Hybridbatterie mit BOS LE300: Jetzt macht es Spaß – Erfahrungen, Empfehlungen und Tipps

Die Batteriebank ist auf 99% – und lädt trotzdem mit 40A@24V (Dashboard von VisuShip).

Ein sehr zufriedenes Lächeln bildet sich in meinem Gesicht. Wir sind kurz von Damp in die Schlei unterwegs, nach Dänemark dürfen wir noch nicht, eine Übernachtung in Häfen ist auch nicht erlaubt, also ankern wir. Das Wetter ist kalt, aber freundlich. Doch mein Lächeln bezieht sich nicht darauf, dass wir wieder vor Maasholm ankern können, sondern auf diese für Bleibatterien eigentlich unmögliche Anzeige: Es sind nur eine Handvoll Ampérestunden entnommen (12Ah@24V in diesem Fall), und trotzdem wird die Bank mit über 40A geladen.

Wie geht das?

Das Laden von Bleibatterien (egal ob Nass, Gel oder AGM) ist ein mehrstufiger Prozess. Zuerst wird maximale Energie, die das Ladegerät liefern kann, in die Batterien eingelagert (Konstantstromphase, „Bulk“), bis eine bestimmte Spannung (Ladeschlussspannung) erreicht ist . Bei meiner AGM-Bank sind das 28,8V (14,4 pro Batterie). Zu dem Zeitpunkt sind die Batterien ungefähr wieder auf 80% Ladezustand.

Danach wird die Spannung gehalten und je voller die Batterien werden, desto weniger Strom nehmen sie auf (Konstantspannungsphase, „Absorbtion“). Für die letzten paar Prozent sind viele Stunden notwendig, wo nur noch mit ein paar Ampére geladen wird. Keinesfalls kann das letzte Prozent mit 40A Strom geladen werden – auch wenn der obige Screenshot widerspricht. Die Auflösung folgt weiter unten!

Am nächsten Morgen stelle ich den Wasserkocher an, um Kaffee zu machen. Gestern und über Nacht wurden 58Ah@24V verbraucht (das wären 116Ah bei einem üblichen 12V System). Die Batteriebank wird mit ungefähr 60A@24V (120A bei 12V) für ungefähr zwei Minuten belastet.

„Sehr schön!“ denke ich, während ich die Spannungen der Batterien überprüfe, die stabil bei 24,8V liegt (12,4 pro Batterie).

Anschließend mache ich noch Milch in der Mikrowelle heiß: 75A (150A bei 12V) werdend dabei für knapp zwei Minuten gezogen. Und auch hier: Die Spannung ist während der ganzen Laufzeit stabil bei 28,8V/12,4V. Hätte ich nur Bleibatterien, würde die Spannung langsam aber stetig sinken während eine so große Last anliegt (außer vielleicht, sie sind noch komplett voll).

Bleibatterien mit Lithium erweitern

2er Pakete von BOS LE300 Lithium Batterie-Erweiterungsmodulen

Letzten Monat hatte ich das erste Paket von 4 x BOS LE300 Lithium Batterie-Erweiterungsmodulen installiert (hier lesen: BOS LE300 Lithium Batterie Extender: Einbau und Erste Erfahrungen). Da waren meine Erfahrungen noch gemischt: Der Weg war schon richtig, aber in einem 24V System ist es weniger trivial einfach als bei einem 12V System. Ich hatte Probleme beim Laden der Batteriebank (siehe Update zu Ladeproblemen mit BOS LE300 in 24V Batteriebank: Ich habe den falschen Balancer.) und ich hatte einen falschen Balancer.

In einem 12V System ist alles einfach: LE300 Module nehmen, parallel anschließen, fertig. Um LE300 auch in einem 24V System erfolgreich einzusetzen sind u.U. Zusatzarbeiten notwendig, auf die ich im Folgenden im Detail eingehe.

Nun habe ich das zweite 4er Paket angeschafft und den Balancer getauscht (gegen den aktiven Balancer von Loadchamp). Nun habe ich also 8 x 23,6Ah = 188,8Ah Lithium Kapazität bei 12V und somit 94,4 Lithium-Ampérestunden in meinem 24V System. Die Verkabelung der BOS LE300 Module hatte ich schon auf Erweiterung ausgelegt (mit diesen 5er Wago Klemmen für 6mm2 Kabel), so war die Installation dieser vier neuen Module schnell gemacht.

BOS hat sich übrigens ein sehr schönes System überlegt, um die Module mechanisch zu verbinden: 4mm Gewindestangen werden durch die vier Löcher an den Ecken der Module gesteckt und mit speziellen, schraubbaren Kappen gesichert.

In jedem 24V System, das aus in Reihe geschalteten 12V Batterien besteht, ist ein Balancer notwendig. Wenn du 24V an Bord hast, aber keinen Balancer, solltest du das ohnehin ändern (siehe Wie ein 70 Euro Teil eine tausende Euro teure Batteriebank retten kann.).

