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Hitzeentwicklung BMS Zellmodule bei hohen Ladeströmen


tillermann am 04 Feb 2018 23:43:30

Hallo Zusammen,

hoher Ladestrom ist ein gutes Ziel. Was bringt es aber, wenn die Zellmodule dann zu heiss werden und abschalten. Welche Strategie ist die coolste? Wie erreicht man auch bei hohen Ladeströmen von um die 100A ein System, das temperaturmässig zuverlässig im grünen Bereich arbeitet, auch wenn es im Sommer in einem abgeschlossenen Raum geladen wird.

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Hier findest Du vielleicht schon, was Du suchst: --->Link

lisunenergy am 04 Feb 2018 23:54:30

Die Zellmodule springen bei 3,6 Volt an, wenn eine Zelle aus dem Ruder läuft. Vorher regelt das Ladegerät bei erreichen des Volladungsmodus runter. Im Fertigakku ist eine Temperaturüberwachung. Bei den Bausätzen sind Tempschalter verbaut. Ich kann Dir aus Erfahrung sagen , das ich bis jetzt keinen warmen Akku erlebt habe. Ich habe den Akku an 1000 Watt Solar. Da lacht der nur !

tillermann am 05 Feb 2018 00:32:07

Die Zellen sollten natürlich nicht heiss werden :D
Wenn eine Zelle „aus dem Ruder läuft“ schalten sich die Module zu und machen wenn ich es richtig verstehe nichts anderes, als ihre Spannungen anzugleichen - also sich gegenseitig zu laden und zu entladen. Richtig? Weil das so kleine Platinchen sind, dachte ich mir, die können sich in so einem Prozess dann schon erhitzen. Oder liege ich da falsch? Mit wieviel Amprer schieben die Module den Strom denn da so hin und her?

nuggetad am 05 Feb 2018 01:04:57

"Hin und her" schieben nur aktive Balancer.
Die meisten Zellmodule sind passive Top-Balancer. Wenn der "Behälter" Akku voll ist (3.6V) dann fliesst vom weiteren Zustrom dann bspw. 1A in einen Heizwiderstand wieder aus dem Akku ab oder erst garnicht in den Akku.

Wann passiert das? Wenn die Batterie fast voll geladen ist - dann hat das Ladegerät aber sowieso schon den Strom stark reduziert. Oder es passiert, wenn die einzelnen "Zell-Pegel" weit auseinander liegen. Das passiert aber eigentlich nur wenn die Akkus nicht vernünftig initialisiert (anfangs auf gleichen Pegel geladen) wurden.
Für einen kleinen Drift über die Jahre zwischen den Zellen reichen schon sehr kleine Balancer aus - da die ja laufend mitarbeiten.

In der Praxis werden die Balancer nur dann wirklich warm, wenn wirklich was verkehrt läuft - und wenn dann OVP kommt, dann ist das ja nicht verkehrt.

Bei mir blitzen die LEDs an den 500mA-Balancern bei voller Batterie am Ladegerät regelmässig kurz auf - so sehe ich, dass alle auf gleichem Niveau sind. Ich lade bis 3.55V und da kommen auch meine Balancer - das Ladegerät hat da noch ca. 100mA Ladestrom.

Wenn das System korrekt geplant ist, dann funktioniert das schon.
Ich glaube, dass lisunenergy auch schon mehr als 2 Systeme eingebaut hat ;-)

NuggetAD

tillermann am 05 Feb 2018 08:34:35

Danke! Das war sehr verständlich!
Module, die Ströme in einen Heizwiderstand schicken, sind mir da schon mal aus dem Bauch raus unsympathisch. Besser sind hier ja wohl welche, die den Strom „erst gar nicht“ in die Zelle lassen, oder tatsächlich aktiv hin und her schieben. Welche Gattung ist bei Lisunenergy verbaut? Die „erst gar nicht“-Teile?

lisunenergy am 05 Feb 2018 08:52:50

Das ist völlig falsch ! Aktive Balancer schaufeln sinnlos die Energie hin und her. Tests mit REC haben die Zellen nur verschlimmbessert. Die Idee bei regelmäßigen Entladungen von Zelle zu Zelle umzuschichten scheitert ja schon an der Zeit.

Gast am 05 Feb 2018 09:01:43

Tillermann,

Ein typischer Balancer lässt 1 oder 2 A an der Zelle von 3,5 bis 3,8 Volt vorbei.

Wir sprechen also von 3,5 bis max. 8 Watt je Balancer während des Ladevorgangs. Wo ist dein Problem?

