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LiFeYPO4 12 V Batterie Balancing durch Einzelzellenladung 1, 2, 3, 4, 5, 6 ... 10


George67 am 23 Jul 2019 07:37:29

Vorsicht, die Untersuchung von Peter Keil bezüglich Alterung ist für LiIon. Das kann man nicht so auf LiFexx übertragen.

Anzeige vom Forum

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

thomker am 23 Jul 2019 08:19:33

Ja, das habe ich auch schon gedacht, aber leider gibts wohl keine ähnlichen Untersuchungen für LFP. Trotzdem sehr intetessant, über Memoryeffekt bei Li hatte ich vorher auch noch nichts gehört...
Gruß
Thomas

George67 am 23 Jul 2019 11:45:12

thomker hat geschrieben:Ja, das habe ich auch schon gedacht, aber leider gibts wohl keine ähnlichen Untersuchungen für LFP.

Die brauchst du auch nicht. LiFeXX hält 20000 Vollzyklen, wenn ich die Infos hier richtig gelesen habe. Wenn du die Akkus nicht mutwillig/fahrlässig aktiv zerstörst, kannst du die noch ins nächste und übernächste Mobil übernehmen.

LiIon ist da kritischer, man hofft auf 1000 Zyklen bei pfleglicher Behandlung, was ein bischen mit Top/Down Spg. Grenzen, Temperaturen und einfach auch nur Zeit zu tun hat. Was immer noch genug ist, nur wenn man drin wohnt wirds knapp.

thomker hat geschrieben:Trotzdem sehr intetessant, über Memoryeffekt bei Li hatte ich vorher auch noch nichts gehört...
Gruß
Thomas

Kann mich garnicht erinnern, das darüber was nenneswertes drinstand.

thomker am 23 Jul 2019 12:12:40

hier in den von Hans verlinkten Abhandlungen:--> Link ungefähr in der Mitte

Hans Kroeger am 23 Jul 2019 19:46:27

thomker hat geschrieben:Ja, das habe ich auch schon gedacht, aber leider gibts wohl keine ähnlichen Untersuchungen für LFP. Trotzdem sehr intetessant, über Memoryeffekt bei Li hatte ich vorher auch noch nichts gehört...
Gruß
Thomas

Hallo Thomas et al,
hier sind Artikel mit ähnlichen Untersuchungen für LiFePO4.
--> Link
--> Link
--> Link

Auch dort sind vergleichbare Verhaltensmuster zu finden, ähnlich wie bei Lion.
Interessant dabei die Unterscheidung zwischen permanentem und reversiblem Kapazitätsverlust, der einem Memoryeffekt gleich kommt.
Man sieht sehr gut, dass die Temperatur eine größere Rolle spielt als der SOC in der Ruhephase. Man sieht auch gut, dass Ströme unter 0,5C harmlos sind, usw......Auch wenn die Zahlenwerte in den verschiedenen Untersuchungen von einander abweichen, so kann man doch Trends gut herauslesen. Ein Beispiel: In der Praxis sollte man ein Thermometer an der Batterie anbringen. Bei Temperaturen über 35°C lohnt es sich über eine bessere Belüftung nachzudenken. Des gleichen würde ich versuchen beim Laden und Entladen die Temperatur über +10 °C zu halten. Das sollte bei einem beheizten Wohnmobil kein Problem darstellen. Ebenfalls sollte man normalerweise mit möglichst niedriger Spannung laden, z.B. 3,4 bis 3,5 Volt pro Zelle, und das Ladegerät bei voller Batterie (=niedrigem Ladestrom) abschalten. Natürlich muss man hin und wieder die Zellen ausbalancieren. Je größer der verfügbare Balancing Strom ist, egal ob passiv oder aktiv, um so seltener muss man Balancieren. Ich habe von Leuten gelesen, die das nur alle paar Monate machen. Wenn die Zellen auseinanderdriften ist das unschädlich, solange man beim Laden oder Entladen von den OVP und LVP Schwellen fern bleibt......

Sicher kann man beruhigt mit der Standardausrüstung sein System betreiben ohne sich zu kümmern. Im günstigsten Fall sind dabei die Randbedingungen alle im grünen Bereich und man bleibt von OVP und LVP Erlebnissen verschont. Je nach Nutzung hält das System vielleicht sogar 10 Jahre. Dann ist alles richtig gelaufen.
Im ungünstigsten Fall aber schlägt ein LVP zu, mitten in der Nacht, wenn gerade die Heizung läuft, die el. Trittstufe und die TV Schüssel ausgefahren sind. Dann muss man den Motor starten, das Sicherheitsrelais schießen und gegebenenfalls eine Runde drehen.....danach wird man verfluchen, dass man keinen Monitor für die Zellen eingebaut hat, geschweige denn einen zuverlässigen Batteriecomputer.
Spätestens jetzt wird man sich doch etwas damit befassen müssen, wie man die Situation ins Lot bringt.
Vielleicht sind die LFP Zellen erst 5 Jahre alt, aber man hat sie daheim sorglos an das alte Ladegerät vom Vorbesitzer angeschlossen und mit der Erhaltungsladung verkocht.
Beim Kauf der neuen Zellen wird der Geschädigte dann doch etwas tiefer in die Materie einsteigen müssen,um Herauszufinden was genau
in seinem speziellen Anwendungsfall schief gelaufen ist......
Wie schön, dass uns das nicht passieren kann.....

So inzwischen ist meine Anlage repariert. Es hat 2 MOS_FETs geputzt, warum weiß ich nicht. Ich werde mir überlegen, was ich auf Reisen dabei haben sollte um im Fehlerfall mir selbst helfen zu können.

Morgen werde ich mal eine Zelle um 5% mehr laden als die übrigen 3 Zellen. Danach sehe ich mir an, wie das Balancing funktioniert.....ich werde berichten.

Servus Hans

Hans Kroeger am 23 Jul 2019 19:56:04

George67 hat geschrieben:......LiFeXX hält 20000 Vollzyklen, wenn ich die Infos hier richtig gelesen habe. Wenn du die Akkus nicht mutwillig/fahrlässig aktiv zerstörst, kannst du die noch ins nächste und übernächste Mobil übernehmen.....


Hallo Sunlight,
20000 Vollzyklen, da nimm mal ruhig eine 0 weg.....ist ja noch immer eine stattliche Zahl.
Servus Hans

Solarcomputer am 24 Jul 2019 01:08:37

Hallo Hans,

du hast wohl durch deine Reparaturaktion das Thema kapazitives Balacing verdrängt. Die Idee sowohl beim Laden, als auch beim Entladen einen kontinuierlichen Zellausgleich zu schaffen könnte gerade im Wohnmobil mit ständigen Teilzyklen und mässigen Strömen (im Gegensatz zu einem E-Auto) interessant sein. Sowie ich das sehe ist es mit 4 Zellen auch kein übermässiger Aufwand. Es entbindet dich auch davon eine "feste" oder hohe Balacing Spannung zu nutzen, somit müsste das auch kein Angriff auf die Lebensdauer sein.

