Hallo Foristies,
seit ein paar Jahren lese ich hier still mit und die Entscheidung zugunsten der Gelben ist schon vor längerer Zeit gefallen.
Jetzt ist es soweit; die vorhandenen 2*100Ah Bleiakkus sind (nun endlich :mrgreen: ) platt und werden jetzt durch vier 260Ah Winston Zellen ersetzt. Die sind schon bestellt und Faktor hat mir Lieferung im Laufe der nächsten Woche versprochen.
Für die zellindividuelle Unter- und Überspannungsabsicherung, die Ladungsbalancierung und ein paar weitere Steuerfunktionen vergleiche ich zur Zeit noch diverse BMS.
Über die passiven LiPros von ECS wurde in diesem Unterforum viel (Gutes) berichtet aber so wirklich begeistert kann ich mich nicht für sie. Mir tut der Gedanke, teuer beschaffte elektrische Energie in Widerständen zu verbrennen, doch zu arg weh.
Damit scheiden diese - sowie alle anderen ähnlich passiven BMS von anderen Anbietern - für mich zunächst einmal mit Schulnote "ausreichend" aus.
Besser, "befriedigend", sind dann schon die aktiven Lipros von ECS. Aber diese sind in meinen Augen für die gebotene Funktionalität unverhältnismäßg teuer. Zwar bieten sie Unter- und Überspannungsschutz aber leider nur Balancieren entlang der oberen Ladespannungsgrenzen der Zellen (das s.g. Top Balancing) und keine weiteren (frei konfigurierbaren) Steuerfunktionen.
Wirklich "gut" erscheint mir nach Durchsicht der Homepage (hier stand mal ein Link) und des Handbuchs (hier stand auch ein Link) das System der slovenischen Firm REC d.o.o.
Zusätzlich zu den unverzichtbaren Sicherheitsfunktionen der zellindividuellen Unter- und Überspannungsabschaltung bietet es aktives bidirektionales Balancieren sowohl in einem breiten, konfigurierbaren Band schon vor Erreichen der oberen Zellladespanung beim Laden als auch ebenso in einem Band an der unteren Zellentladespannung (das s.g. Bottom Balancing) beim Entladen.
Zusätzliche Steuerfunktionen, in meinem Fall die Start/Stopp - Steuerung meines Gasperini Stromgenerators, sind ebenfalls verfügbar.
Aber ... auch virtuelles Papier ist sehr geduldig ... und daher meine Fragen an Euch:
1) Hat jemand von Euch reale praktische Erfahrungen mit diesem BMS?
2) Kennt jemand ähnlich "gute" oder vielleicht sogar noch bessere Systeme?
Viele Grüße
RaDix
P.S. Ursprünglich enthielt mein Posting selbstverständlich auch die Links zur Homepage der Firma REC b.o.o. und zu dem Handbuch des REC Active BMS-4s aber diese musste ich entfernen da ich noch keine zwei Postings in diesem Forum geschrieben habe. :(
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REC Active BMS-4S - Hat damit jemand Erfahrungen?
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Wenn Du Tests erfahren möchtest rufe in Berlin beim Winston Händler Nothnagel Marine an. Der hat es getestet.Der kennt die Vor und Nachteile.
Hallo, stimmt nicht ganz. Die LiPros von ECS können auch während der Entladung balancieren. Dadurch können gerade die aktiven Balancer die schwächeren Zellen während der Entladung unterstützen. Das ganze nennt sich bei ECS "intelligentes Balancing". Dazu ist allerdings ein Mastergerät notwendig. Aktuell ist hier nur der greenController verfügbar. Falls also sowieso auch ein Solar/Wind oder Batterie zu Batterie Ladegerät benötigt wird ist das die ideale Lösung. Falls nicht, eventuell noch ein bissel warten, bald gibt es noch ein anders Mastergerät: Das greenView näheres einfach bei ECS anfragen Die Geräte von ECS sind nicht ganz billig, werden aber in Deutschalnd gefertigt und haben seit kurzem auch 5 Jahre Garantie Das mit dem Verbrennen von guter Energie ist eigentlich völlig falsch ! Wenn beim Top Balancing z.B. 3,65 Volt pro Zelle balanciert wird, ist der Akku ja eh Rand voll . Bei gut balancierten Zellen, tritt das eh sehr selten auf. User die diese Systeme haben können davon berichten. Aktive Balancer sind auch nicht immer active Balancer. Dort verhält es sich so wie bei MPPT Ladereglern. Da gibt es gewaltige Unterschiede. Um die Vorteile eines aktiven Balancers zu nutzen muss A: Der Balancerstrom ordentlich groß sein und B : muss der Akku sehr oft extrem tief entladen werden.
