Blackout,was nun? LiFePO4 Akku Ampere Time / LiTime 200Ah PLUS-Version im Test

Ampere Time 12V LiFePO4 200Ah Plus im Praxistest. Nachdem ich vor einer Weile den Bau eines 24V LiFePO4 Akkus aus einzelnen Lithium-Eisenphosphat Zellen genauer beschrieben und gezeigt habe, möchte ich in diesem Artikel zeigen dass es ähnliche Akkus auch fertig zu kaufen gibt. Wir testen also hier ein 12V LiFePO4  Akku mit einer Kapazität von 200 Ah / also 2560 Watt von der Firma Ampere Time. Wir machen zahlreiche Messungen und Belastungstests, dabei testen wir auch den neuen Wechselrichter/ Inverter FCHAO KSC-3000W der besonders für die Notstromversorgung, Camping oder größere Inselanlagen geeignet erscheint. 

Energiekrise: Lithium-Eisenphosphat Akkus so gefragt wie nie

Wozu braucht man LiFePO4 Akkus eigentlich privat?

Die private Nachfrage nach LiFePO4 Akkus und Powerstations ist derzeit wohl so groß wie nie. Ein Grund ist dass derzeit viele Camper ihre bisherigen Bleiakkus in Wohnmobilen usw. durch  die leistungsfähigeren LiFePO4 Akkus ersetzen. Ein weiterer Grund ist sicher die aktuelle Energiekrise durch den Angriff von Russland auf die Ukraine. Die Energiepreise explodieren derzeit, sowohl die Heizkosten aber auch Strom wird immer teurer. Zudem ist derzeit wohl kaum auszuschließen dass es in Engpässen auch zu einem Blackout kommen könnte. Ohne Strom läuft heute ja im Haushalt nichts mehr, neben den Kühlschränken fällt gewöhnlich auch Telefon, Internet, Heizung, Licht und vieles wichtige mehr aus.
Somit ist es kein Wunder dass immer mehr Menschen versuchen durch eine eigene kleine Solaranlage Energie einzusparen oder für den Notfall eine kleine Notstrom Versorgung zu realisieren. Für zeitlich begrenzte Stromausfälle bieten sich zum einen Powerstationen an, das sind quasi tragebare Akkus die einen Wechselrichter mit Steckdose integriert haben und per Solar oder Steckdose geladen werden. Wir haben ja schon mehrere Modelle auf unsere Seite getestet (siehe hier). Powerstationen eigen sich ideal um einzelne Geräte wie Kühlschrank, Router, Computer usw. über einige Stunden bequem mit Strom zu versorgen.

 

LiFePO4 Akkus als Notstrom-Versorgung

Fällt der Strom jedoch länger aus oder müssen mehr Geräte im Haushalt versorgt werden, dann sind schon sehr große Powerstationen nötig, diese sind jedoch sehr schwer und leider auch relativ teuer. Viele Leser mit technischem Geschick greifen daher lieber zu LiFePO4 Akkus (WikiPedia)  und einen Inverter* der aus der Batteriespannung ebenfalls 230V für die Steckdose generiert. Diese Lösung ist zumindest bei größeren Kapazitäten deutlich günstiger, müssen jedoch meistens wegen Gewicht auch fest im Keller oder Gartenhaus platziert werden. Schließt man dann noch einen Laderegler mit einem oder mehreren Solarpanels an, so hat man schon seine kleine Inselanlage und ist zu einem gewissen Grad unabhängig von dem Stromanbieter wenn mal der Strom ausfällt. Um so etwas zu realisieren sind also große Speicher (sprich Akkus) nötig.

LiFePO4 Akkus und Solar-Anlagen um Energiekosten zu senken

Aber auch wenn man optimistisch ist und nicht an einen Blackout denkt, so bleiben immer noch die hohen Strompreise. Auch diese kann man mit Hilfe von Speichern wie LiFePO4-Akkus reduzieren wenn man eine Solaranlage besitzt oder eine baut. Da Solaranlagen am Tag oft mehr Strom generieren als man selbst verbrauchen kann, kann man diese überschüssige Energie natürlich in Spitzenzeiten in Akkus speichern. Wenn es dann Nacht wird, kann diese Energie genutzt werden um Verbraucher weiterhin über einem Wechselrichter mit Strom zu versorgen. Hier gibt  es verschiedene Möglichkeiten, man kann nachts ein eigenes Netz im Haus aufbauen um gezielt einige Stromkreise über einen Wechselrichter zu versorgen. Also eine Art Inselanlage im eigenen Haus oder Garten, man spricht auch von einem Inselnetz. Solche Lösungen werden im Eigenbau oft mit Wechselrichtern wie z.B. dem KSC-3000W* (einfachste manuelle Lösung) oder mit Hybrid Wechselrichtern wie dem Victron MultiPlus II* . Leider sind Victron Geräte und Zubehör sehr teuer, weshalb viele auch auf  günstigere China-Geräte setzen.

Eine andere Lösung wäre: Man speist nachts einfach die Energie des Akkus über einen Einspeisewechselrichter in das vorhandene Hausnetz ein. Über einen Smartmeter oder Sensor können einige Einspeisewechselrichter auch ermitteln wieviel Energie gerade im Haus verbraucht wird. Dies hat den Vorteil, dass man dann nur soviel Energie ins Hausnetz einspeisen kann wie gerade selbst verbraucht wird. Dies hat den Vorteil dass keinerlei Energie in das öffentliche Netz fließt, obwohl die Leitung verbunden ist. Bei so einer Anlage spricht man auch von Nulleinspeiseanlage, weil halt NULL Strom aus dem Haus geht. Solche Anlagen sind meistens mit weniger Aufwand realisierbar und in der Effizienz günstiger.
Eine dritte Möglichkeit die man realisieren könnte, wäre die Kombination von Nulleinspeisung und Notstrom-Inselnetz.
Günstige Lösungen zur Nulleinspeisung die zumindest teils im Eigenbau realisiert werden können gibt es leider wenige. Die meisten  Anlagen arbeiten mit hohen Solar-Spannungen und sollten daher wirklich von Experten installiert werden, dementsprechend teuer werden sie oft. Günstige Lösungen für kleinere Anlagen (ca. 1000-3000W)  die auch schon mit niedrigen Spannungen wie 24V oder 48V arbeiten, kommen oft aus China. Sehr beliebt scheint da bei den technisch Versierteren  z.B. der Sun1000*. Solche Geräte eignen sich vorwiegend für kleinere Solar-Anlagen (ca. 1000-3000W Peak) und funktionieren da durchaus erstaunlich zuverlässig. Sie werden eigentlich nur in die Steckdose  gesteckt, lediglich den Sensor muss ein Experte im Verteilerkasten platzieren.

