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Teil 2 CS- Fertigaccu 100 Ah Was kann er 1, 2


George67 am 07 Sep 2020 15:52:18

lowbattery hat geschrieben:Alle Funktionen sind mit einer Vielzahl Einzelkomponenten realisiert, es ist kein BMS-IC zu erkennen. Viel Funktion und Einstellbarkeit kann daher nicht vorhanden sein. Dafür Platz für 16s.

Alles richtig.

Heisst auch: BMS Spannung nich einstellbar, sondern durch IC hardwired festgelegt.


Stocki333 am 07 Sep 2020 19:10:56

Jetzt noch mal für 6 Std die Balancer arbeiten lassen. In dieser Zeit haben die Zellen 2 und 4 noch eine Differenz zu den anderen Zellen von 01,V. Ist mir dann zu blöd gewesen, eine 12V Birne genommen (55 Watt) und die Zellen bis zur Spg. der anderen entladen. Dauerte 4 min. Die Zellen sind wieder alle auf Gleichstand. Der Balancerstrom auf Zelle wurde vom BMS abgeschaltet. Hochgeladen auf 14,4 Volt. Kein Balancer angesprungen.
Das Balancing wird beendet wenn der Drift unter einen Schwellwert fällt (z.B. 0,1V). Ob dabei Ladestrom fließt ist egal.

Das kommt hin. Wollte es nur selber messen.
Wenn ich mir die Zeiten so überlege, die der geringe Balancerstrom braucht um das Ungleichgewicht auszugleichen, so komme ich schon ins Grübeln. Vor allem wenn die Schwelle bei 14 Volt erst einsetzt. nimmt man die Bedingungen eines Womos als Basis. Dort habe ich nach abschalten der Ladequelle einen Grundverbrauch, meistens so um 100 mA. Die Balancerzeit ist somit sehr kurz.
Und es gab in der Vergangenheit genug Meinungen, die das kritisch gesehen haben. Bei diesem Accu haben die definitiv recht.
Die Balancer der China-BMS setzten normalerweise ein wenn eine bestimmte Spannungsdifferenz zwischen zwei Zellen gemessen wird. Du kannst daher nicht pauschal sagen 14,2V reichen aus.

Hallo Stephan
Weißt du, wann die Balancer ansprechen. Beiden IC -Varianten.
Gruß Franz

Stocki333 am 07 Sep 2020 19:18:04

Das Handbuch sagt, es schaltet bei 70° Zellentemperatur ab. Wie macht es das ohne Messung? Im Zusammenhang mit der starken Erwärmung der Zellverbinder nicht unwichtig.

Meiner Ansicht kann das sogar funktionieren. Das Ganze ist ja in einem geschlossenen Gehäuse. Das BMS liegt oben auf den Zellen. Die Kühlleistung wird ja von der Umgebungstemperatur bestimmt. und die wird durch die Erwärmung immer größer.
Allerdings sehe ich eine Temperatur von 70 Grad als nicht gerade Lebendauer verlängern an.
Gruß Franz

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lowbattery am 07 Sep 2020 21:59:29

Stocki333 hat geschrieben:Das Balancing wird beendet wenn der Drift unter einen Schwellwert fällt (z.B. 0,1V). Ob dabei Ladestrom fließt ist egal.
Das kommt hin. Wollte es nur selber messen.


Hallo Franz, da bin ich mir jetzt nicht mehr so sicher. Ich hatte einen Balancer-IC erwartet. Die sprechen oft bei 0,3V Differenz zwischen stärkster und schwächster Zelle an und schalten bei 0,1 oder 0,03V wieder ab. Das hier sieht mir aber eher aus wie einfache Top-Balancer.

Was aber viel wichtiger ist: wenn die OVP-Abschaltung nicht bei 3,65 bis maximal 3,85V pro Zelle auslöst, dann besteht wirklich Gefahr. Ab 4 V werden die Zellen irreparabel beschädigt, ab 4,2V zersetzt sich der Elektrolyt bzw. dessen Lösungsmittel unter anderem in giftiges PF5 Gas, Flußsäure und Knallgas. Geschieht das in entsprechender Menge, dann ist es vorbei mit "Lifepo4 ist ungiftig und kann nicht brennen".