Dieses von ECS s.g. "intelligente Balancing" ist mir beim Studium der Datenblätter/Bedienungsanleitungen auch begegnet. Aber ... Solar, B2B Lader und Gasgenerator (Gasperini, heute Telair) sind schon vorhanden und mehr als ein Erneuern der Solarmodule im nächsten Frühjahr ist zur Zeit mangels WAF nicht angedacht. Längere Zeit warten kann ich auch nicht; die Bleiernen sind platt (entnehmbare Restkapazität < 40Ah bei Entladung bis 10.8V) und das Womo wird in den nächsten 4-6 Monaten dauergenutzt werden und daher muss bis spätestens Ende nächster Woche entschieden und bestellt sein.
Hmmm ... liege ich wirklich völlig falsch? Ich habe mal folgende Überlegungen und Berechnungen angestellt: Annahme: Von einem Satz von vier Zellen haben 2 exakt Nominalkapazität, eine hat 5Ah weniger, eine 5Ah mehr. Das sind, bezogen auf meine 260Ah Zellen, gerade mal knapp +/- 2% Streuung ... m.E. eine durchaus plausible Annahme. Dieser Block war ein Stück weit entladen - wie tief (-10%, - 50%, -80%, whatever) ist für die folgende Betrachtung völlig egal. Geladen wird nun mit 5A - damit es fürs Kopfrechnen einfach ist. Bis zu dem Zeitpunkt an dem die erste Zelle die Spannungsgrenze für den Start des Balancings (3.65V) erreicht hat ist alles gut, dann wirds spannend. Es ist die Zelle mit der niedrigsten Kapazität (die -5Ah Zelle) die diesen Zustand zuerst erreicht. Die beiden Zellen mit Nominalkapazität benötigen nun noch eine weitere Stunde Ladung, die Zelle mit +5AH noch zwei weitere Stunden. In der ersten Stunde muss nun der Balancer der -5Ah- Zelle diesen Ladestrom aufnehmen denn diese Zelle kann ja nicht mehr. Damit verbrennt dieser Balancer in dieser Stunde 3.65V * 5A * 1h = 18.25Wh. Danach sind auch die Zellen mit Nominalkapazität voll - aber die Zelle mit +5Ah Überkapazität benötigt eine weiter Stunde. In dieser weiteren Stunde verbrennen also nun drei aktive Balancer insgesamt 3 * 3.65V * 5A * 1h = 54.75 Wh. Dann ist Brennschluß denn nun sind alle Zellen voll. In der Summe wurden also 18.25Wh + 54.75Wh = 73Wh verbrannt, umgerechnet auf die übliche Bezugsspannung von 12V also ein kleinwenig mehr als 6Ah. Im Winter ist das schnell mal die gesamte Solarernte ... oder 6 Stunden Heizung ... oder 12 Stunden (LED)Licht ... oder 2 Stunden Duschen ... oder 2 Stunden TV ... oder rund 1€ Kosten meines Gasperini. Auch wenn sich damit die Mehrkosten eines aktiven BMS bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 80% schon nach ca. 2 Wintern amortiesieren so ist es nicht dieser finanzielle Aspekt der mich so sehr stört sondern dieses Bauchweh des Ingenieurs beim sinnlosen verbrennen von Primärenergie. Geht gar nicht, macht Mann nicht ... Deshalb noch einmal die Eingangsfrage in die Runde: liege ich wirklich völlig falsch? VG RaDix Wenn der Akku jeden Tag so viel balancieren müsste ,stimmt deine Rechnung. Da aber ich bei meinen Tests dieses Phänomen 1 bis 2 mal im Monat und sehr kurz beobachtet habe ist der Wert absolut zu vernachlässigen. Wenn der Strom beim aktiven Balancer durch die Spulen hin und her geschoben wird entstehen auch Verluste. Der Eigenverbauch von Balancern + Abschalttechnik muss auch mit eingerechnet werden. Das nächste