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Lixx Technik allg - Balancer, Drift und ihre Ursache 1, 2, 3


George67 am 31 Jan 2020 15:05:36

Auf MBs Vorschlag hin eröffne ich diesen Thread, um einen anderen Thread
--> Link nicht weiter zu zerlegen.

Es ging um die Frage, wie man nach UVP bei einem LiFexx umgeht.

Ich habe mal eine Bitte dazu - damit der Thread auch für interessierte LiFexx Neulinge interessant sein kann, lassen wir eine Diskussion über Begrifflichkeiten weg, ja?
Natürlich ist ein "Drift" keine Drift, sondern ein Kapazitätsverlust von Zellen, eine Initialisierung ist eigentlich eine Balancierung, aber das ist Fachleuten alles klar.

MountainBiker hat geschrieben:Hallo Georg,

wir sollten mit diesen Fragen nicht den Thread "shreddern" - wenn es Dich so interessiert, dann kanst Du ja einen neues Thema starten: Warum sind bei Initialisierten LiFePO4-Zellen Balancer notwendig?


Ich habe das Thema abgewandelt, weil ich nicht bestreite, dass auch nach einer "Initialisierung" Balancer nötig sein konnen.

Ich versuche mal, die Diskussion da zu starten, wo du im letzte Thread richtigerweise unterbrochen hast.

Im Kern hatte in der letzten Post angezweifelt, dass durch UVP eines Akkus, idR UVP einer Zelle, eine Drift entstehen kann. Dadurch ergeben sich zwischen deinem Vorschlag, wie man nach einem UVP vorgehen sollte, und meiner Meinung Unterschiede.

MountainBiker hat geschrieben:Warum sind bei Initialisierten LiFePO4-Zellen Balancer notwendig?


Aber wenigstens diese Frage möchte ich nach meinem Kenntnisstand beantworten.

Selbstverständlich sind Balancer genau deswegen nötig, weil die Akkus im Betrieb aus ihrer "Initialisierung" "herauslaufen" können, also einzelne Zellen verlieden Ladung ( nicht: Kapazität!) in unterschiedlichen Mengen zu anderen Zellen.
Oder : die Zellen laufen aus gleichem SOC heraus, was im Grunde das gleiche ist.

Als Ursache für unterschiedlichen SOC, "Drift" oder "Initialisierungsfehler" fallen mir folgende Ursachen ein:

- Unterschiedlicher Ladezustand bei Lieferung (vor dem Zusammenbau, logisch)
- Schaltungsfehler, wodurch einzelne Zellen anders entladen werden als andere

Ersteres ist logisch.
Zweiteres ist hier schon beschrieben worden, besonders auch in Einzelfällen, wo angeschlossene Geräte aus den Balanceranschlüssen ihre Betriebsspannung gezogen haben und damit den Akku vollkommen aus dem Tritt gebracht haben.

Als weitere Ursachen für "Drift" fallen mir für einen intakten Akku und Aufbau ein:
- (unterschieliche) Selbstentladung der Zellen
- unterschiedliche Innenwiderstände der Zellen

Selbstentladung (Self Discharge <> SD):
Eigentlich haben Lixx - Zellen "keine" Selbstentladung. Gut, sie ist nicht null, aber so gering, dass man erwarten kann, einen Akku >1 Jahr ohne Ladung stehen zu lassen, ohne dass er danach tot ist.
Sebstentladung ist bei den 18650 Rundzellen, LiIon, die ich gebraucht verwende, ein Prüfkriterium, ob der Akku (noch) nutzbar ist.
Man kann Selbstentladung (bei Lixx) als die Folge eines inneren Schadens im Akku verstehen, die Alterserscheinung sein kann, die nicht reparabel ist, deren Entstehung nicht vorhersagbar ist, es sind "Einzelschicksale". Allerdings gibt es Betriebsbedingungen, die die Entstehung begünstigen (Tiefentladung).
Ergebnis, wenn eine Zelle durch SD Ladung verliert, müssen die Balancer immer wieder den anderen Zellen auch Ladung entziehen, um den Block "initialisiert" zu halten.

Innenwiderstand (Ri)
Der Innenwiderstand der Zellen führt dazu, dass bei Stromfluss im Akku Energie verloren geht. Das sind Lade- bzw. Entladeverluste. Bei Li sind die im Vergleich zu Blei sehr niedrig, aber es gibt sie noch.
Sind die Ri der Zellen verschieden, haben sie verschiedene Verluste, die wieder durch Arbeit der Balancer ausgeglichen werden können.


Jetzt kann ich noch das Wort "Alterserscheinung" in Spiel bringen, nur damit niemand denkt, es wurde vergessen.
Natürlich kann ein Akku durch Altererscheinungen SD oder Ri-Erhöhung entwickeln, die im Laufe der Zeit "mehr Balancereinsatz" erfordern.
Aber solange die Balancer das dann schaffen, ist es ok, und wenn nicht, ist eine Reparatur des Akkus (statt mehr Balancerleistung) imho die bessere Wahl.

Und zur Leistung der Balancer ist zu sagen:
Balancerleistungen bei den LiFe hier im Forum liegen etwa im Bereich C/100 ( also 100 Ah Akku hat 1 A Balancer) oder mehr.
Aus der LiIon Welt sind mir weit kleinere Balancerleistungen bekannt, ich verwende etwas weniger als C/1000 (also 50 mA für einen 50 Ah Akku), und stelle fest, das das noch immer reichlich ist.
Nissan verwendet in seinem (LiIon) Fahrzeugakku, dessen Kapazität ich nicht kenne, nur 8 mA für "Bleeding".

Es gibt einen technische Gründe, warum Balancerströme bei LiFe etwas höher sind/sein dürfen als bei LiIon, aber ich will da nicht ins Detail gehen, das führt vom Thema weg.

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fschuen am 31 Jan 2020 15:30:54

Nach meinem Verständnis wird eine Lithiumzelle, bei der alle Ionen geschubst sind, zum Nichtleiter. Also bei Vollladung. Das ist für mich auch technisch logisch, da es ja keinen leitfähigen Elektrolyten gibt - verdünnte Schwefelsäure leitet hingegen ganz hervorragend. Und wenn ich mehrere Zellen in Reihe schalte, beendet die erste volle Zelle damit den Ladevorgang für die gesamte Batterie. Wenn die anderen Zellen, z.B. aufgrund von Fertigungstoleranzen, "nur" zu 99,9% vollgeladen werden, ist das ja erst mal nicht weiter schlimm, aber wenn man den Vorgang oft genug wiederholt, addiert sich das auf. Kenn ich als "Drift", und ist erst mal nicht weiter schlimm, da der Kapazitätsverlust reversibel ist. Man muss dazu nur die Zellen einzeln laden. Wenn man aber faul ist und sich nicht um die Batteriepflege kümmern mag, dann schraubt man Balancer auf die Zellen (oder schliesst ein Balancer-Board über Kabel an). Der Balancer öffnet bei 3,6V (Ladeschlussspannung) und leitet den Strom an der Zelle vorbei, sodass die anderen weitergeladen werden. Das wird - bei balancierter Batterie - nur kurz passieren. Wenn man eine unbalancierte oder unbekannte Batterie hat, sollte man den Ladestrom bei der ersten Vollladung so wählen, dass die Balancer das aushalten.

Was hat das mit UVP zu tun? Weiss ich jetzt nicht, liegt vermutlich im Ursprungs-Thread verborgen. Grundsätzlich sollte man sehr stark entladene Zellen möglichst bald wieder aufladen. Ich habe Tests gesehen, bei denen Zellen vollständig (0 V) entladen und danach wieder aufgeladen wurden, es war kein Kapazitätsverlust feststellbar. Darunter wird's aber kritisch: weil wir ja wieder eine Batterie mit 4 Zellen in Reihe haben, wird eine Zelle schneller als die anderen 0 V erreichen und danach falschrum aufgeladen. Dieser Vorgang führt ziemlich schnell zu irreversiblem Kapazitätsverlust durch Korrosion. Sollte ich mal wieder zu hochgestochen schreiben: sie gehen kaputt. Auf die UVP-Abschaltung bezogen bedeutet das, dass man sich im sicheren Bereich bewegt, solange man die Zellenspannung von drei Zellen nicht unterschreitet. Mein Elektroblock - ich bin ja bekennender BMS-Verweigerer - schaltet bei 10,5 V ab, das passt.