Der Loadchamp Balancer ist sehr günstig, ein Ausfall würde die Bleibatterien mit viel zu hohen Spannungen über längere Zeit belasten und Schäden verursachen. Warum also nicht gleich zwei Balancer installieren? Der finanzielle Mehraufwand ist minimal, und die Installation in fünf Minuten erledigt. So habe ich Redundanz und Ungleichheiten in der 24V Bank können schneller und mit größerer Leistung ausgeglichen werden.

Zwei Loadchamp Balancer für die 24V Batteriebank parallel geschaltet.

Und weil ich so ein neugieriger und nerdiger Ingenieur bin, wollte ich auch wissen, was der Balancer eigentlich so treibt. Ein fest installierbares Multimeter („VAX 1100“) von Joy-IT war die Lösung:

Ein Joy-IT VAX 1100 Multimeter misst, was die Balancer eigentlich so machen.

Der VAX 1100 misst, wie viel Strom die Balancer von der einen Seite der 24V Bank in die andere Seite pumpen, um Ungleichheiten einzuebnen. In den zwei Wochen Betrieb haben die Loadchamp Balancer bisher sehr brav das gemacht, was sie machen sollen, und ich habe absolut nichts Negatives zu berichten!

Was die BOS LE300 Batterie Erweiterungsmodule in der Praxis bringen

Die nun knapp 100Ah@24V (200Ah bei 12V) Lithium Batteriekapazität in Form der BOS LE300 Module macht einen deutlich positiven Unterschied im Betrieb der JULIUS fernab von Landstrom:

  1. Solange die Lithium Module Strom haben, liefern sie bis zu 12,5A pro Stück. Das macht 8 x 12,5 = 100A@12V und somit 50A in meinem 24V System.
  2. Beim Laden warten die LE300 Module, bis die Konstantspannungsphase erreicht ist (und die Bleibatterien damit zu ca. 80% geladen sind) und nehmen dann ebenfalls Strom auf. Das ist ziemlich schlau: So erhalten die Bleibatterien erstmal den vollen Ladestrom, solange sie ihn auch aufnehmen können. Wenn der Ladestrom dann normalerweise abnimmt, schalten sich die LE300 dazu.
    Im Ergebnis gibt das Ladegerät auch in der Konstantspannungsphase weiterhin einen hohen Ladestrom ab – die Bleibatterien nehmen sich davon einen immer kleiner werdenden Teil, während die Lithium Batteriemodule schnell geladen werden.
  3. Sehr große, kurzzeitige Lasten wie das Strahlruder oder der Motorstart werden hauptsählich von den Bleibatterien getragen. Ich habe die volle, kurzzeitige Leistung von AGM Batterien. Kleinere Lasten bis 50A@24V dagegen decken die LE300 Lithium Batterien ab. Alles, was mehr als 50A@24V Strom benötigt, erfolgt im Mischbetrieb.
  4. Die Bleibatterien haben nun also deutlich weniger Arbeit und befinden sich meistens in dem Zustand, den sie am liebsten haben: voll geladen. Währenddessen leisten die Lithium Erweiterungsbatterien den Hauptteil der Alltagsarbeit und befinden sich ebenfalls in genau dem Zustand, den sie mögen: teilweise geladen.

Nun erklärt sich auch das Eingangs erwähnte Bild: Die Bleibatterien waren schon längst voll, aber die LE300 Module konnten noch geladen werden und haben 40A vom Ladegerät (ein Sterling Lichtmaschine-zu-Batterie Lader übrigens) abgenommen.

Wann macht eine Hybridbatterie aus Blei und BOS LE300 Lithium Modulen Sinn – und wann nicht?

Jeder, der nicht meine vorherigen Artikel gelesen hat, fragt sich: „Warum hast du nicht gleich Blei durch Lithium ersetzt?“. Tatsächlich ist das eine völlig berechtigte Frage. Meine Situation ist etwas außergewöhnlich: Ich habe nur eine einzige Batteriebank im ganzen Boot. Motorstart, Strahlruder, Verbraucher – alle laufen über diese eine Bank. Das ist eine geerbte Situation, die nicht ohne weiteres änderbar ist. Und auch kein wirkliches Problem darstellt, denn der Generator hat eine eigene Starterbatterie. Sollte die große Bank tatsächlich einmal so leer sein, dass der Motor nicht gestartet werden kann, könnte ich mit dem Generator wieder laden – eine aber völlig theoretische Überlegung, in fünf Jahren gab es nicht eine solche Situation.

Ich konnte also meine erst ein Jahr alte AGM Bank nicht ersetzen (und hätte es mir auch nicht leisten können). Trotzdem wollte ich die Bank unbedingt mit Lithium erweitern – genau dafür sind die BOS LE300 Module eine echte Lösung.

Basierend auf meinen Erfahrungen kann ich LE300 für folgende Situationen empfehlen:

  • Du hast eine funktionierende Bleibatterie-Bank, benötigst mehr Kapazität, hast aber nicht das Budget, die ganze Bleibank durch Lithium zu ersetzen: Einfach nach und nach LE300 Module dazupacken. Jedes Modul ist ein Gewinn und der finanzielle Aufwand streckt sich über einen längeren Zeitraum. Und an der Ladetechnik musst du nichts ändern.
  • Die Batteriebank soll auch kurzzeitige, große Lasten abdecken können. Nicht alle reinen Lithium Batterien können große Ströme liefern. Eine Hybridbatterie aus Bleibatterien (können sehr große Ströme für kurze Zeit liefern) und Lithium (kann mittlere und kleine Ströme sehr konstant abgeben) ist dafür sehr geeignet.