- 4 P-FET und 4 N-FET und ein Kondensator (Strom, Kapazität richtet sich nach der Schaltfrequenz und der geforderten Ladung)
- die Spannung der 4 Zellen messen (oder nur 1 Abgriff am Kondensator)
- Eventuell noch Ladung / Entladung der Batterie insgesamt erfassen, um das Balacing ggf. anzupassen, nachzuführen
- Das ganze wird am einfachsten mit einem kleinen uC gesteuert (kann dann auch OVP /UVP, Abschaltung übernehmen)

Die Schaltverluste sollte klein sein, sodass auch keine grosse Verlustleistung abgeführt wird. Die Schaltströme sind dabei mässig (somit ist der P-FET kein Problem).
Ziel des Systems wäre es mittels des Kondensators die Spannung aller 4 Zellen ständig gleich zu halten. Wichtig wäre, dass der Stromverbrauch der Schaltung gering ist, damit dies ständig mitlaufen kann. Je mehr ich darüber nachdenke, je mehr juckt es mich in den Fingern. Das müsste sich recht einfach mit meinem bestehende BlueBattery System --> Link ausbauen lassen. Der eingesetzte Chip hätte genug I/O Leitungen und ADC an Bord.

☀️Kai

Hans Kroeger am 24 Jul 2019 06:37:58

Solarcomputer hat geschrieben:Hallo Hans,du hast wohl durch deine Reparaturaktion das Thema kapazitives Balacing verdrängt. Die Idee sowohl..... ☀️Kai

Hallo Kai,
Du hast Recht. es sind etwas viele Hochzeiten....
Ich sehe mir das Patent mal an.
Grundsätzlich sollte man bei jedem Balancing im mittleren SOC Bereich versuchen, über ein Memory zu gehen, das die Driftwerte erfasst, wenn sich die Batterie in den SOC Randbereichen befindet....aber ich schätze mal, da sage ich Dir nichts Neues.....
Servus Hans

Hans Kroeger am 24 Jul 2019 07:01:38

lisunenergy hat geschrieben:Ich halte aktuell sehr viel von 14,4 ..............Selbst 3,65 Volt über die letzten 8 Jahre hat zu keiner Veränderung der Kapazitäten geführt. Das sind aber Erfahrungen über Winston. Auch die permanent kleinen Ladeströme über Solar Schaden nicht. Was mir aber auffällt ist, ein höherer Drift bei abgeschaltet en Systemen.


Hallo Lars, kannst Du grob abschätzen, wie oft und wie lange Du in den 8 Jahren mit 3,65 V balanciert hast? .....und in welchem Temperaturbereich lagen Deine Zellen in der Regel?
Das interessiert mich insbesondere für die neue 36 V Anlage, die in KISS ausgeführt werden muss.
Servus Hans

Hans Kroeger am 24 Jul 2019 07:54:10

Solarcomputer hat geschrieben:Es gibt wohl auch noch weitere Balacing Verfahren. Eine Variation ist ein kapazitives „Flying Capacity“.
Hier die entsprechende Patentanmeldung:
--> Link
Dort wird über eine Kammschaltung die Anzahl der Kondensatoren und Schaltelemente reduziert.
☀️Kai

Hallo Kai,
ich habe mir die Schaltung angesehen. Du hast Recht!....Hochinteressant!
Zwei Fragen auf die Schnelle:
1. Wie groß müssen die Kondensatoren sein, in Abhängigkeit von der Zellenkapazität?
2. Müssen die Kondenstoren auf gleiche Kapazität selektiert werden?
Werde mir das mal genau durchdenken.....bis dann.
Servus Hans

lisunenergy am 24 Jul 2019 10:32:42

Hallo Hans,

Ich rede jetzt mal von meinem LiFeYPo4. Der steht draußen und wird mit einem völlig falschen Ladegerät seit 8 Jahren geladen. Die Spannung des Packs liegt dabei bei 14,4-14,8 volt. Ich habe nie balanciert, sondern das machen die Platinen von allein. Immer noch volle Kapazität. Mir juckt es in den Fingern, da ich viel Solar einbüße. Ich sehe es als Test unter realen Bedingungen und ändere dadurch nichts an der Anlage.

Solarcomputer am 24 Jul 2019 11:23:28

Hallo Hans,

Die Kondensatorgrösse hängt von der Schaltfrequenz und dem geforderten Balacing ab. Nehmen wir eine 100 Ah Batterie an, ferner wäre 1% pro Tag maximal auszugleichen, dann wäre das 1 Ah pro Tag. Bei einem kontinuierlichen Balacing entspricht das 1 Ah /24 h = 42 mA.

Ein Kondensator von 1 F transportiert eine Ladung von 1 Cb * 1 V.
1 Cb (Coloumb) entspricht dabei 1 As (Amperesekunde). Es kommt also darauf an wie groß die Zellspannungsdifferenz ist und wie häufig umgeladen wird, um 1 Ah zu transportieren. Das interessante ist dabei, dass bei gleicher Zellspannung nichts transportiert wird, je größer der Unterschied, je größer der Ladungstransport. Daher müsste auch noch für die 1 Ah ein Zelldrift von zB 20 mV angenommen werden (aus dem Bauch heraus). Jetzt nehmen wir ein „Goldcap“ mit 1 F an und stellen die Frage wie oft umgeladen werden muss.

0,02 V * 1 F * x = 1 Ah = 3600 As
x = 3600 As / 0,02 V / 1 F
x = 180000

Wenn wir das also den Tag über so laufen lassen ergibt sich daraus eine Schaltfrequenz von 180000 / 86400 Sekunden = 2 Hz.

1 F / 2 Hz
1 mF / 2 KHz
1 uF / 2 MHz

Der durchschnittliche Schaltstrom ist in etwa so groß wie der doppelte Balancing Strom (doppelt da der Kondensator pro Zyklus geladen und entladen wird). Bei dem Beispiel also 84mA. Der Spitzenstrom dürfte dabei durch die FETs (Ron) begrenzt sein, was dann auch Schaltverluste verursacht.

Feinheiten wie Strombegrenzung, Temperaturüberwachung etc kämmen noch hinzu. Diese Rechnung hier ist am Frühstückstisch entstanden und erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit, sondern dient als Diskussionsgrundlage.

☀️Kai

George67 am 24 Jul 2019 11:41:26

Schöne Berechnung. Zeigt auf, dass man mit kontinuierlichem balancing, statt nur während der Top Spannungsphase, mit viel kleineren Strömen auskommt.

Darüber hinaus ist die Grundannahme schon sehr pessimistisch: ein Akku, der 1 % pro Tag verliert, ist in 100 Tagen leer. Ein LiIon, der soviel SD hat, gehört repariert, nicht durch balancen bei Laune gehalten.

Was mich nochmal zu der Frage führt, obwohl ich kein Spielverderber sein will:
Wie viel Drift, die zu beseitigen ist, haben die Akkus im "normalen" Betrieb?

Und noch eine Frage an die Profis: nach meine Kenntniss haben die LiFexx die Fähigkeit, eine ganz geringe Menge Ladung bei der Top Spg. Zu vernichten. So wie Blei Akkus, nur eben viel weniger. LiIon können das gar nicht.
Ist das richtig?

lisunenergy am 24 Jul 2019 13:33:23

Schöne Berechnung. Zeigt auf, dass man mit kontinuierlichem balancing, statt nur während der Top Spannungsphase, mit viel kleineren Strömen auskommt.



Genau dort liegt aber das Problem. Schau Dir den letzten 160Ah an, der völlig aus dem Gleichgewicht war. Es fehlten 25 % und die Abweichungen waren 8mV.