Daher wäre wichtig nachzuweisen, dass die OVP / UVP Abschaltung tatsächlich nicht bei den entsprechenden Zellspannungen erfolgt. Dazu könntest du die Spannung der stärksten Zelle überwachen und die Ladespannung schrittweise erhöhen. Das BMS muss spätestens abschalten, bevor diese Zelle um die 3,8 bis 3,9V erreicht. Alternative: LiFePO4 Zellen versuchsweise durch 4 zunächst eher leere LiIonen-Zellen (z.B. alte Laptopzellen) ersetzen, laden und Zellspannung wenn BMS abschaltet ermitteln. Ist mehr Aufwand, schont aber die LiFePO4 Zellen.

Gruß,
Stefan

Stocki333 am 08 Sep 2020 08:48:36

Das BMS muss spätestens abschalten, bevor diese Zelle um die 3,8 bis 3,9V erreicht.

Macht das eigentlich noch Sinn. Die Gesammtspg wird doch auch überwacht. Allerdings auf einem falschen Level.
Es ist vollkommen egal,ob das von einer Zelle kommt oder von Mehreren. Kaputt ist kaputt.
Noch ein Punkt der intressant ist.
Heute früh die Spannung gemessen.
Accu wurde auf 14,4 gestern abend vollgeladen. Balancer nicht Aktiv.
Spg heute früh: 14,2 Volt.
Also bleiben die Zellen auf dieser hohen Spannung und gehen sehr langsam nach unten. Hab ich so nicht erwartet. Damit ist der Verbrauch des BMS sehr niedrig.
Gruß Franz

lowbattery am 08 Sep 2020 09:16:27

Stocki333 hat geschrieben:Das BMS muss spätestens abschalten, bevor diese Zelle um die 3,8 bis 3,9V erreicht.
Macht das eigentlich noch Sinn. Die Gesammtspg wird doch auch überwacht. Allerdings auf einem falschen Level.

Hallo Franz,

3,65V + 3,65V + 3,65V + 3,64V = 14,6V -> balanziert & OK
4,1V + 3,5V + 3,5V + 3,5V = 14,6V -> nicht balanziert & nicht OK, Zelle 1 geschädigt.

Gesamtspannung überwachen reicht nicht. Es ist notwendig und ausreichend, auf zu hohe / zu geringe Zellspannung zu reagieren.
Sowohl A123 als auch Winston geben als absolute Maximalspannung der Zelle 4,0V und als absolute Minimalspannung 2,0V an. Darüber / darunter kommt es zur mehr oder weniger sofortigen Schädigung der Zelle. Wobei über 4V schädlicher ist als unter 2V.

Gruß,
Stefan

Stocki333 am 08 Sep 2020 10:20:43

Hallo Stephan
Ich verstehe die Problematik sehr wohl. Wenn eine Zelle wegzieht. Und es wird nur über die Gesammtspg geregelt. Das ist der Tod der Zelle, die weggezogenist nach oben.
Aber die Frage die sich mir stellt:
Das Bms ist Schnee von gestern. Eigentlich reicht der Wert von 17,2 Volt aus um es zu egalisieren.
2 Gründe dafür. Der geringe Balancerstrom und die hohe Abschaltspg. Ebenso die Differenz der Zellen nach den Tests. Bei wohlgemerkt, balancierten Zellenblock.
Die Zellen sind auch nicht gerade für Hochstromanwendungen ideal.
-
Mach doch einen test damit. Lade den mit 200 mA, so wie ich. Und schau wo der abschaltet. Bei welcher Spannung. und ob der überhaupt abschaltet bzw eine Hysterese hat. Das hält er aus für ein paar Secunden.
Liest man die Manuel der BMS durch, neuerer Bauart, findet man verschieden Parameter wie etwas gelöst wurde.
-
Und hier schreibe ich mal meine Gedanken zu dem ganzen Projekt: Fertigaccu, w......
Genaugenommen ist der Accu für mich bereits ein Frustobjekt. Wollte eigentlich nur wissen,warum der so warm wird. Das sich die Sache so entwickelt, das habe ich so nicht erwartet.
Das mal so eine Krücke bei mir landet, bzw kaufe. Naja. Einfach mal wieder Deppensteuer bezahlt. Das ist es aber nicht was mich ärgert. Und ich habe genug Zeit damit verbraten die eigentlich nicht hatte.
Viel mehr, das so ein Teil beim Kunden landet. Ohne beim Importeur einmal auf dem Prüftisch zu landen. Das wird nur auf den günstigen Preis geschaut und auf die Marge. Das muß stimmen. Alles andere sind vollmundige Versprechungen.
Den Papier ist geduldig. Leider auch die Kunden. Vor allem die, die nur einen Accu eingebaut haben . Wenn er von der selben Bauart ist wie meiner.
Und was ist wirklich verbaut. Nimm doch mal deinen Accu her. Der ist wahrscheinlich von einer anderen Charge oder Palette. wie mans nimmt. Der könnte ein komplett anderes Innenleben haben.

