Balancing voll und leer bei LiFePo4 4S 1P 1, 2

Hallo,
ich habe mal eine Lade- und Entladekurve aufgenommen. Da sehe ich speziell an Ende der Endladung deutliche DIfferenzen bei den Zellen.


Bei ca. 90 % der Zeit passt es bis auf wenige (<10) mV.


Beim Laden relativiert sich das dann wieder


Die Zellen haben nominell 120 Ah, laut BMS (150 Amp. kurze Version) 114 Ah und wurden richtig top-balanciert (parallel geschaltet, mit 3,65 V geladen und danach lange stehen gelassen).
Jetzt wurde mit einem Netzgerät, 14,6 V und ca. 10 A geladen, Entladestrom lag bei ca. 5 A.

Passt das mit der Differenz am Entladeschluss?

Hier findest Du vielleicht schon, was Du suchst: Artikel auf eBay oder versuchs hier bei Amazon

Hallo,

die Unterschiede in der Spannungslage ergeben sich aus den Toleranzen in der Kapazität als logische Folge, das habe ich hier schon mal genauer beschrieben: --> Link!

Aus diesem Grund kann ich mich nur immer wieder wiederholen: Bei zyklischen Betrieb ist eine ausreichende Balancerleistung notwendig und ich spreche nicht von 50mA sondern >500mA!

MountainBiker hat geschrieben:Hallo,

die Unterschiede in der Spannungslage ergeben sich aus den Toleranzen in der Kapazität als logische Folge, das habe ich hier schon mal genauer beschrieben: --> Link!

Aus diesem Grund kann ich mich nur immer wieder wiederholen: Bei zyklischen Betrieb ist eine ausreichende Balancerleistung notwendig und ich spreche nicht von 50mA sondern >500mA!

Biker, seine Schaubilder zeigen doch, dass die zellen bei 100 % SOC sehr gut gleich laufen.

Und im unteren Spannungsbereich, wo die Zellen wegen Kapazitätsunterschieden auseinanderlaufen, willst du doch nicht balancieren?
Deswegen verstehe ich den Hinweis auf notwendige hohe Balancerleisteung nicht.

uk1408 hat geschrieben:Hallo,
ich habe mal eine Lade- und Entladekurve aufgenommen. Da sehe ich speziell an Ende der Endladung deutliche DIfferenzen bei den Zellen.
.....

In der Spannung ist das "sehr" deutlich. Wenn du Bikers Link nachgehst, findest du Entladekurven. Damit kannst du dann mal abschätzen, wie gross die Kapazitätsunterschiede, gerechnet in % SOC sind: das ist SEHR wenig, 1 oder 2 %, würde ich sagen.
Und das ist vollkommen wurscht.

uk1408 hat geschrieben:Die Zellen haben nominell 120 Ah, laut BMS (150 Amp. kurze Version) 114 Ah und wurden richtig top-balanciert (parallel geschaltet, mit 3,65 V geladen und danach lange stehen gelassen).
Jetzt wurde mit einem Netzgerät, 14,6 V und ca. 10 A geladen, Entladestrom lag bei ca. 5 A.

Passt das mit der Differenz am Entladeschluss?

Natürlich.

Merke : Nur Spannungsdifferenzen über 3,4 V sind "Drift".
Überall woanders sind die VOLLKOMMEM GLEICHGÜLTIG.

Und selbst wenn es 10 % Unterschied in der Kapazität wären, benutzen könntest du den Akku problemlos ( funktionierendes BMS vorausgesetzt).
Natürlich könntest du dann 10 % der Kapa wegen nur einer "schwachen" Zelle nicht nutzen, und du hättest den WUNSCH, das zu fixen.

Aber es wäre weder Problem, noch Betriebsgefahr, noch bedenklich.