Grüße, Alf

nuggetad am 05 Feb 2018 11:19:58

Im Normalfallfall sind die Balancer ja garnicht aktiv - die Akkus sind viel gutmütiger als immer befürchtet. Das ist quasi die erste Sicherheitsstufe vor dem OVP.
Wenn ich balance dann fällt bei mir je Balancer 380mW Wärme an, da das Ladegerät ja auf 100mA zurückgeregelt hat.
Wenn ich nur bis 3.5V lade, dann heizt garnichts. Es reicht aus meiner Sicht auch aus, bspw. 2x pro Jahr ins Balancing zu fahren uns sonst unterhalb der Schwelle zu bleiben.

Aktive Balancer sind aus meiner Sicht was für grosse Akku-Bänke im stationären Betrieb. Damit meine ich >>1000Ah.
Das ist deutlich aufwändigere Technik - also teurer und vor allem fehleranfälliger - und Du siehst nicht wirklich, was passiert. Vorteil ist, dass ich bei jedem Ladezustand ausgleichen kann und nicht bis 3.6V oder höher laden muss. Allerdings laufen die Akkus auch nicht parallel - das wird ein rechtes Hin- und Hergeschiebe. Bei meinem 12S-Pack (36V/43.2V) sehe ich bspw. dass bei niedrigen Temperaturen andere Zellen zuerst voll sind als bei höheren Temperaturen - das spielt sich aber alles auf dem letzten Prozent Ladestand ab. Keine Ahnung, was da ein aktiver Balancer anstellen würde - whs. bei jeder Temperaturänderung wieder die 0.01V versuchen auszugleichen?
Wenn das also wirklich was bringen soll, dann wird es echt komplex. Das ist im Wohnmobil völlig overengineered.

Ein Top-Balancer dagegen ist robust und günstig und einfach zu interpretieren. Ich fand das am Anfang auch etwas hemdsärmelig, bin aber inzwischen happy damit. Bedingung ist für mich aber eine Akivitäts-LED!

NuggetAD

tillermann am 05 Feb 2018 13:41:55

Ich habe überhaupt kein Problem. Ich möchte nur ein die Technik verstehen.
Ich kann z. B. jetzt sehr gut nachvollziehen, dass aktive Balancer Stress machen, wo gar kein Stress nötig ist. Dass die komplexere Technik auch störanfälliger ist, scheint mir auch völlig logisch zu sein. Ich wollte es nur wissen und dafür ist das Forum hier ja da.

Könnt Ihr mir noch auf die Sprünge helfen bei der Frage nach dem technischen Unterschied der Balancer, die (auch wenn es nur klene Ströme sind) diese "in einen Heizwiderstand" laufen lassen und jenen, die den Strom "erst garnicht" reinlassen. Letztere hören sich besser an :D Oder wie machen die das mit dem erst garnicht reinlassen?

ducato666 am 05 Feb 2018 14:18:00

tillermann hat geschrieben:Könnt Ihr mir noch auf die Sprünge helfen bei der Frage nach dem technischen Unterschied der Balancer, die (auch wenn es nur klene Ströme sind) diese "in einen Heizwiderstand" laufen lassen und jenen, die den Strom "erst garnicht" reinlassen. Letztere hören sich besser an :D Oder wie machen die das mit dem erst garnicht reinlassen?


Du hast da was falsch verstanden, einzelne Zellen lassen sich in einer Reihenschaltung nicht einfach abschalten.

Die Balancer sind parallel zu den Zellen geschalten. "Garnicht reinlassen" tut ein Balancer den Ladestrom, wenn er groß genug ist, denselben komplett zu verbraten. Dann fließt sämtlicher Strom an der Zelle vorbei durch den Balancer, die Spannung wird dabei verbraten.
Ist der Balancer zu klein bzw. der Ladestrom zu groß, wird die OVP bei driftenden Zellen die Ladung komplett unterbrechen, bis der Balancer an der nach oben driftenden Zellen nach einiger Zeit genug verbraten hat.

Den "überschüssigen" Ladestrom nicht komplett in Wärme zu verwandeln schaffen wie schon geschrieben mit wesentlich höherem schaltungstechnischen Aufwand nur die aktiven BMS.

xbmcg am 05 Feb 2018 16:06:27

lisunenergy hat geschrieben:Das ist völlig falsch ! Aktive Balancer schaufeln sinnlos die Energie hin und her. Tests mit REC haben die Zellen nur verschlimmbessert. Die Idee bei regelmäßigen Entladungen von Zelle zu Zelle umzuschichten scheitert ja schon an der Zeit.