Sorry, waren nur mal so meine Empfindungen zu dem Projekt. mußte mir das mal von der Seele schreiben.
Gruß Franz

George67 am 08 Sep 2020 11:05:01

lowbattery hat geschrieben:Das hier sieht mir aber eher aus wie einfache Top-Balancer.

Sehe ich auch so.
Ich bin über eine solche Art von ÜberwachungsIC vor einiger Zeit gestolpert, als ich meine verpönten Smart-China-BMS untersuchte.
Irgendwo habe ich auch ein Datenblatt dazu. Es dürfte die kleinen 5poligen "SOT 23" sein.
Ich dachte die LiFe Version davon wäre nicht mehr lieferbar gemeldet.
Die LiIon Spannungslevel waren wirklich ziemlich hoch, Lebensdauerschonend war das nicht.
Wie das für Life war weiss ich nicht mehr.
Kannst du mal die SMD Codes der IC ablesen ?

btw, das IC überwacht genau eine Zelle, es gibt also 4 davon.


lowbattery hat geschrieben:Alternative: LiFePO4 Zellen versuchsweise durch 4 zunächst eher leere LiIonen-Zellen (z.B. alte Laptopzellen) ersetzen, laden und Zellspannung wenn BMS abschaltet ermitteln. Ist mehr Aufwand, schont aber die LiFePO4 Zellen.


Ich habe vor 2 Jahre NiMH Zellen benutzt, 2 in Serie für den Leer-Bereich, 3 In Serie für den Voll Bereich. Aber nur auf einer Stufe. Damit kannst du weit bis in verbotene Gebiete hinein testen, auch ob jede Zelle getrennt auslösen kann. (indem amn die anderen Zellen bei 50 % SOC hält und nur die eine Stufe bestromt.)

George67 am 08 Sep 2020 11:08:07

Stocki333 hat geschrieben:Das Bms ist Schnee von gestern. Eigentlich reicht der Wert von 17,2 Volt aus um es zu egalisieren.

Franz

Ich bin etwas verunsichert.
Hast du die 17,2 V am Akku gemessen, oder aussen am BMS ? Dann kann es ja abgeschaltet haben.... und der Akku war Safe.

lowbattery am 08 Sep 2020 11:16:07

Stocki333 hat geschrieben:Ich verstehe die Problematik sehr wohl. Wenn eine Zelle wegzieht. Und es wird nur über die Gesammtspg geregelt.

ist klar, du hast ja die Problematik schon oft genug hier im Forum anderen erklärt. Mein Rechenbeispiel war mehr für diejenigen Mitleser gedacht, die das bisher nicht so im Blick hatten.

Stocki333 hat geschrieben:Eigentlich reicht der Wert von 17,2 Volt aus um es zu egalisieren.

Ist völlig richtig. Es wäre nur gegenüber CS einfacher, wenn du den direkten Nachweis hättest, dass eine für den sicheren Betrieb relevante Spezifikation nicht eingehalten wird. Der OVP Schwellwert wäre so etwas. Mit dem muss er sicher unter 4V bleiben. Macht er das nicht, dann liegt ein eindeutiger Mangel vor. CS könnte man dann um Stellungnahme bitten, wie sie sicherstellen, dass es außer deinem keinen anderen Akku betrifft (um es freundlich zu formulieren).