Hans Kroeger am 24 Jul 2019 14:37:37

Solarcomputer hat geschrieben:Hallo Hans,

Die Kondensatorgrösse hängt von der Schaltfrequenz und dem geforderten Balacing ab. Nehmen wir eine 100 Ah Batterie an, ferner wäre 1% pro Tag maximal auszugleichen, dann wäre das 1 Ah pro Tag. Bei einem kontinuierlichen Balacing entspricht das 1 Ah /24 h = 42 mA.

Hallo Kai, Physik 1 mit Stern....
Aber jetzt einfach mal laut gedacht und in die Runde geworfen:
1.Ich befürchte, dass ein kontinuierliches Balancing nicht möglich ist. Die Schaltung reagiert auf Spannungsdifferenzen der Zellen. Diese sind aber im mittleren SOC bereich nicht vorhanden. Im Gegenteil, wenn Ströme fließen, dann erzeugen diese an den unterschiedlichen Innenwiderständen der Zellen unterschiedliche Spannungsabfälle, die wiederum fälschicherweise von der Schaltung als Ladungsdrift bewertet und durch Balancing ausgeglichen werden. Dadurch kann dann eine Drift entstehen, die vorher gar nicht gegeben war.
2. Das "echte" Balancing kann also nur im Spannungsbereich über 3,5 Volt erfolgen, wo sich die Driftwerte durch unterschiedliche Spannungen bemerkbar machen. Balancing findet also auch hier nur bei Vollladung statt, und bevorzugt bei kleinen Strömen. Damit reduziert sich die Zeit für das Balancing auf beispielsweise 1 bis 2 Stunden pro Vollladung. Die in dieser Zeit zu transportierende Ladung würde ich wie folgt abschätzen: Ein "1A" passiver Balancer vernichtet in 1 bis 2 Stunden mit einem Strommittelwert von 0,3 A insgesamt 0,3 bis 0,6 Ah. Diese Ladungsmenge müsste also auch der kapazitive Balancer umsetzen, um mindestens so wirksam zu sein wie sein passiver Bruder.
3. Ein Vorteil des Verfahrens ist zweifelsohne, dass das Balancing sofort dann einsetzt, wenn sich die ersten Spannungsunterschiede an den Zellen zeigen. Allerdings gilt das nur für niedrige Ströme, die keine Scheindrift an den Innenwiderständen verursachen.

Habe fertig. Ich bin gespannt, ob meine Gedanken nachvollziehbar sind.
Servus Hans

Hans Kroeger am 24 Jul 2019 14:50:41

lisunenergy hat geschrieben:Hallo Hans,
Ich rede jetzt mal von meinem LiFeYPo4. Der steht draußen und wird mit einem völlig falschen Ladegerät seit 8 Jahren geladen. Die Spannung des Packs liegt dabei bei 14,4-14,8 volt. Ich habe nie balanciert, sondern das machen die Platinen von allein.


Hallo Lars, wenn Du so weiter machst, dann kommt mein Weltbild noch ins Schwanken. Bitte sage nicht, dass die besagten Batterien auch im Winter "draußen" stehen. :?
Du hast doch sicher eine Link für mich, wo ich etwas mehr über Deine Anlage erfahre?
Servus Hans

George67 am 24 Jul 2019 15:42:03

lisunenergy hat geschrieben:
Genau dort liegt aber das Problem. Schau Dir den letzten 160Ah an, der völlig aus dem Gleichgewicht war. Es fehlten 25 % und die Abweichungen waren 8mV.


Das sind Fälle, die mich interessieren.
Ich weiss nicht welchen du meinst, wärst du so nett einen Link zu geben ?
Dann schaue ichs mir an und brauche keine Details zu erfragen.
Danke.

George67 am 24 Jul 2019 15:48:35

Hans Kroeger hat geschrieben:
1.Ich befürchte, dass ein kontinuierliches Balancing nicht möglich ist. Die Schaltung reagiert auf Spannungsdifferenzen der Zellen. Diese sind aber im mittleren SOC bereich nicht vorhanden.


Auch ohne die Referenz auf die Flying Kapacitor Lösung möchte ich auf folgendes Hinweisen:
Balancen, also Ladung verschieben kann man bei jeder Spannung.

Aber man kann nur am oberen Ende, Top Voltage, feststellen das und was man balancen muss.
Das könnte ein Unterschied sein.... mit ein wenig Intelligenz, ein Arduino Mini wäre schon unterfordert, könnte man die zu balancenden Zellen mit z.B. 1 % Nennkapazität surgen/speisen, anstatt sie da auf gleiche Spanung bringen zu wollen.

Hans Kroeger am 24 Jul 2019 16:21:50

George67 hat geschrieben:Auch ohne die Referenz auf die Flying Kapacitor Lösung möchte ich auf folgendes Hinweisen:
Balancen, also Ladung verschieben kann man bei jeder Spannung.
Aber man kann nur am oberen Ende, Top Voltage, feststellen das und was man balancen muss....

Hallo Sunlight, Du hast das besser ausformuliert, als ich, in meinem obigen wiederholten Satz, etwas verschwurbelt....
Grundsätzlich sollte man bei jedem Balancing im mittleren SOC Bereich versuchen, über ein Memory zu gehen, das die Driftwerte erfasst, wenn sich die Batterie in den SOC Randbereichen befindet...
..... ob das so einfach geht wie es klingt kann ich nicht beurteilen. Wäre aber interessant, wenn das jemand mit seinem Arduino probiert.
Ich weiß, dass das bei großen Energiespeichern so gemacht wird.
Servus Hans

Solarcomputer am 24 Jul 2019 18:49:08

... das habe ich ja gemeint mit Microcontroller, also etwas Intelligenz. Ich setzte derzeit allerdings kein Arduino dafür ein, da dieses System mir nicht kompakt genug ist. In BlueBattery wird u. a. auch der Gesamtstrom bis +/-200 A gemessen (aufgelöst bis 6 mA). Das Grundsystem baut auf ein SOC mit integriertem Bluetooth auf. Programmierung erfolgt recht einfach mit einem eigens entwickelten BASIC Interpreter... so kann ich unterwegs sogar mittels Smartphone mal schnell etwas ausprobieren ;) ist also wesentlich einfacher als mittels Arduino... damit stelle ich mir vor einen solchen Balancer anzusteuern. Hier kann die bisherige SOC Berechnung auch in den Balancerstrategie einfließen.

Falls man das Balancing nur in der Ladeendphase durchgeführt werden sollte, dann müsste im obigen Beispiel zB die Frequenz erhöht werden. Bei 1F Goldcap von 2 Hz auf zb 40 Hz gehen, dann sind die 1Ah bei 20 mV in knapp 1 Stunde transporters... alles unter 1 KHz sollte einfach realisierbar sein. Die FETs für höhere Ströme sind auch kein Problem. Mir missfällt an den bestehenden Balancer die Wärmeabfuhr und der dadurch bedingte diskrete, verteile Aufbau.

☀️Kai

George67 am 25 Jul 2019 11:20:20

Solarcomputer hat geschrieben:Programmierung erfolgt recht einfach mit einem eigens entwickelten BASIC Interpreter...