Hallo Rolf,

wenn Du im zyklischen Betrieb entsprechend entlädst (bis eine Zelle UVP auslöst), kommt es zu Ladungsunterschieden (durch die unterschiedliche Spannungslage). Dies würde über einen definierten Zeitraum (n-Wiederholungen) dazu führen, dass am oberen Ende des SoC (Ladung ist Spannung mal Kapazität) es zu einer Verschiebung kommt.
Denn die Ladung in der Zelle mit der UVP-Abschaltung wird in der Ladungsmenge immer weiter nacheilen, dies kannst Du durch Bildung des Integrals aus dem Ladespannung x Ladungsstrom über die Zeit berechnen. Ich weis das ist ein wenig verwirrend, aber der Effekt der Kapazitätsunterschiede der Zellen wird bei einen Betrieb Entladung bis UVP sich über n-Intervalle immer weiter aufsummieren wenn die Balancerleistung im Top-Level-Bereich nicht ausreicht die Zelle wieder einzufangen und letztendlich zu einer OVP-Abschaltung führen!

Akkus werden zwar mit der Kapazität angegeben, aber die enthaltende Ladung sind eben nicht Ah sondern Coulomb oder Joule (1kwh= 3600kJ)!

Daraus ergibt sich entweder Entladung nur solange, solange die Zellspannnung synchron läuft oder eben ausreichende Balancerleistung um die Ladungsunterschiede auszugleichen!

MountainBiker hat geschrieben:Hallo Rolf,

wenn Du im zyklischen Betrieb entsprechend entlädst (bis eine Zelle UVP auslöst), kommt es zu Ladungsunterschieden (durch die unterschiedliche Spannungslage).

Erstmal - das ist nicht der Fall, nach dem der OP gefragt hat. Deswegen habe ich deine Aussage oben kommentiert.

Und, ich stimme dieser Aussage nicht zu. Es KANN sein, dass das passiert, MUSS aber nicht. Gute Zellen, verschiedene Kapazität, werden brav und ohne große notwendige Balancuerung zusammenarbeiten, nicht schlechter und nicht besser als hätten sie gleiche Kapazität.

MountainBiker hat geschrieben:Dies würde über einen definierten Zeitraum (n-Wiederholungen) dazu führen, dass am oberen Ende des SoC (Ladung ist Spannung mal Kapazität) es zu einer Verschiebung kommt.

Und dieser Schlussfolgerung stimme ich damit ebenfalls nicht zu.

MountainBiker hat geschrieben:Denn die Ladung in der Zelle mit der UVP-Abschaltung wird in der Ladungsmenge immer weiter nacheilen, dies kannst Du durch Bildung des Integrals aus dem Ladespannung x Ladungsstrom über die Zeit berechnen.

Wieder stimme ich nicht zu. Aber das Thema ist interessant genug, dass ich dazu einen Versuch machen werde. Ich baue gerade einen 8s3p, von dem ich weiss dass eine Zelle schlecht ist. Diese werde ich rausnehmen und dann mit dem Akku, 30 % SOC weniger Kapazität auf einer Zelle, Zyklen fahren.

MountainBiker hat geschrieben:Ich weis das ist ein wenig verwirrend, aber der Effekt der Kapazitätsunterschiede der Zellen wird bei einen Betrieb Entladung bis UVP sich über n-Intervalle immer weiter aufsummieren wenn die Balancerleistung im Top-Level-Bereich nicht ausreicht die Zelle wieder einzufangen und letztendlich zu einer OVP-Abschaltung führen!

Dem stimme ich nicht zu.
Eine Entladung, in Ah, wird mit einer Ladung, in AH, mit einem sehrkleinen Verltsfaktor, der sich auf Ah bezieht, wieder rückgängig gemacht.

Im übrigen ist die gefürchtete OVP - Abschaltung nur eine der Eigenheiten auf diesem Board, weil man mit Gewalt Li Akkus in einem Geräteumfelt betreiben will, dessen Spannungscharakteristiken für Bleiakkus angepasst sind. Und um dieseSpannungen zu erreichen, es fehlt etwa ein halbes Volt, muss man die Ladekennlinien und - Grenzen der Li Akkus ziemlich verbiegen, bzw. and die Max ratings gehen, damit das unter Schmerzen gerade geht. Und es geht eben nur dann, wenn alle Akkus ziemlich gleichzeitig ihre maximalspannung erreichen. (4 mal 3,6 V = 14,4 V). Und wo soll da die Abschaltgrenze hin ?
Das ist einer der Gründe, warum ich das Hybridkonzept in jedweder Form befürworte, dann darf der LI Akku sich viel früher verabschieden, bei nenneswerten Verbräcuchen darf er bald wieder mitspielen.