Dennoch müssen solche Anlagen derzeit noch angemeldet werden, auch wenn sie eigentlich gar nichts in das öffentliche Netz einspeisen. Beachten muss man allerdings das einige chinesische Lösungen in Deutschland nicht für die Anmeldung zulässig sind, z.B. weil nicht alle VDE-Prüfkennzeichnungen vorhanden sind, oft fehlt die VDE-AR-N 4105 Zertifizierung.  Beim Sun1000 liegt aber laut Hersteller seit der Version SUN-1000G2* eine VDE-AR-N 4105 Zertifizierung vor, somit müsste er eigentlich jetzt, ohne Zusatzmaßnahmen wie externem NA-Schutz, anmeldefähig sein (Angabe aber ohne Gewähr ). Mehr zum Sun1000 auch in diesem Artikel (hier) zu einem anderem Akku von LiTime. Alternativen, die ganz sicher alle Anmelde Richtlinien erfüllen, sind leider oft für größere Anlagen ausgelegt und setzen auf höhere Stringspannungen, was wiederum für Eigenbau gefährlicher ist. Hier gibt es Lösungen von Growatt und einigen anderen Anbietern. Wenn ihr andere Lösungen  kennt, die sich gut für Eigenbau eignen , könnt ihr mir die gerne mitteilen.  Ich schau mir alle Empfehlungen an und gehe bei Interesse mal in einem anderen Beitrag oder Video auf solche Lösungen ein (ihr könnt Videos kostenlos abonnieren, falls ihr meinen Kanal noch nicht abonniert habt).

Balkonkraftwerke, die Lösungen zum Einstieg

Beide Möglichkeiten der Solar- bzw. Akku-Nutzung (Notstrom oder  Nulleinspeisung) dürfen in Deutschland nur Fachleute installieren, weil man hier ja an der Netzspannung arbeiten muss, was für Laien immer lebensgefährlich ist.  Zudem sind oft auch Anmeldungen vorgeschrieben, die meistens nur Solarteure u. Elektriker vornehmen dürfen. Kleinere Solaranlagen bis 600W Wechselrichterleistung (man spricht von Balkonkraftwerken) können dagegen von jedem Laien selbst installiert und gemeldet  werden, selbst wenn man eine etwas höhere Panel-Leistung (z.B. 1000W Peak) auf dem Dach hat. Die 600W-Richtlinie beschränkt nur die Wechselrichterleistung, nicht die Solarpanel Leistung. Gewöhnlich kann man solche Balkonkraftwerke unbedenklich in eine normale Steckdose stecken. Lediglich einige Energieversorger fordern manchmal, eine Einspeisesteckdose die an einer eigenen Sicherung im Verteilerkasten hängt. Wer also noch gar keine Solarenergie zuhause nutzt, der sollte vielleicht mal mit einem Balkonkraftwerk beginnen, Anbieter gibt es unzählige, siehe Amazon*. Den Ausdruck Balkonkraftwerk sollte man da nicht wörtlich nehmen, solche Anlagen kann man auch ohne Balkon im Garten oder an der Hauswand installieren, der Begriff Balkonkraftwerk hat sich nur so,  in den letzten 10 Jahren, eingebürgert. Es gibt auch keine Vorschrift dass man für Balkonanlagen unbedingt kleine Mikrowechselrichter nutzen muss, man kann da auch große zentrale Wechselrichter nutzen wenn einem das lieber ist. Sie müssen halt nur auf 600W begrenzt werden.

 LiFePO4  Akkus haben sich als Speicher bewährt

Für viele dieser beschriebenen Anwendungen (außer Balkonkraftwerk) braucht man heute halt sichere Speicher und hier haben sich Lithium-Eisenphosphat (kurz LiFePO4 genannt) seit langem bewährt. Diese Akkus gehören derzeit zu den sichersten Speichern die man so bekommen kann, sie enthalten kein Kobalt und können daher weder explodieren noch brennen. Sie sind also deutlich sicherer als reine Lithium Akkus wie in deinem Smartphone. Zudem halten diese LiFePO4-Speicher im Schnitt 3000-4000 Ladezyklen aus, sie können also durchaus oft mehr als 10 Jahre eingesetzt werden. Zum Vergleich, die üblichen Blei und AGM Batterien sind oft schon nach 500 Zyklen kaputt. Zudem sind LiFePO4-Zellen viel leichter und haben auch eine viel flachere Entladekurve, das heißt die Nennspannung bleibt fast bis zurr vollständigen Entladung auf sehr hohem Niveau, die Spannung sinkt  also erst deutlich ab wenn die Batterie wirklich leer ist. Unten seht ihr eine Entladekurve eines 24V  Akkus, bei einem 12V Akku ist die Kurve  aber ganz ähnlich.  Der etwas höhere Aufpreis von LiFePO4-Batterien lohnt sich also in jedem Fall.

 

Lithium-Eisenphosphat Akkus selber bauen oder fertig kaufen?

Der günstigste Weg um an ein gutes LifePO4 Akku zu kommen ist der Eigenbau aus sogenannten prismatischen Zellen. Vor einer Weile habe ich in einem Projekt gezeigt wie man sich auch große Speicher mit Lithium-Eisenphosphat Zellen und BMS selber bauen kann (siehe Projekt:  Solar-Speicher Lithium Eisenphosphat mit 5000 Wh selber bauen) In dem Projekt wird in mehreren Video Teilen genau gezeigt wie man so einen Akku selber bauen könnte. Man findet darin sogar Material- und Bezugsquellenlinks.