Gruss Manfred

George67 am 31 Jan 2020 16:09:07

fschuen hat geschrieben:Nach meinem Verständnis wird eine Lithiumzelle, bei der alle Ionen geschubst sind, zum Nichtleiter. Also bei Vollladung.

Im Prinzip jein.

fschuen hat geschrieben:Das ist für mich auch technisch logisch, da es ja keinen leitfähigen Elektrolyten gibt - verdünnte Schwefelsäure leitet hingegen ganz hervorragend.

Na, der Elektrolyt beibt schon leitend, bei allen Sorten der Chemie. Bei Lixx sinds Salze, bei LiPo organischer Giftmüll, bei Blei ists die Schwefelsäure.

fschuen hat geschrieben:Und wenn ich mehrere Zellen in Reihe schalte, beendet die erste volle Zelle damit den Ladevorgang für die gesamte Batterie.

Leider Jein. Die Zellen, die nicht voll sind, dümpeln beim Ladestrom auf der Spannung rum, auf der sie gerade laden. Die Zelle, die voll ist, nimmt dann die gesamte Restspannung auf sich, beendet damit zwar den Strom - aber kriegt die volle Differenzspannung ab.

Willst du nicht.
Kann man also so nicht als Ladungsbegrenzer benutzen.
Ach ja, und deswegen ist ja der Balancer da, der nimmt bei der höheren Spannung der Zelle Strom....

fschuen hat geschrieben:Wenn die anderen Zellen, z.B. aufgrund von Fertigungstoleranzen, "nur" zu 99,9% vollgeladen werden, ist das ja erst mal nicht weiter schlimm, aber wenn man den Vorgang oft genug wiederholt, addiert sich das auf. Kenn ich als "Drift", und ist erst mal nicht weiter schlimm, da der Kapazitätsverlust reversibel ist.

Durch Laden entsteht erstmal keine "Drift", und sie verringert sich auch nicht.
Und "Drift" hat mit Kapazitätsverlust nichts, aber auch garnichts zu tun.

fschuen hat geschrieben:Man muss dazu nur die Zellen einzeln laden.

Oder einen Balancer benutzen.
Sagts du ja im folgenden.

fschuen hat geschrieben:Wenn man eine unbalancierte oder unbekannte Batterie hat, sollte man den Ladestrom bei der ersten Vollladung so wählen, dass die Balancer das aushalten.

Zustimmung. Eine funktionierende Methode, um die Erst"Initialisierng" ohne Parallelschaltung zu machen.
Aber der Akku muss dazu mit Balancern voll aufgebaut sein.

fschuen hat geschrieben:Was hat das mit UVP zu tun? Weiss ich jetzt nicht, liegt vermutlich im Ursprungs-Thread verborgen.

So ist es.

fschuen hat geschrieben:Grundsätzlich sollte man sehr stark entladene Zellen möglichst bald wieder aufladen. Ich habe Tests gesehen, bei denen Zellen vollständig (0 V) entladen und danach wieder aufgeladen wurden, es war kein Kapazitätsverlust feststellbar.

Das hat Hans Kröger beschrieben.
Was er aber nicht feststellen kann ist momentan, ob es Langzeitschäden am Akku gibt oder gegeben hat.
Hans's Versuch ist wirklich interessant und spannend.
Ob man aber bereit ist, Betriebszustände seines Akkus unterhalb des Beifahrersitzes zu akzeptieren, die klar und definitiv gegen Datenblattgrenzen verstossen, muss jeder selber entscheiden.

Ich habe mir von einer ganzen Menge Leute nach meiner ersten Post Vorträge anhören müssen, wie gefährlich die LiIon-Zellen sind, die ich verwende. Dafür bin ich aber auch der, der Datenblattgrenzen sehr konservativ beachtet und auslegt.

fschuen hat geschrieben:Darunter wird's aber kritisch: weil wir ja wieder eine Batterie mit 4 Zellen in Reihe haben, wird eine Zelle schneller als die anderen 0 V erreichen und danach falschrum aufgeladen.

Dafür ist eine UVP-Abschaltung da. Und zwar eine, die jede Zelle überwacht.
Und die schaltet ab, lange bevor der Akku 0 V erreicht, sondern beim Unterschreiten den Minimalspannung nach Datenblatt.
So mache ich das.
Und dann können die Probleme, die du nachfolgend beschreibst, garnicht entstehen.

Das ist der Sinn eines BMS, eines guten und vollständigen Battery Management Systems:
ALLE Betriebszuständer der Batterie so zu überwachen und notfalls zu steuern (abzuschalten) BEVOR die Batterie/jede einzelne Zelle Datenblattgrenzen überschreitet.

fschuen hat geschrieben:Mein Elektroblock - ich bin ja bekennender BMS-Verweigerer - schaltet bei 10,5 V ab, das passt.


Im allerungünstigsten Fall heisst das: 3 mal 3,37 Volt, sind ungefähr 10 V. Bleibt 0,5 Volt für die Spannung, auf die du deine leere Zelle runterfährst.
Natürlich ist das unwahrscheinlich. Vor allem dann, wenn du jemand bist, der auf seine Zellenspannungen achtet. Aber es ist möglich, ohne dass deine Hardware was merkt oder handelt.

Kannst du machen, ist deine Sache. Wird wahrscheinlich auch funktionieren. Hoffentlich.
Jede Woche gewinnt jemand im Lotto. Obwohl die Chnace dazu nur 1:159 Millionen ist. Aber es ist trotzdem möglich.

Ich mache das so nicht.
Mein BMS beschützt meine Akku in Spannungen, auch pro Zelle, Strömen, Temperaturen, Kurzschlussverhalten, Wiedereinschaltzeiten, Wiedereinschalttemperaturen.
Es gibt keine Möglichkeit, ihn von ausserhalb des BMS kaputtzumachen. Ausser, ich stelle ihn für 10 Jahre ins Regal.

MountainBiker am 31 Jan 2020 19:37:19

Hallo,

erstmal zu den Begrifflichkeiten:
(1)Initialisierung des LiFePO4-Akku - Volladung aller Zellen eines Li-Blocks auf das gleiche Spannungsniveau, in einem Bereich mit Steiler Kennlinie und geringen Ladungszuwachs pro mV (z.B. 3,7V)! Es wird dabei ausgegangen, dass bei gleicher Spannung gleicher Ladungsinhalt in der Zelle ist (obwohl dies nur bedingt richtig ist durch die minimalen Abweichungen im Herstellungsprozess);
(2) Herstellerabweichungen bei den Zellen - es ist unmöglich Zellen komplett identisch herzustellen, d.h. es gibt Abweichungen in der Kapazität, Innenwiderstand und Lade-/Entladewirkungsgrad, Degenerationsverhalten(Alterung);

(3) Gleiches gilt für die Balancer-Prints - die Nennkennlinie eines Balancers ist fehlerbehaftet (Abweichungen im Prozentbereich), auch der Eigenverbrauch ist nie identisch;

(4) Nicht nur die Einzelteile eines Akkublocks unterliegen Differenzen auch die Zusammenschaltung (Konfektionierung);

(5) Es gibt in dem Gebilde "LI-Akkublock" komplexe Zusammenhänge in den Abweichungen, die zum Teil einer Regel unterliegen aber auch zufällig (chaotisch) sind.

(6) Durch Selektion ist es möglich die regelbehafteten Abweichungen zu minimieren, nicht aber die "chaotischen".