Stimmt so nicht ganz. Das aktuelle REC System ist super. Ich bin mit den Entwicklern in Kontakt und hab mir das genau erklären lassen.
Außerdem bekommt man von denen noch ein paar Stellschrauben dazuprogrammiert, wenn man das möchte.

Zum Active Balancer:

Du kannst einen Schwellwert einstellen für TOP-Balancing, wann der anspringen soll. Es gibt 2 Betriebsarten, die er automatisch auswählt.

Cell to Pack: wenn eine einzelne Zelle nach oben abdriftet, wird sie entladen (wie beim passiven Balancing), die Energie wird aber als
Ladestrom dem Paket zugeführt (Step-Up Wandler, Entnahme bis 2 Ampere von der Zelle)

oder Pack to Cell: wenn eine Zelle den anderen Zellen hinterherhinkt beim Laden, wird über ein Step-Down Wandler die Zelle einzeln
zusätzlich mit Strom versorgt (bis 2 Ampere)

Das Balancing startet erst bei einer einstellbaren Schwellwertüberschreitung.


Zum Bottom Balancing:

Entgegen der gängigen Meinung wird bei REC das Bottom Balancing nur im Fehlerfall initiiert, und zwar wenn eine Zelle UVP auslöst.
Die Steuerung wirft die Last ab und erst dann wird entschieden, ob die anderen Zellen genug Saft haben, um die leere Zelle zu stützen.
Es wird mit Pack to Cell (Step Down Wandler, 2A) die leere Zelle etwas aufgeladen, bis die Zelle wieder zu den anderen Zellen passt,
wenn dabei die hysterese-Spannung überschritten ist wird UVP wieder zurückgenommen, wenn nicht, bleibt die Anlage aus, di Zellen sind
aber dann trotzdem auf der sicheren Seite, da keine Zelle alleine nach unten abdriften kann. Die Ausgleichsladung wird nur gemacht,
wenn die anderen Zellen noch genügend Energie haben.

Insofern ist das ein zusätzlicher Schutz wenn die Anlage längere Zeit unbeaufsichtigt bleibt. Das System versucht die Zellen so lane wie möglch
am Leben zu halten. Die Strategie ist absolut in Ordnung und führt nicht zu sinnlosem Hin- und Herladen, wie oft behauptet.

Ich bekomme von REC die 4 Steuerausgänge unabhängig von Einander programmiert, so dass die potentialfreien Relais OVP und UVP
auslösen und die Optokoppler zu konfigurierbaren SOC oder Spannungen schalten, so kann ich schon lange vor OVP die Laderegler auf
Erhaltungsladung umschalten oder den Wechselrichter oder andere schwere Lasten z.B. unter 35% SOC abwerfen und habe dann noch
15% Kapazität für die 12V Verbraucher übrig, bevor der UVP auslöst.

Natürlich hat das System eine Temperaturüberwachung (2 externe Sensoren + 1 Sensor im BMS) und es misst auch die Systemspannung
und den Strom über den Shunt vom Batteriemonitor oder von REC (Option).

Bisher ist das das flexibelste System, was ich am Markt gesehen habe. Die Außenbeschaltung ist auch sehr einfach.
Ich verwende 500A Bi-Stabile Leistungsrelais von BluSea (ML-RBS), das REC BMS liefert nur Umschaltkontakte.

Die Beschaltung ist denkbar einfach: Am gemeinsamen Kontakt am BMS +12V über eine Sicherung anschließen, die beiden Umschaltkontakte
je über eine LED und 820 Ohm gegen Masse schalten, je ein Kondensator (ca. 100µF, den Wert werde ich noch weiter verringern beim Testen)
geht von Steuerausgang an den Steuereingang des Relais (SET und RESET Signal), das Relais hat eine eigene Elektronic verbaut, die den Impuls
verstärkt und das Relais umschaltet (Separate Stromversorgung 7A abgesichert, die 7A werden nur für 10ms beim Umschalten gezogen, das Relais
zieht sonst keinen Strom, sofern man nur Impulse liefert und nicht Dauerplus.

Die 4 LED haben 2 Aufgaben: sie zeigen den Betriebszustand an (Normalbetrieb oder UVP) bzw (Normalbetrieb oder OVP) , außerdem entladen
sie den Kondensator nach dem Umschalten, damit er für die Übertragung des nächsten Impulses leer ist.