ist der Winter. Bei ständiger Benutzung wird der Akku nie ganz voll sein. Der Gasgenerator soll die Energie im Maximum liefern und bei 90 % abschalten. Eine Vollladung mit sinkendem Strom über den Generator ist Gasverschwendung. Genau da liegen ja die enormen Vorteile eines Lifepo4. Natürlich ist es ja so,das jeder sich das verbauen sollte wovon er überzeugt ist ! So, vier Wochen später, davon seit zwei Wochen mit den Gelben im (Fast)Wintereinsatz, aus der Not heraus ohne jegliche Schutz- und Balancierelektronik, nur von Hand mehrfach täglich mit einem guten Multimeter und einem Batteriemonitor von Victron überwacht, will ich dann mal einen Zwischenbericht abliefern: Erste und wichtigste Erkenntnis: Ohne Balancer geht es nicht. In den zwei Betriebswochen habe ich den Akkusatz (260Ah) drei mal um 200Ah (also auf ca. 23% SOC) entladen und anschliessend jeweils in einem 10 stündigen Dauerlauf des Gasperini mit gut 20A auf 14.4 V geladen. Was anderes gibt der Gasperini nicht her (der hat keinerlei Konfigurationsmöglichkeiten) aber Landstrom gibts an meinem momentanen Standort nicht und Solarertrag war ja wettermäßig auch Fehlanzeige in den vergangenen 14 Tagen :x Vor der Inbetriebnahme, also nach der Initialladung durch Faktor vor der Auslieferung, betrug die Differenzspannung zwischen der höchsten und der niedrigsten Zell nur 6mV. Diese ist mit jedem der drei Zyklen deutlich größer geworden und beträgt nun nach der dritten Ladung schon 104mV. Zweite Erkenntnis: Mit einem "normaler" Balancer, einer der erst bei 3.65V Zellenspannung (= 14.6V Gesamtspannung des Packs) anfängt zu arbeiten, ist mir nicht wirklich geholfen denn da komme ich mit dem Gasperini nicht hin. Ich brauche einen der konfigurierbar schon bei ca. 14.2V Packspannung (=3.55V Zellspannung) loslegt und dann mitgleitend seine Zielspannung steigert bis der Gasperini abschaltet. Dritte Erkenntnis: Da der Gasperini nicht regelbar ist, in seinem gesamten Arbeitsbereich als Stromquelle mit 20-25 A auftritt, muss ein Balancer schon recht hohe Ströme handhaben können. Mit 1 ... 2 ... 3A wird da nur ein (zu) kleiner (?) Erfolg zu erzielen sein. Aber das werden die nächsten Versuche zeigen (siehe unten). Vierte Erkenntnis: Wenn ein Balancer so hohe Ströme, z.B. 15A oder 20A beherrschen muss dann wird eine aktive Lösung unabdingbar denn das Verbrennen dieser Leistung würde (neben dem sinnlosen Gasverbrauch) viel zu viel Abwärme in dem beengten Einbauraum erzeugen und großflächige Lüftungsschlitze in der Wand zwischen Batteriefach und Wohnraum haben einen WAF in der Nähe von minus unendlich. Resümee: Es gibt keinen käuflichen Balancer auf dem Markt der die o.g. Anforderungen erfüllt. Eigentlich hatte ich andere Pläne für die kommenden langen Winterabende aber nun wird es wohl auf die Eigenentwicklung eines Balancers hinauslaufen. Muster des BMS - Chipsatzes habe ich bei Linear Technology bereits bestellt ... Sollte jemand mit (Berufs)Erfahrung in der (Hardware)Entwicklung von Kfz-Elektronik Spaß an und Zeit für die Mitarbeit an dieser Entwicklung haben so ist er mir herzlich willkommen, Interessenten mit kommerziellem Interesse an diesem Produkt ebenso. Ich selbst werde es