(7) Drift einer Zelle - Veränderung des Ladungsinhalts über n-Lade-/Entladevorgänge einer Zelle im Vergleich zu den anderen Zellen des Clusters (LI-Akkublock).

Wie kommt es nun zu einem Zell-Drift? Unter den oben genannten Faktoren gibt es nun eine Wahrscheinlichkeit, dass bei Zellen 1 es zu einer Kompensation von Faktoren/Abweichungen kommt, wärend bei einer Zelle 2 zu einer Addition der Faktoren/Abweichungen kommt (dies kann als positiv-Summe, aber auch als negativ-Summe sich darstellen).
Über n-Lade-/Entladevorgänge wird nun die dem "LI-Akkublock" entnommene Kapazität geringer, da die Zellen sich vom Arbeitspunkt in der Kennlinie (Ladungsinhalt über Zeit) auseinanderbewegen und entweder die UVP-Grenze oder aber auch die OVP-Grenze der drifteten Zelle sich annähert. Geht eine Zelle in die "Sättigung" sinkt sehr schnell der Ladestrom (Konstantspannungsphase), was zur Folge hat, dass die "ungesättigten/teilgeladenen" Zellen kaum noch Ladungszuwachs haben. Dieses Verhalten soll der Balancer ausgleichen.

George67 am 31 Jan 2020 21:37:29

Hi Biker, danke für die Arbeit, hast dir richtig Mühe gemacht. Hab gerade nicht soviel Zeit, aber ein paar Anmerkungen.

zu 1) Zustimmung, aber ich sehe ein theoretisches Problem darin, daß eigentlich nicht nur die Spannungen, sondern auch die Ströme (vorm Abschalten) gleich sein müssen. Wird aber nur marginaler Unterschied sein.
Auch bleibe ich dabei, dass das in einer Reihenschaltung auch geht.

zu 2) Natürlich gibt es Abweichungen. Die Frage ist - erzeugen diese Drift, und wieviel ? Kapazitätsunterschiede schonmal nicht, Degeneration als SD ja. Ri Und Wirkungsgrade zusammen auch, aber marginal. Wenn der Wirkungsgrad schon 0,98 ist, wie klein mag da eine Differenz der Zellen sein ? 5 % davon ? 10 % davon ? Das wären 100 mAh bei 100 Ah Kapazität.
Bei Annahme, dass der Akku 5% der Kapazität in dem Bereich hat, bei der der Balancer arbeitet, und bei 0,3C Ladestrom verbringt der Akku ca 9 min im Bereich, wo die Balancer arbeiten. Für 100 mAh braucht ein 1 A balancer gerade mal 6 min.

3) Spannungsabweichungen der Prints erzeigen keine kumulierende Drift.

4) und 5) sind formal richtig, aber welche nenneswerten kumulierenden Driften sollen sie erzeugen ? Wenn da was wäre, hätten imho mehr Leute Ärger mit ihren "Driftzustand".

6) Bei allen Überlegungen gehe ich nicht von selektierten zellen aus. Auch nichtselektierte sind offensichtlich ähnlich genug. Das sehe ich u.A. an 10s6p Blöcken, die ich aus schersten UVP wieder aufpäppele und dann immer noch keine Driftabweichungen zeigen.

7) Ja, kumulierende Effekte. Mit nenneswerten Beitrag zu Ladungsunterschieden. Da ist aber bei jedem Zyklus der balancer im Spiel.


Kommen wir zurück zu der Frage, welcher dieser Effekte tritt bei einer Unterspannungsabschaltung so stark zuschlägt, dass eine Akkudemontage mit Parallelinitialisierung geraten wäre ?

MountainBiker am 31 Jan 2020 21:46:23

Hallo,

Kapazitätsunterschiede schonmal nicht


Du hast nicht alles erfasst. Es können bei sich addierende Faktoren auch Unterschiede im Ladungsinhalt ergeben, die erst in der Balancing-Phase (Top) ausgeglichen werden.

MountainBiker am 31 Jan 2020 21:48:38

Hallo,

Akkudemontage


Wenn der Balancer die Zelle nicht mehr einfangen kann.

George67 am 31 Jan 2020 22:07:44

MountainBiker hat geschrieben:Hallo,
Wenn der Balancer die Zelle nicht mehr einfangen kann.


Ich sehe keinen Fall, wo der Balancer das nicht kann. Es mag länger dauern... da kommt dann auch der Einfluss der äußeren Betriebsbedingungen. Wenn der Ladestrom ohne jede Strombegrenzung bei der Maxspannung erfolgt, mag das dann mehrere Zyklen dauern.

Kommt man sogar in OVP, kriegen die Balancer sogar länger Zeit, die Überschussladung abzubauen. Aber es weist auch auf schlechte Abstimmung zwischen max Ladespannung und OVP Schwelle hin.

MountainBiker am 31 Jan 2020 22:31:32

Wir hatten hier schon User mit OVP-Abschaltung!

George67 am 31 Jan 2020 23:07:59

MountainBiker hat geschrieben:Wir hatten hier schon User mit OVP-Abschaltung!

Da muss man die Bedingungen genauer anschauen.

MountainBiker am 03 Feb 2020 09:24:28

Hallo,

hier mal ein wenig Information zu den grundlegenden Dingen:

Hier die durchschnittliche Zelle eines Winston LiFeYPO4 100Ah, Ladestrom 20A, ein EV-Power Balancer CM400 ist hier miteingerechnet:
Bild

Wie zuvor erwähnt haben alle Zellen geringfügige Unterschiede in der Kapazität, ich habe dies mal damit es sichtbarer wird fiktitv mit 5% gerechnet (auch wenn dies in der Realität geringer ist). Bei der Initialisierung der Zellen verschiebt man den Startpunkt/Synchronisationspunkt auf den Ladungsschlußpunkt der Kennlinien:
Bild

Um zu verdeutlichen, was passiert, wenn nach bei verschieden Zuständen geladen wird, habe ich mal dies für Soc 90% dargestellt - hier ist noch alles gut:
Bild

Bei Soc 10% sieht man dann die Auswirkungen von der Varianz der mittleren Kapaziät (deshalb sollte man bei der SoC Betrachtung immer den garantierten Mindestwert der Kapzität verwenden):
Bild

Entlädt man weiter wird dies zu einer UVP-Abschaltung ausgelöst durch die schwächste Zelle führen
Bild

Um zu sehen was bei einer Drift einer Zelle passiert (ausgelöst über viele Lade/Entladezyklen aufgrund Abweichungen in der Kapazität, Innenwiderstand und Lade-/Entladewirkungsgrad, Degenerationsverhalten/Alterung, angeschlossene Verbraucher/Balancer...). Der Arbeitspunkt einer Zelle in der Kennlinie ändert die Position
Bild

Die Änderung verschiebt die Kennlinie der driftenden Zelle im Cluster (Batterieblock)
Bild

Wird erneut auf Soc100% geladen wird durch gedriftete Zelle OVP Abschaltung ausgelöst! Dies passiert normalerweise in der Konstantspannungsphase, da die gedriftete Zelle hier den maximalen Ladestrom definiert, ist hier der Ladungszuwachs der anderen Zellen gering. Der Ladestrom nimmt schnell stark ab! Hier gibt es einen Punkt (Größe der Drift) abhängig vom Ladestrom, des Balancerstrom und der Kapazität der Zellen, bei dem die Drift nicht mehr durch die Balancer "eingefangen" werden kann!

lisunenergy am 03 Feb 2020 09:32:10

Sehr gutes Schema. Zeigt das Problem, wenn Zellen vorher nicht inizialisiert werden.