Obwohl der Bau nicht sonderlich schwierig ist, sollte man dennoch über Fachkenntnisse verfügen. Der Umgang mit so hohen Strömen ist nicht ungefährlich, beachtet auch die Warnhinweise im Artikel und Video. Bei einem Kurzschluss eines 200 Ah Akkus können mehrere tausend Ampere fließen, sowas muss unter allen Umständen vermieden werden, es kann sonst zu Lichtbögen und Verbrennungen führen.
Wer also mit höheren Strömen noch nie etwas am Hut gehabt hat, der sollte sich also gut überlegen ob er sich den Eigenbau wirklich zutraut. Ist das nicht der Fall, so kann man glücklicherweise seit einer Weile auch auf fertige LifePO4-Akkus zurückgreifen. Ursprünglich waren fertig aufgebaute 12 oder 24 Volt Akkus noch unglaublich teuer, inzwischen sind die Preise aber etwas nach unten gerutscht. Eigenbau ist zwar immer noch günstiger, aber Anbieter wie Ampere Time bieten inzwischen wirklich vielversprechende Produkte zu annehmbaren Preisen, sogar  mit 5 Jahren Garantie an. Wir haben nachfolgend man das ein 200Ah Akku der Firma Ampere Time etwas näher angeschaut und einiges getestet.

Lieferumfang Ampere Time 12V LiFePO4 200Ah Plus Akku

Der chinesische Anbieter Ampere Time hat in Europa ein Warenlager, viele Batterien werden daher sehr flott geliefert. Die Firma bietet verschiedene LiFePO4  Akkus mit unterschiedlicher Kapazität und Spannung an. Es werden sowohl 12V, 24V und 48 Volt Akkus angeboten. Die Kapazitäten gehen von 50 Ah bis zu 400 Ah. Da  LiFePO4  Akkus grundsätzlich nicht bei Frost geladen werden dürfen, gibt es sogar Akkus mit eingebauter Heizung. Die verschieden Akkus werden über Amazon* als auch über einen eigenen China Shop* angeboten. Zu den beliebtesten Akkus dürfte derzeit die 12V Variante mit 200Ah* gehören, sie wurde schon öfters sehr positiv bewertet. Diese Version hat ein 100A Batterie Management System (BMS) integriert, das bedeutet dass man diese mit  maximal 100A belasten darf. Noch etwas mehr kann die 12V/200Ah in der Plus-Version* , diese hat zwar die gleiche Kapazität, jedoch kann diese maximal mit 200A belastet werden. Das ist schon ein richtig hoher Strom, daher haben wir uns für den Test der Plus-Version entschieden.

Der Akku wird sehr ordentlich verpackt und gepolstert in einem großen Paket geliefert. Mit einem Gewicht von 22,5 kg ist er kein Leichtgewicht, dank zweier Schlaufen mit Griff lässt sich der Akku aber dennoch recht gut aus der Verpackung heben und an gewünschte Stellen transportieren. Neben dem Akku wird auch eine sehr ausführliche deutsche als auch englische Anleitung mitgeliefert. Die deutsche Anleitung hat mich sehr positiv überrascht. Zum einen ist sie in gutem Deutsch geschrieben, was bei chinesischen Anbietern nicht immer so ist. Und zum anderen enthält sie wirklich alle Angaben die man sich wünscht und zum Betrieb braucht. Es sind sogar noch viele weitere Tipps und Tabellen vorhanden, die besonders Einsteigern die Handhabung vereinfachen.

Der Ampere Time Akku nutzt innen ähnliche prismatische Zellen wie unser Eigenbau. Hier sind allerdings nur 4 Zellen bzw. 8 kleinere Zellen verbaut, da es sich ja um ein 12V Akku handelt, in unserem 24V Eigenbau-Akku waren 8 Zellen mit 200Ah. Die Maße sind im Verhältnis zu unserem 24V Akku somit schon relativ groß, gemessen habe ich 50x24x22 cm. Im Inneren dürfte somit noch allerhand Leerraum vorhanden sein. Man nutzt bei Ampere Time offenbar ein Standard-Gehäuse für verschiedene Batterie-Kapazitäten, auch die 24V Variante mit 8 Zellen dürfte im gleichen Gehäuse geliefert werden. Dies ist aber nichts ungewöhnliches, viele Mitbewerber liefern Akkus mit gleicher Kapazität in einem ebenso großem Gehäuse.
In das Gehäuse eingeschweißt sind zwei ordentliche Anschlusspole mit 9mm tiefem M8-Gewinde, hier lassen sich also auch dickere Anschlusskabel mit M8er Kabelschuh ordentlich befestigen. Das ist auch nötig, denn will man den Akku wirklich bis zu 200A belasten, dann sollte man schon an 70mm² Kabel (oder zwei mal 35mm²) denken.

Innenwiderstand und Spannung bei Lieferung sehr gut

Als erstes habe ich nach dem Auspacken mal die Spannung nachgemessen, schließlich dürfen 12V LiFePO4 Akkus nie unter 10V entladen sein. Gemessen habe ich eine Spannung von 13,16 Volt, dies ist ein guter Wert, damit dürfte die Batterie bei Lieferung zu etwa 55% aufgeladen sein. Das ist in etwa die Idealspannung um Akkus längere Zeit ungenutzt aufzubewahren oder zu verschicken.

Als nächstes habe ich den Innenwiderstand gemessen. Dazu nutze ich ein Präzisions-Messgerät  YR1035 (AliExpress* / Amazon*), das über ein standardisiertes Messverfahren und doppelte Messspitzen selbst kleinste Widerstände genau ermitteln kann. Der Innenwiderstand kann Aufschluss darüber geben in welchem Zustand ein Akku ist. Je niedriger der Innenwiderstand ist, desto mehr Strom kann fließen und desto gesünder ist ein Akku. Innenwiderstände kann man auch bei kleineren Akkus wie Mignon-Zellen messen, wenn ihr also mal alte Akkus mit wenig Kapazität aussortieren wollt, dann ist das Messen des Innenwiderstandes oft aussagekräftiger als die üblichen Batterie-Tester. Bei unserem 12V Ampere Time LiFePO4 Akku wird im Datenblatt angegeben dass der Innenwiderstand kleiner als 25 mΩ ist. Gemessen haben wir tatsächlich einen noch besseren Wert, nämlich nur 2,8 mΩ. Das ist ein sehr guter Wert, er deutet klar auf gute und neue Zellen hin.

Übrigens Strom der maximal bei einem Kurzschluss fließen könnte errechnet sich nach dem Ohm’schen Gesetz:

I=U/R also  13,16V / 0,0028 =  4700A 

Warum man einen Kurzschluss unter allen Umständen vermeiden muss, dürfte jetzt jedem klar sein. Zwar soll das BMS bei einem Kurzschluss rechtzeitig abschalten, aber sicherheitshalber sollte man sich nie 100% auf ein BMS verlassen, das BMS stellt immer nur die letzte Sicherung für den Notfall da!