Und bei meinen Konzepten ( 24 V ) Habe ich das Problem überhaupt nicht.

MountainBiker hat geschrieben:Akkus werden zwar mit der Kapazität angegeben, aber die enthaltende Ladung sind eben nicht Ah sondern Coulomb oder Joule (1kwh= 3600kJ)!

Daraus ergibt sich entweder Entladung nur solange, solange die Zellspannnung synchron läuft oder eben ausreichende Balancerleistung um die Ladungsunterschiede auszugleichen!

Ich sehe einfach, dass die Ladung beendet wird, ohne Balancer, ohne Ausgleich, wenn die erste Zelle leer ist. Die anderen Zellen sind nicht leer, aber alle haben die gleiche Anzahl Ah abgegeben. Und das wird bei einer Ladung wieder aufgefüllt.

Geht beides. Wer kein Problem damit hat, dass die Batterie unerwartet weggeschaltet wird, kann das mit einem BMS mit Zellüberwachung machen. Wer die volle Kapazität nutzen will, evtl als Reserve, nimmt stattdessen lieber einen Aktivbalancer, der die Zellen oben und unten zusammenschubst. Dann aber bitte mit brauchbarem Strom, mindesten 1 A.

Gruss Manfred

fschuen hat geschrieben: Wer die volle Kapazität nutzen will, evtl als Reserve, nimmt stattdessen lieber einen Aktivbalancer, der die Zellen oben und unten zusammenschubst. Dann aber bitte mit brauchbarem Strom, mindesten 1 A.

Dass das leider nicht geht, wenn du langsam entlädst und schnell(er) lädst, habe ich schon geschrieben.
Weder verlasse ich mich auf sowas, noch finde ich die Idee gut.

Das ist wie mit Leistung beim Auto. Wenn ich zuwenig Leistung habe, brauche ich kein Chiptuning, sondern mehr Zylinder und/oder mehr Hubraum. Mindestens 50 %.

Generell habe ich die Probleme des Balancen eh nicht, weil ich mindestens 24 V benutze.
Damit habe ich bequeme Wandlerströme, kann das Lademanagement komplett selber parametrieren, habe dünne Verkabelungen.
Ich habe kleinere Kapazitäten, so dass die 30 mA mehr Wirkung haben.
ich habe den Booster, den ich entwickelt und beschrieben habe, mit mindestens (!) 20fachem (!) Balancerstrom.
Ich habe ein Hybridsystem, weil die 24 V mit einer AGM auf 12 V zusammenarbeiten.
Damit darf der Lithium gerne wegschalten, weil Blei noch da ist.
Der Strom für 1 kW sind 50 A, dafür brauche ich 10 qmm, das reicht bei 24 V.

Ansonsten fällt mir nichts ein.

MountainBiker hat geschrieben:wenn Du im zyklischen Betrieb entsprechend entlädst (bis eine Zelle UVP auslöst), kommt es zu Ladungsunterschieden (durch die unterschiedliche Spannungslage). Dies würde über einen definierten Zeitraum (n-Wiederholungen) dazu führen, dass am oberen Ende des SoC (Ladung ist Spannung mal Kapazität) es zu einer Verschiebung kommt.

Hallo MountainBiker - das kann ich mir gut vorstellen.

Aber in der Wohnmobilpraxis wird man den AKKU im Normalfall nicht regelmäßig bis UVP ausleeren. Die Spannungslage ist zwischen 20 - 90 % relativ ausgeglichen, wenn der AKKU einmal ordentlich initialbalanziert ist. Die Praxis zeigt, dass daher für den normalen Einsatzfall auch die geringe Balancerleistung der häufig eingesetzten BMS ausreicht.

