Parallelschaltung von LiFePO4-Akkus: Was ist das?

Michael, 02.04.2023; Update 18.06.2023

 

Die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus ermöglicht es, mehrere Akkumulatoren zu einer einzelnen Leistungsquelle zu kombinieren. Dadurch wird der Gesamtstrom und Gesamtkapazität erhöht und die Spannung auf einem konstanten Niveau gehalten. In diesem Artikel werden wir uns die Vorteile und Nachteile einer parallelen Verschaltung ansehen und herausfinden, ob es für Deine Anwendungen geeignet ist.

1. Was ist die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus?

Wenn man mehrere LiFePO4-Akkus parallel verschaltet, werden sie so miteinander verbunden, dass ihre positiven Pole miteinander verbunden sind und ihre negativen Pole ebenfalls. Das bedeutet, dass die Ströme und Kapazitäten der einzelnen Akkus addiert werden, während die Spannung gleich bleibt. Wenn man also beispielsweise zwei 12V-Akkus mit jeweils 100Ah parallel verschaltet, erhält man eine Gesamtspannung von 12V und eine Gesamtkapazität von 200Ah. Fließt ein Gesamt-Strom von bspw. 100A, so teilt sich dieser (in etwa) gleichmäßig auf beide Akkus auf, also bspw. 50A pro Akku.

Die parallele Verschaltung kann sinnvoll sein, wenn man eine höhere Gesamtkapazität benötigt oder wenn man die Entladung auf mehrere Akkus verteilen möchte, um die Lebensdauer der Akkus zu verlängern. Allerdings sollte man darauf achten, dass die Akkus von gleicher Kapazität und Alter sind, um eine ungleichmäßige Entladung zu vermeiden. Zudem sollte man bei der Verkabelung auf eine ausreichende Querschnittsfläche achten, um einen zu hohen Innenwiderstand zu vermeiden.

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2. Wie funktioniert die parallele Verschaltung?

Wenn Du mehrere LiFePO4-Akkus parallel verschalten möchtest, ist es wichtig zu wissen, wie diese Art der Verschaltung funktioniert. Bei einer parallelen Verschaltung werden die Pluspole aller Akkus miteinander verbunden und die Minuspole ebenfalls miteinander verbunden. Dadurch erhöht sich die Kapazität des Gesamtsystems, da die Akkus gemeinsam Strom liefern können. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass alle Akkus die gleiche Spannung haben, bevor sie miteinander verbunden werden. Andernfalls kann es zu ungleichmäßiger Entladung kommen, was die Lebensdauer der Akkus beeinträchtigen kann. Wenn die einzelnen Akkus kein Batteriemanagement besitzen, ist Es auch ratsam, eine geeignete Batteriemanagement-Lösung zu verwenden, um sicherzustellen, dass alle Akkus gleichmäßig geladen und entladen werden. Die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus kann eine effektive Möglichkeit sein, um die Kapazität und Leistung Deines Energiesystems zu erhöhen, aber es erfordert sorgfältige Planung und Vorbereitung, um sicherzustellen, dass alles reibungslos funktioniert.

Video zum Bau eines parallelen Akkupacks:

3. Welche Vorteile bietet die Parallelschaltung?

Wenn es um die Verwendung von LiFePO4-Akkus geht, ist die parallele Verschaltung eine großartige Option, die viele Vorteile bietet. Einer der größten Vorteile ist die Erhöhung der Kapazität. Durch die Verbindung von mehreren Akkus in Parallelität wird die Gesamtkapazität erhöht, was bedeutet, dass der Akku länger hält und mehr Energie liefern kann. Darüber hinaus kann die parallele Verschaltung auch die Lebensdauer des Akkus verlängern, da sie die Belastung auf mehrere Akkus verteilt und somit die Beanspruchung jedes einzelnen Akkus reduziert. Der einzelne Akku wird also bspw. nicht bis auf 20% seiner Kapazität entladen, sondern bis auf 60% seiner Kapazität. Diese erhöht die Lebensdauer überproportional, da ein LiFePO4-Akku in Abhängigkeit der Entladetiefe verschleißt. Ein weiterer Vorteil ist, dass man eini Redundantes System hat. Fällt bspw. ein Akku aus, so kann man den anderen weiter nutzen und bspw. die Stromversorgung im Camper (eingeschränkt) aufrecht erhalten. 

Insgesamt ist die parallele Verschaltung eine großartige Möglichkeit, um die Leistung und Effizienz von LiFePO4-Akkus zu verbessern.