Mega-Sicherung am Ampere Time Akku montieren und aufladen

Bevor wir jetzt den Akku aufladen und Kapazitätsmessungen machen, sollte man zumindest eine Schmelzsicherung vor die Batterie schalten. Bei Batterieströmen dieser Größe sind die sogenannten Mega-Sicherungen zu empfehlen. Diese Sicherungen gibt es in kleinen aber auch sehr großen Stromstärken bis zu mehreren hundert Ampere. Es gibt passende Sicherungshalter die man entweder in die Kabel einbaut oder irgendwo anschraubt. Wenn es schnell gehen muss, kann man die Sicherungen notfalls auch einfach so direkt an den Pluspol der Batterie schrauben, den Mega-Sicherungen haben immer 8mm Löcher. Verwechselt Mega-Sicherungen nicht mit Midi-Sicherungen. Midi Sicherungen sehen auf Bildern sehr ähnlich aus, sind aber kleiner und haben nur ein 6mm Loch.

Die Sicherungen sollten immer so ausgelegt werden, dass die angeschlossenen Kabel die Stromstärke der Sicherung über längere Zeit aushalten ohne einfach weg zu glühen oder zu verdampfen. Bei unserem Ampere Time mit 200er BMS sollte sie zudem nicht größer als 200A sein, außer man will sie wirklich sehr lange mit 200A Dauerstrom belasten.  Für meine ersten Tests sichere ich den Akku erstmal mit einer 80A Mega-Sicherung ab. Bei dünneren Kabeln (kleiner 4mm²) sind auch KFZ-Sicherungen mit Halter* nützlich.

Um das LiFePO4 Akku von Ampere Time aufzuladen reicht ein ganz normales Labornetzteil, man muss sich nicht unbedingt ein Ladegerät kaufen. Ich nutze wieder mein digitales Labornetzteil UNI-T UTP1306S * welches ich schon beim Bau eines eigenen LiFePO4-Akkus genutzt und empfohlen habe. Das Netzteil hat den Vorteil dass man Spannung außergewöhnlich genau einstellen und sogar speichern kann. Zudem driftet Spannung nicht weg und kann auch nicht versehentlich verstellt werden. Als Ladespannung für das LiFePO4 Akku empfiehlt Ampere Time in der deutschen Bedienungsanleitung 14,4 Volt (+´0,2V). Ich nutze somit die obere Grenze von 14,6V die bei  12V LiFePO4 Akkus üblich ist. Den Strom kann man so hoch wie möglich stellen, er beeinflusst nur die Ladedauer. Empfohlen wird von Ampere Time ein Ladestrom von 40A, jedoch verkraftet der Akku laut Hersteller auch 200 A Dauerstrom. Da unser Netzteil nur 6A leisten kann, nutzen wir also 6 A.

Da der Innenwiderstand einer so großen Batterie extrem niedrig ist, wird die Spannung nach dem Einschalten des Netzteiles auf die aktuelle Akku-Spannung heruntergezogen. Wundert euch somit nicht dass daher das Netzteil statt 14,6V die aktuelle Batteriespannung anzeigt, das ist ganz normal. Auch den Stromfluss von 6A könnt ihr im Netzteil kontrollieren, zusätzlich hab ich aber noch meine Messzange* zur Prüfung angeklemmt. Aufgrund der großen Kapazität dauert es natürlich viele Stunden bis so ein Akku voll aufgeladen ist, daher habe ich mal einen Timer daneben gestellt. Auf den nachfolgenden Bildern seht ihr die zeitlichen Fortschritte. Ihr könnt sehen wie die Spannung ganz langsam ansteigt und erst kurz vor Ende der Strom abfällt. Fließt kein Strom mehr dann ist der Akku voll, in meinem Video seht ihr es noch besser.

Wie im dritten Bild zu erkennen ist, war der Akku nach etwa 22 Stunden komplett voll aufgeladen. Wir haben dann noch mal ausprobiert ob die Batterie bzw. das eingebaute BMS auch wirklich keine höhere Ladespannungen zulässt. Spannungen über 14,6V würden ja bekanntlich dem 12V LiFEPO4 Akku schaden. Auch das war völlig korrekt, das eingebaute BMS schaltet bei 14,6V die Ladung ab. Beachtet dabei dass die Entnahme von Strom dadurch natürlich nicht unterbrochen wird, es wird nur die Ladung unterbrochen!  Auch bei höheren Ladespannungen wie 15 oder 16V, fließt dann kein Strom mehr in den Akku, so soll es sein. Dennoch sollte man man beim beim Anschließen von Solar-Ladereglern wie z.B. MakeSkyBlue (Amazon* Ebay*) oder EPEVER (Amazon*/ AliExpress*) darauf achten dass man dort die Grenze noch mal etwas niedriger einstellt, zum Beispiel auf 14,4V. Im normalen Betriebszustand sollte ja nie das BMS als Abschalter genutzt werden, das BMS ist nur die letzte Sicherung.

Akku-Kapazität des 12V/200A PLUS Akkus von Ampere Time nachmessen

Um die Kapazität des Akkus zu überprüfen verwenden wir wieder unseren elektronischen Lastwiderstand DL24P*, dieser ist speziell für genauere Kapazitätsmessungen gedacht, kann aber noch viel mehr, ich habe ihn ja schon in mehren anderen Projekten und Tests gezeigt und verwendet, Wir können hier per Tasten genau einstellen wieviel Strom er verbrauchen soll. Dabei zeigt  er auch an wieviel Amperestunden und wieviel Watt bereits verbraucht wurden. Die Abschaltspannung stelle ich auf 10,1V ein, laut Ampere Time Anleitung müsste der Akku aber das BMS schon bei 10,8V die Entladung abschalten. Genau wenn das der Fall ist stoppt also automatisch unsere Kapazitätsmessung. In den unteren Bildern seht ihr das Ergebnis als auch einige Zwischenschritte. Für die Stromentnahme haben wie 8A eingestellt, das entspricht in etwa 100 Watt Leistung.