Oh Oh .... du weisst doch, dass jeder der BASIC kann für richtige Programmiersprachen verdorben ist ?? :D

Solarcomputer hat geschrieben:Falls man das Balancing nur in der Ladeendphase durchgeführt werden sollte, dann müsste im obigen Beispiel zB die Frequenz erhöht werden. Bei 1F Goldcap von 2 Hz auf zb 40 Hz gehen, dann sind die 1Ah bei 20 mV in knapp 1 Stunde transporters... alles unter 1 KHz sollte einfach realisierbar sein.


Ich oute mich als erklärter Gegner des Balancierens noch innerhalb der Top-Spannungsphase. Ich weiss, das es extrem lästig ist, die SOC-Differenz der Einzelzellen zu bestimmen (eine eindeutige "Schwachstelle" der LiFexx, bei LiIon ist das Vieeel einfacher), und gerade deswegen würde ich die Balanciererei doch etwas ..... kreativer ausführen, statt alles in der kurzen Top-Spannungsphase machen zu wollen.

Nur als Idee....
- mit aktive Speisung statt passiven Balancern, um die Erwärmung zu reduzieren.
- nur ein Einzelzellenlader, mit einem Mosfet-netz an die richtige Zelle verbunden
- Lader muss natürlich Masse-freien Ausgang haben
- dazu kann man jeden kleinen Chinesenwandler modifizieren ( einen Booster nehmen, getrennte Wicklung drauf, Schottky-Dioden, Stromregelung über Optokoppler)
- da könnte man leicht die 5 A oder sogar mehr erreichen.
- Die Bestimmung des SOC geschieht dadurch, dass man die Ladung stoppt, wenn die erste Zelle 3,55 Volt erreicht (bei etwa C/20, siehe euren tollen 12-Seitenlink von Keil). Jede Zelle darunter braucht eine Ladung, die man grob aus der Akkukapazität und der Spannungsdifferenz errechnen kann. Man lädt nur den niedrigsten, und mit der gesamten Ladungsmenge die man berechnet hat. Den Wandler schliesst man an den Akku selbst an. Der ENTLÄDT also bereits alle Zellen, und senkt die Spannung, und verschiebt diese Ladung in die eine Zelle mit der niedrigsten Spannung.

Das kann man kontinuierlich machen, solange die Top-Zelle in ihrer Spannung ersichtlich ist, man könnte sogar mit dem richtig angepassten Strom weiterladen.
Wenn man will, nimmt man dazu ein paar Wattstunden aus der Starterbatterie. Dann kann man nämlich abends, nachts, wenn der Akku nur rumsteht, einen richtig sauberen Angleichprozess machen.
Und zum Schluss senkt man die Spannung aller Zellen sofort wieder ab, unter 3,5 V, indem man etwas Ladung in den Starter zurückschiebt.

Das wäre ein System, welches den LiFexx wirklich vom Bleiakku abtrennt, bezüglich Balancing, und ihn individuell behandelt.
Und das würde viele Probleme lösen und noch viele weitere Möglichkeiten eröffnen.

Hans Kroeger am 25 Jul 2019 13:29:33

Hallo Einzeller,
Ich habe gestern eine meiner 200 Ah Zellen mit +5Ah aus der Balance gebracht. Danach habe ich zunächst mit dem Netzladegerät und 40 A auf 13,9 Volt geladen. Die vorgeladene Zelle war dann bei 3,6 V. Alle anderen lagen deutlich unter 3,5 V. Dann habe ich das Netzladegerät bei etwa 9 A Ladestrom abgeschaltet und mit den Einzelzellenladern auf 3,5 V nachgeladen. Schien alles zu funktionieren......so wie ich das vorgesehen habe. Die Zellen waren zunächst auf weniger als 1 mV beieinander.
Nach dem Abschalten der Einzelzellenlader sind die Zellen aber wieder auseinander gedriftet, so, als wäre das Balancing noch nicht abgeschlossen??? War das Balancing zu kurz, oder Ist 3,5 Volt für das Balancing zu wenig? Dann würde sich aber meine Idee bei 3,5 V zu balanzieren in Luft auflösen.
Hallo Lars, lkest Du mit? Schlägt Praxis die Theorie? Ich weiß es nicht
Weitere Untersuchungen wurden wieder durch eine Störung in der Elektronik behindert. Ich befürchte wieder die MOSFETs als Schuldige. Da steckt nochmal Arbeit darin, sowas darf sich nicht wiederholen.
Es mag gut sein, dass meine Experimente rein akademischen Wert haben. Aber solange ich dabei die Zellen nicht unerwartet schädige, stört mich das wenig. Ich lerne dabei ständig dazu, und das kann sicherlich nicht schaden.
Servus Hans

frans am 25 Jul 2019 13:49:15

George67 hat geschrieben:Oh Oh .... du weisst doch, dass jeder der BASIC kann für richtige Programmiersprachen verdorben ist ?? :D


Quatsch

geralds am 25 Jul 2019 13:55:20

Hallo,

ich frage mich gerade, ob das Bestreben nach der "optimalen" Balanciermethode / optimalen" Lademethode wirklich notwendig ist.

Lars deutet mit seinem Li-Akku und dem ungeeigneten Ladegerät in seiner Gartenanlage, die er seit 8 Jahren betreibt, das ja auch schon an.

Ich stelle mal die provokante These auf, eine Differenz der Zellenspannungen der einzelnen Zellen beim Laden bedeutet nicht zwangsläufig auf große SOC Unterschiede hin.

Wie komme ich darauf. Als ich meinen Akku gebaut habe, zeigte bereits der erste Entlade- Ladetest nach dem Initialisieren unterschiedliche Spannungen der Zellen von bis zu 0,23V bei 14,13V Akkuspannung, jedenfalls während des Ladevorgangs.

Den Test habe ich hier beschrieben: --> Link

Als BMS verwende ich --> Link

Ich habe zwar noch keine Langzeiterfahrung, der Akku tut jedoch seit Mitte Mai unauffällig seinen Dienst. Bis auf eine Woche Unterbrechung und jetzt gerade auch wieder 4 Tage zu Hause, waren wir unterwegs. Unterwegs ist relativ, gefahren sind wir nur 3x je ca. 4 Stunden. Geladen also fast ausschließlich über die 360Wp Solaranlage.

Konfiguration und Einstellungen:
Solarregler:
Ladeendspannung 14,2V
Erhaltungsladung 13,6V
Rückkehr in die Konstantstromphase bei 13,2V (max. Zeit mit der Ladeendspannung von 14,2V beträgt 1 Stunde, die wird jedoch selten erreicht -siehe Kühli)

BMS
Aktive Balancierung ab 13,6V mit bis zu 3,5A laut Hersteller. Balanciert wird bis alle Zellenspannungen kleiner 3,4V sind oder die max. Differenzspannung der Zellen kleiner 0,02V ist, aber nur wenn auch die Spannung min. einer min. Zelle 3,4V beträgt.

Küli
Der Küli wird bei >=13,6V mit einer Verzögerung von 15min auf Batteriebetrieb geschaltet.
Der Küli wird bei <=13,2V mit einer Verzögerung 1omin auf Gas geschaltet.
Während der Küli auf Batteriebetrieb läuft, liegt die Akkuspannung meist bei ca. 13,3 - 13,4V, ausreichend Sonne vorausgesetzt.