Für nicht sinnvoll halte ich die LE300 Erweiterungsbatterien wenn deine Bleibank ohnehin getauscht werden muss und du über genügend finanzielle Mittel verfügst. direkt die notwendige Kapazität als reine Lithium Batterie anzuschaffen. Dabei musst du aber darauf achten, ob die Lithium Batterie die Ströme liefern kann, die du benötigst – das ist insbesondere bei dem Betrieb eines Inverters oder Strahlruders wichtig.

Verhalten der BOS LE300 Module im 24V System und warum der Balancer so wichtig ist

Wenn du ein 12V System hast, kannst du diesen Abschnitt einfach überspringen: Du hast nichts zu tun als die LE300 Module irgendwo in die Nähe der Bleibatteriebank zu stellen, mechanisch zu fixieren und parallel zu den bestehenden Batterien anzuschließen. Entsprechende Kabel mit zwei Wago Klemmen werden mitgeliefert, und die Module sind auch mit eigenen Sicherungen verstehen. Eine Ersatzsicherung pro Modul wird mitgeliefert.

In einer 24V Bank besteht folgende Problematik: Während des Ladeprozesses sind die LE300 Module nicht zum exakt selben Zeitpunkt voll geladen. Ein bereits geladenes Modul nimmt keinen Strom mehr auf, es wird von seinem Batteriemanagementsystem vom Netz getrennt. Dann ist die Anzahl der LE300 Module, die noch Strom aufnehmen, unterschiedlich auf der oberen und unteren Seite der 24V Bank – somit besteht eine Ungleichheit zwischen den Seiten.

Diese Ungleichheit drückt sich in deutlichen Spannungsabweichungen auf: 13,8V auf der einen Seite, über 15V auf der anderen Seite.

Ein LE300 Modul kann die Spannung auf 13,8V ziehen. Die Spannung auf der anderen Seite der Bank errechnet sich dann aus der Ladeschlusspannung + (Ladeschlussspannung – 13,8). Bei mir z.B. 14,6V + (14,6V-13,8V) = 15,4V.

15,4V ist erheblich zu hoch für eine AGM Batterie und führt relativ schnell zu Schäden. Etwas wird die Situation entschärft dadurch, dass diese Ungleichheit nur ganz am Ende des Ladeprozesses auftritt, wenn nur noch sehr kleine Ströme fließen.

Trotzdem wird klar, dass ein Balancer hier noch wichtiger ist als normalerweise. Und tatsächlich reicht der passive Victron Battery-Balancer hier nicht. Der Victron Ansatz, nur wenn geladen wird einzugreifen und dann nur über das Erzeugen einer zusätzlichen Last, ist immer noch richtig – aber in diesem Fall ist der Victron Balancer schlicht zu gering dimensioniert. Der aktive Loadchamp Balancer soll bis zu 5A Strom von einer Seite in die andere pumpen können – das kann ich mit meinen Messungen bisher nicht bestätigen. Für meine beiden Loadchamp Balancer zusammen war bisher knapp ein Ampére der höchste Wert.

In meiner Installation sieht das im Betrieb, wenn die Balancer aktiv werden müssen, so aus:

Bei mir beobachte ich nun folgendes Verhalten:

  1. Am Ende des Ladeprozesses: Die LE300 Module schalten sich nacheinander ab, sobald sie voll sind. Dann klettert die Spannung auf dessen Seite der Batteriebank für ca. 30 bis 60 Sekunden auf über 15V. Wie hoch genau hängt von der Einstellung des Ladegerätes und der Batterietemperatur ab. Dabei fließen weniger als 5A in die gesamte Bank.

    Die Balancer springen sofort an und verschieben ein bisschen Strom von einer Seite zur anderen, dabei sinkt die Ungleichheit der Spannungen kontinuierlich. Nach höchstens einer Minute passen sich die Spannungen beider Seiten fast schlagartig wieder aneinander an. Vermutlich, weil dann ein anderer LE300 auf der anderen Seite voll ist und sich vom Netz trennt.
  2. Am Anfang einer Ladung, wenn die Bleibatterien etwas entladen sind: Der Lader startet wie gewohnt mit der Konstantstromphase („Bulk“) und schiebt knapp 60A@24V in die Bank. So lange, bis die temperaturkompensierte Ladeschlussspannung (bei mir normalerweise 14,6V) erreicht ist. Dabei sind beide Seiten exakt synchron, es gibt keinerlei Spannungsunterschied.
  3. Am Anfang einer Ladung, wenn die Bleibatterien noch voll sind und nur die LE300 entladen wurden: Hier treten auch für kurze Zeiträume (unter eine Minute) die Spannungs-Ungleichheit auf. Das wird daran liegen, dass die Module nacheinander „aufwachen“ und von „Strom abgeben“ auf „ich soll geladen werden“ umschalten.
  4. Beim Wechsel in die Konstantspannungsphase („Absorbtion“): Der Strom nimmt nicht ab, sondern bleibt konstant sehr hoch bei um die 50A@24V. Die LE300 haben sich dann zugeschaltet und nehmen Ladung auf, pro Modul bis zu 12,5A@12V. Wenn die Bleibatterien noch voll sind fliessen etwas über 40A@24V, die Lithium Module nehmen also tatsächlich eher so 10A@12V auf.