Wie man aus den Bildern ersieht konnten wir sogar etwas mehr Energie aus dem Akku entnehmen als angegeben, nämlich 202 Ah statt 200 Ah.  Die versprochene Kapazität wird somit korrekt eingehalten und auch das BMS hat rechtzeitig abgeschaltet. Um genau zu ermitteln wann das BMS das Entladen abschaltet haben wir den Akku noch mal 1 bis 2 Minuten geladen und dann haben wir den Entladevorgang direkt verfolgt. In unserem Video könnt ihr den Vorgang genau sehen, Bei 10,6 Volt schaltet das BMS den Entladevorgang ab. Das ist ein guter Wert, Schaden würden Zellen nehmen wenn der Akku unter 10V entladen würde, aber das verhindert das BMS. Angegeben ist in der Dokumentation allerdings eine Abschaltspannung von 10,8V, eine kleine Abweichung bei den Angaben gibt es hier schon.  Das fällt aber nicht wirklich ins Gewicht, generell ist es ja auch hier so dass man gewöhnlich Laderegler so einstellt, dass im normalen Betrieb  Spannungen von ca. 11 bis 12V nicht unterschritten werden. Wenn man nicht ganz an die Grenzen geht erhöht man die Lebensdauer dieser Akkus deutlich.

Belastungstest, wie verkraftet der Ampere Time Akku mit 200A BMS hohe Ströme?

Um den Akku ordentlich zu belasten und sogar über die Höchstgrenzen zu gehen braucht man schon einen echt starken Verbraucher. Ich habe hierzu den neuen Wechselrichter (Inverter) FCHAO KSC-3000W (AliExpress*) genutzt.

Dieser Wechselrichter wandelt 12V in 230V um und liefert dabei reine saubere Sinusspannung. Der Wechselrichter hat zwei eingebaute Steckdosen an dem praktisch alle Haushaltsgeräte betrieben werden könnten. Dank der Sinus-Spannung können auch empfindliche Geräte wie Fernseher, Computer, Router aber natürlich auch Kühlschrank, Wasserkocher usw. einfach an dem 12V Akku betrieben werden. Zusammen mit der Ampere Time Batterie stellt dieser Wechselrichter also schon eine Notstromversorgung sicher.

Das Besondere an diesem Wechselrichter ist zudem dass er eine Dauerleistung bis 3000W leisten soll. Die kurzzeitige Spitzenleistung (Peak) soll sogar bei unglaublichen 6000W liegen. Das sind schon gigantische Leistungen, ob er das wirklich schafft werden wir noch testen, denn es gibt zahlreiche Anbieter die viel versprechen und wenig leisten. Erst vor 2 Wochen haben wir einen Wechselrichter eines anderen Herstellers gekillt bevor der Test fertig war, also Vorsicht bei billigen Wechselrichter Angeboten!
Ein weiterer Vorteil des FCHAO KSC-3000W* Wechselrichters ist das große kontrastreiche Display welches wirklich alle wichtigen Angaben anzeigt, nämlich Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Ausgangsleistung, Temperatur, Akku-Ladezustand und Ventilator-Betrieb. Auch der gemessene Wirkungsgrad von bis zu 93,5% kann sich sehen lassen, aber das alles zeige ich euch demnächst noch in einem extra Video/Beitrag (Videokanal könnt ihr kostenlos abonnieren), hier solls jetzt erst mal um das Ampere Time Akku gehen. Hier eignet sich der FCHAO KSC-3000W ideal um den Akku mit hohen Strömen zu belasten. Wir werden dazu zwei Haarföhne in die Steckdosen stecken. Kürzlich hat jemand in den Kommentaren gefragt warum ich einen Haarföhn zum Testen nutze, es würde doch niemand einen Wechselrichter für einen Haarföhn kaufen! Zur Erklärung: Ein Haarföhn eignet sich besonders gut für Leistungsmessungen weil er zu den Haushaltsgeräten gehört die den höchsten Strombedarf im Haushalt haben, zudem kann man über verschiedene Heizstufen die Leistung in Stufen umschalten. Ein weiterer Vorteil des Föhns ist dass er einen Motor besitzt (also Spule / Induktion) , sowas erzeugt meistens relativ viel Störungen auf der Netzleitung. Wenn dann beim Wechselrichter die Sinuskurve immer noch sauber ist, dann spricht das für den Wechselrichter.

Wie ihr im Bild oben seht haben wir den Akku zunächst in verschiedenen Stufen bis 2037 Watt Ausgangsleistung am Wechselrichter belastet. Bei dieser Ausgangsleistung haben wir einen Eingangsstrom von 180A gemessen. Dabei erwärmte sich der Wechselrichter nur sehr langsam, am Gehäuse konnten wir nur 17 Grad messen. Das Gleiche beim Akku, auch hier konnten wir keine nennenswerte Wärme verspüren, die Messungen zeigten ebenfalls um die 17 Grad, ihr könnt diesen Test auch in unserem Video genauer anschauen.
Erwärmt hat sich nur unsere 200A Sicherung und das 35mm² Anschlusskabel zwischen Akku und Wechselrichter. Leider hatten wir zum Zeitpunkt des Tests kein dickeres Kabel zur Verfügung, für solche Tests wäre eigentlich 70mm² Kabel* (oder 2x 35mm²) empfehlenswert gewesen.
Der Ampere Time Akku 200A Plus als auch der Wechselrichter konnten aber bei Tests bis zu den versprochenen 200A durchweg überzeugen.

Härtetest durch längere Überlastung mit bis zu 3055 Watt = 292 Ampere

Mit Strömen über 200A darf man den Akku eigentlich nicht länger belasten, lediglich für fünf Sekunden sind auch 400A laut Beschreibung zugelassen. Aber da wir das Akku ja wirklich auf Herz und Nieren testen wollen, haben wir dann noch einen zweiten Föhn angeschlossen und sind so mehrere Minuten deutlich über die 200 A gegangen, siehe Bild unten.