Gruß,
Stefan

Stocki333 am 08 Sep 2020 15:36:31

[quote="George67"
Ich bin etwas verunsichert.
Hast du die 17,2 V am Akku gemessen, oder aussen am BMS ? Dann kann es ja abgeschaltet haben.... und der Akku war Safe.[/quote]
Gemessen wurde an den Anschlußkabeln die zu den Polen führen.
Franz

fschuen am 08 Sep 2020 15:55:17

lowbattery hat geschrieben:Was aber viel wichtiger ist: wenn die OVP-Abschaltung nicht bei 3,65 bis maximal 3,85V pro Zelle auslöst, dann besteht wirklich Gefahr. Ab 4 V werden die Zellen irreparabel beschädigt, ab 4,2V zersetzt sich der Elektrolyt bzw. dessen Lösungsmittel unter anderem in giftiges PF5 Gas, Flußsäure und Knallgas. Geschieht das in entsprechender Menge, dann ist es vorbei mit "Lifepo4 ist ungiftig und kann nicht brennen".


Warum schreibt man solche Beiträge? Selbst erfunden oder unreflektiert wiedergegeben? Ein paar Konsistenzfragen für alle, die einen Grundschulabschluss in Chemie haben: wo soll das Fluor herkommen? Und weisst du, was Knallgas ist? Vermutlich nicht, sonst wüsstest du, dass in Lithiumbatterien so etwas nicht entstehen kann - die sind komplett wasserfrei. Und wenn es entstehen würde, dann würde der Sauerstoff in der Lithiumbatterie ein Feuerwerk anrichten, bevor er auch nur daran denkt, auszutreten.

Fakt ist (und da gibt es schöne wissenschaftliche Literatur zu): bis 4V pro Zelle passiert ungefähr nichts. Danach überlädt man die Zelle, und da sind zugegebenermassen Prozesse dabei, die man nicht haben will. Das grösste Problem ist die Ablagerung von elementarem Eisen an beiden Elektroden. Problematisch ist das zunehmende Wachstum mit steigender Feldstärke - dadurch wachsen Spikes immer weiter in die Höhe, bis sie einen internen Kurzschluss verursachen. Das ist nicht ungefährlich, weil die Zellen ein paar Hundert Grad heiss werden können, und sich auch dann weiter erhitzen, wenn man den Ladestrom trennt. Das hat aber weder mit brennbar noch mit giftig was zu tun. Ausserdem brauchte man im Test 5,5 V pro Zelle, um einen SOC von 110% zu erreichen, und rund zehn komplette Ladezyklen bis zum internen Kurzschluss. Ich weiss nicht, was bei 22V im Bordnetz noch ganz ist, aber alle anderen Akkus sind definitiv weniger robust.

Ich will niemandem sein Spielzeug verleiden, aber OVP am Akku ist ein grundsätzlicher Designfehler: bei Überspannung muss ich die Spannungsquelle abschalten, und nicht die Senke. Der Akku selbst ist nie die Quelle der Überspannung.

Gruss Manfred

Stocki333 am 08 Sep 2020 16:17:20

lowbattery hat geschrieben:ist klar, du hast ja die Problematik schon oft genug hier im Forum anderen erklärt. Mein Rechenbeispiel war mehr für diejenigen Mitleser gedacht, die das bisher nicht so im Blick hatten.
.
sorry, das ist ein Argument dem ich mich nicht verschliessen kann. :top: :top:
Es wäre nur gegenüber CS einfacher, wenn du den direkten Nachweis hättest, dass eine für den sicheren Betrieb relevante Spezifikation nicht eingehalten wird. Der OVP Schwellwert wäre so etwas. Mit dem muss er sicher unter 4V bleiben.

Für dich.???
Jeder der andere, der das will muß eigentlich den Accu hochtreiben in der Spg. Entwickelt sich zur Henne - Ei Diskussion.
Wer traut sich das.
Wer hat überhaupt ein Intresse daran.
Ich habe das bereits am Anfang geschrieben. Ich habe nicht vor CS deswegen zu kontaktieren. Auch kein Interrese die durch den Kakao zu ziehen. Das sich der Accu Test so entwickelt das habe ich nie so erwartet.
Ändert aber auch nichts an meiner Meinung.
CS könnte man dann um Stellungnahme bitten, wie sie sicherstellen, dass es außer deinem keinen anderen Akku betrifft (um es freundlich zu formulieren).