Mehr Logik braucht es nicht. Die Optokoppler können direkt genutzt werden, um Victron MPPT Regler und Vicron Multiplus / Quattro's anzusteuern,
um z.B. den Laderegler in Float zu schalten oder den Inverter auszuschalten.

Das System hat eingebaute programmierbare Hysteresen für alle Schaltzustände und es wird nur warm, wenn tatsächlich was zu tun ist.
Außerdem gibts noch eine coole Anzeige, mit der man das ganze überwachen und konfigurieren kann, die den Batteriemonitor erübrigen könnte.
Sie zeigt nämlich auch den SOC / DOD / Strom / Spannung / Zellspannungen / Temperaturen usw. an. Mit dem PC Interface kann man
das ganze nach belieben einstellen, das System hat auch ein CAN Interface für Integrationen, wenn es mehr sein darf.

xbmcg am 05 Feb 2018 16:18:58

Ach ja, das REC BMS hat gar keine Zellmodule.... :mrgreen:

Und die Balancer haben mit dem Ladestrom auch nichts zu tun.

tillermann am 05 Feb 2018 16:51:08

Oh Mann! Jetzt wollte ich nur noch den Unterschied zwischen den Modulen mit Miniheizung und den „erst garnicht rein“-Platinen gewusst und dann kommt xbmcg und wirft mich wieder zurück auf Null :D
Wär schön, wenn zu meiner vollständigen Aufklärung noch Licht in meine dunkle Frage gebracht würde. Einstweilen ziehe ich mir mal das letzte Posting ein paar mal rein und lese mich mal in die REC Geschichte rein. ...

xbmcg am 05 Feb 2018 17:17:47

Ich erhelle Dich mal.

Die Zellen sind alle mit dicken fetten Kupferbrücken zu einer Batterie verschaltet.
Das ist genau wie in jeder Bleibatterie. Der Ladestrom fließt in entsprechender Stärke
Vom Ladegerät in die Batterie, durch die Reihenschaltung der Zellen hast Du kleine
Spannungsteiler. Wenn die Zellen alle gleich sind (Ladezustand, Innenwiederstand),
dann teilt sich die Ladespannung gleichmäßig auf die 4 Zellen, wenn nicht, dann
gibts ein Problem.

Die Lithiumzellen sind in einem weiten Bereich zwischen 10 und 90% relativ eng bei einander.
Nur wenn sie fast voll oder fast leer sind, ist eine schneller als die andere und es kommt
zu großen Spannungsunterschieden.

Dafür gibt es verschiedene Lösungen. Angefangen von Lastwiederständen, die zuschalten ab
einer Spannungsschwelle, hin zu Zellmodulen, die die Zellspannung messen und eine Last
zuschalten, um die zelle zu entladen - und gleichzeitig OVP / UVP bereitstellen, die dann
mit weiteren Leitungen verkettet werden und zur Ansteuerung von Lastrelais benutzt werden
können.

Dann gibt es BMS Systeme, die alles in einer Box haben, sie haben lediglich je eine Leitung
zu den Pluspolen der Zellen und eine einzige Leitung zur Masse. Sie messen die Zellspannungen
im Gerät und schalten die Lasten im Gerät auf - oder wie bei den aktiven Systemen eben
die Step-UP / Sep-Down Wandler. Das verheizen der Leistung über Wiederstände / Lasten
erzeugt mehr Abwärme als das Wandeln und wieder zuführen. Deshalb sind aktive Systeme
in der Regel kühler, wenn sie gut dimensioniert sind.

Vertreter von passiven Ein-Platinen BMS ist z.B. das BMS von LiTrade --> Link
Das Rec-BMS ist ein Aktives Einplatinen-BMS --> Link

Verteilete Passive BMS: z.B. von EV-Power --> Link oder 123BMS: --> Link EMU-BMS: --> Link

Hier Beispiele für die "dummen" Heizwiederstände: --> Link

xbmcg am 05 Feb 2018 17:27:38

Es gibt Leute, die lieben Einzelmodule und haben gerne Kabelsalat auf der Batterie,
andere bevorzugen die Elektronik an einer zentralen, geschützten Stelle und nur
Messleitungen zu den Zellen.

Beide Lösungen haben Vor- und Nachteile.