nicht vermarkten. Die nächsten zwei Schritte: Um nun zunächst unmittelbar UVP und OVP - Sicherheit herstellen zu können (den täglich mehrfachen Kniefall mit dem Multimeter vor dem Akku hab ich jetzt schon gründlich satt) habe ich mich in der vergangenen Woche durchgerungen und vier LiPros in der 3A RS485 Version bei ECS eingekauft, passende SSRs von Crydom hatte ich noch in der Bastelkiste. Die werden in der nächsten Woche installiert. Beim nächsten, spätestens beim übernächsten Ladezyklus werde ich dann so weit sein das ich deren Balancersollspannung während des Ladevorgangs per Notebook so gleitend steuern kann wie ich das oben beschrieben habe. Dann wird sich zeigen wie weit man mit max. 3A kommt. Besteht Interesse an weiteren Berichten von mir? VG RaDix Kurz gesagt, Ja Und zweitens: Ich finde es toll, dass jemand eine Meinung hat, sie postet, sie später in der Realität anhand von Messungen überprüft und sie dann ändert. Und noch besser finde ich, dass er die Meinungsänderung inklusive der Begründung auch postet Gruß Andreas Salut, ich möchte Andreas zustimmen. Und bitte weiter berichten. Zu einer technischen Frage: Es gibt mittlerweile viele Anlagen, die mit den Balancern mit 3A ab einer Spannung von 3,6V mit ihrer Arbeit beginnen, betrieben werden. Was passiert mit den Zellen, die über Monate nicht am Landstrom (also nie in den Bereich von 3,6V kommen) hängen? Dann müssten doch auch Die Zellen auseinander triften, da die Balancer nicht aktiv werden, also so wie oben beschrieben. Oder verstehe ich was falsch? Mir selbst fehlen mit meiner eigenen Anlage noch diese Erfahrungen.
Hallo RaDix, Ich glaube du hast hier einen Denkfehler. Angenommen 3 Zellen haben 3,55V und eine bereits 3,65V, ist das eine Gesammtspannung von 14,3V. Dein Generator liefert 14,4V, das bedeutet der Balancer der vollen Zelle muss 0,1V vernichten. Wenn der Ladestrom die Balancer überfordert löst OVP aus. In dem Beispiel wird das vermutlich nicht vorkommen weil der Ladestrom gar nicht mehr so hoch ist. Praktische Erfahrung habe ich noch nicht, lese allerdings seit Monaten alles zu diesem Thema und glaube alles verstanden zu haben. Wenn nicht mögen mich die Profis korrigieren. Viele Grüße Martin
Ja, genau so würde es passieren, die Zellen driften immer weiter auseinander bis dann irgendwann die Differenzspannung derart groß ist das der Balancer der Zelle mit der höchsten Spannung beim Laden eingreift. Die Zellen werden dann aber nicht balanciert sondern nur auf dieser Differenzspannung stabilisiert. Immerhin etwas - aber nicht so wirklich befriedigend. Abhilfe würde da nur ein BMS schaffen das nicht nur beim Laden an der oberen Grenze entlang balanciert (das s.g. Top - Balancing) sondern auch beim Entladen an der unteren Grenzen entlang Ladungsausgleich durchführt (das s.g. Bottom - Balancing). Das in meinem EP angesprochene aktive BMS von REC kann das - aber nach intensivem Kontakt mit den Entwicklern habe ich vom Kauf dieses Systems Abstand genommen.
Dieses Rechenbeispiel bezog sich nicht auf meinen Gasperini sondern auf ein (hypothetisches) Ladegerät welches die vollen 14.6V generieren kann, z.B. ein entsprechend konfigurierter Solarladeregler.