Empfehlungen und Tipps für den Betrieb von BOS LE300 bei 24V

In einem bereits sauber aufgebauten 24V System mit ordentlichem Lichtmaschine-zu-Batterie Lader, einer Mittelpunkt-Leitung, einem Batteriemonitor und einem aktiven Balancer können die LE300 auch „einfach so“ parallel an jede einzelne Batterie angeschlossen werden.

Fehlt einer dieser Komponenten, solltest du – unabhängig von LE300 – nachrüsten wie in den folgenden Punkten beschrieben.

Aus meinen vielen Tests und der Korrespondenz mit einem sehr hilfsbereiten und äußerst kompetenten BOS Mitarbeiter kann ich folgende Empfehlungen für den Betrieb der BOS LE300 Module in einem 24V System ableiten:

  1. Verwende einen Lichtmaschine-zu-Batterie Lader, der gezielt auf eine bestimmte Ladeschlussspannung eingestellt werden kann und eine saubere IOuO Kennlinie erzeugt. Lade nicht direkt mit der Lichtmaschine.
  2. Verwende einen aktiven Balancer. Ich habe nur das Modell von Loadchamp gefunden. Wer noch andere kennt mag das bitte in einem Kommentar mitteilen!
  3. Nimm lieber zwei als einen Balancer. Fast ohne Mehraufwand hast du Redundanz und somit einen verlässlicheren Betrieb.
  4. Nutze einen Batteriemonitor mit der Möglichkeit, die Mittelpunkt-Spannungen zu messen. Als „Mittelpunkt“ wird die Mitte der Reihenschaltung von zwei 12V Batterien bezeichnet. Damit zeigt der Batteriemonitor die Spannung der „oberen“ und „unteren“ Seite der Bank an. Jeder Victron BMV Monitor kann das, bestimmt aber auch Batteriemonitore anderer Hersteller.
  5. Wenn du mehrere 2er-Pakete aus 12V Batterien parallel geschaltet hast, schalte auch die Mittelpunkte parallel. Damit gleichen sich die Mittelpunkte jedes 2er Pakets aneinander an. Das solltest du auch ohne LE300 machen, Genaueres steht in Wiring Unlimited, einem kostenlosen E-Book von Victron, das ohnehin äußerst lesenswert ist.
  6. Beobachte die Spannung der oberen und unteren Seite der Bank am Anfang und am Ende des Ladeprozesses. Wenn du auf einer Seite eine zu hohe Spannung siehst, überlege erstmal, welche Temperatur die Batterien haben. 10 Grad Batterietemperatur erfordern beispielsweise eine um 0,3V erhöhte Ladeschlussspannung, also z.B. 14,9V statt 14,6V.
    Dann beobachte, ob sich die Spannungen nach ungefähr einer Minute wieder angleichen. Wenn nicht kann es ratsam sein, den Lader auszustellen und auf Fehlersuche zu gehen. Ist vielleicht ein LE300 Modul nicht angeschlossen? Sind die Ladezustände der Module grob unterschiedlich?

Tipps zur Einstellung der Batterielader: 12V und 24V

Victron Lader (egal ob 230V oder Solar) haben in der Regel einen adaptiven Ladealgorithmus eingestellt: Der Lader nimmt dabei die Zeit, die zum Erreichen der Ladeschlussspannung (also bis zum Anfang der Konstantspannungsphase) notwendig ist. Diese Zeit wird mit einem Faktor multipliziert, um die Dauer der Konstantspannungsphase zu bestimmen. Z.B. sind die Batterien noch sehr voll, die Ladeschlussspannung wird schon nach 10 Minuten erreicht – dann reicht eine Konstantspannungsphase von sagen wir mal einer Stunde völlig aus (Beispiel willkürlich gewählt).

Das ist im Grunde eine total schlaue Überlegung. Im Zusammenspiel mit den LE300 Modulen aber sehr ungünstig: Der Victron Lader schaltet in die Erhaltungsladung, bevor die LE300 Module die Chance hatten, sich voll aufzuladen.

Hier empfehle ich, eine feste Dauer für die Konstantspannungsphase einzustellen. Ein Victron Multiplus kann auf 4 oder 8 Stunden eingestellt werden, bei mir funktionieren vier Stunden einwandfrei. Victron Solarregler können via App und Bluetooth exakter eingestellt werden, für einen Multiplus ist dafür Zusatzequipment notwendig.