MountainBiker am 03 Feb 2020 09:53:29

Update mit korrekt beschnitten Bildern:

hier mal ein wenig Information zu den grundlegenden Dingen:

Hier die durchschnittliche Zelle eines Winston LiFeYPO4 100Ah, Ladestrom 20A, ein EV-Power Balancer CM400 ist hier miteingerechnet:
Bild

Wie zuvor erwähnt haben alle Zellen geringfügige Unterschiede in der Kapazität, ich habe dies mal damit es sichtbarer wird fiktitv mit 5% gerechnet (auch wenn dies in der Realität geringer ist). Bei der Initialisierung der Zellen verschiebt man den Startpunkt/Synchronisationspunkt auf den Ladungsschlußpunkt der Kennlinien:
Bild

Um zu verdeutlichen, was passiert, wenn nach bei verschieden Zuständen geladen wird, habe ich mal dies für Soc 90% dargestellt - hier ist noch alles gut:
Bild

Bei Soc 10% sieht man dann die Auswirkungen von der Varianz der mittleren Kapaziät (deshalb sollte man bei der SoC Betrachtung immer den garantierten Mindestwert der Kapzität verwenden):
Bild

Entlädt man weiter wird dies zu einer UVP-Abschaltung ausgelöst durch die schwächste Zelle führen
Bild

Um zu sehen was bei einer Drift einer Zelle passiert (ausgelöst über viele Lade/Entladezyklen aufgrund Abweichungen in der Kapazität, Innenwiderstand und Lade-/Entladewirkungsgrad, Degenerationsverhalten/Alterung, angeschlossene Verbraucher/Balancer...). Der Arbeitspunkt einer Zelle in der Kennlinie ändert die Position
Bild

Die Änderung verschiebt die Kennlinie der driftenden Zelle im Cluster (Batterieblock)
Bild

Wird erneut auf Soc100% geladen wird durch gedriftete Zelle OVP Abschaltung ausgelöst! Dies passiert normalerweise in der Konstantspannungsphase, da die gedriftete Zelle hier den maximalen Ladestrom definiert, ist hier der Ladungszuwachs der anderen Zellen gering. Der Ladestrom nimmt schnell stark ab! Hier gibt es einen Punkt (Größe der Drift) abhängig vom Ladestrom, des Balancerstrom und der Kapazität der Zellen, bei dem die Drift nicht mehr durch die Balancer "eingefangen" werden kann! Hier am Bild sieht man eine 5% Abweichung reicht schon aus (die Balancerströme sind ja mit eingerechnet).

MountainBiker am 03 Feb 2020 10:18:00

Nachtrag:

was nicht betrachtet wurde ist die Eigendynamk in der Konstantspannungsphase - hier wird die Spannung des "Ausreissers" (driftende Zelle) ansteigen und die Spannung der anderen Zellen ggf. absinken, weil der Ladestrom absinkt! Das hier einzurechnen war mir zu aufwändig!

pfeffersalz am 03 Feb 2020 12:48:16

Seine Überlegungen sind spektakulär und deine Bilder sind schön, haben aber mit der gelebten Praxis nichts zu tun. :rolleyes:

(so gut wie) Alle Akkus im Wohnmobilbereich betreiben Top-Level-Balancing und sind nach dem Balanzieren voll. Entladen kannst du (wenn du es unbedingt so weit runter willst) nur bis die erste Zelle in UVP gerät. Dass dann die Anderen noch etwas voller sind als die Schwächste, wen jukt es? :nixweiss:

Danach werden die Zellen wieder exakt gleichmässig (Reihenschaltung) geladen und die minimalen Wirkungsgradunterschiede durch die Balancer wieder ausgeglichen. Ergebnis: immer balanzierte und gleichmässig gefüllte Zellen, ausser bei den ein oder zwei Spezialisten die meinen ihre Akkus wollen nicht vollgeladen werden. :lol:

geralds am 03 Feb 2020 13:23:07

Hallo MountainBiker,

da hast Du Dier ja richtig Arbeit gemacht.
Es zeigt sehr schön die Problematik, die entstehen kann, wenn Zellen eine unterschiedliche Kapazität haben. 5% sollten die im täglichen Betrieb mit Balancern nicht haben. Zellen, die neu und nicht initialisert erworben wurden aber schon (dann zwar nicht unbedingt Kapa-Unterschiede aber SOC Unterschiede).

Das ist mir ein + wert. Ich denke es veranschaulicht die Zusammenhänge sehr gut auch für Leute, die sich nicht so tief in die Materie eingearbeitet haben.

:daumen2:

Gruß Gerald

George67 am 03 Feb 2020 19:45:23

geralds hat geschrieben:Hallo MountainBiker,

da hast Du Dier ja richtig Arbeit gemacht.

Da stimme ich zu. Er hat nicht nur offensichtlich kumulierende Effekte auf SOC-Veränderungen genannt (so wie ich das gemacht habe), sondern einmal grundsätzlich aufgezeigt, was theoretisch alles berücksichtgt werden muss, wenn man Einflüsse auf Ladungsverluste (was letztendlich sich zur Drift" kumuliert) klassifizieren will.
Wieviel davon dann wirklich Einfluss hat, und in welcher Größenordnung, wird er sicher noch nach seiner Sichtweise erläutern, aber bei der Menge ist das aufwändig und ich möchte auf keinen Fall vorgreifen. Die Vorgehensweise ist auf jeden Fall gut, so übersieht man weniger leicht etwas.

geralds hat geschrieben:Es zeigt sehr schön die Problematik, die entstehen kann, wenn Zellen eine unterschiedliche Kapazität haben.

Da du weiter unten sehr richtig zwischen Kapazität und SOC unterscheidet, möchte ich da widersprechen. Verschiedene Kapazität der Zellen ist keine "Drift" und erzeugt auch keine.
Angenommen du hast vollgeladene und initialisierte Zellen, die seriell entladen werden. Dann wird die Zelle mit der kleinsten Kapazität zuerst in der Spannung fallen, und du musst das Entladen beenden, entweder selber oder durch UVP. Jetzt haben die Zellen zwar veschiedene Spannungen, aber das ist keine Drift. Lädst du wieder auf, werden die Zellen ganz friedlich bei Volladung wieder gleiche Spannungen haben, wenn man kumulierende kleinste Verluste durch Ri und SD einmal ausser acht lässt.

geralds hat geschrieben:5% sollten die im täglichen Betrieb mit Balancern nicht haben. Zellen, die neu und nicht initialisert erworben wurden aber schon (dann zwar nicht unbedingt Kapa-Unterschiede aber SOC Unterschiede).

Drift ist kein Schaden und erzeugt auch keinen. Er verringert nur die nutzbare Kapazität. Hast du Zellen mit verschiedenen Kapazitäten, so bestimmt die Zelle mit der kleinsten Kapazität die theoretisch größte nutzbare Kapazität. Hast du zusätzlich Drift, so ist u. U. die nutbare Kap. kleiner.
So gesehen ist deine 5% Aussage gut nachvollziehbar, denn mehr als 5 % unnützen Verlust an nutzbare Kapa will sicher keiner haben, wenn es durch normales Balancieren leicht zu "reparieren" ist.

George67 am 03 Feb 2020 20:25:23

WoW!
Ich sehe ja jetzt erste MbS Schaubilder!

Damit kann man jetzt jedem, der solche Schaubilder lesen kann, erklären wie sich verschiedene Einflüsse auswirken.

Ich stimme auch deiner Vorgehensweise und den Erläuterungen der Auswirkungen zu, mit folgenden Einschränkungen:

Du gehst im Beispiel davon aus, dass die schwächste Zelle zusätzliche Ladung bekommt (Verschiebung nach Links). Es kann auch jede andere sein.
Es kann aber auch ein Ladungsverlust sein.

Das ändert nichts daran, dass bei Volladung dann die "vollsten" Zellen OVP bekommen. Natürlich nur unter der Bedingung, dass die Balancer während det Ladung nicht in der Lage waren, die anderen Zellen in der Spannung "niederzuhalten", bis die anderen Zelle(n) aufgeholt hat/haben.
Das wiederum kann geschehen bei sehr hohen Ladeströmen, während es bei sehr niedrigen Ladeströmen eher gut geht, weil die Balancer mehr Zeit haben.