Bei Nutzung dieses Gasperini als Ladestromquelle würde bei diesen Rahmenbedingungen leider jeder Ladezyklus mit OVP Abschaltung enden denn dieses Teil verhält sich wie eine Stromquelle, schiebt also seinen (witterungsabhängigen) (Nenn)Ladestrom unverändert bis zur Sekunde der (normalerweise automatischen) Abschaltung bei 14.4V. Setzt man diese Automatik durch manuellen Eingriff außer kraft so macht er das auch konsequent weiter, keine Ahnung wie weit, ich habs nur einmal getestet und da war auch bei 16.0V noch nicht Schluß. Noch weiter hab ich mich mit den (schon defekten) Bleiernen nicht getraut. Leider setzt diese manuelle Eingriffsmöglichkeit (ein Taster in der Bedieneinheit) aber auch alle anderen Schutzfunktionen - Übertemperatur und Ölmangelabschaltung - außer Kraft. Das hat was von Selbstzerstörungsmechanismus ... Hitzetot durch Kolbenfresser bei Ölmangel ... und ist daher kein Ansatzpunkt für eine eigene elektronische Lösung. VG RaDix Darf ich mal fragen warum Du davon Abstand genommen hast ? Es war ja laut deinem Gespräch das Non + Ultra !? Der Gasgenerator muss doch abschalten ,sonst macht ja so eine Ladequelle keinen Sinn . Ich kann bei meinen 2 Systemen kein Nachteil der Balancer erkennen ! Alles läuft sehr gut und kleine Abweichungen werden gut ausgeregelt. Akku jetzt im 6. Jahr.
Von Nonplusultra habe ich nie was geschrieben oder gesagt ... Zum Zeitpunkt meines EP und unseres Telefonats war es lediglich das nach Datenblattlage mir beste bekannte System ... ein feiner aber wichtiger Unterschied ;-) Auf Deine Empfehlung hin habe ich damals mit Herrn Nothnagel telefoniert und bin bei diesem Gespräch über einen deutlich unklaren Punkt in dem Datenblatt gestolpert. Getreu dem Motto "Ein Schelm wer nichts Böses dabei denkt" - deutlich unklare Angaben in einem Datenblatt sollen immer irgendwas verstecken - habe ich dann genau an dieser Stelle bei REC nachgehakt und nach ein bisschen Hin und Her wurde ich dann auch fündig: Dieses System besitzt nur einen Ferritkern auf dem fünf Wicklungen aufgebracht sind, eine pro Zelle und eine fürs gesamte Pack. Mit dieser Schaltungstopologie kann immer nur eine Zelle gegen das Pack balanciert werden. Dies kann zwar bidirektional erfolgen (also Zelle aus dem Pack laden oder Zelle in das Pack entladen) aber wenn mehr als eine Zelle behandelt werden muss dann kann dies nur im zeitmultiplex erfolgen. Weiterhin bezieht sich die Datenblattangabe "2.5A Balancer Strom" lediglich auf den Zellenstrom, nicht auf den Packstrom. Das System kann also bestenfalls ca. 7W Leistung balancieren - was mMn definitiv zu wenig ist wenn ein (strohdummes) Ladegerät wie mein Gasperini gnadenlos 300W ins Pack bläst. Für die gängigen Anlagenkonfigurationen reicht das vielleicht, in meinem speziellen Fall (Gasperini mit Stromquellencharakteristik) sicher nicht. VG RaDix
Ich kann mir eher vorstellen, dass sowas bei Wechselstrom funktionieren würde, nicht bei Gleichstrom. :idea:
Mit ein wenig angewandter Physik und einem Quantum elektronischer Raffinesse kann man auch Gleichstrom durch einen Wechselstromtrafo quetschen :lach: Auf diesem Prinzip basiert jedes s.g. Schaltnetzteil ... VG RaDix Ja genau das ist es . Wäre es denn für Sie nicht sinnvoll, mit dem Gasgenerator über die Starterbatterie und einem zuschaltbaren Trennrelais oder Ladewandler 2 Fliegen mit einer Klappe zu fangen ? Sollte ovp trennen, ist der Gasgenerator nicht ohne Last. Den Ladewandler stellt man auf seine Bedürfnisse ein. Während der Fahrt wird der Akku auch optimal geladen ! Ein Balancer der als Top Balancer funktioniert würde ja bei herabsetzen der Balancerspannug dem Ladegerät vorgaukeln, das der Akku noch nicht voll ist. War bei meinen Tests so, das die Balancer permanent befeuert wurden. Will man so etwas realisieren bedarf es wirklich einer intelligenten Steuerung mit Stromsensoren ,Schnittstelen und allem drum und dran. Sinnvoll bei großen Netzanlagen und Hunderten Zellen. Beim Womoakku ? Im Selbstbau ? Hallo RaDix Das ist mal ein sehr intessanter Thread :) . Da man doch an jede einzelne Zelle ran kommt, wäre es dann nicht noch eine Möglichkeit jede Zelle einzeln zu laden ? Wenn eh schon ein Trafo im Spiel ist, würde sich doch ein Sperrwandler, der die Ausgangsspannung proportional zur Windungszahl verteilt, anbieten. Welchen Chipsatz von LT hast Du denn bestellt ? Gruß Ulf
Danke sehr, das ist eine wirklich bedenkenswerte Idee die ich (zunächst mal geistig) weiter verfolgen und durchrechnen werde. Momentan verwende ich eine kleine bleierne Motorradstarterbatterie (12V, 7Ah) um den Load Dump beim Auftrennen durch OVP abzufangen. Die könnte ich dadurch einsparen. Zu klären ist dann aber ob es einen hinreichend intelligenten Ladewandler gibt der während der Hauptladephase nur genau so viel Strom aus der Starterbatterie zieht wie der Gasperini liefert. Produktvorschläge?