4. Welche Nachteile hat die parallele Verschaltung?

Wenn es um die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus geht, gibt es einige Nachteile, die du beachten solltest. Einer der größten Nachteile ist die mögliche Ungleichheit der Batterien. Wenn die Akkus nicht alle denselben Ladezustand oder Alter haben, kann es zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Ladung kommen, was zu einer schnelleren Entladung der schwächeren Batterien führt. Aber: bei der Parallelschaltung gleicht sich das „automatisch“ auch wieder aus. Das Problem besteht also nur, wenn die Akkus permanent mit höheren Leistungen geladen und entladen werden, ohne das sie sich zwischendurch ausgleichen können. Ein weiterer Nachteil ist die begrenzte Skalierbarkeit. Alle mir bekannten Hersteller geben an, dass maximal 4 Akkus verschaltet werden können. Die höheren Ströme können von den einzelnen BMS nicht dargestellt werden. Wenn du mehr Kapazität benötigst, musst du Akkus mit höherer Einzelkapazität verwenden. Trotz dieser Nachteile kann die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus eine effektive Möglichkeit sein, um eine zuverlässige Stromversorgung für verschiedene Anwendungen zu gewährleisten.

5. Welche Anwendungen gibt es für LiFePO4-Akkus mit paralleler Verschaltung?

Wenn es um die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus geht, gibt es einige Anwendungen, die besonders von dieser Technologie profitieren können. Zum einen ist die parallele Verschaltung eine ideale Lösung für Anwendungen mit hohem Strombedarf, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge oder Solaranlagen. Durch die Kombination mehrerer Akkus kann eine höhere Gesamtkapazität und damit auch eine höhere Leistung erreicht werden. Auch für mobile Anwendungen wie Camping oder Outdoor-Aktivitäten sind LiFePO4-Akkus mit paralleler Verschaltung eine gute Wahl. Hier kann eine längere Laufzeit und eine höhere Zuverlässigkeit der Stromversorgung erreicht werden. Insgesamt bietet die parallele Verschaltung von LiFePO4-Akkus eine flexible und zuverlässige Stromversorgung für eine Vielzahl von Anwendungen.

6. Wie wählt man den richtigen Akku für die parallele Verschaltung aus?

Wenn du mehrere LiFePO4-Akkus parallel verschalten möchtest, solltest du darauf achten, dass alle Akkus die gleiche Kapazität und den gleichen Ladezustand haben. Andernfalls kann es zu ungleichmäßiger Entladung und Überladung kommen, was die Lebensdauer der Akkus beeinträchtigt. Um sicherzustellen, dass die Akkus die gleiche Kapazität haben, solltest du sie vor der Verschaltung vollständig entladen und dann vollständig aufladen. Wenn du neue Akkus kaufst, achte darauf, dass sie vom gleichen Hersteller und der gleichen Serie sind, um eine möglichst hohe Übereinstimmung zu gewährleisten. Es ist auch wichtig, dass die Akkus die gleiche Nennspannung haben, um eine ungleichmäßige Entladung zu vermeiden. Wenn du unsicher bist, welcher Akku für deine Anwendung am besten geeignet ist, solltest du dich von einem Fachmann beraten lassen.

Video zum Akku-Test der Wanroy-Akkus:

7. Wie wird ein LiFePO4-Akku mit paralleler Verschaltung installiert und gewartet?

Wenn Du mehrere LiFePO4-Akkus parallel verschalten möchtest, gibt es einige wichtige Dinge zu beachten. Zunächst solltest Du sicherstellen, dass alle Akkus die gleiche Kapazität und Spannung haben, um eine gleichmäßige Belastung zu gewährleisten. Es ist auch wichtig, dass alle Verbindungen zwischen den Akkus und den Anschlüssen fest und sicher sind, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Wenn Du den Akku installierst, solltest Du darauf achten, dass er an einem kühlen und trockenen Ort aufgestellt wird, um eine Überhitzung und Beschädigung zu vermeiden. Um den Akku zu warten, solltest Du regelmäßig die Spannung und Kapazität überwachen und sicherstellen, dass alle Verbindungen intakt sind. Wenn Du diese Schritte befolgst, kannst Du sicherstellen, dass Dein LiFePO4-Akku mit paralleler Verschaltung richtig installiert und gewartet wird, um eine maximale Leistung und Lebensdauer zu erreichen.

8. Fazit

Also, Du hast jetzt erfahren, was eine parallele Verschaltung für LiFePO4-Akkus ist und wie sie funktioniert. Du weißt auch, welche Vorteile sie bietet und welche Nachteile es gibt. Aber was ist jetzt das Fazit? Solltest Du Dich für eine parallele Verschaltung entscheiden oder nicht? Die Antwort hängt von Deinen individuellen Bedürfnissen und Anforderungen ab. Wenn Du eine höhere Kapazität benötigst und die Sicherheit Deiner Akkus oder die Sicherheit deiner Stromversorgung gewährleisten möchtest, ist eine parallele Verschaltung eine gute Option. 