Zum zweiten, du scheinst mit einer OVP Abschaltung irgendein Problem zu haben. Welches ?
Du kannst doch normal entladen, eben mit kleinem SOC-Unterschied.

Und beim nächsten Laden wird wieder balanciert.

Wo siehst du das Problem ?

MountainBiker am 03 Feb 2020 20:48:44

Hallo Georg,

dies ist eine Annahme die statistisch nur die relevanten Fälle betrachtet:

Du gehst im Beispiel davon aus, dass die schwächste Zelle zusätzliche Ladung bekommt


Das habe ich zuvor schon beantwortet:
MountainBiker: Wie kommt es nun zu einem Zell-Drift? Unter den oben genannten Faktoren gibt es nun eine Wahrscheinlichkeit, dass bei Zellen zu einer Kompensation von Faktoren/Abweichungen kommt, wärend bei einer Zelle 2 zu einer Addition der Faktoren/Abweichungen kommt (dies kann als positiv-Summe, aber auch als negativ-Summe sich darstellen).


Das wiederum kann geschehen bei sehr hohen Ladeströmen, während es bei sehr niedrigen Ladeströmen eher gut geht, weil die Balancer mehr Zeit haben.

Als Ladestrom wurden wie im Diagramm angegeben 20A angenommen, das ist eher wenig!

du scheinst mit einer OVP Abschaltung irgendein Problem zu haben.


Habe ich nicht, aber es ist nicht gesagt, dass in einem weiteren Zyklus die "Ausgleichskapazität" der Balancer ausreicht! Und im Urlaub habe ich bestimmt besseres zu tun als die Batterie "pflegen".

Aber Du siehst, ich treffe meine Aussagen nicht aus dem hohlen Bauch heraus! Übrigens die Diagramme sind mit Excel "programmiert" und können für diverse Ladeströme simuliert werden! Als Balancer sind wie bereits erwähnt EV-Power CM400 angenommen (siehst du an der Kennline im Diagramm der Zelle).

Wichtig ist für mich entweder bei jeder Ladephase oder in regelmäßigen Abständen ein ausreichend langes "Balancieren" zu planen und Entladungen unter Soc10% zu meiden (keine UVP-Abschaltungen).
Bei mir funktioniert dass jetzt seit 2,5 Jahren ohne UVP/OVP, die Zellen sind nach wie vor synchron - wie bei einigen anderen User hier!

George67 am 03 Feb 2020 21:17:47

Du beantwortest eine wichtige Frage nicht - was ist das Problem bei OVP ?

geralds am 03 Feb 2020 22:22:32

Hallo Georg

geralds hat geschrieben:Es zeigt sehr schön die Problematik, die entstehen kann, wenn Zellen eine unterschiedliche Kapazität haben.

George67 hat geschrieben:Da du weiter unten sehr richtig zwischen Kapazität und SOC unterscheidet, möchte ich da widersprechen. Verschiedene Kapazität der Zellen ist keine "Drift" und erzeugt auch keine.

Habe ich doch auch nicht unterstellt.
geralds hat geschrieben:5% sollten die im täglichen Betrieb mit Balancern nicht haben. Zellen, die neu und nicht initialisert erworben wurden aber schon (dann zwar nicht unbedingt Kapa-Unterschiede aber SOC Unterschiede).

George67 hat geschrieben:Drift ist kein Schaden und erzeugt auch keinen. Er verringert nur die nutzbare Kapazität. Hast du Zellen mit verschiedenen Kapazitäten, so bestimmt die Zelle mit der kleinsten Kapazität die theoretisch größte nutzbare Kapazität. Hast du zusätzlich Drift, so ist u. U. die nutbare Kap. kleiner.


Schon klar. Schadet aber nicht wenn es noch mal verdeutlicht wird. :)

Ich finde die Ausführungen mit den Bildern von MountainBiker deshalb so toll, da man daraus sehr gut ableiten kann, was bei einer Drift, unterschiedlichen Zellkapazitäten und unterschiedlichen SOC der Zellen passieren kann. Und das, in einer auch für Laien verständlichen Form, finde ich zumindest.

Aber auf was Du mit Deiner Frage zu Problemen mit OVP hinaus willst, verstehe ich nicht.

Gruß Gerald

MountainBiker am 03 Feb 2020 22:59:16

Hallo Georg,

was ist das Problem bei OVP


Die Frage ist bereits beantwortet, aber eine weitere Erklärung für Dich:

Bei dem BMS von EV-Power mit FBR/TSA265 Trennrelais ist UVP und OVP nicht getrennt. Wird OVP ausgelöst wird die Batterie komplett weggetrennt! Ein manueller Eingriff ist notwendig. Man kann zwar einen 2.Versuch starten, aber man muß ggf die Ladequelle abschalten. Jeder manueller Eingriff ist aus meiner Sicht nicht zielführend, da auch "Nichtfachleute" mit dieser Energiequelle umgehen müssen. Selbst nach einem 2.Versuch ist nicht sichergestellt wie bereits beschrieben, dass die Funktion wieder hergestellt ist. Ein System muß über Jahre funktionieren ohne daran "rumzuschrauben" also "sorgenfrei"!

biauwe am 04 Feb 2020 10:10:54

Im Normalbetrieb ist OVP fast unmöglich.
Die Spannung im Wohnmobil soll eh nicht höher als 15,0V sein.
Zum Glück habe ich das Trennrelais nicht FBR/TSA265 --> Link

pfeffersalz am 04 Feb 2020 11:14:16

MountainBiker hat geschrieben:Hallo Georg,

Die Frage ist bereits beantwortet, aber eine weitere Erklärung für Dich:

Bei dem BMS von EV-Power mit FBR/TSA265 Trennrelais ist UVP und OVP nicht getrennt. Wird OVP ausgelöst wird die Batterie komplett weggetrennt! Ein manueller Eingriff ist notwendig.



Das ist falsch! :wink:

Bei richtig konfigurierten Anlagen bauen die Balancer nach der OVP Abschaltung die Überfüllung der Zelle ab und die EV-Balancer schalten die Anlage wieder zu. Dadurch erfolgt in der Wiederholung automatisch die vollständige Balancierung der Zellen. Lysunenergy hat darauf oft genug hingewiesen und empfiehlt einen entspannten Umgang mit den Akkus. Dadurch gibt es OVP wenn überhaupt nur bei Inbetriebnahme von unbalancierten neuen Zellen.

Manuelle Eingriffe sind nicht notwendig!

MountainBiker am 04 Feb 2020 11:33:13

Hallo pfeffersalz,

die Ruhespannung nach wegtrennen der Ladespannung eines vollen LiFePO4-Akkus sind ca. 3,3 die EV-Power-Balancer starten erst bei 3,45-3,5V, da wird so gut wie keine Ladung abgebaut. Sollte das Trennrelais wieder zuschalten ist ganz schnell wieder OVP erreicht!

Bodimobil am 04 Feb 2020 11:45:24

Verständnissfrage:
Wie soll ohne Ladegeräte die Spannung auf 15V oder mehr kommen, so dass OVP auslöst? Das ist nach meinem Verständniss nicht möglich.
Oder geht es hier um den Fall, dass ein Ladegerät nicht abschaltet und entsprechende Spannungen liefert?

Gruß Andreas

MountainBiker am 04 Feb 2020 11:54:41

Hallo Andreas,

es geht nur um die "aktiven" Ladungsquellen an den Akkus, darum wird ja bei OVP die Ladequelle weggetrennt um Defekte zu vermeiden!

George67 am 04 Feb 2020 12:48:56

Hallo, mal halblang, Leute, lasst uns doch bitte nicht gleich wieder mit "richtig" und "falsch" Bewertungen um uns werfen.

Biker macht seinen Vorschlag, nach UVP eine Initialsisierung vorzunehmen, um OVP zu vermeiden, nicht aus technischen, sondern aus grundsätzlichen Überlegungen. Eine Philosophie, die darauf abzielt, zukünftig einen pflegeleichten Akku zu haben.