Was würde mir, gesetzt dem Fall, ich würde Kontakt aufnehmen mit CS.für ein Schreiben bekommen.
---
Sehr geehrter Herr Stocki...
Leider ist uns ein Fehler bei der Auslieferung passiert. Wir haben testweise einen Accu von einem Chinesischen Hersteller bekommen. Leider entsprach er nicht unseren hohen Qualitätsansprüchen den wir für unsere Produkte voraussetzen. Wurde beim Versand von unseren ausländischen Verpackungskünstler leider irrtümlich verschickt.
Wir bedauern, das es für sie zu Unannehmlichkeiten geführt hat, und.... Bla BLa Bla.
-
Das einzige, was Sinn macht in meinen Augen:
BMS tauschen. Mit einer max Leistung von 60-80 Ampere. Den als Dauerstrom Accu deklarieren. Was anderes kommt für mich nicht in Frage. Ich ticke so.
Der Accu hat noch immer eine Ruhespg. von 14,12 Volt. Balancer inaktiv. Ich lade den mit 100 mA hoch. Und messe die Zellspannung beim Hochlaufen.
Bis Später Franz

Stocki333 am 08 Sep 2020 17:10:50

George67 hat geschrieben:Ich bin etwas verunsichert.
Hast du die 17,2 V am Akku gemessen, oder aussen am BMS ? Dann kann es ja abgeschaltet haben.... und der Akku war Safe.

Hallo Georg
Du hast mich auf einen Denkfehler aufmerksam gemacht. Danke. Asche auf mein Haupt. :cry: :cry:
Jetzt noch einmal die Messung.
Das BMS schaltet bei 14,64 Volt den Accu ab. War ein Grosser Messfehler meinerseits. Ich habe an den Polklemmen gemessen. Ich glaub ich werd alt.
Gemessen habe ich auch 2 Zellen 3 und 4.
Ladestrom 200 mA.
Gesamtspg 14,12 V
Start der Messung
Zelle 3...3,56
Zelle 4...3,58
Nach 17 min.
Zelle 3... 3,64 Volt
Zelle 4....3,72 Volt
Eingeladen wurden 58 mAh. Allerdings mußt man den Balancerstrom abziehen.
Wer jetzt abgeschaltet hat. das kann ich nicht beurteilen.
Tatsache ist, das meine Aussage von Gestern mit der Abschaltung bei 17,2 Volt falsch war.
Gruß Franz

lowbattery am 08 Sep 2020 20:50:50

fschuen hat geschrieben:Warum schreibt man solche Beiträge? Selbst erfunden oder unreflektiert wiedergegeben? Ein paar Konsistenzfragen für alle, die einen Grundschulabschluss in Chemie haben: wo soll das Fluor herkommen? Und weisst du, was Knallgas ist? Vermutlich nicht, sonst wüsstest du, dass in Lithiumbatterien so etwas nicht entstehen kann - die sind komplett wasserfrei.


Lieber Manfred,

jede kommerzielle Lithium Ionen Zelle enthält LiPF6 (Elektrolyt), DMC und EC (beides organische Lösungsmittel). DMC ist auch als synthetischer Diesel nutzbar. EC und DMC zersetzen sich bei höheren Temperaturen. Zerfallsprodukte sind unter anderem H20, O2, H2.

Bildung von H2 in Li-Ionen Zellen auch auf anderen Wegen ist kein so gänzlich unerforschtes Phänomen.

Wegen des Fluor schau einfach beim Elektrolyten genau hin: LiPF6. Reagiert mit Wasser unter anderem zu HF und PF5.

Ich hoffe das beantwortet deine Fragen.

Gruß,
Stefan

lowbattery am 08 Sep 2020 21:08:32

Stocki333 hat geschrieben:Tatsache ist, das meine Aussage von Gestern mit der Abschaltung bei 17,2 Volt falsch war.