Willst du einen LiFePO4-Akku selbst bauen, dann lies im nächsten Artikel weiter.

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Kommentare: 14
  • #14

    Thomas Schelbli (Sonntag, 02 August 2020 09:34)

    Hallo ihr beiden.
    Super gute Videos danke dafür. Ich habe eine frage zum heuten technischen stand der Lifepo4. Du hast sie selbst gebaut weil es dazumal nichts preiswertes auf dem Markt gab, würdest du heute auf einen fertigen Akku kaufen mit BMS und Smartphone Anbindung? Die preise sind ja etwas runtergekommen und wenn ich mir die Komponenten einzeln kaufe bin ich auch bei diesen preisen für eine Fertige. Gibt es einen anderen Grund abgesehen von der Bauform. Ich habe den Platz bei mir im Bus das ich auch 400AH verbauen kann,aber wie viel brauche ich wirklich?
    Wäre schön ein Video über das ganze zu sehen wie viel Reserve ihr habt den es ist immer schwer einzuschätzen wie viel mann mehr gewinnt an Strom.
    Liebe Grüsse und gute Fahrt.

  • #13

    sefere2go (Dienstag, 31 März 2020 18:07)

    Hej Michael,
    als erstes immer wieder schön euch zuzusehen im Netz, hammer echt großen Respekt an dich für dein Projekt Lithium Akku selber bauen.
    Immer wieder schön zu sehen was alles machbar ist.
    Weiter hin viel Erfolg .

    Liebe grüße
    sefere2go

  • #12

    Johannes (Montag, 12 August 2019 21:24)

    Hallo Michael

    Super Erklärung und auch eure Videos auf Youtube begeistern mich immer wieder.
    Ich überlege mir zwei 100Ah Akkus zu bauen. Ich möchte meinen Aufbau mir 12V betreiben und flexibel sein um den Strombedarf im Bedarfsfall um einen weiteren 100Ah Akku zu erweitern. Was mir jetzt noch nicht ganz klar ist. Benötige ich nun zwei Relais für OVP und zwei Relais für LVP also muss ich mir zwei komplette Akkus bauen? Oder kann ich das BMS einfach über alle 8 Zellen verbinden und am Schluss je ein OVP und ein LPV Relais ansteuern? Das wäre super, so könnte ich beim Erweitern einfach weitere Zellen mit dem BMS verbinden ohne neue Relais zu verbauen.
    Vielen lieben dank für deine Antwort.
    Beste Grüsse aus der Schweiz
    Gruss Johannes

  • #11

    Martin Büchter (Mittwoch, 17 April 2019)

    Hallo Michael

    vielen Dank für Deinen wirklich gut dargestellten Beitrag SELBSTBAU LIFEYPO4-AKKU.
    Wenn ich das richtig sehe, schmierst Du Polfett auf die Kontakte bevor Du den Akku wieder zusammenschraubst.
    Polfett ist Fett und somit nicht leitend. D.h. der Übergangswiderstand zwischen den Akkus un den Kupferschienen wird dadurch nicht besser.

    Wäre es nicht besser die blanken entfetteten Metallteile zusammenzuschrauben und nachher die Pole mit Polfett vor weiterer Korrosion zu schützen?
    Ich denke ja...

    Beste Grüße
    Martin





  • #10

    Alex (Freitag, 15 März 2019 20:44)

    Hi!

    Ich versuche auch gerade einen Akku zu bauen.
    Schade, dass du auf die technische Realisierung wenig eingehst.
    Mich interessieren die Kupferschienen, die du zu Aufteilung von OVP und UVP gemacht hast. Ist das einfachen Kupfer? Selber gebogen, oder gibt's das wo fertig.
    Ich finde das mit den Sicherungen super gelöst.
    Kannst du auch ein paar Bezugsquellen angeben?
    Schönen Dank!
    Grüße aus Österreich
    Alex

  • #9

    Helmut Gruber (Samstag, 02 Februar 2019 12:59)

    Hallo Michael,
    bin von Deinem Video und der Anleitung sehr begeistert. Ich fahre einen Rapido auf Sprinterbasis Baujahr 2008 mit einem Scheiber EBL. Ich möchte mir meine Bordbatterie (100 Ah Blei/Säure) gegen einen 100 Ah Lithiumakku wechseln. Da die Verkabelung im EBL meiner Meinung nach sehr chaotisch ist möchte ich in diese bis auf den bereits vorhandenen Votronic Ladewandler VCC 1212-30 nicht eingreifen.
    Würde Deiner Meinung nach ein Lithium Akku Deiner Konfiguration für mich , sinnvoll. Für eine Antwort wäre ich Dir sehr dankbar.
    L.G. Helmut

  • #8

    Malte (Freitag, 26 Oktober 2018 11:23)

    Hallo Michael,
    vielen Dank, dass du deine Kompetenz und Wissen hier so ausführlich teilst. Mich würde die Kosten eines derartigen Systems sehr interessieren. Wäre es möglich, dazu eine grobe Auflistung zu erstellen? Das wäre genial.
    Vielen Dank und schönen Gruß Malte

  • #7

    Chris (Montag, 01 Oktober 2018 14:28)

    Gibt es inzwischen den Schaltplan? ...oder seh ich nur den Link nicht?