Tipps zum Laden bei 24V

Um unzulässige Spannungen vollständig zu vermeiden, empfiehlt BOS, die Ladeschlussspannung auf einen niedrigeren Wert einzustellen: Maximal erlaubte Spannung pro Batterie + 13,8V. In meinem Fall: 14,8V + 13,8V = 28,6V oder 14,3V pro Batterie.

Hier bin ich noch unsicher, ob das wirklich der Weisheit letzter Schluß ist: Michael Herrmann (der Experte von yachtinside.de) hat mir schlüssig dargelegt, dass AGM Batterien dann einfach nicht voll werden und letztlich nur eine stärkere Sulfatierung und damit eine Schädigung der Batteriechemie die Folge ist. Andererseits meint mein Kontakt bei BOS, dass es dann einfach nur länger dauert, bis die Bleibatterien voll sind.

Meine aktuelle Strategie:

  1. Den Sterling Lichtmaschine zu Batterie Lader habe ich auf 28,2V (14,1 pro Batterie) gestellt. Hier kann ich nur zwischen 14,1V und 14,4V wählen. Da ich in Fahrt einen Ladeprozess nicht unterbrechen kann, möchte hier auf keinen Fall unzulässige Spannungen erzeugen. Mit den 14,1V bin ich auf der sicheren Seite.
  2. Den Landstrom Lader (Victron Multiplus) stelle ich in der Regel auf 14,1V und manchmal auf 14,4V. Da die Bleibatterien in der Regel nur wenig entladen werden, reichen mir erstmal die 14,1V. Ungefähr einmal pro Monat, stelle ich auf 14,4V und durchlaufe einen Ladezyklus, damit die Bleibatterien regelmäßig ihre gewünschte Spannung erhalten. Wenn ich zukünftig die Möglichkeit zu genaueren Konfiguration meines Victron Multiplus Laders habe werde ich 14,3V statt 14,1V einstellen. Das ist näher an den gewünschten 14,6V dran und trotzdem niedrig genug um keine unzulässigen Spannungsspitzen zu erzeugen.
  3. Die Lader meines Solarkraftwerks stehen auf 14,5V. Durch die geringere Leistung der Solarzellen (im Gegensatz zum Sterling oder dem 230V Lader) läuft der ganze Ladeprozess langsamer ab und die Spannungs-Ungleichheiten treten meinen bisherigen Messungen nach seltener auf. Die 14,5V könnten ein brauchbarer Kompromiss darstellen, endgültig sicher bin ich aber noch nicht.
Teile meiner Ladeinfrastruktur: 2 x Loadchamp Balancer, links daneben das Joy-IT Multimeter, einer von drei Solar-Ladereglern und rechts unten der Sterling Lichtmaschine-Batterie Lader.

Bisherige Quintessence

Bei einem 12V System sind die BOS LE300 Module völlig problemlos. Wer einfach nach und nach Lithium Kapazität zu seiner Bleibatterie hinzufügen will, kauft eine Anzahl Module, installiert sie parallel zu der bestehenden Batterie und kann sie danach vergessen.

Im 24V System ist es genauso einfach, wenn schon die für in Reihe geschalteten Batterien notwendige Infrastruktur vorhanden ist (Balancer, Mittelpunkt-Leitung). Ansonsten sollten diese Komponenten hinzugefügt werden – meine Tipps und Empfehlungen dazu habe ich oben notiert.

Bei mir haben die bisher acht LE300 Module eine deutlich verbesserte Leistungsfähigkeit der Batteriebank ergeben. Die Bleibatterien werden viel weniger beansprucht, die meiste Arbeit machen die Lithium Module. Die kurzzeitigen Spannungsspitzen auf der oberen oder unten Seite der Bank während des Ladeprozesses sind interessant. Mit den Einstellungen der Batterielader wie oben beschrieben schätze ich dieses Verhalten als eher harmlos ein. Die ohnehin immer stattfindende Korrosion innerhalb der Bleibatterien geht möglicherweise etwas schneller als normal. Andererseits überwiegt vermutlich der Nutzen, dass ihre Lebensdauer durch die geringere Nutzung verlängert wird.

FAQ, Links und Literatur

Links und Literatur:

Oft gestellte Fragen:

„Warum diese teuren Module und nicht gleich eine LiFePo Lithium Batterie aus China für viel weniger Geld?“

Die LE300 Module sind gut, um eine bestehende, gut funktionierende Bleibatterie-Bank zu erweitern. Wer Chinakracher von Alibaba kaufen will, soll das tun – mein Weg ist es alleine schon aus Haftungsfragen nicht. Ich mag es, wenn ich eine Firma habe, die hinter einem Produkt steht und auch ansprechbar ist.

„Ok, dann kauf doch gleich eine LiFePo Batterie von X oder Y und schmeiss dein Bleigeraffel weg.“

Geht bei mir nicht ohne weiteres, weil die Bank kurzzeitig hohe Ströme liefern muss. Außerdem wäre mir ein direkter Ersatz durch LiFePo zu teuer.

„Das klingt total kompliziert. Ist das alles notwendig?“

Wenn du, wie die meisten Nutzer, ein reines 12V System hast: Nein. Nimm die LE300 Module, schließe sie an, fertig. All meine ausführlichen Erklärungen gelten für den Betrieb in einer 24V Bank.