Ja, das ist eine nicht ganz einfach zu lösende Aufgabe. Deswegen schrieb ich weiter oben im Thread ja schon das es notwendig ist, die Balancersollspannung während der Ladephase gleitend nachzuführen.
Eben, weil der Aufwand so beträchtlich ist habe ich ja so viel Zeit in meine Suche nach einem fertigen BMS-System investiert ... In meiner derzeitigen Lebenssituation (Beruf, Krankheit, ...) bleibt mir aber nichts anderes über als diese Aufgaben zu meistern.
Ja, sicherlich, das wäre auch ein gangbarer Weg aber dann landen wir bei einer ganz anderen Systemtopologie für die es wohl erst recht keine fertigen Teilkomponenten auf dem Markt gibt. Die dafür notwendige Entwicklungskapazität habe ich aber nicht frei, weder zeitlich noch finanziell ...
LTC6804 --> Link LTC3300 --> Link und, eher nur aus spielerischer Neugier LT8584 --> Link VG RaDix Ich empfehle Dir mal den Votronic 12/12 45 li anzuschauen. Dieser kann mittels Fernbedienung und Spannungssteuerung so eingestellt werden, das nur eine geringe Belastung der Starterbatterie erfolgt. Ein Rückfluss wärend der Fahrt ist auch ausgeschlossen. Ist der Akku mal extrem kalt und leer wird dies auch berücksichtigt. Über die Einstellung auf der Li Akku Seite wird auch die Spannung erreicht, die dein Gasgenerator nicht schafft. Ein weitere Vorteil wäre eine volle Starterbatterie.Also lipro mit Ssr Relais ,ladewandler Vcc li , und die ganze Entwicklung + Lehrgeld ist zu sparen. Funktioniert hier schon seit Jahren in vielen Anlagen perfekt. Wie wird denn dein Gasi aktiviert? 1 Draht oder 2 Draht? D.h. bei 1 Draht 1 oder 0 fuer Betrieb/Stillstand bei 2 Draht 00 aus, 01 Standby/Startvorbereitung/Nachlauf (Runterkuehlen ohne Ladung), 11 Betrieb Dann koennte ich mir eine Schaltung ueber Koppelrelais vorstellen. Eine Notabschaltung aufgrund interner Stoerung muss immer erfolgen koennen. Wenn nicht, dann wurde das Teil falsch angeschlossen.
Nix mit Draht ... ist ein typisches F.I.A.T. Produkt (Für Italiener Ausreichende Technik) ;-) Ein Bedienpanel mit einem Kippschalter (Aus/Automatik Ein), ein Taster (Manueller Start / manuelle Deaktivierung aller Sicherheitsabschaltungen im Betrieb), eine grüne LED (Standy, Betrieb OK), eine rote LED (Fehler Übertemperatur, Ölmangel, Gasdruckmangel), ein Piepser (Störung/Alarm) - das ist alles an "User Interface" :roll: VG RaDix |
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