wo eingeschränkter Stauraum in der Höhe die Regel ist. Die Akku Hersteller haben für diese Zwecke eine passenden LiFePO4 12V Batterie entwickelt, die lediglich 190 mm Bauhöhe (190H) aufweist und so prima die Vorgaben erfüllt.
Für alle Wohnmobilinhaber und Camperfahrer testen wir in unserem Beitrag den Power Queen 12,8V/100Ah 190H smart Edition Akku auf Herz und Nieren, auch um zu wissen, was wir an Leistung hier und dort erwarten können.
Batterie Test für Wohnmobile: Power Queen 12.8V/100Ah 190H smart
Der speziell für den Wohnmobileinsatz entwickelte Akku ist vor allem wegen seiner geringen Höhe von 190 mm interessant, lässt sich aber natürlich darüber hinaus für zahlreiche weitere 100 Ah Vorhaben einsetzen. Der Akku dieser Größe lässt sich auch sehr gut für eine wasserdichte Akku Box verwenden.
Wie bei Power Queen üblich, kommt der Stromspeicher sicher und sehr stabil verpackt mit einer ausführlichen Gebrauchsanweisung in Englisch und Deutsch. Die Batterie ist tadellos verarbeitet und weist am Gehäuse ringsherum einige Wülste auf, die für die Klemm Arretierung im Fahrzeug vorgesehen sind. Da es sich hier um eine Smart Edition handelt, lässt sich die Batterie über eine Bluetooth Verbindung zum Smartphone lückenlos überwachen. Ein notwendiges aber auch komfortables Feature nicht nur im Fahrzeugbetrieb des Wohnmobils.
Wir verfahren bei unserem Batterie Test analog zu den bisher durchgeführten Projekten, d.h. wir zeichnen die Lade- und Entladeprozesse auf, interpretieren das Akkuverhalten und leiten daraus Schlüsse ab zu Akkuqualität und –leistungsfähigkeit. Neu hinzugekommen: die Messung und Beurteilung des LiFePO4 Batterie Innenwiderstandes der ein weiteres wichtiges Bewertungskriterium für die Akku Qualität ist.
Innenwiderstand vom POWER QUEEN LFP Akku 12,8V/100 Ah 190H smart
Zunächst haben wir den Innenwiderstand des Testobjektes gemessen, der gemeinhin als elektrischer Widerstand einer Spannungsquelle gilt. Bei Batterien entsteht er bei der „Umwandlung von chemischer in elektrischer Energie“. Je geringer der Innenwiderstand ist, umso höhere Ströme können fließen und umso geringer wirkt sich das auf den Spannungsabfall eines Akkus aus, wenn er von der Ruhespannung (kein Verbraucher) in die Spannung unter Last (Verbraucher anhängig) übergeht. Der Innenwiderstand ist also ein wichtiges Qualitätskriterium bei der Auswahl einer Batterie.
Für unseren 190H Akku gibt der Hersteller als Richtwert einen Innenwiderstand kleiner 40 mΩ (Milliohm) an. Im Netz kursieren hingegen Werte zwischen 2 und 20 mΩ. Für unseren Test Akku haben wir mit einem speziellen Messgerät im Lieferzustand 3,74 mΩ gemessen. Das ist selbst für einen neuen Akku ein sehr guter Wert, der auf eine effiziente und leistungsstarke Batterie hindeutet. Beachten muss man allerdings, dass der Widerstandswert keine feste Größe ist, sondern von weiteren Faktoren wie Ladezustand, Temperatur, Belastung und Verschleiß abhängt. Zum Vergleich haben wir einen sechs Jahre alten gebrauchten LFP Akku eines Markenherstellers überprüft (s. Abbildung). Hier zeigte das Messgerät 61 mΩ, einen deutlich höheren Wert als angedacht, was im Laufe der Einsatzjahre auf einen bereits eingetretenen leichten Kapazitätsabbau hindeutet.