„Wieviele LE300 Module sollte ich nehmen?“

Sinnvoll ist, so viel Lithium Kapazität zu haben, dass der Verbrauch pro Etmal (24h) vor Anker locker abgedeckt ist. Wenn du beispielsweise 150Ah@12V verbrauchst, aber im Schnitt wieder 75Ah@12V durch eine Solaranlage oder Windkraft erwirtschaftet werden, wären 4 Module (=96Ah@12V) eine gute Idee. Dann müssen die Bleibatterien nur noch für die Spitzenlasten arbeiten.

„Gibt es das nicht auch mit anderen LiFePo Batterien?“

So eine fertige Plug-And-Play Lösung habe ich bisher nur von BOS gefunden. Die Alternative ist, sich die Systematik mit einer normalen PlugIn LiFePo Batterie und eigenen DC-DC Ladern (z.B. Orion Smart TR von Victron) zusammenzubauen. Der Aufwand ist höher, die Komplexität des Gesamtsystems steigt – aber dafür hast du die volle Kontrolle. Wenn du Marken LiFePo Batterien nimmst macht es preislich wenig Unterschied.

Bei mir gab es auch bauliche Probleme, eine große Standard LiFePo Batterie unterzubringen. Die LE300 Module sind kleiner und können flexibler positioniert werden.

„Was ist BOS für ein Laden?“

Die LE300 Module wurden ursprünglich nicht für Boote, sondern für Inselanlagen in Entwicklungsländern entwickelt. Dort war es eine Herausforderung, nur mit Bleibatterien zu arbeiten, weil sie oft in schlechte Betriebszustände (Tiefenentladung) kamen. Als Lösung hat BOS die LE300 entwickelt. Das erklärt auch, warum die Module so robust sind und fast alle Fehlersituationen abgefangen werden.

„Warum gibt es die LE300 nur mit so geringer Kapazität?“

Ja, das empfinde ich auch als einen Nachteil. Andererseits ist der Vorteil, dass ein defektes Modul nicht gleich das gesamte System zusammenbrechen lässt – nur die Anzahl der Module ergibt sich automatisch eine Redundanz. Ich hätte trotzdem gerne LE-600 Module mit zumindest der doppelten Kapazität.

„Du sprichst hier einerseits von Lithium, andererseits von LiFePo – was denn nun?“

Ich verwende beide Begriffe hier synonym. Wenn ich von Lithium Batterie schreibe, meine ich immer LiFePo.

„Kann ich einen Pulser wie Megapuls zusammen mit LE300 einsetzen?“

Das habe ich BOS auch gefragt. Antwort: Nein, Pulser sind für den Betrieb mit LE300 nicht freigegeben. Wer Pulser nutzen möchte, könnte ab und zu mal die LE300 vom Netz trennen, und dann die Pulser anschließen wenn das Boot ohnehin mal länger ungenutzt am Landstrom liegt.

Disclaimer

Wie immer gilt: Ich werde nicht von BOS unterstützt, außer durch einen sehr freundlichen und hilfsbereiten technischen Kontakt. Auch von Victron werde ich in keiner Weise unterstützt. Ich schreibe so ausführlich über diese Themen, weil ich die Produkte gut finde und euch an meinen Erfahrungen teilhaben lassen möchte. Niemals habe ich einen bezahlten Artikel hier auf booteblog.net veröffentlicht, und das wird sich auch nicht ändern.

Batterien sehen so einfach aus, die Wirkzusammenhänge sind aber kompliziert und es ist schwer, wirklich definitive Antworten zu bekommen. Es gibt viel Halbwissen im Netz und nur wenige echte Experten. Ich bin kein solcher Experte. Vielmehr habe ich mich mit Menschen wie Michael Herrmann ausführlich unterhalten und so lange nachgefragt, bis ich verstanden habe. Nach meinem aktuellen Wissen ist alles, was ich in diesem Artikel notiert habe, korrekt.

Trotzdem kann ich nicht ausschließen, irgendwo einen Fehler gemacht zu haben. Wenn dir etwas auffällt, schreibe bitte einen Kommentar, ich lerne gerne dazu 🙂

14 Kommentare zu “Hybridbatterie mit BOS LE300: Jetzt macht es Spaß – Erfahrungen, Empfehlungen und Tipps

  1. Daniela Bilstein

    Hallo Julian,

    vielen Dank für deine Beiträge, die ich immer sehr interessiert lese und teile. Ich bin Mitarbeiterin von BOS und freue mich immer über solche Artikel. Im Hinblick auf die Sinnhaftigkeit von LE300 plus Blei vs. reines Lithium wären von meiner Seite aus noch weitere Szenarien hinzuzufügen, in denen die Hybridlösung für mich sinnvoller ist:

    1) Bei sehr kleinen Booten: Wer keine 100 Ah Lithium benötigt, muss sie auch nicht kaufen. Für viele Menschen mag der LE300 zu klein sein. Allerdings gibt es eben auch andere Fälle, in denen gerade seine Kleinschrittigkeit von Vorteil ist und ein einziges Modul genügt.