Die 15min Verzögerung beim Einschalten des Batteriebetrieb sorgt bei ausreichender Sonne dafür, dass in der Regel einmal am Tag für das Erreichen der Ladeendspannung, bei wechselnder Bewölkung auch mehrmals am Tag, da der Kühl dann öfters auf Gasbetrieb umschaltet. Jedoch nicht für lange, da ja nach spätestens 15min wieder auf Batteriebetrieb geschaltet wird.

Größere Spannungsdifferenzen als 0,02V der Zellen habe ich noch nicht beobachtet. Meist liegen sie bei 0,00V - 0,01V.

Am 230V Netz war das Womo bisher nur 1x für einen Tag um den Küli zu Hause vor der Fahrt vorzukühlen.

Zur Zeit steht das Womo neben dem Haus, alle Zellen haben 3,4V und es fließt nur ein Strom der ziemlich genau dem Grundbedarf des Womo´s entspricht.

Ich bin bisher mit den Einstellungen zufrieden (ich hoffe der Akku auch) und bin zuversichtlich, der Akku tut viele Jahre seinen Dienst.

Die Interpretation des Tests und meiner bisherigen Erfahrungen überlasse ich den Lesern.

Gruß Gerald

George67 am 25 Jul 2019 14:01:21

frans hat geschrieben:
Quatsch

Du hast den Smiley gesehen ??

Hans Kroeger am 25 Jul 2019 18:52:44

Hallo Einzeller,
wäre das ein Ansatz für einen aktiven Balancer:

Ob das regelungstechnisch stabil wäre?
Servus Hans

George67 am 25 Jul 2019 20:47:30

Hans Kroeger hat geschrieben:Hallo Einzeller,
wäre das ein Ansatz für einen aktiven Balancer:

Ob das regelungstechnisch stabil wäre?
Servus Hans

Das ist genau das, was bei LiFexx nicht geht, weil es nicht stabil ist.
Die Spannungskurven der Akkus sind zu flach und geben fast keine Information über den SOC. Ausserdem können LiFexx bei gleichem SOC unterschiedliche Spannungen haben.... LiFexx haben eben in der Spannung keine zuverlässige Aussage über SOC, da gibts auch keinen Trick drumrum. Entweder versuchts du es mit Integrator (Batteriecomputer), is aber auch nicht besser. Oder eben Top- oder Bottombalancing, wo die Akkuspannung sich stärker ändert. Da aber Bottom im Womo eigentlich nicht vorkommen sollte ( -> Strom ist alle), bleicht eben nur Top, um SOC zu bestimmen. Das eitere wurde schon gesagt.

Bei LiIon würde das (deine Schaltung) gehen, man macht es aber auch da nicht, weil LiIon Entladekurven zwar steiler, aber nicht linear sind. Da gibts differentielle Unterschiede in der Steilheit. Das steht in der Dissertation vom Keils, wenns jemand interessiert. Aber einen Bereich von 3,8 bis 4,2 Volt kann man dann schon nehmen, das sind etwa 30 bis 40 % der Kapazität.

Das (die flachen Kurven) ist übrigens bei LTO Zellen noch schlimmer, genau wie deren Strombelastbarkeit. Es ist sehr schwierig, zwei LTO Akkus mit einem Schalter parallelzuschalten, ohne dass der Schalter klebt, hab ich gelesen.

G.

Solarcomputer am 25 Jul 2019 21:44:26

... sieht verlockend einfach aus... im Detail stecken aber die Probleme. Es fehlt auch die Abschaltung.

Die Toleranz der Widerstände:
gehen wir von 14 V gesamt aus und wollen dabei auf 10 mv genau werden, müssten die Widerstände also:
10 mV / 140000 mv * 100% = 0.07% aufweisen -> das geht also so nicht ohne die einzelnen Referenzen genau abzugleichen.
Dazu kommt Offsetspannung der OPs, Temperaturdrift, Langzeit Effekte...

So wie Georg67 schreibt, scheint es sowieso nur in der Endphase beim Laden zu gehen. Also müsste dazu noch die Detektion von >3.5 V kommen (oder so, eventuell pro Zelle und alles mit UND verknüpfen) und die OPs müssten mit einem Ausgangsverstärker mit Strombegrenzung ausgestattet werden. Insgesamt also kein Vorteil gegenüber den normalen "passiven" Balancen.

Kai

Hans Kroeger am 25 Jul 2019 23:12:04

Solarcomputer hat geschrieben:... sieht verlockend einfach aus... im Detail stecken aber die Probleme. Es fehlt auch die Abschaltung.

War nur als Grundprinzip gedacht, ohne Peripherie....
Die Toleranz der Widerstände:
gehen wir von 14 V gesamt aus und wollen dabei auf 10 mv genau werden,....Dazu kommt Offsetspannung der OPs, Temperaturdrift, Langzeit Effekte...

Widerstände mit kleinem Tempkoeff. ,mit Poti abgleichen, Offsetspannung ? die kann man doch auskalibrieren?
So wie Georg67 schreibt, scheint es sowieso nur in der Endphase beim Laden zu gehen.

Das ist wohl immer richtig, .....
Also müsste dazu noch die Detektion von >3.5 V kommen (oder so, eventuell pro Zelle und alles mit UND verknüpfen)

oder bei 14 Volt Gesamtspannung einschalten....?
und die OPs müssten mit einem Ausgangsverstärker mit Strombegrenzung ausgestattet werden....

kenne nicht den Stand der Technik....aber es würde mich wundern, wenn es nicht passende Module gibt.....
Insgesamt also kein Vorteil gegenüber den normalen "passiven" Balancen.

Vielleicht hast Du Recht,....? Immerhin käme man ohne galvanisch getrennte Einzellader aus. Auch ginge das Balancing ohne Netzanschluss. Über die Verlustwärme beim Balancing habe ich mir noch keine Gedanken gemacht.....weiß nicht, ob ich der Idee noch mehr Zeit spendiere.....bei der negativen Resonanz....
Servus Hans

geralds am 25 Jul 2019 23:28:27

Hallo,

außerdem dürfen die OP´s nicht die gleiche Masse haben, sonst beeinflusst z.B. die Spannung an Zelle 1 die
Messung von Zelle 2.

Im Internet sind fertige Schaltungen für kapazitive und induktive aktive Balancer zu finden. Mit Beschreibung warum welche Schaltungsvariante gewählt wurde.

Habe mir leider die Seiten nicht gemerkt oder gespeichert.

Ich habe auch eine Reihe von Beiträgen über Ladeverfahren und das Balancieren von LiFe... Zellen gelesen.
Doch alle Aspekte habe ich nie zusammen gebracht (unter einen Hut gebracht, wie man auch sagen könnte).

Ein Beispiel: Im Beitrag --> Link
wird davon berichtet, dass bei einer Spannung von 3,4V/Zelle der Akku schon voll oder gar die Gefahr des Überladens bestehen kann. Das beeinflusst dann die Lebensdauer der Zellen negativ.
Doch wie kann ich dann noch ein Top-Balancing machen ohne die Zelle zu schädigen? :eek:

In einigen Herstellerangaben findet man den Hinweis, dass man bis -20°C die Zellen entladen kann. In anderen Beiträgen ist zu lesen, dass schon bei unter +5°C die Kapazität reduziert ist und nicht mehr der max. Strom entnommen werden soll. Vom Laden ganz zu schweigen.