Wie ihr auf dem Bild seht, haben wir Akku und Wechselrichter durchaus längere Zeit (mehrere Minuten) mit Höchstleistungen von über 3000 Watt belastet. Der Eingangsstrom liegt dann bei sage und schreibe 292 A. Damit lagen wir 92 Ampere über dem eigentlich erlaubten Strom, dennoch verkrafteten das beide Geräte noch gut. Der Wechselrichter wurde außen kaum wärmer als 20 Grad, die Innentemperatur stieg allerdings langsam bis etwa 41 Grad an. Der Akku wurde nur an der rechten Seite etwas wärmer, ca. 20 Grad haben wir da messen können. Vermutlich ist hier intern das BMS verbaut, an den anderen Seiten blieb es bei nahezu 17 Grad. Unser 35mm² Kabel dagegen war so heiß dass man es kaum noch anfassen konnte, ebenfalls die 200A Mega-Sicherung. Nachdem wir etwas länger diese Belastung aufrecht gehalten hatten, beendete unsere Mega-Sicherung den Test. Sie brannte durch, schließlich war sie nur auf 200A Dauerlast ausgelegt.

Als Ergebnis kann man also festhalten dass der Ampere Time Akku der Plus-Version mit 200A BMS* auf jeden Fall die versprochene Leistung bringt, wir konnten ihn sogar ohne Schaden längere Zeit deutlich überlasten. Wir konnten aber auch sehen dass das BMS bei Überströmen nicht abschaltet. Wenn man die Bedienungsanleitung genau liest, dann wird man aber auch feststellen das nirgends versprochen wird dass bei Überstrom abgeschaltet wird. In den meisten Batterie Management Systemen (BMS) kann man eine Strombegrenzung einstellen. Vielleicht erinnert ihr euch an mein LiFePO4-Eigenbau Projekt, dort konnten wir das Daly Smart BMS* entsprechend per App programmieren. Bei Ampere Time hat man entweder keine Grenze oder eine sehr hohe Stromgrenze vorgegeben. Auf Anfrage wurde mir nur mitgeteilt dass die Ströme bis zu 600A erreichen können. Somit müsste es also tatsächlich noch eine Strombegrenzung geben, die ist aber so hoch dass man hier schon fast von Kurzschlussschutz reden kann. Ampere Time ist aber nicht der einzige Anbieter der das so macht, viele Hersteller von Fertig-Akkus begrenzen die Ströme nicht beim Nennstrom. Man möchte damit wohl vermeiden das Verbraucher mit hohen Einschaltströmen bereits das BMS auslösen und verärgert reagieren.
An sich ist das also nicht unbedingt ein Nachteil, man muss es nur wissen und sollte entsprechende Mega-Schmelzsicherungen* als Schutz nie vergessen. Wenn man keine 200A benötigt, sollte man die Sicherung ruhig niedriger auslegen, dann braucht man auch nicht so dicke Leitungen* zu verwenden.

Im Rahmen unseres Belastungstests haben wir natürlich auch andere Geräte getestet, aber auch das lief alles erwartungsgemäß problemlos. So haben wir beispielsweise auch Wasser in einem Wasserkocher zum Erhitzen gebracht. Auch das sind leichte Aufgaben für Akku und den 3000W Wechselrichter*.

 

Achtung nicht nachmachen: Der Kurzschlusstest  am LiFEPO4 Akku von Ampere Time

Nachdem wir festgestellt haben dass man durchaus sehr hohe Ströme aus dem Akku ziehen kann, war ich gespannt ob das eingebaute BMS bei einem Kurzschluss reagiert. Bitte macht diese Tests niemals nach, sollte ein BMS mal versagen und ihr habt keine Sicherung in der Leitung, dann kann das schnell zu schlimmen Verbrennungen oder sogar Bränden führen. Wir hatten oben ja schon mal ausgerechnet dass rein rechnerisch bis zu 4800 A bei einem Kurzschluss fließen könnten. Bei solchen Strömen schmelzen selbst dickste Kabel weg wie Butter. Nicht umsonst warnt auch der Hersteller ausdrücklich davor!
Ich mache das nur auf eigene Gefahr mit entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen. Zunächst habe einen Kurzschluss mir einem 2,5mm² Kabel versucht, welches durch eine 80A Mega-Sicherung und eine 2A KFZ-Sicherung abgesichert war.

Ergebnis war ein kurzer schneller Blitz den man eigentlich nur im Standbild sieht und eine defekte 2A Sicherung. BMS hat also nicht abgeschaltet, was mich schon etwas erstaunte, ich hatte eigentlich damit gerechnet dass das BMS schneller als Sicherung reagiert. Somit machte ich das gleich nochmal mit stärkeren Sicherungen, aber auch eine 20A Sicherung brannte sofort durch ohne dass das BMS reagierte. Um nicht alle Sicherungen zu verschwenden ging ich dann zu DC-Sicherungsautomaten* über. Der 50A Automat löste ebenfalls vor dem BMS aus. Ich wechselnde die Automaten bis ich bei einem 100A DC-Automat angelangt war. Und ratet mal: auch der der 100 Automat löste aus ohne dass das BMS reagierte.

Nachdem ein 100A Sicherungsautomat immer noch schneller reagierte als das BMS fragte ich mich langsam ob meine DC-Automaten wirklich so flott reagieren oder das BMS so stark verzögert oder sogar gar nicht reagiert. Oder vielleicht war das Kabel mit 2,5mm² einfach zu dünn, vielleicht hat das Kabel schon so einen hohen Widerstand das der erforderliche Kurzschlussstrom für das BMS nicht erreicht wurde. Ich beschloss das Ganze also noch mal mit deutlich stärkerem Kabel und einer Schmelzsicherung durchzuführen. Vermutlich sind Schmelzsicherungen doch etwas träger als unser Automat. Im Innenraum ist selbst mir das Ganze etwas zu gefährlich geworden, daher legte ich diesen Versuchsaufbau in den Garten.

Um die Kontakte besser aus genügend Entfernung zusammenzuhalten haben ich eine Kupferstange hinter die 80A Midi-Schmelzsicherung geschraubt. Zusätzlich habe ich noch ein kleinen digitalen Spannungsmesser an die Batteriekontakte gehängt, so kann man sofort sehen ob das BMS noch an ist. Als Kabel habe ich jetzt 25mm² Kabel genutzt, welches zur Sicherheit noch mal mit einer 200A Mega-Sicherung gesichert war. Eigentlich sollte der Strom der da fließt hoch genug werden.