    2) Für Personen, die oft im Winter unterwegs sind: Reine Lithiumbatterien laden bei niedrigen Temperaturen schlecht bis gar nicht. Das bedeutet, dass sie sich entweder abschalten oder an Lebensdauer einbüßen. LE300 verfügt über eine integrierte Zellheizung, durch die die Batteriezellen bei Kälte 5 bis 10°C wärmer sind als die Außentemperatur. Dementsprechend funktioniert er auch bei niedrigeren Temperaturen als eine reine Lithiumbatterie. Hinzu kommt, dass, sobald es auch für den LE300 zu kalt wird, dieser sich ausschaltet und die Bleibatterie weiter funktioniert. Sobald es warm genug ist, schaltet sich der LE automatisch wieder ein.

    3) Für Personen, die sich in Regionen begeben, in denen technischer Service für Lithiumbatterien schwer zu erhalten ist (z.B. Weltumsegler): Lithiumsysteme sind sehr komplex zu reparieren und zudem sind die Batterien nicht überall erhältlich. Hier bieten die Bleibatterie und ihre Elektronik ein hervorragendes Back-Up. Hinzu kommt gerade in 12V Systemen die Modularität des LE300. Sollte in einem 6er Block ein Modul ausfallen, dann hat der Besitzer dennoch 5/6 seiner ursprünglichen Kapazität.

    4) Wenn genügend Platz für ein Solarsystem vorhanden ist. Bleibatterien mit einigen LE300 plus Solarsystem haben hervorragenden Value for Money. Denn dadurch, dass der LE300 die Ladeeffizienz im Vergleich zu reinen Bleibatteriesystemen steigert, maximiert er auch die Effizienz von Solarpanelen, weswegen sich die Investition hier umso mehr lohnt.

    Das nur von mir als weiteren Input, der sich alleine anhand der Installation so nicht festmachen lässt. 😉 Viel Erfolg mit deinem tollen Blog!

    1. Julian Buß

      Ja, würde ich machen. Sonst weißt du ja nicht, wann die LE300 leer sind und Blei wieder die Hauptarbeit übernimmt. Wenn du 362Ah einstellst und dann im Batteriemonitor siehst, dass ca. 100Ah entnommen sind weißt du, dass ab dann wieder Blei übernimmt.

  2. Heinz

    Hallo Julian,
    vielen Dank für den tollen Beitrag…..

    wenn ich jetzt einen LE300 (6×25,6Ah = 153,6) parallel zu 2 x AGM 95Ah (190Ah)habe (im Wohnmobil) und einen Batteriecomputer von Votronic (mit Shunt) und dort die Gesamtkapazität (343Ah) einstelle, was soll ich dann in dem Batteriecomputer für einen Batterietyp einstellen ??? LiFePO oder AGM oder Blei……???
    Bin mir da vollig unsicher……….

    Vielleicht hast Du mir ja einen Tip?

    Grüße vom Bodensee

    Heinz

    1. Julian Buß

      Hallo Heinz,

      dsa hängt davon ab, was der Batteriecomputer mit der Typangabe anfangen will. Ich würde es auf AGM lassen und einfach die Kapazität auf die Gesamtkapazität einstellen.

  3. Elja Röllinghoff

    Hallo Julian ,
    erst einmal vielen Dank für deine tollen und ausführlichen Artikel !

    Vor einem halben Jahr habe ich eine neue Batteriebank mit 8 st 120 AH 12 v AGM Winner Protheus bestellt , leider haben die Lieferschwierigkeiten aber die werden schon kommen . 24 V Sytstem . Ich habe AGM genommen da mir die Lifop4 dann doch etwas zu „ schwierig“ waren und vielleicht auch zu teuer .
    In der Zwischenzeit habe ich deinen Bericht gelesen und mich zusätzlich um die LE 300 gekümmert , und aber auch darüber nachgedacht ein Hybridsytem mit einer anderen Lifop4 zu installieren.
    Dabei bin ich auf folgende Batterie gestoßen:

    https://www.hometronix.at/Shop/index.php/;focus=W4YPRD_cm4all_com_widgets_Shop_5503790&path=?subAction=showProduct&categoryId=22741&productId=94017#W4YPRD_cm4all_com_widgets_Shop_5503790

    Auf Nachfrage beim Hersteller ob ich diese Batterie einfach so dabei schalten und erweitern kann , teilte man mir mit die Lifop4 schaltet mit dem integrierten BMS rechtzeitig ab , bei der Entnahme werde wegen der besseren Entlade und Ladefähigkeit sowieso bis ca .die halbe Leistung der Lifop4 entladen und dann erst wird die AGM Bank belastet , beim Laden wird dann auch erst die Lifop4 geladen .

    Auf deine Empfehlung hin habe ich schon einmal für die AGM Bank sowieso zwei Loadchamp Balancer angeschafft.