Erst gar nicht rein Module gibt es meines Wissens nach gar nicht. Sie müssten ja die 3C
Ströme aushalten ( 1200A bei 400Ah). Ist nicht praktikabel und es gibt so viele verschiedene
Batterie-Aufbauten / Kapazitäten. Wer soll das dimensionieren und vorhalten?.

lisunenergy am 05 Feb 2018 17:57:50

Also vor 1,5 Jahren war ich bei Sven in Berlin und wir haben das System getestet . Das BMS selbst ist sehr Komplex und wie Du schon festgestellt hast das umfangreichste was ich kenne. Nur war das aktive Balancing nicht so wie versprochen. Netzanlagen mit 16 Zellen und mehr ist es nicht verkehrt. Du kannst ja mal deine Montage und Erfahrungen posten.

Gast am 05 Feb 2018 18:05:03

tillermann hat geschrieben:Oh Mann! Jetzt wollte ich nur noch den Unterschied

... Und lese mich mal in die REC Geschichte rein. ...


Wenn du gerne liest... Hier --> Link ist alles exakt erklärt.

Grüße, Alf

xbmcg am 05 Feb 2018 18:13:14

lisunenergy hat geschrieben:Also vor 1,5 Jahren war ich bei Sven in Berlin und wir haben das System getestet . Das BMS selbst ist sehr Komplex und wie Du schon festgestellt hast das umfangreichste was ich kenne. Nur war das aktive Balancing nicht so wie versprochen. Netzanlagen mit 16 Zellen und mehr ist es nicht verkehrt. Du kannst ja mal deine Montage und Erfahrungen posten.


Ich habe mir mal eins bestellt und werde es auf Herz und Nieren testen.

Ich habe gerade ein größeres Projekt in der Planung / Realisierung mit den 1000Ah Zellen und einen Haufen
Lade-Technik + Inverter drumrum für ein Boot. Da brauche ich was, was ich leicht anpassen und alles sauber
ansteuern kann, und was einigermaßen gut gekapselt ist. Salzhaltige Luft ist Gift für Platinen.

lisunenergy am 05 Feb 2018 18:54:30

Daher ev-power mit vergoldeten Anschlüssen und vergossenen Elektronik :)

xbmcg am 05 Feb 2018 19:31:25

Nee, es wird das REC ABMS.

Ich baue die Polverbindungen aus einer massiven Kupfer-Stange (5mm dick, 30mm breit, jeweils doppelt verlegt)
und glatt geschliffene Edelstahl-Unterlegscheiben zwischen Alu und Kupfer + Unterlegscheibe und Federringen
an den M12 Schrauben . Das Ganze mit Drehmoment angezogen und dann in flüssigem Gummi vergossen.
Auch als Kurzschlußschutz / Isolierung.

An den vorderen Polen kommen die Fühlerleitungen dran mit entsprechenden Ringösen Die werde ich dann
auch noch mit Schutzlack überziehen, sobald sie angeschlossen sind Das REC BMS ist IP65, das müsste reichen.
Vielleicht schraube ich es noch an einen fetten Alu-Kühlkörper, glaube aber nicht, dass das sein muss.

Die Abgänge der Batterie werden aus V4A Stehbolzen ausgeführt und mit Mutter, Unterlegscheibe und Federring
gesichert darüber kommt ein Träger aus 10mm Phenolpapierplatte, wo über Kupferschiene die
Haupt-Sicherungen (2 x 500A Streifensicherung parallel) und Leistungsrelais für Lade und Lastrkreis angeklemmt werden.
Danach gehts zum vorhandenen Batteriehauptschalter und zu den Sicherungsautomaten der einzelnen
Lastkreise der bestehenden Anlage und natürlich auch zum Inverter über eine 750A Sicherung und mit je 2x90² Kupfer
(ist ein 5000er Quatro).

Masseseitig, gehts von den beiden Stehbolzen über ein Stück Kupfer direkt auf den Shunt und dann zum Batterie
Hauptschalter Minus und zu den Massen der Laderegler (Elektronische Lichtmaschinen Ladeverteiler, Solar, 220V
Ladegeräte...) Das ist auch im Original so, so dass bei abgeschaltetem Plus und eingeschalteter Batterie-Masse
Die Ladegeräte funktionieren, der Rest der Anlage aber tot ist. Wenn man die Masse auch noch trennt, ist alles aus.
Die Massen aller Batterien sind ohne Schalter untereinander verbunden auf einen gemeinsamen Massepunkt.
(Natürlich erst hinter dem Shunt)

Ist schon ein Kraftwerk.

Am liebsten würde ich die Kupferschrauben (feste, verkupferte) nehmen, aber bei den Alu-Polen mit Edelstahlgewinde
ist glaube ich V4A besser geeignet. Die Verbindungen sind ja auch doppelt ausgeführt, das sollte den Wiederstand
auch noch reduzieren. Bin mal gespannt, ob die beim Inverterbetrieb unter Vollast warm werden. Notfalls werden
Kupferwinkel verbaut.