Auch wenn es andere Konzepte gibt, mit automatischer Wiedereinschaltung usw, er hat alles Recht, eine Philosophie so zu gestalten, wie er Prioritäten setzt. Das kann man anders sehen, aus anderen Prioritäten, aber nicht als "falsch".

Aus meiner Sicht macht ihr das alle "falsch", weil LiFe nicht in jede Bleiumgebung passt (offensichtlich), aus eurer Sicht mache ich das alles falsch, weil ich LiIon benutze. Nein, so einen Umgang brauchen wir nicht.

Biker hat schöne Diagramme geschaffen, ich wünschte, sowas käme in eine FAQ, damit es nicht wieder in den Tiefen aller Threads verschwindet. Man könnte es immer wieder benutzen, um Neulinge einzuführen. Kleiner Wink an die MODS ?
Wir brauchen einen Platz für FAQ, in technischen Dingen!

Also, lasst uns bitte kontrovers über Technik diskutieren, und dabei andere Meinungen auch zulassen. Nur dadurch gewinnen wir alle.

pfeffersalz am 04 Feb 2020 13:19:00

George67 hat geschrieben:Hallo, mal halblang, Leute, lasst uns doch bitte nicht gleich wieder mit "richtig" und "falsch" Bewertungen um uns werfen.

Also, lasst uns bitte kontrovers über Technik diskutieren, und dabei andere Meinungen auch zulassen. Nur dadurch gewinnen wir alle.


Es geht nicht um Bewertungen sondern um falsche Statements. Lies es nochmals nach: --> Link

George67 am 04 Feb 2020 13:27:51

pfeffersalz hat geschrieben:Es geht nicht um Bewertungen sondern um falsche Statements. Lies es nochmals nach: --> Link

Habe ich.
Er setzt voraus, dass der OVP nicht automatisch zurückstellt.
Das ist zwar nicht der einzig mögliche Fall, aber verschiedene Fälle gibts auf dem Weg bis zu meiner Anlage gefühlt eine Million.

Man könnte sich wünschen, das Biker den Fall, für das er die Empfehlung gibt, etwas klarer angibt. Ich habe eine ganze Weile gebraucht, um alles zusammenzubringen. Natürlich würde ich das, auch in dem Fall anders machen.

Aber was er macht, funktioniert. Auch wenn es nach meinen Masstäben nicht das "Günstigte" ist.

Und was das Günstigste ist, definiert jeder für sich selber mit seinem Bewertungsmassstab.

Du siehst, es geht sehr wohl um Bewertungen - sogar ausschliesslich.

fschuen am 04 Feb 2020 14:14:59

George67 hat geschrieben:Aus meiner Sicht macht ihr das alle "falsch", weil LiFe nicht in jede Bleiumgebung passt (offensichtlich), aus eurer Sicht mache ich das alles falsch, weil ich LiIon benutze.


Ich glaube nicht, dass du mit LiIon alles falsch machst, sonst würdest du vermutlich deinem Womo nachweinen :cry: Ich würde das halt nicht empfehlen, weil es wesentlich mehr Investitionen in die elektrische, mechanische und thermische Umgebung erfordert. Bei LFP ist ja neben der Sicherheit so spannend, dass sie elektrisch aufgrund der Spannungen und Robustheit 1:1 zu Blei passen. Wenn du konkrete Gegenbeispiele hast, interessiert mich das, weil ich so was sammel. Das es Landstrom-Ladegeräte mit anscheinend nicht abschaltbarer Desulfatierung gibt (CB516), weiss ich schon. Und ich betrachte nur den Tausch der Batterie - gerne wird ja noch ein BMS, ein Batteriecomputer und eine Playstation mit verbaut. Wenn es dann Probleme gibt, weil das Bluetooth auf der gleichen Frequenz wie der Thermomix funkt, hat das ja mit LFP nix zu tun.

Gruss Manfred

pfeffersalz am 04 Feb 2020 15:12:17

George67 hat geschrieben:
Du siehst, es geht sehr wohl um Bewertungen - sogar ausschliesslich.


Mir nicht. Ich lese da eine falsche Behauptung und der ist zu widersprechen. Das nennt man Diskussion. These, Antithese, Synthese.

geralds am 04 Feb 2020 18:25:54

Hallo,

zur OVP-Abschaltung hat Lars mal folgendes geschrieben: --> Link und --> Link

Ich verwende zwar andere Balancer, aber bei meinem Akku habe ich folgendes beobachtet:
Aufgeladen auf 14,13 V, 5 min. nach dem Abschalten des Netzgerätes war die Spannung auf 13,73V gesunken. Da haben die EV-Balancer längst aufgehört zu arbeiten. Wie soll da die Ladung der Zelle, die OVP ausgelöst hat, nennenswert abgebaut worden sein?

Die Zelle mit der höchsten Spannung hatte bei Ladeende 3,62V, nach 5 min. 3,48V.
Gemessen beim ersten Entlade / Ladetest nach dem Initialisieren der Zellen.

Ich denke man muss bewusst den Akku teilweise entladen und das Ladegerät dann wieder manuell zuschalten. Das ist dann solange zu wiederholen, bis kein OVP mehr auftritt. Es sei denn man kann den Ladestrom an den Balancerstrom anpassen. (Unterwegs wohl meist nicht machbar.)

Mein BMS schaltet nach OVP nicht wieder automatisch zu. Ich hoffe die Entwickler wussten warum.

Gruß Gerald

George67 am 04 Feb 2020 19:13:00

George67 hat geschrieben:Du siehst, es geht sehr wohl um Bewertungen - sogar ausschliesslich.


pfeffersalz hat geschrieben:Mir nicht. Ich lese da eine falsche Behauptung und der ist zu widersprechen. Das nennt man Diskussion. These, Antithese, Synthese.

Wo du gerade von Thesen sprichst, ist dir die These bekannt, dass es unmöglich sein soll, eine absolut unmissverständlich ein-eindeutigen Satz zu sagen ?
Wenn die richtig wäre, könnte man ja garnichts Richtiges sagen - und im Umkehrschluss auch nichts Falsches...... :D

MountainBiker am 04 Feb 2020 19:40:51

Hallo Gerald,

das was Du in den Links aufzeigst ist genau das Verhalten das ich erwartet habe:

die Ruhespannung nach wegtrennen der Ladespannung eines vollen LiFePO4-Akkus sind ca. 3,3 die EV-Power-Balancer starten erst bei 3,45-3,5V, da wird so gut wie keine Ladung abgebaut.

George67 am 04 Feb 2020 19:46:56

George67 hat geschrieben:Aus meiner Sicht macht ihr das alle "falsch", weil LiFe nicht in jede Bleiumgebung passt (offensichtlich), aus eurer Sicht mache ich das alles falsch, weil ich LiIon benutze.


fschuen hat geschrieben:Ich glaube nicht, dass du mit LiIon alles falsch machst, sonst würdest du vermutlich deinem Womo nachweinen :cry:

Ja, ist mein erstes. :D
fschuen hat geschrieben:Ich würde das halt nicht empfehlen, weil es wesentlich mehr Investitionen in die elektrische, mechanische und thermische Umgebung erfordert.

Auch wenn du es nicht glaubst, so wild ist das eigentlich garnicht. Abgesehen vom Planungsaufwand.
Thermisch habe ich kein Problem, weil ich mich noch auf kleinere Leistungen, Dauerverbraucher, beschränke.

Mechanisch habe ich vorhandenes verwendet, um den Aufwand zu reduzieren.