Der Ladeprozess der LiFePO4 Batterie im Test
Unsere Power Queen 190H Batterie weist bei Lieferung eine Kapazität von 55% auf. Das ist die übliche Versandkonstellation. Zum Aufladen verwenden wir einen Power Queen Lader 14,6V/20A, der einen maximalen Ladestrom von rund 20 A zur Verfügung stellt. Die Ladespannung messen wir mit einem Peak Tech Meßgerät, die Stromstärke mit einem solchen von Kaiweets. Alle Werte werden mit einer Frequenz von 2 Messungen/sec über die Peak Tech App mit einem Laptop aufgezeichnet. Bei leerer Batterie braucht der Ladevorgang rund 5 Stunden 45 Minuten bis zur Vollladung. Der Erstladevorgang ist in der App mit 2 h 30 Minuten angegeben bei einem Ladezustand (SOC) von 56%. In der Durchführung des Ladeprozesses bis 100% hat es allerdings ein paar Minuten länger gedauert.
Der Ladevorgang startet bei ca. 13,2 V, geht aber sofort hoch auf 13,6 V, wie in der App angezeigt.
Innerhalb der genannten Ladedauer wurden 14,6 V erreicht, bevor das BMS den Ladevorgang abschaltet. Die Leerlaufspannung lag nach einer Stunde bei 13,3V, nach 14 h aber nur noch bei 12,88 V, die dann aber konstant gehalten wurden. Die letztlich gemessene Leerlaufspannung deutlich unter 13 V muss einem unbedeutenden BUG im BMS zugeschrieben werden, da die App konstant 13,4V ausgibt, die auch am Messegerät angezeigt wird, sobald ein Verbraucher angeschlossen wird. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass die Spannungsmessung des Akkus bei Lieferung lediglich 3,3 V betrug. Das entspricht dem Wert einer Einzelzelle des Stromspeichers.
Der Verlauf der Ladekurve ist typisch für einen LFP Akku mit einem schnellen Anstieg am Anfang, einem kontinuierlichen flachen Verlauf bis 13,7 V und einem zügigen Anschluss von 13,8V an. Der Ladeverlauf ist in großen Teilen gleichmäßig ansteigend ohne irgendwelche Auffälligkeiten. Anomalien sind keine erkennbar. Die erreichte Akku Kapazität bei 100% (Vollladung) liegt lt. App bei 105 Ah, d.h. rund 5 % mehr als nominal vorhanden sein müsste. Ob sich dieser Wert in der Praxis bestätigen lässt, werden wir im Entladeprozess prüfen.
Der Entladeprozess der LiFePO4 Batterie für Wohnmobile
Für den Entladeprozess verwenden wir einen Heizstrahler, der rund 400 Watt (gemessen 414 Watt) in der ersten Heizstufe leistet. Der Verbraucher wird über einen Inverter (12V auf 230 V) an den Akku angeschlossen. Den Entladevorgang zeichnen wir über unsere APP wieder mit dem Laptop auf.
Wir wollen unseren Power Queen 190 H Akku bis 12,5 V entladen. Das entspricht einer Restkapazität von rund 15 %, die nicht mehr genutzt werden soll. So ähnlich wird man in der Nutzungspraxis eines Stromspeichers aus Gründen der Akkuschonung auch verfahren. Um nun einen theoretischen Laufzeitwert unseres Akkus zu erhalten, übernehmen wir den errechneten Wert aus den bereits durchgeführten Akku Tests gleicher Kapazität. Dieser Wert liegt bei rund 2 h und 20 Minuten.
Der Entladevorgang mit unserem Verbraucher verlief wie geplant. Die aufgezeichnete Kurve des Vorgangs ist typisch für eine flach abfallenden Bereich ab 12,95V. Zum Ende hin beschleunigt sich der Vorgang ab 12,7 V etwas, wobei die Amplitude auf der Zeitachse kleiner wird aber erst ab 12,6 V deutlich stärker abfällt. Dieser Verlaufsprozess ist bei LFP Akkus immer ähnlich. Unabhängig von der Entladeleistung steht bei den LFP Akku Typen immer die gleiche Kapazität zur Verfügung unabhängig vom Entladestrom, was bei Bleitypen nicht der Fall ist. In der App kann der gesamte Entladevorgang verfolgt werden.