Helmut

Genau so sehe ich das als (dummer User) auch. Ich glaube ich war einmal im letzten Winter unter 30% SOC und falls meine Zellen überhaupt mal balanciert haben sollten, ist das in den Anfangszeiten (2019) gewesen. Im Leerlauf liegen die im Bereich von 0,001V beieinander und bei meinem damaligen Belastungstest bis SOC 0% (ohne eingepreiste Überkapazität war die Spannung unter Last bei1 Zelle 0,03V kleiner, als bei den anderen.

Also UVP hatte ich noch nie und OVP ebenso nicht in 2 1/2 Jahren

Trotzdem werde ich sie mal bei Gelegenheit balancieren lassen, also vielleicht im Sommer

Gruß

Hallo Rolf,

um diesen Satz richtig zu deuten:

entweder Entladung nur solange, solange die Zellspannnung synchron läuft oder eben ausreichende Balancerleistung um die Ladungsunterschiede auszugleichen!

noch ein paar erklärende Worte:

Auch LiFePO4-Zellen sind "galvanische Elemente", innerhalb der Grenzen UVP <-> OVP sind die Verränderungen in der Zellchemie reversiebel, darüber und darunter eben nicht. Veränderungen in der Zellchemie ändern die Elektrochemische Spannung in der Batterie, dies geschieht mit einem definiertem Wirkungsgrad. Dieser ist jedoch nicht über den Berich SoC0 bis Soc100 identisch.


Hier bezogen auf die Energiemenge beim Laden und Entladen zur Veranschaulichung - die Ladungsmenge für die aufgewendete Energie bzw.. die entnommene Energie in einem Arbeitspunkt (das Integral des entsprechenden Graphen).


Je steiler der Graph desto variabler der Wirkungsgrad - idealisiert kontanter Wirkungsgrad bei einem horizontalen Graphen!

Als Folge speichern die Zellen nicht mit gleichen Wirkungrad die aufgewendete Energie, was zur Folge hat das sich eine Driftbewegung des Graphen der Zellen untereinander ergibt!

fschuen hat geschrieben:Geht beides. Wer kein Problem damit hat, dass die Batterie unerwartet weggeschaltet wird, kann das mit einem BMS mit Zellüberwachung machen. Wer die volle Kapazität nutzen will, evtl als Reserve, nimmt stattdessen lieber einen Aktivbalancer, der die Zellen oben und unten zusammenschubst. Dann aber bitte mit brauchbarem Strom, mindesten 1 A.

Gruss Manfred

Was mir als Laie gedanklich nicht plausibel ist, mit dem Aktivbalancer wird doch die ueberschuessige Engergie abgebaut?

Was fuer einen Unterschied macht das wenn ich einfach WENIGER aus dem Akku entnehme/lade und in dem Bereich bleibe wo die Zellen passend zusammenarbeiten? Wenn ich soviel Energie brauche das mein Akku staending bis 0% entladen wird, dann wuerde ich mir einen groesseren Akku anschaffen.

Wenn der Aktivbalancer die Engergie verbraet, dann heisst das doch auch weniger Kapazitaet ist vorhanden zum realen Nutzen?

Sorry, aber der Lade bzw. Entladewirkungsgrad beeinflusst, auch nach deinem Schaubild, die Spannung der Zelle... Aber nicht den Strom bzw. dessen Integral, die Zahl der Ah.
Wenn das so wäre, müssten die Kurven verschieden lang sein, in X Richtung deines Schaubilder.
Und dem ist nicht so....

Hallo Rolf,

Energieerhaltungssatz - Die entnommene Energie entspricht der zugeführte Energie x Wirkungsgrad. Und Energie wird in KWh, Joule oder Coulomb gemessen/berechnet. Wenn der Ladewirkungsgrad einer Zelle schlechter ist, weil sich diese noch in einem "steileren Teil" der Kennlinie zu den anderen Zellen im Cluster befindet wird die entnehmbare Energie weniger im Vergleich zu den anderen Zellen werden, d.h. der Arbeitspunkt wird sich nach links verschieben! Du mußt den Gedanken ablegen, das Du nur Ah dem Akku entnimmst (beim entladen) oder einlagerst (beim Laden).