Bin noch am Zusammensammeln der Komponenten. Ich werde berichten, was am Ende herauskommt. Das sind schon
ordentliche Ströme über 500A, die da fließen können.

tillermann am 05 Feb 2018 22:15:33

Das ist ja pure Zellendiktatur was REC da macht! Die armen Zellen :eek:
Das zentrale BMS, entkoppelt von der Batterie ist mir schon sympathisch. Ein paar Spaghetti auf den Akku wird man aber auch da nicht so ganz los. Wenn die Anbringung von Kühlrippen zumindest eine Überlegung wert ist, kommt man wohl auch da nicht um den Heizeffekt herum. Hier aber konzentriert auf einer Platine.

Die roten Module mit den vergossenen Bauteilen machen schon einen guten Eindruck - rein optisch. Dass sie in einem vorgehebenen Bereich arbeiten und nicht programmiert werden können ist ok für mich persönlich.

Das empfohlene Buch ist deftig. Ich müsste schon richtig Feuer fangen, um da so tief einzusteigen. Vielleicht mache ich das vor meinem 2. System :D jetzt kümmere ich mich aber erst einmal um meine Einstiegsvariante. Ich muss die Macht des LiFeYPo4 erstmal am eigenen System(chen) in der Praxis erfahren.

Ich denke, ich habe jetzt genug Antworten bekommen, um mich für ein System zu entscheiden. Ich bin parallel auch noch dabei, herauszufinden, wieviel Ampere mein Generator im Ducato hat (konnte mir weder Carthago, noch mein Händler, noch Fiat angand der Fahrgestellnummer sagen) :roll:

2, 3 Varianten werde ich mir sicher überlegen. Dann möchte ich das Forum noch einmal konsultieren, bevor ich kaufe.

Ganz vielen Dank bis dahin!
Hat mir wirklich sehr geholfen alles. Sehr interessant!

xbmcg am 05 Feb 2018 23:51:14

Alles, was Dich glücklich macht... :mrgreen:
Viel Spass mit den gelben LiFeYPO4!

Ich hab mit meinen 1000er heute schon viel dazugelernt.
Ich hab sie erst mal nach "Vorschrift" initialisiert und auf 3.90V geladen.

Die sind so heftig, da zuckt über Stunden nichts beim Laden, aber wenn sie voll sind, werden sie zum Weichei.
Also ohne BMS würde ich nicht mal so was fettes, wie die 1000Ah Zellen für eine Stunde unbeaufsichtigt lassen.

Neu hatten sie 3.26V, ich hab sie mit 15A geladen, das hat 2.5 Tage gedauert und ca 750Ah, bis sie mal bei 3.35V
waren, dann noch mal einen halben Tag auf 3.39V, sie waren immer eng beieinander, wenige mV Unterschied.

Und dann ging die Post ab, sie drifteten immer weiter auseinander. Da ich kein Ladegerät habe, das die Zellen
Parallel nennenswert laden kann, hab ich sie natürlich in der Batteriekonfiguration als 12V Block bis dahin geladen.

Ich habe dann aktiv manuell einzeln balanciert während dem Laden mit einem Labornetzgerät, eingestellt auf 10A Ladestrom.
Damit hatte ich ganz schön zu tun, die einzelnen Zellen einigermaßen zusammenzuhalten. Ab 3.65V stieg die
Spannung dann schön stetig alle 5 Sekunden um ein mV. Da kann man richtig mitzählen - trotz der dicken Brocken.
Insgesamt gingen so ca. 850Ah rein.

Bei 3.65 Volt hab ich sie dann auseinandergebaut und alle 4 parallelgeschaltet. Mit dem kleinen Labornetzteil und 10A
hab ich sie binnen 2 Stunden auf 3.9V gebracht (Ladestrom pro Zelle gerade mal 2.5A). Ich habe dann die Initialisierung
beendet (eigendlich soll man sie lt. Hersteller auf 4.0V hochjubeln). Ich lasse sie jetzt noch einen Tag parallel verbunden,
bis die Zellen aufs Millivolt genau ausgeglichen sind. Sie haben nach 4 Stunden trotz Parallelschaltung immer noch eine
kleine Differenz von 0.002V. das sieht aber schon gut aus, sie hatten beim Laden immer eine Spannungsdifferenz gehabt
von 5-8mV, die äußeren Zellen waren dadurch immer etwas höher als die inneren (Antiparallel angeschlossen, Plus an die rechte
Zelle Minus an die linke, so wie man normalerweise Batterien zusammenschaltet). Man glaubt gar nicht, wieviel das ausmacht.