Und elektrisch, was soll ich sagen, ohne dass du in Tränen ausbrichst?
Das BMS hat soviel gekostet wie bei LiFe EIN Balancer.
Und die beiden Wandler zusammen halb soviel. Gut, ich habe ein paar auf Versuch gekauft.
Dafür habt "ihr" mehr Balancer, Hochstromrelais für >200 Euro (? richtig), Sicherungen >10 Euro pro Stück usw.

fschuen hat geschrieben:Bei LFP ist ja neben der Sicherheit so spannend, dass sie elektrisch aufgrund der Spannungen und Robustheit 1:1 zu Blei passen.

in jede Bleiumgebung ?
Eben nicht, sonst würdet ihr nicht die Solarwandler prüfen und die AGM Einstellungen anpassen.
Intelligente Lichtmaschine. Kabelquerschnitte. Überstrom beim Schalten des Trennrelais.
Und selbst DANN geht es mit der OVP Spannung bzw. Einstellung Spitz auf Knopf.

Nein, Plug&Play passt im Bereich OVP da nichts, aber garnichts.
Was schön passt, gebe ich ja zu, ist das Zusammenspiel der Entladekennlinen zwischen Life und Blei. Fast so schön wie bei mir,
habe ich ja auch gedanklich da geklaut.
Bleiben die Probleme mit UVP, mit der Balancerarbeit, mit den notwendigen BCs usw.

fschuen hat geschrieben:Wenn du konkrete Gegenbeispiele hast, interessiert mich das, weil ich so was sammel. Das es Landstrom-Ladegeräte mit anscheinend nicht abschaltbarer Desulfatierung gibt (CB516), weiss ich schon.

Manfred, ich mache mir das, zugegebenermassen, einfach. Jeder der von mir genannten Faktoren, jeder der bekannten Fälle, die du sammelst, macht die Aussage "passt 1:1" kaputt.
Ich kann das deswegen sagen, weil meine Anlage so funktioniert.
Bei mir gehen zwei Drähte an die WB, übers EBL. Egal was da kommt es geht. Egal was da verbraucht wird, es geht. Ich bin Eingannsspannungsfest bis 30 Volt (Dauer), Ladestrom ist begrenzt, Entladestrom ist begrenzt, dauerkurzschlussfest. Nochmal abgesichert mit 30 A thermisch. Oh, ich habe eine Voraussetzung, es muss ein 12 V Blei sein ... :D
Das ist Plug&play.

Natürlich können wir uns jetzt streiten, welche der beiden Versionen "1:1" genannt werden darf.
Hast du ein Auto durchgeräumt und alles beseitigt, was stört, bist du auch "1&1".. :)

fschuen hat geschrieben:Und ich betrachte nur den Tausch der Batterie - gerne wird ja noch ein BMS, ein Batteriecomputer und eine Playstation mit verbaut.

Brauchst du bei mir nicht. Ist alles drin.

Weisst du, wenn sich ja jemand dafür interessieren würde - ich habe mir auch eine Lösung ausgedacht, wie man das mit LiFe machen könnte.
Darauf gebracht hat mich eine Werbung von Liontron, sie "reduzieren den Ladestrom bei niedrigen Temperaturen".

Ein Zwischengerät, natürlich. Hab ich hier schonmal geschrieben. Niemand interessiert sich dafür, weil niemand glaubt es zu brauchen. Lieber wird die gesamte Autoelektrik durchgeräumt und auf den Kopf gestellt.
Damit alles 1:1 passt. :mrgreen:

MountainBiker am 04 Feb 2020 19:47:39

Hallo George,

Man könnte sich wünschen, das Biker den Fall, für das er die Empfehlung gibt, etwas klarer angibt


Manchmal setze ich zuviel voraus - dessen bin ich mir bewußt. Aber jeder lebt in "seiner Welt"(ich auch). Ich versuche meine Beiträge so zu gestalten dass ein Laie den Hintergrund verstehen kann, aber nicht unbedingt versteht warum das so ist (das wäre in der Tat ein große Herausforderung). Wenn man etwas nicht versteht gibt es halt 2 Möglichkeiten:
(1) man glaubt es;
(2) man macht sich eigene Gedanken und forscht und liest nach und kommt zu einem eigenem Ergebnis (das kann identisch sein, muß es aber nicht);

Meine Meinung zu meiner Meinung :D

George67 am 04 Feb 2020 20:00:56

MountainBiker hat geschrieben:
Manchmal setze ich zuviel voraus - dessen bin ich mir bewußt.

Nichts und niemand ist perfekt.

Wir haben es hier mit ziemlich komplexen Situationen mit zahlreichen Varianten zu tun.
Da gibt es mehr Fettnäpfchen als sicheren Boden.

Zusätzlich kommen unerfahrenere Leute, die trotz geringere Kenntnisse nachbauen und mitpielen wollen. Das ist auch eine Abwägung zwischen Anspruch, Einfachheit und Sicherheit die einbezogen werden muss. Entweder lässt man es, oder man versucht es.

Aber das ganze ist in Bewegung. Und viel wird sich ändern.

geralds am 04 Feb 2020 22:30:21

Ist zwar in ganz passend in diesem Thread....

Was das Tauschen 1:1 von LiFe... gegen Blei angeht bin ich geteilter Meinung. Die Frage ist doch wie eng fasst man den Begriff.
Auch wenn man AGM gegen GEL oder Nassbatterie (oder umgekehrt) tauscht, müssen die Ladequellen umgestellt werden. Ist also nicht LiFe.. spezifisch. Wenn jemand das so interpretiert, ist es tatsächlich kein 1:1 Tausch mehr. Dann muss man aber auch definieren dass ein Tausch von Blei Typ A gegen Blei Typ B kein 1:1 Tausch mehr ist.

Ich habe mir den Li-Akku selbst gebaut und sehe Balancer, BMS, Hauptrelais als zum Akku gehörig, ähnlich wie bei fertig zu kaufenden Akku´s auch.
Die Ladegeräte (Solar und Netzladegerät) habe ich natürlich neu eingestellt. Da ich noch das alte CB516 und nicht das neue CB516-3 (mit Desulpathion) habe ging das.

Batteriecomputer oder Booster habe ich nicht eingebaut, da ich beides nicht brauche, der Ladestrom von der Lima liegt bei 30-40A, das passt.
Rückströme treten nicht auf, die Ansteuerung des vorhandenen Trennrelais verhindert das. Auf einen Batteriecomputer kann ich auch verzichten, die Batterie (220Ah) wird von einer 360Wp Solaranlage gut versorgt. Im alten Womo mit 160Ah Gel und 255Wp Solaranlage bin ich nur 1x in über 20 Jahren an die Kapazitätgrenze gestoßen. Und die Situation war vorhersehbar.

Die Verkabelung habe ich etwas geändert (nur im Batteriefach). Der Hersteller hat mir zu viel direkt auf den Batteriepolen mit teilweise fliegenden (in den Kabelabgängen eingeschleiften) Sicherungen verbaut. Durch die Menge der angeschlossenen Kabel passte auch nicht alles auf eine Batterie, so dass nicht für alle Verbraucher der diagonale Anschluss vorhanden war. Daher habe ein einen neuen Sicherungsverteiler installiert, das hatte ich mir aber unabhängig vom Einbau des Li-Akku´s schon vorgenommen.
Als Saisonfahrer habe ich auch keine Probleme mit dem fehlenden "Y".

In soweit war es nicht mehr Aufwand als hätte ich von Blei Typ A gegen Blei Typ B getauscht.
Für mich also sehr nahe an einem 1:1 Tausch, wobei das natürlich nicht für jede Umstellung so einfach zu realisieren ist.
Mit einfach Blei raus und LI-Akku rein völlig ohne andere Tätigkeiten (Minimum neu einstellen der Ladegeräte und eventuell des BC) wird es tatsächlich nicht gehen.

Gruß Gerald

George67 am 05 Feb 2020 17:43:18

geralds hat geschrieben:Ist zwar in ganz passend in diesem Thread....

Falls du nicht passend sagen wolltest - find ich garnicht unpassend. Habs mit Interesse gelesen.

geralds hat geschrieben:Was das Tauschen 1:1 von LiFe... gegen Blei angeht bin ich geteilter Meinung. Die Frage ist doch wie eng fasst man den Begriff.