    Was hältst du von der Batterie und von dieser Hybridlösung

    Vielen Dank
    Elja Röllinghoff

    1. Julian Buß

      Hallo Elja,

      das sieht mir wie eine normale LiFePo Batterie aus, analog zu Liontron und ähnl. Kann gut sein, dass du die parallel zur AGM hängen kannst, ich kann das mangels eigener Erfahrung schlecht beurteilen. Der Nachteil, den fast jeder übersieht der liest „kann 1:1 eine Bleibatterie ersetzen“ ist: Deine Lichtmaschine wird dabei sterben.

      Jede LiFePo Batterie kann enorme Ladeströme vertragen, die von dir genannte auch („Impulsladung“ – was immer das ist – bis 400A). Sie nehmen sehr viel Strom auf und erreichen meiner Kenntnis nach erst ihre „Ladeschlussspannnung“, wenn sie voll sind. Im Ergebnis lässt eine LiFePo Batterie deine Lichtmaschine also so lange mit Maximallast laufen, bis sie voll ist. Das klingt total super, aber übliche Lichtmaschinen sind dafür nicht gebaut. Sie werden sehr heiß und verschleißen sehr schnell.

      Deswegen wird bei Ersatz einer Bleibatterie durch LiFePo meiner Kenntnis nach immer ein DC-DC Lader zwischen Lichtmaschine und Batterie gehängt, der den Ladestrom begrenzt.
      Das vor Augen wird die Sache mit der Parallelschaltung deutlich komplizierter.

      Ein weiterer Nachteil: Beim laden wird zuerst LiFePo geladen, danach erst AGM. Da bin ich nicht sicher, ob ich das wollen würde… eine LifePo kann einen entladenen Zustand viel besser ab als AGM. Wenn also AGM ordentlich entladen ist, wäre mein Wunsch, dass die auch zuerst mit einer Konstantstromphase auf 80% geladen werden, danach laden sie ohnehin nur noch mit wenig Strom und dann kann LiFePo parallel mit geladen werden.

      Letztlich also im Detail alles nicht so einfach. Die von dir genannte 200Ah LifePo Batterie soll 2.400 Euro kosten. Dafür bekommst du soweit ich den aktuellen Preis kenne 6 LE300 Module, die dann zusammen 6*25=150Ah bei 12V, also 75Ah bei 24V. Der Unterschied ist natürlich heftig, keine Frage.

      Andererseits bieten die LE300 eine bewährte Lösung als Hybridbatterie, die exakt so funktioniert wie zumindest ich es mir wünsche.

      Zusammengefasst: Eine einfache Parallel-Schaltung ohne weitere Infrastruktur würde ich persönlich nicht machen. Mit einem Sterling Lichtmaschine-zu-Batterie Lader oder einem Victron Orion DC-DC Lader dazwischen vielleicht eher. Auch damit würde ich erwarten, dass die Tücke noch im Detail steckt, aber ich kann mich irren 🙂

      1. Elja Röllinghoff

        Hallo Julian
        Danke für deine schnelle und ausführliche Antwort .
        Das das nicht so einfach ist hab ich mir Irgendwie gedacht , für die Ladeinfrastruktur habe ich einen Sterling Lima Batterie Laderegler 24/200 ist für meine
        Lima 60 Ah /24 V zwar viel zu groß aber sie einzige zukunftsicher auch für eine komplette Lifo4 Bank .

        Danke
        Grüße Elja Röllinghoff

        1. Julian Buß

          dann hast du vermutlich auch den Temperatursensor des Sterling an der Lima montiert. Dann müsste der Sterling ja runterregeln, wenn sie zu heiß wird. Wäre ein interessantes Experiment 😀

          Dann ist aber weiterhin nicht exakt geklärt, welche Batterien wann mit wie viel Ladung geladen und umgekehrt belastet werden. Kann sein, dass es so ist, wie der Händler sagt. Würde ich aber nachmessen wollen. Z.B. via SmartShunt von Victron, einer an der AGM Bank, einer an der LiFePo.

          Wenn du dich für das Experiment entscheidest schreib gerne mal, wie es ausgeht!

  4. Robert

    Hallo Julian! Interessant. Ich bin erst am Anfang meiner Überlegungen und habe einmal BOS angeschrieben.

    Ich habe 4 x 6V in Serie, je 400 Ah AGM, Victron Mulitplus 3000 und BMV 702. Bisher keinen Load balancer. Die AGMs sind jetzt im 2 Jahr, die ersten, mit dem Vorbesitzer hielten 6 Jahre.

    Ich bin gespannt ob wir eine Lösung mit den LE300 finden.

    Lg Robert

    1. Julian Buß

      Berichte gerne, was BOS dazu meint!

      Meine spontane Idee dazu wäre, jeweils LE300 Module parallel zu einem 2er Paket deiner AGMs zu schalten. Dort liegt jeweils 12V an. Aber BOS weiß da bestimmt mehr dazu 😀

      1. Robert

        Ja, genau das ist der Vorschlag. Je zu zwei der seriellen 6 V Batterien LE 300 parallel.
        Es ist ja egal ob die 6 x 2 V Module in einem Gehäuse oder in zwei sind. Sie empfehlen auch zwei 12 V Balancer, sonst laufen die beiden LE300 Bänke auseinander.

        Jetzt muss ich den Platz für den Einbau sondieren. 2×4 wäre schön…

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