  • #6

    Michael von wirsehnunsunterwegs.de (Mittwoch, 19 September 2018 12:56)

    @Marcel: der Schaltausgang steuert die 12V+ Zuleitung zur OVP-/ LVP-Schleife
    Es wird einen Artikel zum Schaltplan geben.
    Grüße
    Michael

  • #5

    Michael von wirsehnunsunterwegs.de (Mittwoch, 19 September 2018 12:54)

    Der Lüfter sollte vermutlich beim balancieren einschalten, denn dabei entsteht Wärme. Bei OVP und LVP wird ja abgeschaltet, dabei sollte also keine weitere Verlustleistung vorhanden sein.
    Grüße
    Michael

  • #4

    Ben (Freitag, 14 September 2018 12:00)

    Hallo,

    Danke für deinen tollen und vorbildlichen Beitrag zu diesem Thema. Ich werde mir ein Beispiel an deinem System nehmen und einen Ersatz für eine 140Ah Gelbatterie im Nugget konzipieren.

    Aufgrund bescheidener Platz und Lüftungsverhäktnisse möchte ich einen sehr sehr leisen Bedarfslüfter anschließen und die „Active“ BMSe verwenden, also ohne Kunstlast.

    Hast du eine Idee, wie man den Lüfter gut einbinden könnte? Ich stelle mir vor, dass er bei OVP und/oder (logisch OR) LVP einschaltet. Ohne Last und ohne Ladung sollte es keine zu hohe Temperatur geben. Bei Temperaturabschaltung des BMS wird auch OBP und LVP getrennt.

    Alternativ wäre eine temperaturabhängige Lüftersteuerung auch möglich.

    Gruß
    Ben

  • #3

    Marcel (Freitag, 24 August 2018 09:33)

    Hi Michael,
    Habt ihr ein Schema für diesen Aufbau?
    Welches Relais steuerst du mit dem Schaltausgang des Shunts an (für die Abschaltung am Votronic-Display)?
    Gruss Marcel

  • #2

    Michael von wirsehnunsunterwegs.de (Samstag, 04 August 2018 11:10)

    balanciert wird ab 3,65V, abgeschaltet wird bei 3,9V - alles pro Zelle gesehen.
    Bei diesem System wird 1A verbraten, nicht weitergegeben. Die Effizienz ist so völlig ausreichend.
    Das Teil in der Wand ist ein Batteriecomputer der nur den GesamtEingang/ Gesamtausgang (A) und Gesamtspannnug misst

  • #1

    Dino (Donnerstag, 14 Juni 2018 23:04)

    Hallo Micha. Sehr schöner, eingängiger Bericht. Ich denke ich habe es verstanden. Alleine das Ballancieren lässt mich grübeln. Gibt es da zwei Zustände vom Ballancieren?
    1. Wenn eine Zelle 3,9 Volt erreicht hat, schaltet der OVP noch nicht ab, erst wenn alle Zellen diesen Wert erreicht haben öffnet das OVP-Relais. Bis dahin geben die "vollen" Zellen den Ladestrom in Form von Wärme ab.
    Liege ich da richtig? .... und wäre es sinnvoll da einen Lüfter einzubauen?
    2. Ab 3.65 Volt - 3,9 Volt Volt gibt eine Zelle einen Teil des Ladestromes (bis 1 Ampere) an die nächste ( oder alle nachfolgenden Zellen - das ist mir nicht klar) Zelle weiter ( ich denke mal die blauen Leitungen übernehmen das). Woher bekommt denn jetzt die erste Zelle ihren zusätzlichen Ladestrom( Ausgleichsstrom) wenn sie ihn denn braucht?
    3. Ist das Bedienteil in der Wand mit einem Prozessor versehen der die vier Lipro-Module koordiniert oder sind die eigenständig unterwegs, so das man auf dem Display nur Infos abrufen kann und Einstellungen verändert?
    Fragen über Fragen, obwohl ich das Prinzip verstanden habe.
    Ihr habt einen schönen Kanal auf Youtube. Freue mich schon auf den Bau des Akkus.
    Hoffentlich mit Schaltplan ;-)
    Grüße Dino