Anderseits wird beschrieben, dass auch Zellen ohne das "Y" noch unter 0°C geladen werden können, jedoch nur mit 0,01-0,02C.
Bei meinem 220Ah Akku würde das bedeuten, ich darf noch mit 2,2-4,4A laden. Würde mir z.B. für das Überwintern völlig reichen.
(Wobei bei meinen Zellen im Datenblatt steht, Laden bis zu einer Temperatur bis -10°C, mit welchem Strom bei -10°C ist nicht angegeben.)

Daher habe ich aus all den Beiträgen mir einen Kompromiss gebildet, von dem ich hoffe den Akku vernünftig zu behandeln.
(Siehe meinen Betrag weiter oben).

Als Notfallsystem habe ich noch einen kleinen 36Ah Gel-Akku parallel am Li-Akku hängen. Der trägt zwar nichts (nennenswertes) zur Kapazitätserweiterung bei, ist jedoch ausreichend, wenn der Li-Akku ausfällt. Habe ich mal getestet, indem ich die Sicherung hinter dem Li-Akku für einen Tag geöffnet habe. Hat problemlos funktioniert. Nur Kaffeemaschine oder Fön kann man nicht mehr betreiben. Alle anderen Geräte wie TV, Laptop über WR, Wasserpumpe, Licht usw. haben jedoch problemlos funktioniert.
Auch das wieder Schließen der Sicherung am Li-Akku führte zu keinen Störungen. (Der Gel-Akku hatte zu dem Zeitpunkt
eine Spg. von 12,6V, der Li-Akku 13,3V.)
Wie lange man damit auskommt hängt natürlich maßgeblich vom Solarertrag ab.

Gruß Gerald

Hans Kroeger am 26 Jul 2019 08:38:36

geralds hat geschrieben:Hallo,außerdem dürfen die OP´s nicht die gleiche Masse haben, sonst beeinflusst z.B. die Spannung an Zelle 1 die
Messung von Zelle 2.

Hallo Gerald, bei der Schaltung haben die OPAMPs nur gleiche Versorgungsspannung. Die Spannungsfolger haben "floating" Inputs und versuchen unbeirrt am Ausgang die gleiche Spannung einzuhalten, wie am Eingang, bezogen auf den - Pol der Batterie.
Alle Spannungen sind über die Gesamtspannung miteinander verheiratet. Das führt natürlich regelungstechnisch zu einer positiven Rückkopplung, aber mit einer Verstärkung kleiner 1. Somit müsste die Schaltung stabil sein (nicht oszillieren).
Angenommen eine Zelle drifted zu einer höheren Spannung, dann werden alle Zellen entsprechend nachgeführt, bis wieder Gleichgewicht herrscht. Die Änderung an einer Zelle macht sich nur mit 1/4 Änderung bei den anderen Zellen bemerkbar, deshalb Verstärkung kleiner 1. Zu beachten ist auch, dass die OPAMPs Ausgänge Strom liefern, aber auch aufnehmen können.

Im Modellbau gibt es eine Vielzahl von Balancern, die alle ohne galvanisch getrennte Einzelzellenladern arbeiten. Ich schätze mal, dass diese Geräte das oben beschriebene System verwenden. Beispiel:
--> Link
der hat 300 mA Balancer Strom.

Für einige Deiner anderen Aussagen oder Fragen hätte ich Antworten. Mal sehen, ob ich dazu komme diese zu beantworten. Ich habe Besuch im Haus, und der geht vor...
Servus Hans

Hans Kroeger am 26 Jul 2019 09:25:04

geralds hat geschrieben:Hallo,
Ein Beispiel: Im Beitrag --> Link
wird davon berichtet, dass bei einer Spannung von 3,4V/Zelle der Akku schon voll oder gar die Gefahr des Überladens...... wie kann ich dann noch ein Top-Balancing machen ohne die Zelle zu schädigen? :eek:


Ich taste mich, so wie Du, durch die vielen widersprüchlichen Aussagen. Z.B. in der von Dir angeführten Link steht:
"All maximum ratings must be understood as absolute limits, not standard operating values, which is why the simplistic reasoning suggesting that 4 cells in series can be charged at 4 x 3.65V = 14.6V couldn’t be more wrong. Just as wrong as the suggestion that any old lead-acid charging system is fine for operation with lithium cells “because the voltage range is compatible”. The voltage range can be quite close, but the charging process required is very different because it needs to provide for charge termination.
Die Erfahrungen, insbesondere von Lars, deuten in eine andere Richtung! und .....Praxis schlägt Theorie.
Bei den anderen Themen, die Du angesprochen hast muss man quantifizieren.
Beispiel: Befindet sich eine Zelle im Spannungsbereich zwischen 3,5 und 3,9 V, so wird sie geschädigt. Richtig.
Aber, wenn man sich beim Laden und Balancieren für 2 Stunden in diesem Bereich aufhält ist das für eine Lebenserwartung von 10 Jahren unerheblich (so die Erfahrungswerte, die ich bisher gefunden habe).
Oder: bei meinem Test, bei dem ich eine Zelle leicht überladen habe, um dann zu Balanzieren. Bei dieser Zelle sehe ich auch nach einem Tag, auch nach einer Teilentladung auf niedrigeren SOC Werte, noch immer eine geringfügig höhere Spannung, im Vergleich zu den anderen. Bisher habe ich auch immer brav geglaubt, dass man eine Drift nur im Bereich über 3,4 V erkennt. Dem ist nicht so, im Ruhezustand liegt die gedriftete Zelle noch immer merklich über den anderen. Ich bezweifele, dass man das nutzen kann zum Balanzieren, aber interessant ist es schon.

Also auch hier muss man quantifizieren und genau überlegen unter welchen Randbedingungen was gilt.
Bei dieser Thematik wirst Du immer schwarz/weiß Aussagen finden, aber nur eine genaue Quantifizierung hilft wirklich weiter. Und nochmal: was am Ende zählt, sind die Erfahrungen aus der Praxis, ABER eben auch nur, wenn sie einigermaßen quantifiziert sind, so, wie bei Lars.
Erfahrungen mit einer Anlage, die niemals Temperaturen über 30 °C gesehen hat, lassen sich nicht übertragen auf eine Anlage, in einem Wohnmobil, bei dem beim Parken immer die Sonne voll auf die unisolierte Fahrzeugseite brennt, und zu Temperaturen der Batterie hinter der Fahrzeugwand um oder über 40°C führt.
Servus Hans

George67 am 26 Jul 2019 09:45:54

Ich versuchs ohne Zitate.

re Solarcomputer
re Genauigkeit der Komponenten.

Sorry Hans, deine Schaltung ist im Grundprinzip bekannt. Ich glaube es gibt auch fertige Balancer mit einem ähnlichen Prinzip, QNBBM oder so heissen die.
--> Link
Oder die:
--> Link (Der ist 6s, gibts aber auch als 4s)
Ist aber imho eben bei LiFexx suboptimal, weil die Kennlinie zu flach ist.