Jedenfalls ruhen sie jetzt sanft bei 3.80V und tauschen noch die letzten Elektronen untereinander. Na ja, die sollen noch
mal die Party genießen, das wird das letzte mal sein, dass sie so eine Spannung sehen.

Das Ladegerät (MXS10 von CTEK) hat sich perfekt verhalten, bei 3.35 hat es auf Erhaltungsladung zurückgeschaltet. Ich
habe dann das AGM Programm angewählt und es lief in etwa bis 3.65V, danach war auch hier Schluss. Mit einem normalen
Billigladegerät aus dem Baumarkt (hatte ich herumliegen und es in der anfangsphase mit genutzt, um auf die 12-15A zu kommen,
das CTEC wurde recht heiß und hat bei 8A begrenzt) konnte man weiterladen mit ca 3A. Die Dinger sind gefährlich für LiFeYPO4 Zellen,
die kennen kein Ende. Das kann sicher auch mit einer ollen LiMa und altem Regler passieren.
Aus der Sicht ist ein B2B Lader gar nicht schlecht, nicht wegen den Ampere, die zieht die LFP Batterie
von ganz alleine, sondern für die Schutzbeschaltung / Ladeschlußspannung. Kann man aber sicher auch
mit einem Batteriecomputer mit Schaltausgang und Leistungsrelais zur Not erschlagen, wenn man nicht
gleich jedes mal "OVP Alarm" auslösen will. So könnte man die Lima bei 13.2..13.3V "abwerfen" und den
Rest bis 13.6...13.8V mit dem IUoU Solarregler laden lassen bei "niedriger Flamme"- falls der programmierbar
ist.

Na ja unter strenger Beobachtung und mit Labornetzteil sind sie nun initialisiert.

Ich denke, unter 3V wird es nach unten ähnlich schnell gehen. So gut und kraftvoll die sind, an den beiden Enden muss
man wirklich höllisch aufpassen und eine gute Elektronik haben, die notfalls die Reißleine zieht. Ab 3.4..3.45V kann man mit dem
Balancen getrost anfangen (13.6..13.8V) Es würde für 90% Ladung sogar reichen, bei 13.8V mit dem Laden aufzuhören
(als programmierte Ladeschlußspannung, 13.4 als Float) und dann alle 4-8 Wochen mal eine "Reconditionierung" zu machen
mit 14.2V (3.55V Zellspannung - 95% SOC), die Balancer Start Spannung auf 3.4V, das müsste reichen um sie wieder ausreichend
auszugleichen.

Ich werde mal mit den Werten ein wenig spielen. ich glaube aber, dass das ein guter Kompromiss ist, der die Zellen länger
leben lassen sollte, 100% SOC wären bei 3.65V laut Hersteller (14.6V).

Folgendes gelernt: Nur Ladegeräte verwenden, die eine definierte Ladeschlußspannung haben. Ein Drift bei
10 Ampere Rest-Ladestrom über 14.4V schafft nicht mal ein 10A Einzellader auf einer Zelle zeitnah zu kompensieren
und die andere Zelle anzugleichen / den Drift einzufangen. Die kleinen 2-3A Balancer wären bei einer Initialisierung
mit 15A völlig überfordert. Zu dem Zeitpunkt muss das Ladegerät schon in der Spannung so begrenzt sein, damit der
verbleibende Ladestrom in der Größenordnung maximal des 2-3 fachen des Balancerstroms liegt. Würde man die
Initialisierung mit 0.1C (100A / Zelle oder 400A für die 4 Zellen parallel) machen, hätte man seinen Spaß.

Die Balancer müssen die Reißleine ziehen können, wenn sie es nicht schaffen, eine Zelle einzufangen. Die passiven
Balancer mit Schaltschwelle und Wiederständen reichen nicht aus / oder nur in Verbindung mit schwachen Ladegeräten
und niedriger Abschaltung (GEL Programm oder tiefer).