Und siehe da, beim Kontakt gab es einen Funken und eine Brandstelle im Kupferstab, aber das BMS schaltete sofort aus, die Spannungsanzeige ging aus. So soll es auch sein. Das BMS schaltet übrigens solange aus, bis kein Verbraucher mehr angeschlossen ist. Da ich hier im Test noch ein LED-Voltmeter dran hatte, blieb das BMS aus bis ich den Kontakt zum Voltmeter kurz unterbrochen habe. Im Normalfall sollte man immer einen Batterieschalter* zwischen Akku und Last legen, dann braucht man bei einer BMS-Abschaltung nur kurz aus- und einzuschalten.
Ich habe diesen Test noch mehrfach wiederholt,  das BMS schaltete stets korrekt ab, also ein Kurzschlussschutz ist definitiv vorhanden. Vermutlich hatte bei den ersten Test das 2,5mm² Kabel tatsächlich schon einen so hohen Kabelwiderstand, dass der Strom nicht hoch genug werden konnten. Man muss ja immer bedenken dass wir hier ein 200A BMS haben. Hätte ich das etwas günstigere Ampere Time Akku mit 12V/200Ah aber 100A BMS* (also ohne „PLUS„) getestet, dann hätte der Kurzschlussschutz vermutlich deutlich früher reagiert.
Für die Plus-Version ist das aber so in Ordnung, diese kauft man ja gerade damit auch mal höhere Ströme fließen können. Man muss nur immer daran denken dass man Leitungen und Akku zusätzlich durch Mega-Sicherungen schützt, ich kann es nicht oft genug sagen. Den Kurzschlusstest könnt ihr euch gerne auch in meinem Video anschauen.

Die wichtigsten gemessenen und ermittelten Daten zum LiFePO4-Akku

	Ampere Time LiFePO4 Akku (Plus Version)
Spannung	12V
Genutzter Zellentyp	Prismatische Zellen
Spannung bei Lieferung	13,17 V
Nutzbare Kapazität	200 Ah
Gemessene Kapazität	202 Ah
Angebender Innenwiderstand	< 25 mΩ
Gemessener Innenwiderstand	2,8 mΩ
Empfohlene Ladespannung	14,4V +-0,2V
Gemessene Niederspannung-Trennspannung	10,6
Beschränkung des Ladens	14,6V
BMS Kurzschlussschutz vorhanden?	Ja, getestet!
Überstrom Abschaltung?	290A konnten länger ohne Abschaltung entnommen werden
Max. Dauerentladestrom	200A
Max. Dauerladestrom	200A
Max. Entladestrom für 5 Sek.	400A
Lebensdauer in Zyklen	>4000
Gewinde Anschlusspole	M8 Innengewinde (ca 9mm tief)
Gewicht	22,5 kg
Abmessungen	50cmx24cmx22cm
Schutzklasse	IP65
Erlaubte Temperaturen	Ladung: 0 - 50 °C Entladung: -20 - 60 °C Lagerung: -10 - 50 °C
Erhältlich bei? Bezugsquellen-Link	Amazon* Ampere China Shop*

Fazit: Mich hat das Ampere Time 200Ah in der PLUS-Version überzeugt

Also ich muss sagen das 12V/200Ah LiFePO4 Akku von Ampere Time hat mich wirklich sehr positiv überrascht. Es wird zusammen mit einer wirklich vorbildlichen deutschen Bedienungsanleitung geliefert und macht von der Verarbeitung einen sehr guten Eindruck. Es hat sehr stabile fest verschweißte M8-Anschlußpole und stabile Tragegriffe. Durch Reihenschaltungen des gleichen Akku-Typs kann man neben 12V Speicher auch sehr einfach 24V oder 48V Speicher realisieren. Der Innenwiderstand war mit 2,8 mΩ sogar noch besser als angegeben, was auch ordentliche prismatische Zellen schließen lässt . Die Messwerte waren alle in Ordnung, die Kapazität war mit 202 Ah ebenfalls etwas höher als angegeben. Auch die Belastungstests haben gezeigt dass der Akku sich bis 200Ah kaum erwärmt und sogar Ströme von 292A verkraftet werden. Dennoch sollte man sich natürlich an die angegebenen Grenzwerte von  200A Dauerbelastung halten. In der Praxis würde ich persönlich sowieso versuchen Ströme generell immer unter 100A zu halten, aber es ist immer gut wenn eine Batterie für größere ausgelegt ist.
Schade ist ein wenig dass man BMS-Daten nicht drahtlos per Bluetooth mittels Smartphone abfragen kann, das nutze ich bei meinem LiFePO4-Eigenbau schon ganz gern. Aber das bieten halt leider die wenigsten Anbieter von fertigen LiFePO4-Batterien, man kann damit leben. Der Preis von den Akkus ist durchaus ok für einen fertigen Akku dieser Größe. Es ist nicht der billigste (siehe Amazon* / AmperTime China Shop*) dafür bekommt man 5 Jahre Garantie. Zudem bekommt man bei günstigeren Akkus oft auch nur ein BMS für kleinere Stromstärken. Was die Haltbarkeit betrifft gibt der Hersteller 4000 Zyklen an, was natürlich sehr gut ist, leider kann man das natürlich nicht testen, ob das hin kommt kann ich euch vielleicht in 10 bis 15 Jahren sagen. Nachtrag: AmperTime heißt inzwischen LiTime, also nicht wundern wenn mal der Name LiTime auftaucht, das sind die gleichen Akkus!
Natürlich kommt man mit Eigenbau immer noch günstiger, das habt ihr ja bei meinen 5000W LiFePO4 Akku-Projekt gesehen. Man hat da auch den Vorteil dass man die Baugröße eigenen Vorstellungen anpassen kann und dass man ein Bluetooth BMS einbauen kann.  Aber wenn man sich den Eigenbau nicht zutraut weil man vielleicht nicht so die technischen Kenntnisse hat, dann ist der fertige Ampere Time Akku schon eine schöne Alternative. Auch wenn es mal schnell gehen muss kann natürlich ein Fertig-Akku eine Lösung sein, für so einen Eigenbau muss man schon Lust haben und sich schon etwas Ruhe und Zeit nehmen, sonst wird das nichts. Ein Vorteil des Fertig Akkus ist zudem dass er wasserdicht ist, er eignet sich somit gut für sehr feuchte Umgebungen wir Gartenhütte oder ähnliches.
Neben dem Akku habe ich auch den Wechselrichter FCHAO KSC-3000W* vorgestellt, auch diesen kann ich wirklich empfehlen. Ich hatte nicht damit gerechnet dass er die hohe Leistung so gut wegsteckt und sich so langsam erwärmt, ich glaube den zeige ich noch mal in einem der nächsten Videos genauer, das Gerät ist wirklich recht zuverlässig und robust.