Kai sieht das schon richtig, das muss alles extrem genau laufen.

re geralds
re Gefahr des Überladens?
Sehr schwierig das alles. Auf dem Seven-IG Board
--> Link
haben Leute in ihre Autos die Starterbatterie durch eine knapp kalkulierte Zusammenschaltung von Rundzellen ersetzt, gerade so noch zum Starten. Direkt an die Lichtmaschine, ohne Spannungsbegrenzer, ohne BMS, ohne Balancer. Geht auch und fliegt anscheinend nicht auseinander.
Ich würde das (und Sonnentaus 8-Jahre Gartenanlage, und Peter Keils Beschreibung, dass bei der Top-Spannung der Ladestrom nicht zu null gehen darf ) zusammenfassend so interpretieren, dass die Überladegefahr schon besteht, wenn man Spannung übetreibt, ungenau arbeitet oder bis zum Ende auslädt.
Dass aber 3,5 V/Zelle ( Sonnentaus und Keils Empfehlung) gut und sicher ist, und auch gegen Memoryeffekte hilft. Und wenn da eine Gefahr wäre, dass das bei niedriger Temperatur zuviel ist, muss eben das BMS zuschlagen (so wie ich es gerade eben im andern Thread beschrieben habe).
(Dazu hatte ich schon die Idee geäußert, dass man in einer 2-Spannungsanlage nach dem Top-Laden und Ausbalancieren den Akku wieder etwas entladen könnte, um die Spannung moderat abzusenken, statt ihn proppenvoll herumstehen und leiden zu lassen. Ich bin mal gespannt, was unsere Profis dazu sagen :D )

Re kleine Ströme unter 0 Grad?
Ich glauben das hängt von Chemie und Hersteller ab.
LiIons haben das auch. Da hilft eigentlich nur das Datenblatt.
Ich glaube schon, dass der Übergang nicht abrupt, sondern fliessend ist, und dass man mit einer gleitenden Reduktion des Ladestroms bei fallender Temp dem Akku was Gutes tut. (was gegen ungeregelte Monster-Booster spricht).
Aber glauben heisst nicht wissen.

re kleiner Gel-Akku
Genau dahin werde ich wohl mit meier Anlage auch enden. Ein paar kWh auf höherer Spannung, sehr moderate Wandlerleistung runter auf 12 V, kleiner Akku zum Puffern von Spitzen. Der Inverter läuft direkt auf der Hohen Spannung. So etwa.
Aus-und Einschelten des LiIon macht bei mir garnichts aus, weil die Verbindung nach 12 Volt eh kontrolliert über Wandler läuft.

re Hans
re die Masseleitungen der Op-Amps
Solange du die Op-Amps auf der Gesamtspannung laufen lässt, geht das natürlich. (Ich dachte auch erst, es wäre falsch.)
Was du aber übersiehst ist die Verlustleistung im OpAmp, wenn z.B. der untere Op-Amp die untere Zelle speisen soll, aber das über die obere Versorgungsspannung erfolgen muss: 3 Zellen Spannungsabfall beim Strom im OpAmp und damit 75 % Verluste. bei den anderen Zellen entsprechend mehr oder weniger.

re dein Link, Imax ladegeräte:
Die Laden den gesamten Akku in Reihe und haben passive Balancer pro Zelle mit 100 mA. Keine Einzelzellenlader.
Die machen aber den Trick, dass sie schon während der Ladung (ist ja LiIon mit der steileren Kennline) Differenzen feststellen und damit während des gesamten Ladens balancieren.
Ich habe 4 Stück davon, davon 3 illegale Klone.
Wer sowas kaufen will, bitte kauft die echten von Skymax (die mit dem rückverfolgbaren Hologramm. Im Moment noch die einzigen, die "V2" im Namen haben) Die kopierten Klone der Chinesen haben soviele Fehler, dass ich sie nicht alle beschreiben kann. Was unter 35 Euro kostet, ist nicht echt.

George67 am 26 Jul 2019 09:59:44

Hans Kroeger hat geschrieben:
The voltage range can be quite close, but the charging process required is very different because it needs to provide for charge termination[/b].

DAS erscheint mir das entscheidende zu sein.
Keil sagt, dass man auf der hohen Spannung nicht ausladen darf, bis der Strom null ist, sondern die Ladung abbrechen muss, BEVOR die Chemie komplett 100 % voll ist. Anscheinend geht es garnicht wirklich um die Spannung, sondern "man muss bei 99 % SOC aufhören".

Und DAS ist in "euren" spannungsmässig direkt gekoppelten Systemen nicht sichergestellt.

Ich frage mich, ob es nicht an der Zeit wäre, Booster so zu modifizieren, dass sie speziell für LiFexx ausgelegt sind. Da müsste doch was machbar sein, denn der Ladeprozess ist das einzige, was bei den LiFes kritisch ist. Naja, und der Preis natürlich.

Hans Kroeger am 26 Jul 2019 10:08:19

George67 hat geschrieben:Ich versuchs ohne Zitate.
Sorry Hans, deine Schaltung ist im Grundprinzip bekannt. Ich glaube es gibt auch fertige Balancer mit einem ähnlichen Prinzip, QNBBM oder so heissen die.

Hallo Sunlight, wie immer interessante Aspekte von Dir. .....aber nix sorry, ich freue mich immer, wenn sich eine Idee als richtig erweist. Habe als Schüler versucht ein Patent zu bekommen für etwas, was als Gray Code schon bekannt war. Habe mich trotzdem RIESIG gefreut, der zweite Teil des Patentes war immerhin ein Erfolg :idea:
--> Link
Das Thema der Verluste hatte ich ja erwähnt....auch deswegen die Sache nicht weiter verfolgt....und nur als Gedankenspiel verstanden.
Interessant was Du zu den Balancern aus dem Modellbau schreibst!!
Servus Hans

Hans Kroeger am 26 Jul 2019 10:15:32

George67 hat geschrieben:..... sondern die Ladung abbrechen muss, BEVOR die Chemie komplett 100 % voll ist. Anscheinend geht es garnicht wirklich um die Spannung, sondern "man muss bei 99 % SOC aufhören".
........Da müsste doch was machbar sein, denn der Ladeprozess ist das einzige, was bei den LiFes kritisch ist. Naja, und der Preis natürlich.

Ich warte noch auf dieses Gerät für die Einzelzellenladung, möchte es mal testen.....
--> Link
Dort wird die Ladung abgebrochen....


Servus Hans

George67 am 26 Jul 2019 10:33:24

Hans Kroeger hat geschrieben:Hallo Sunlight, wie immer interessante Aspekte von Dir. .....aber nix sorry, ich freue mich immer, wenn sich eine Idee als richtig erweist. Habe als Schüler versucht ein Patent zu bekommen für etwas, was als Gray Code schon bekannt war.

Der gute alte Gray Code..... dem bin ich im Studium zum erstenmal begegnet, bei Absolutwertgebern.
Hans Kroeger hat geschrieben:Das Thema der Verluste hatte ich ja erwähnt....

Das hatte ich überlesen, sorry. Schnell gelesen, aber falsch, wie immer bei mir :D
Hans Kroeger hat geschrieben:Interessant was Du zu den Balancern aus dem Modellbau schreibst!!

Ich finde die kleinen Teile toll. Wenn du nicht gerade die 5 A voll ausnutzt, können die alles machen, was du willst. Ich lade im Notfall meine Autobatterie damit (3-4 A). Ob Lithium, NiMh, Blei, der kann alles (aber nur die echten !!) Auch entladen, aber das nur mit 5 Watt, wegen der Erwärmung.