Niemand bestreitet, dass es Lade oder Entladeverluste gibt.
Diese Verluste decken sich aus dem Unterschied zwischen Lade- und Entladespannung.

Schau in dein eigenes Schaubild. Die x Achse hat die Einheit Ah. Wo siehst du, dass eine der beiden Kurven ein anderes Delta Ah als die andere?

Und selbst wenn, du müsstest für deine Behauptung noch annehmen, das die Ah Verluste eine Funktion des SOC ist, mit unterschiedlichen Verlusten bei hohem und niedrigem SOC.

Hallo Leute,

danke erst mal für die Antworten, die muss ich wohl noch ein paar Mal lesen bis ich sie versehe. Aber was ich rauslese: Wenn ich mit entladen aufhöre bevor sie auseinander driften dürfte erst mal nichts passieren. Und ich gehe mal davon aus dass meine 200 W Solar die Batterien immer rechtzeitig laden (wir sind eher Schönwetter-Camper). Also werde ich mal beobachten wie sich das entwickelt.
Bis dahin einen guten Rutsch und ein hoffentlich entspanntes 2022 :razz: :razz:

Es passiert auch nichts, wenn sie auseinanderdriften.

Weil das keine Drift ist, sondern ein Kapazitätsunterschied.

rolfk hat geschrieben:Weil das keine Drift ist, sondern ein Kapazitätsunterschied.

Wie würdest du dann Drift definieren?

Inselmann hat geschrieben:Das mir als Laie gedanklich nicht plausibel ist, mit dem Aktivbalancer wird doch die ueberschuessige Engergie abgebaut?....Wenn der Aktivbalancer die Engergie verbraet, dann heisst das doch auch weniger Kapazitaet ist vorhanden zum realen Nutzen?

Nein, ein guter Aktivbalancer verschiebt die Energie von einer "voreilenden" Zelle in eine "nacheilende Zelle. Geht also nichts verloren. Und er orientiert sich nicht an irgendwelchen "Balancer Spannungen von 3,6V" sondern er sucht sich die "voreilende Zelle auch aus wenn sie erst 3,0V hat und die nacheilende erst 2,9V!!
Und er balanziert dabei mit höheren Stromen bis zu 5A, was den Vorgang wessentlich beschleunigt.
Und durch den "Verschiebebahnhof geht nichts an Ladung verloren!!
noch einen ruten Rutsch, Andreas

rolfk hat geschrieben:Weil das keine Drift ist, sondern ein Kapazitätsunterschied.

uk1408 hat geschrieben:
Wie würdest du dann Drift definieren?

"Drift" wird (hier) benutzt als Spannungsunterschied von vollgeladenen Zellen.
Für vollgeladen kannst du dir eine Spannung zwischen mindestens 3,45V bis maximal erlaubte Spannung wählen.

Den Spannungsunterschied bedeutet einen Unterschied im SOC (State of Charge) in %, das ist der Ladezustand.

Das ganze wird hier gebraucht, um im vollgeladenen Zustand die typischen 14,4 V eines vollen Bleiakkus "aushalten" zu können, damit es nicht zum unötigerweise gefürchteten OVP kommt.

Ich habe in meinem Blog
--> Link
begonnen, das mal nachvollziehbar aufzuschreiben. Ist no´ch nicht fertig, aber der darin enthaltene Link führt dich zu einer guten Erklärung der Situation, die überigens unser Freund mountainbiker erstellt hat. Wir sind zwar gerade etwas uneins, aber seine Bilder sind gut und richtig.
Und da siehst du auch, wie sich Akkus mit etwas verschiedener Kapazität verhalten, unter Einfluss von verschiedenem SOC.

Hallo,

"Drift" wird (hier) benutzt als Spannungsunterschied von vollgeladenen Zellen.

Ich bin da anderer Meinung:

Drift ist die Abweichung einer Zelle vom Ist-Ladezustand zu einem Soll-Ladezustand (an einem beliebigen Arbeitspunkt). Beim Initialisieren wird der Soll-Ladezustand definiert (dieser muß nicht für alle Zellen identisch sein infolge von Kapazitätsunterschieden der Zellen untereinander) und bewegt sich an der SoC-Kennlinie entlang beim Laden und Entladen. Es können auch mehrere Zelle gleichzeitig "driften". Je nach Balancingverfahren wird diese Drift versucht auszugleichen und dem Sollzustand wieder herzustellen!