Hätte nie gedacht, dass die Dicken solche Sensibelchen sein können.

tillermann am 06 Feb 2018 00:52:00

xbmcg hat geschrieben:...Die passiven Balancer mit Schaltschwelle und Wiederständen reichen nicht aus / oder nur in Verbindung mit schwachen Ladegerätenund niedriger Abschaltung ...


gut, dass ich vorn angefangen habe und mich zu erst um die Leistung meiner Lichtmaschine kümmere. Weil ich viel mit B2B machen will, hatte ich mir schon mal alternative Generatoren angeschaut. 180A gibt es für meinen Motor. Ich hoffe, die ist bereits drin. Und ich habe den Votronic 1212-90 im Auge, weil ich hoffe, die LYP2/300AHA Zellen mit 90A laden zu können, wenn sie leer sind. Und jetzt kommst Du und schreibst, dass die von mir aktuell favorisierten passiven Balancer nicht ausreichen, bzw. nur mit einem schwachen Ladegerät? Das ist doch extra für Lithium akkus programmiert?!? Jetzt flasht es mich gerade schon wieder :D

lisunenergy am 06 Feb 2018 06:51:09

Ja genau so wird inizialgeladen. Allerdings gehe ich nicht über 3,8 Volt. Danach bleiben die Zellen über mehrere Tage parallel. Der Vorgang wird wiederholt. Wenn die Zellen gleich sind werden alle Pole erneut bearbeitet. Jetzt kommen die Balancer darauf und das System wird leicht entladen, damit die Zellen nicht so lange so weit oben bleiben. Das ist richtig Arbeit und wird von vielen unterschätzt. Allein so ein Ladegerät kostet richtig Geld. Da meine Zellen mit Solar geladen werden habe ich auch hohe Ströme anliegen. Sehr viele haben große Akkus mit den Balancern und überall funktioniert das perfekt. Selbst 100 A Ladestrom ist kein Problem. Je weniger Zellen in Reihe desto unempfindlicher ist das System. Was Du hier geschrieben hast , zeigt ganz deutlich, das es Quatsch ist, manuell eingreifen zu können. Selbst bei 1000 Ah geht das so schnell .

svenhedin1 am 06 Feb 2018 08:50:01

Ich möchte aus meiner Sicht mal generell an " x b m c g " ein großes KO M P L I M E N T aussprechen für die große, ja überragende gedankliche und didaktische Klarheit aller seiner, zumal Li- Beiträge. Ganz großes Kino ! Eine einzige Zeile hier von ihm gelesen hilft beim Verständnis mehr wie hundert übliche Forenzeilen; auch, weil er mit nichts "hinterm Berg hält".
R E S P E K T und D A N K E S C H Ö N !

Gast am 06 Feb 2018 09:19:07

Da gehe ich noch einen Schritt weiter und klicke ihm einen Pluspunkt. :razz:

Grüße, Alf

tillermann am 06 Feb 2018 10:30:08

Das würde ich auch gern tun, bin aber noch sehr weit davon entfernt, bewerten zu dürfen mit meinen null Punkten :cry:
Tut Euch keinen Zwang an :mrgreen:

xbmcg am 06 Feb 2018 12:24:00

Danke für die Blumen.

Was ich richtig lustig finde, ist dass bei Parallelschaltung (Anti-Parallel) beim Laden die inneren Zellen
immer mit der Spannung hinterherhinken. In Ruhe, also ohne Ladestrom ist es umgekehrt, die äußeren
Zellen haben eine ein paar Millivolt geringere Spannung. Sehr merkwürdig.

Ich werde die Zellen noch ein wenig in Ruhe lassen und dann die Verbindungen auftrennen. Mal sehen,
ob sie danach auch gleich bleiben. Mittlerweile sind sie auf 3.733V runter.

Wenn alle Komponenten da sind, geht es weiter mit dem Aufbau und den Tests.

Mit den 3.8V Initialladung hab ich auch lange überlegt, aber Winston schreibt was von einmalig bis an den Rand
mit 4.0V, da dachte ich, ich gehe mal bis 3.9 hoch, wer weiß wofür das gut ist. Es hat auch nicht lange
gedauert von 3.8 auf 3.9V, ca 15-20 Minuten bei 10A auf 3.8V/4000Ah (2.5A / Zelle). Mit meinem Labornetzteil
kann ich die Spannung und den Strom wirklich sehr genau einstellen, da sieht man auch sehr schön, wie der Strom
langsam zurückgeht, wenn sie sich füllen. Für das "Endspiel" braucht man gar kein starkes Ladegerät.

andwein am 06 Feb 2018 18:36:38

svenhedin1 hat geschrieben:Ich möchte aus meiner Sicht mal generell an " x b m c g " ein großes KO M P L I M E N T, R E S P E K T und D A N K E S C H Ö N !

Dem möchte ich mich anschließen
Gruß Andreas

xbmcg am 06 Feb 2018 20:19:13

:oops: Ich werd ganz rot bei so viel Lob...

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