Als Ruhespannung wird vor Beginn des Entladens 13,7 V angezeigt. Das Messgerät liegt hier zum gleichen Zeitpunkt bei 13,4 V. Das gilt auch für die ausgewiesene Stromstärke, die hier temporär bei 32,0 A liegt. Im Durchschnitt werden allerdings 33 A angezeigt. Das Messgerät liegt zum gleichen Zeitpunkt bei min. 34,5 A. Zu beachten: die angezeigte Nutzungsdauer von 2 h 37 min bezieht sich natürlich auf die Gesamtkapazität. Da wir bei 17 % und respektive 12,5 V bereits abgeschaltet haben, liegt die Nutzungszeit insgesamt bei „nur“ 2 h 32 min.
Insgesamt gibt es beim Entladevorgang keine Besonderheiten. Bei einer effektiven Laufzeit von 2 h und 32 Minuten haben wir eine 12 Minuten längere Laufzeit als errechnet. Das entspricht bei unseren Messwerten einem Kapazitätsplus (152 min:140 min = 1,08) von rund 8 %.
Unsere Akku App weist eine Nennkapazität von 105 Ah auf, was einer Differenz von 5 % entspricht.
Der Unterschied erklärt sich aus den Messwerten der Entladestromstärke. Während unser Messgerät 34,5 A bei Entladen misst, gibt das BMS der LiFePO4 Batterie nur 33 A aus. Legt man den letzteren Wert bei der Berechnung zu Grunde, ergeben sich dann auch die angegebenen 5%, spricht 105 Ah an vorhandener Kapazität.
Batterieüberwachung via APP und Bluetooth
Die Batterieüberwachung via Power Queen App und Bluetooth ist schnell eingerichtet, dank Scan ID auf dem Akku, vorausgesetzt man hat ein Ladegerät angeschlossen, um Bluetooth auf der LiFePO4 Batterie einzuschalten. Die Verbindung zum Smartphone klappt auch auf größerer Entfernung. Bei längeren Verbindungspausen hakt die Verbindung schon mal kurzzeitig einen Moment, wird aber dann sicher hergestellt. Das mag an einer kurzen Einschaltverzögerung des Akku BMS liegen. Bei einem Fahrzeugeinbau ist das Ladegerät stets angeschlossen. Insofern stellt sich das Problem hier nicht.
Warum allerdings immer der Standortdienst für eine Bluetooth Verbindung auf dem Handy gefordert wird, ist für mich wenig nachvollziehbar.
Abseits von den genannten Einschränkungen ist der Informationsfluss bei Laden und Entladen des Akkus vollständig. Neben der Spannung, dem Stromfluss, einer Kapazitätsanzeige (SOC) und der Akku Temperatur (leider nur in F°) werden auch die Lade- und Entladezeiten mit ausreichender Genauigkeit angegeben. Die App kann daneben auch prüfen, ob die Zellen gesund sind, das BMS einwandfrei arbeitet oder ein Zellausgleich durchgeführt wird.
Test Beurteilung der LiFePO4 12V Batterie fürs Wohnmobil
Alle Prüfkriterien unseres Akkutests lassen den Schluss zu, dass die Batterie einwandfrei arbeitet. Die Erwartungen an ein leistungsfähiges Produkt werden erfüllt. Der Innenwiderstand liegt im ausgezeichneten Bereich. Der Lade- und Entladevorgang erfüllt unsere Erwartungen an ein qualitativ höherwertiges Produkt. Auch wenn kleine Bugs im BMS zu den Messwerten im Liefer- oder Ruhezustand registriert wurden, sind sie nicht als verwertbare Einschränkungen anzusehen, da alle tatsächlich vorhanden Werte (z.B. Ruhespannung) stimmig sind. Das zudem eine mindestens 5% höhere Nominalkapazität als angegeben vorhanden ist, rundet den positiven Gesamteindruck ab.
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