Meine Meinug dazu!

Inselmann hat geschrieben:Das mir als Laie gedanklich nicht plausibel ist, mit dem Aktivbalancer wird doch die ueberschuessige Engergie abgebaut?....Wenn der Aktivbalancer die Engergie verbraet, dann heisst das doch auch weniger Kapazitaet ist vorhanden zum realen Nutzen?

andwein hat geschrieben:Nein, ein guter Aktivbalancer verschiebt die Energie von einer "voreilenden" Zelle in eine "nacheilende Zelle. Geht also nichts verloren.

Richtig. Und er zerstört die Situation des Ladezustands, dass die Zellen im VOLLgeladenen Zustand gleichen SOC haben. Dazu hat der Balancer dann unterhalb von 3,2 V, was knapp die Hälfte der Kapazität ist, richtig viel Zeit.
Wenn dann aber mit Ladestromorgie der Akku vollgeknallt ist, bleibt nur der Bereich über 3,4 V, um das wieder zurückzudrehen - und das ist etwa 2 % Der Kapazität. Könnte leicht eng werden..... denn bei nicht gut ausgeglichenen Ladezustand voll lauert das berüchtigte OVP.

andwein hat geschrieben:Und er orientiert sich nicht an irgendwelchen "Balancer Spannungen von 3,6V"....

Leider nicht. Denn das sollte er, um das gerade beschriebene Problem zu vermeiden.

andwein hat geschrieben:....sondern er sucht sich die "voreilende Zelle auch aus wenn sie erst 3,0V hat und die nacheilende erst 2,9V!!

Wie oben gesagt - danach ist der ausgeglichene SOC bei 100 % dahin....

andwein hat geschrieben:Und er balanziert dabei mit höheren Stromen bis zu 5A, was den Vorgang wessentlich beschleunigt.

Er balanciert mit 1 A pro 100 mV Differenz. Wie willst du eigentlich 500 mV Differenz hinkriegen, damit er den Strom bringt?
Eine Zelle 3,6 V, eine Zelle 3,1 V ? Glaube mir, das wäre dir schon viel früher aufgefallen.
Und ein weiterer Nachteil - die Differenz bezieht sich auf benachbarte Zellen. Davon gibt es drei Positionen.... und entsprechend kannst du einen Differenz-Lattenzaun bekommen.

andwein hat geschrieben:Und durch den "Verschiebebahnhof geht nichts an Ladung verloren!!

Schon richtig. Das ist der Versuch, alle Energie aus dem Akku rauszulutschen, statt mit Entladen aufzuhören, wenn die berühmte schwächste Zelle leer ist. Die Frage, ob das das obige Problem wert ist wenn es sich um 1 oder 2 % der Kapazität handelt. Das darf jeder selber entscheiden....
Übrigens habe ich hier
--> Link
auch noch etwas zum Thema aktive Balancer geschrieben.

"Drift" wird (hier) benutzt als Spannungsunterschied von vollgeladenen Zellen.

MountainBiker hat geschrieben:Ich bin da anderer Meinung:

Kein Problem damit..
Aber du musst schon akzeptieren, dass jeder hier erzählt, dass er soundsoviel Millivolt Drift hat.
Wir beide zusammen werden nicht müde, den Leuten Klarzumachen, dass der Spannungsunterschied nur eine Messgröße für den Ladezustandsunterschied ist.

MountainBiker hat geschrieben:Drift ist die Abweichung einer Zelle vom Ist-Ladezustand zu einem Soll-Ladezustand (an einem beliebigen Arbeitspunkt).

Wenn du das so definierst, hebst du auf, dass die Drift nur veim Voll-Zustand interessant - oder auch nur von Bedeutung ist.

MountainBiker hat geschrieben:Beim Initialisieren wird der Soll-Ladezustand definiert ....