Hallo Franz,
da bin ich erstmal beruhigt. Verschiedene YT-Videos über nicht funktionierende OVP-Abschaltung zeigen aber, dass das Risiko real ist. Ich hatte diese Jahr schon 2 Ali-bestellte 36V-BMS, die keine Balancerfunktion bzw. gar keine Balancer verbaut hatten obwohl laut Datenblatt vorhanden. Der dritte Versuch war dann mit Daly, das hat funktioniert.

Gruß,
Stefan

lowbattery am 09 Sep 2020 20:26:43

lowbattery hat geschrieben:EC und DMC zersetzen sich bei höheren Temperaturen. Zerfallsprodukte sind unter anderem H20, O2, H2.

sorry das sollte heißen H20, C2H4, CO, CO2, H2.

der Korrektheit halber noch etwas: der Zerfall findet an den Elektroden statt, nach Schädigung der Grenzschicht durch zu hohen Spannung. Als mehr oder weniger schleichender Prozess auch ohne hohe Temperaturen. Durch die freigesetzten Gase bläht sich die Zelle langsam auf. Irgendwann reißt sie und der brennbare Teil der Gase entzündet sich, wenn's dumm läuft.

lowbattery am 09 Sep 2020 20:44:24

Stocki333 hat geschrieben:Das einzige, was Sinn macht in meinen Augen:
BMS tauschen. Mit einer max Leistung von 60-80 Ampere. Den als Dauerstrom Accu deklarieren. Was anderes kommt für mich nicht in Frage. Ich ticke so.

es würde aber auch reichen, einen dieser günstigen aktiven Balancer zusätzlich dranzuhängen und einfach Batterieplus mit 100A abzusichern. Das BMS an sich (Schutzfunktion) tut ja. Neue Wärmeleitpaste auf die MOSFETS und gut ist.

Das 80A BMS kannst du auch wieder nur mit 1/3 als Dauerstrom belasten.

Die spannendere Frage ist, wie du das mit deiner Winston verschaltest, falls geplant.

Gruß,
Stefan

Stocki333 am 09 Sep 2020 21:10:14

lowbattery hat geschrieben:es würde aber auch reichen, einen dieser günstigen aktiven Balancer zusätzlich dranzuhängen und einfach Batterieplus mit 100A abzusichern. Das BMS an sich (Schutzfunktion) tut ja. Neue Wärmeleitpaste auf die MOSFETS und gut ist.

Nach dem ich meinen Meßfehler, dank Georg erkannt habe, schaut die Welt wieder ein bischen positiver aus. Das mit den Aktiven Balancer oder auch ein Passiver der bei 14,1 - 14,2 einsetzt geht auch. Und die Verkabelung verstärken bzw in Ordnung bringen, sehe ich als notwendig an.
Gedanken machen mir die dünnen Zellverbinder. Habe nichts zum Punktschweissen. Könnte man aber auch etwas dazulöten, schwerer massereicher Lötkolben wäre vorhanden. und Sofort mit Pressluft abkühlen. Solche Gedanken gehen mir durch den Kopp.
Die spannendere Frage ist, wie du das mit deiner Winston verschaltest, falls geplant.

Ist nicht geplant. Aber aus Sicht eines Mitlesers bitte sich das an.
Bevor ich 11 Kg Accukapazität mitschleppe,investiere ich für das selbe Gewicht in eine Solarplatte mit 150 Watt. Dort ist der Nutzen größer.
Aber eine Frage hab ich noch. Hier habe ich eine Bildungslücke. Der Accu ist beim laden an der Lm mit 45 A weit nicht so warm geworden wie beim Entladen mit 37 A. Das betriff den gesammten Accu inkl. Kabel.
Verhalten sich die Zellen beim Laden umgekehrt wie beim Entladen.
Ein Teil der Wärme wird anscheinend von den Kabeln abgeführt.
Hast du vieleicht eine erklärung dafür.
Gruß Franz

lowbattery am 10 Sep 2020 19:51:23

Stocki333 hat geschrieben:Habe nichts zum Punktschweissen.

hier gibt's ein schönes Spielzeug: --> Link


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