Ich will mich nicht wiederholen, aber ich fasse den den Begriff sehr eng.

Zum einen aus dem Grund, weil ich eine solche Anlage habe, was nichts weiteres bedeutet, als das es möglich ist, auch wenn es sich bei mir um LiIon und nicht um LiFe handelt.
Ich habe im Board gelesen, dass es für LiFe wohl erfolglose Anläufe gab.

Zum anderen aus dem Grund, wenn man versucht eine Weiterentwicklung voranzutreiben, zu planen oder zu diskutieren muss man extreme Standpunkte annehmen, um ein genügendes Spannungsfeld zu erzeugen.

Gemeint ist damit aber auf keinen Fall, die aktuelle Situation als schlecht zu bezeichnen, solche Wertungen kann jeder für sich selber machen, mir stehen sie nicht zu.

Noch eines fällt mir gerade auf, - ich benutze oft den Term Plug&Play, hier gehts um 1:1 Tausch, aber ich nehme an, dass damit das gleiche gemeint ist.

geralds hat geschrieben:Auch wenn man AGM gegen GEL oder Nassbatterie (oder umgekehrt) tauscht, müssen die Ladequellen umgestellt werden. Ist also nicht LiFe.. spezifisch. Wenn jemand das so interpretiert, ist es tatsächlich kein 1:1 Tausch mehr. Dann muss man aber auch definieren dass ein Tausch von Blei Typ A gegen Blei Typ B kein 1:1 Tausch mehr ist.

Das ist ein interessanter Aspekt, der mir noch garnicht aufgefallen ist. Es gibt sogar verschiedene Bleiwelten .... :mrgreen:

Das bedeutet, dass der Anspruch eines Plug&Play Tausch mit jeder dieser Welten spielen können muss. Naja, wenns P&P ist, isses wurscht, wenn man alles berücksichtigt hat.
Das muss man natürlich auch so verstehen, das auch alle Fahrzeugeigenschaften, wie intelligente Lima usw. inbegriffen sein müssen, sonst ist die Behauptung nichtig.

geralds hat geschrieben:Ich habe mir den Li-Akku selbst gebaut ......

- snip

Als Saisonfahrer habe ich auch keine Probleme mit dem fehlenden "Y".

Das beschriebt so die üblichen und einige unübliche Probleme.

Ich werde mal demnächst versuchen, eine Liste zusammenzustellen, welche technischen Features enthalten sein müssen, damit eine P&P auch wirklich echt ist.


geralds hat geschrieben:In soweit war es nicht mehr Aufwand als hätte ich von Blei Typ A gegen Blei Typ B getauscht.
Für mich also sehr nahe an einem 1:1 Tausch, wobei das natürlich nicht für jede Umstellung so einfach zu realisieren ist.

So sehen es die meisten, und bei manchen ist es tatsächlich einigermassen erträglich, was den Aufwand betrifft.
Was aber meist vergessen wird, sind Features, die mit der Umstellung in Kauf genommen werden, so z.B. die fehlende Niedertemperatur-Eignung (Abschaltung/Strombegrenzung), gemeinsames OVP/UVP, oder manuelle Zurückstellung, oder kein zellenbasiertes OVP/UVP, usw.

geralds hat geschrieben:Mit einfach Blei raus und LI-Akku rein völlig ohne andere Tätigkeiten (Minimum neu einstellen der Ladegeräte und eventuell des BC) wird es tatsächlich nicht gehen.


Das (BC) ist wieder ein interessanter Aspekt, mit dem du schon Recht hast. Den BC müsste man umstellen, sonst gibts übles Durcheinander.
Aber Ladegeräte muss nach meinem Anspruch wurscht sein, und isses bei mir auch.

andwein am 06 Feb 2020 11:21:40

George67 hat geschrieben: ..Noch eines fällt mir gerade auf, - ich benutze oft den Term Plug&Play, hier gehts um 1:1 Tausch, aber ich nehme an, dass damit das gleiche gemeint ist.

Mache ich oft auch so, besser ausgedrückt: Plug n´play für die Batterie oder 1:1 Tausch mit Blick auf die gleiche Umgebung und Umgebungsbedingungen.
Gruß Andreas

George67 am 06 Feb 2020 14:17:52

andwein hat geschrieben:Mache ich oft auch so, besser ausgedrückt: Plug n´play für die Batterie oder 1:1 Tausch mit Blick auf die gleiche Umgebung und Umgebungsbedingungen.
Gruß Andreas

Man muss immer an missverständnisfreier Ausdrucksweise arbeiten.

fschuen am 06 Feb 2020 14:47:47

George67 hat geschrieben:Ich habe im Board gelesen, dass es für LiFe wohl erfolglose Anläufe gab.


Link bitte ... oder: woran gescheitert?

George67 hat geschrieben:Ich werde mal demnächst versuchen, eine Liste zusammenzustellen, welche technischen Features enthalten sein müssen, damit eine P&P auch wirklich echt ist.


- Länge
- Breite
- Höhe
- Anschlüsse

Gruss Manfred

Stocki333 am 07 Feb 2020 08:12:25

MountainBiker hat geschrieben:Manchmal setze ich zuviel voraus - dessen bin ich mir bewußt. Aber jeder lebt in "seiner Welt"(ich auch). Ich versuche meine Beiträge so zu gestalten dass ein Laie den Hintergrund verstehen kann, aber nicht unbedingt versteht warum das so ist (das wäre in der Tat ein große Herausforderung).

Dein Beitrag und die Graphiken sind schon das Salz in der Suppe. Besser kann man die komplexe Materie nicht zusammenfassen. Hilft vielleicht manchen intressenten an Lithium die notwendigen Schutzmassnahmen besser zu verstehen.
Aber auch uns. den Schreibern die der Meinung sind, ohne einen gewissen Schutz gehts gar nicht.
Das ist mir einen Punkt wert. Und Danke für die Arbeit, die du dir gemacht hast. Sollte man auch würdigen.
Franz

fschuen am 07 Feb 2020 10:42:45

pfeffersalz hat geschrieben:Seine Überlegungen sind spektakulär und deine Bilder sind schön, haben aber mit der gelebten Praxis nichts zu tun. :rolleyes:


Das würde ich unterschreiben - nicht nur wegen der Balancer, auch wegen OVP. In der Grafik wird die Zelle mit 4 V geladen, bei 4s macht das 16 V Ladespannung. Und was ist das Fazit? Wenn ich Überspannung von aussen an die Batterie anlege, löst OVP aus. Das ist jetzt wenig überraschend, wird in der Praxis aber wohl nie vorkommen. Daher ist OVP/UVP bei LFP auch verzichtbar, und mit Balancern wird das System wartungsfrei (Plug&Play&Forget).

Bei korrekter Ladespannung wird gar nichts passieren, noch nicht einmal bei gedrifteten Zellen ohne Balancer und ohne BMS. In diesem Fall würde die vollgeladene Zelle den Ladevorgang beenden.

Wenn OVP in das LFP-BMS integriert ist, sollte klar sein, dass es NUR die Batterie gegen OVP schützt. Das kann für den Überspannungs-GAU sogar kontraproduktiv sein. Wenn bei laufendem Motor die Fahrzeugbatterie abgeklemmt wird, oder z.B. die Hauptsicherung durchbrennt, fällt ein grosser Verbraucher und der wichtigste Puffer weg. Die Folge ist ein Anstieg der Bordspannung auf >100V, den die Lima innerhalb einer knappen halben Sekunde wieder wegregelt ("load dump"). Das kann schlecht für die Fahrzeugelektronik sein, die ist aber eigentlich für diesen Fall getestet und ausgelegt. Bei der Elektrik im Aufbau bezweifel ich das; bei geschlossenem Trennrelais wird das aber locker durchgereicht. Dort puffert ja noch die Aufbaubatterie, aber nur, wenn OVP nicht wegschaltet ...

Gruss Manfred

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