Und wie bringt man sein Auto mit der alten Batterie wieder in Gang, wenn der Anlasser es gerade nicht schafft? Man nehme einen Modellbau Akku (12 Volt 1,8 Ah), schliesse ihn als VERSORGUNG an den Lader an, und pumpe die Energie rüber ins Auto. In 20 Min, helles Blut auf heissen Sand.
Mit diesen 20 Wh mehr hat Blei das dann geschafft. :D
Das zu dem Thema, wieviel Restladung wohl ein LiFe braucht, damit er den Motor noch in Gang bringt. Ich wette, dass das unter 5 % liegt.

Hans Kroeger am 26 Jul 2019 10:36:19

George67 hat geschrieben:(Dazu hatte ich schon die Idee geäußert, dass man ....nach dem Top-Laden und Ausbalancieren den Akku wieder etwas entladen könnte, um die Spannung moderat abzusenken, statt ihn proppenvoll herumstehen und leiden zu lassen. Ich bin mal gespannt, was unsere Profis dazu sagen :D )

Antwort vom Nichtprofi: Es scheint weniger gravierende Alterung bei 100 % SOC zu geben, als bei erhöhter Temperatur. Hier aus einem früheren Zitat:

Das gilt für LiFePO4....
Trotzdem entlade auch ich ein wenig.....
Servus Hans

George67 am 26 Jul 2019 10:42:02

Hans, ich will nicht ausschliessen, das wir das alles viel zu genau nehmen. Denke an Sonnentaus Gartenanlage.
Aber man ist halt versucht, für seine paar tausend Emmchen das Beste zu tun, auch wenns (fast) nix bringt.
Letztendlich geht es dabei nicht um Funktionalität, sondern nur um ein paar Prozent mehr oder weniger Lebensdauer ( -> Zyklen), die man mit Sachen gewinnt, die man beeinflussen kann.

Aber ich muss getz wieder zu meinem Akku. Der muss bis morgen fertig sein.
Und irgendwas hält mich davon ab... Schuld sind natürlich DIE ANDEREN !! :D :D :D

lisunenergy am 27 Jul 2019 23:03:46

Hallo Hans,


Ich habe mir die Finger wund gesucht,um diese Arbeit zu finden. --> Link

Es zeigt genau wie kompliziert es eigentlich wirklich ist, und wir leider auf dem Markt nicht die richtigen Geräte haben.wir können diese Geräte auch nicht haben,weil selbst die Wissenschaft noch lange nicht das Phänomen LiFePo4 gelöst hat. Ich sage daher,das viele Balancer die nach Spannungsdifferenz und Umladungsbalancing funktionieren,den Akku nur verschlimmbessern. Ich habe bis jetzt mehrere hundert Anlagen in den Fingern gehabt . Akkus die sehr lange ohne Arbeit und Ladung stehen,debalancieren viel mehr,als Anlagen,die täglich arbeiten. Es gibt Zellen,die sind nach der Inizialadung gleich und sacken innerhalb eines Tages ab. Wird jetzt geladen kommt OVP. Erst mit mehrmaliger Ladung und Entladung pendelt sich der Akku ein. Es ist auch ein Phänomen,das manchmal Zelle 1 höher als Zelle 2 ist,und 3 Tage später kehrt sich die Situation in die völlig andere Richtung. Leider fehlt mir sehr viel Zeit und gute Leute,die einem da mal unterstützen, was zu erforschen. Aktuell beobachte ich Geräte wie Victron,die sehr gut in den Fload Modus 13,5 Volt absenken. Eins darf man aber bei allem nicht vergessen : wir reden hier von Winston. Ich kenne aus dem Netz die türkisen Zellen, wo sich das alles ganz anders entwickelt. Hier sehe ich von Hersteller zu Hersteller gravierende Unterschiede in der Umsetzung.

Hans Kroeger am 28 Jul 2019 05:21:12

George67 hat geschrieben:Hans, ich will nicht ausschliessen, .......
Aber ich muss getz wieder zu meinem Akku. Der muss bis morgen fertig sein.
Und irgendwas hält mich davon ab... Schuld sind natürlich DIE ANDEREN !! :D :D :D


Hallo sunlight,
ich hoffe, dass Du Erfolg hattest!
hier noch eine interessante Darstellung von Peter Keil, aus der man ersieht, wie LiFePO4 Zellen in Ruhephasen altern, abhängig vom Ladezustand SOC.


Besonders interessant ist die Tatsache, dass die Alterung im Bereich 100% .....80% SOC etwa gleich ist (6% in 9 Monaten), und erst bei etwas unter 70% SOC deutlich zurück geht auf etwa 2,5% in 9 Monaten, alles bei 25 °C. Bei 40 °C sind die Werte doppelt so hoch.
Ob das auch für die mit Ytrium dotierten LFP Zellen von Winston gilt????

Hallo Lars,
nach Deinem letzten Beitrag bin ich inzwischen auch am Zweifeln, ob das ganze Unterfangen "meiner Einzelzellenladung" nicht hauptsächlich akademischer Natur ist. Ich halte sehr viel von Deinen Erfahrungen und werde überdenken mit welchem Ladekonzept ich nach dem Einbau im Wohnmobil beginnen werde.....
Servus Hans

Hans Kroeger am 28 Jul 2019 07:05:52

Noch ein interessanter Artikel zum Memory Effekt:
--> Link
Servus Hans

MountainBiker am 28 Jul 2019 08:18:34

Hallo Lars,

das ist ein sehr guter Artikel im Link und stützt die von mir gemachte Beobachtung:

--> Link

Für Winston LiFeYPO4 100Ah -Zellen ist für die Erfassung von Ladungsunterschieden von 1Ah (0,01C) im Bereich von SOC 30 bis SOC 90 eine Erfassung der Zellspannung mit einer Genauigkeit von besser als 0,028% auf den Meßwert notwendig - also ungefähr 1/4 Promille. Das stellt sehr hohe Anforderungen an die Bauteile und Temperaturkonstanz! Da eine solche Erfassung mit "normalen" Kosten kaum zu bewerkstelligen ist disqualifiziert sich diese Methode meiner Meinung nach!

lisunenergy am 28 Jul 2019 12:37:14

Also das Bottom balancing ist ja viel verwendet, wenn der Akku täglich leergefahren wird. Beim Womo ist es eher so das dieser häufig voll ist. Hier macht Top Balancing mehr Sinn. Der Memory Effekt ist umkehrbar und ich kenne keinen der damit Probleme hat. Bei den Winston Zellen ist 10 bis 20%mehr drinn, wie darauf steht. Das kann natürlich die Ergebnisse verfälschen. Da mein Caravan in der vollen Hitze und Kälte steht, mache ich ja die praktischen Tests, um zu sehen, was mit dem Akku ist. Beim letzten Test ist die volle Kapazität vorhanden. Ich kann mir aber vorstellen, das dies bei anderen Herstellern ganz anders aussieht. Dort fehlen mir einfach praktische Erfahrungen.

Solarcomputer am 28 Jul 2019 15:32:45

geralds hat geschrieben:Ein Beispiel: Im Beitrag --> Link


Die einfache Spannungsmessung wird nicht zum Ziel führen, da es hier ein Hysterese zwischen Laden und Entladen gibt. Vereinfacht ist das im obigen Beitrag zu sehen. Die einzelne Zelle zeigt ein unterschiedliche Spannung je nachdem ob sie gerade entladen oder geladen wird, das hängt auch von Dauer und stärke der jeweiligen Ladung/Entladung ab.

-Kai


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