Im Zusammenhang verwendete und empfohlene Artikel Werkzeuge / Messgeräte etc.

Artikel die ich im Beitrag gezeigt, genutzt, erwähnt habe oder die ich in Zusammenhang mit diesem Beitrag besonders empfehlen kann, zum Beispiel weil ich schon gute Erfahrung damit gemacht habe oder man es immer wieder braucht, liste ich euch hier noch mal auf. Ich verlinke auch den Shop wo ihr das Produkt bekommen könnt. Zur Transparenz: Die Links führe ich als Affiliate-Link aus, das bedeutet ich bekommen oft beim Kauf vom Shop eine kleine Provision. Selbstverständlich ändert sich dadurch an eurem Preis nichts, diese Einnahmen helfen mir aber die Seite, Videos, Tests und teils sehr zeitaufwendigen Beiträge zu finanzieren. Danke schon mal für eure Unterstützung.

• Gezeigte LiFEPO4 Akku mit 12V/200Ah + 200A BMS von Amper Time   Amazon* oder AmperTime China Shop* (Coupon 3% „Frank3″)
• Gleiche Akku LiFEPO4 Akku mit 12V/200Ah aber 100A BMS   Amazon* oder AmperTime China Shop*  (Coupon 3% „Frank3″)
• Gezeigter  3000W Insel-Wechselrichter FCHAO KSC-3000W   AliExpress* 
• Präzisions Messgerät  YR1035 um Innenwiderstand zu messen und Akku-Zustand zu beurteilen (AliExpress* / Amazon*)
• Digitales Labornetzteil zum Laden des Akkus Uni-T UTP1306S (besonders kompakt , leicht, genau, digital)) – Amazon* oder Aliexpress*  oder Alternative DC310S *
• Mega-Schmelzsicherungen zum Absichern von LiFePO4 Akkus*
• Halter für Mega-Sicherungen*
• KFZ-Sicherungen mit Halter*
• DC-Sicherungsautomaten*
• 70mm² Kabel*
• 35mm² Kabel*
• Batteriekabel mit Kabelschuh konfektioniert  Amazon*
• Batterie Trennschalter bis 300A   Amazon*
• Meine Bezugsquelle 200 Ah für Eigenbau  Lithium Eisenphosphat Zellen (LiFePO4)*  (bin sehr zufrieden)
• Alternativer Anbieter von guten  Lithium Eisenphosphat Zellen   Amazon*  / AliExpress*
• Daly-BMS für Eigenbau Akkus  AliExpress* 
• Solar-Ladereglern  MakeSkyBlue, zuverlässig und kompakt  (Amazon* Ebay*)
• Solar-Ladereglern EPEVER , zuverlässig und passive Kühlung  (Amazon*/ AliExpress*)
• Elektronischer Lastwiderstand DL24P mit Display (sehr empfehlenswert für Akku-Kapazitätsmessungen / Solarmodul-Messungen und anderen Belastungstests)*
• EY800W Photovoltaik Panel Multimeter  -Messgerät um leistung von Solarpanels zu bestimmen   Amazon* / AliExpress*
• Multimeter Stromzange UNI-T UT203 – Amazon*
• Oszilloskop-Multimeter  MDS8207 (nützlich wenn man Sinuskurve am Wechselrichter prüfen will) – Amazon* / AliExpress*
• Duspol UNI-T UT18C für Durchgangsprüfung/Spannungsmessung/FI-Check  Amazon*
• Crimpzange inkl.Aderendhülsen bis 10mm²  – Amazon*
• Crimpzange für Aderendhülsen 10 bis 35mm² – Ebay*
• Automatische Abisolierzange Super 4 plus – Amazon*
• Crimpzange für Kabelschuhe 6 -50mm² – Amazon*
• Kabelschuh Set – Amazon*
• Crimpzange und Kabelschuh Set mit Ringkabelschuhen (z.B. für BMS Verkabelung) – Amazon*
• Gesichtsschutz (Schutz bei Arbeiten an Akku)*
• Nulleinspeisung per Sun 1000 (siehe AliExpress* oder Amazon*)
• LiTime 48V 100Ah LiFePO4 Rack-Batterie Test / Sun1000 Test
• Hybrid-Wechselrichter für automatische Notstrom-Versorgung oder USV MultiPlus II*
• Mein günstiger 24V 1500W Insel-Wechselrichter gibts bei Ebay* und Aliexpress*
• Wenn man höhere Spannungen braucht, mein Step Up Wandler 1200 Watt*

Videos

Praxistest Amper Time 200Ah Plus Version mit 200A BMS

 

Auch innen sieht es gut aus (ein Youtuber hat die 200Ah Version mit 100A BMS aufgeschnitten)

 

Weitere Links zum Thema

• Video zum Ampere Time 12V/200Ah Plus Test
• 12V / 280Ah LiFePo4 Akku bauen (3500 Wh) und Zellen testen
• Video Teil 1 zum Thema LiFePo4 Akku im Eigenbau /  Kanal abonnieren
• FCHAO KSC-3000W Wechselrichter Test
• Solar Akku 5000W LiFePo4 Akku im Eigenbau – Artikel
• Fertiger LiFePO4 Akku von PowerQueen im Härtetest
• Solaranlage drahtlos mit Datenlogger (Hobo MX 1105) und App überwachen
• Hohe Ströme mit Hallsensor oder Shunt messen und überwachen
• Steckerfertige PV Anlagen bzw. Balkonkraftwerke bei Amazon*
• Spannung erhöhen ganz einfach mit  Step Up Wandler
• Wallbox für E-Auto installieren
• Typ2-Halter für Elektroauto Ladestecker selber drucken
• Überwachungskamera und Solarmodul installieren
• 230V Steckdose immer dabei – Anker Powerstation mit Lithium Eisenphosphat Akku
• Bluetti EB55 Powerstation Test – Tragbarer 537Wh Stromspeicher
• Faltbare Solarpanels im Test
• Buchempfehlungen zum Thema Solaranlagen, Elektrotechnik
• Solaranlage, Akku selbst gebaut, wo bekommt man was? – Empfehlungen für Tüftler