Und eben nicht an einem beliebigen SOC Punkt, sondern bei 100 %.
und es wird der GLEICHE Ladezustand erzwungen, eben die 100 %. VOLL.

MountainBiker hat geschrieben:...(dieser muß nicht für alle Zellen identisch sein infolge von Kapazitätsunterschieden der Zellen untereinander) .....

Voll ist immer voll. Das ist Top Balancing. An jedem anderen Punkt dürfen die SOC der Zellen dann verschieden voneinander sein... und sind es im kleinen Rahmen auch.

MountainBiker hat geschrieben:Je nach Balancingverfahren wird diese Drift versucht auszugleichen und dem Sollzustand wieder herzustellen!

Das ist die Gretchenfrage..... eigentlich ist das Ziel doch Top Balancing. Dafür steht nach allgemeiner Übereinstimmung nur der Spannungsbereich über 3,4 V zur Verfügung, darunter ist die Spannung (bei LiFePo) nicht aussagekräftig für den SOC.

Verstehe nicht, warum man sich bei Top-Balancierten Zellen über Abweichungen in der Spannung kurz vor UVP wundert?

Würde man Bottom Balancing betreiben, hätte man die Probleme nahe OVP. Einen von beiden Toden muss man sterben, wenn man keine handverlesenen, möglichst gleichen Zellen hat.

Völlig normal…

bis denn,

Uwe

Tinduck hat geschrieben:Verstehe nicht, warum man sich bei Top-Balancierten Zellen über Abweichungen in der Spannung kurz vor UVP wundert?
...
Völlig normal…

Das sehe ich auch so.

Und betracht man die " Goldene Regel" Bei LFP.
Die letzten 10 % sollte man nicht angreifen. Dafür gibt es mehrere Gründe.
LFP mögen es nicht, an der Kapazitätsgrenze mit hohen Ladestrom geladen zu werden.
Komme ich an die Untere Grenze von 10 % Kapazität.
So macht es Sinn, sich dort die Zelldifferenzen zu betrachten. Das BMS überwacht es ja auch. Und geht bei Differenz grösser als 300mV in Notabschaltung.
Und normalerweise ist man bei den 10 % weit davon entfernt.
Aber es macht Sinn. Die Untere Spannungsgrenze nicht auf die minimale Spannung zu stellen. Meistens 2,5 Volt.
2,75 ist viel sicherer. Bin ich in diesem Bereich von der Spannungsdifferenz zu weit auseinander. Geht man höher. Und vermeide dadurch die grossen Differnenzen an den Zellen.
Der positive Effekt stellt sich bei Laden ein. Die Zellen laufen viel schöner hoch von der Differenz.
Kommen sie in den Bereich von 14,0 Volt Gesammtspannung. Sind die Differenzen geringer. Und damit die Zeit, die benötigt wird um mit den 50 mA die Zellen auf Gleichstand zu bekommen.
Auch den Bleiladegeräten geschuldet. Noch schlimmer wird es wenn man Lithium Einstellungen verwendet. Die kurze Verweilzeiten haben bei Ladeendspannug.
Woher soll dann Balancingzeit herkommen.
Franz

Stocki333 hat geschrieben:Noch schlimmer wird es wenn man Lithium Einstellungen verwendet. Die kurze Verweilzeiten haben bei Ladeendspannug.
Woher soll dann Balancingzeit herkommen.
Franz

Heißt das im Umkehrschluss, dass ein Tausch auf Lithiumladegeräte (wie es viele Händler empfehlen) dann eher kontraproduktiv wäre?
Oder habe ich dich jetzt falsch verstanden?

P.S.:
Ich habe für mich derzeit keinen Bedarf, alles passt, aber vielleicht können andere beim Tausch auf Li leichter die richtigen Entscheidungen treffen.

Helmut

Meiner Meinung nach sind diese ‚Lithiumladegeräte‘ nur für den verkaufenden Händler gut. Für Top Balancing auf jeden Fall völlig kontraproduktiv, wie Franz schon sagte.

Da ist die normale Blei/Nass-Ladekurve eigentlich besser, wenn man das Landstrom-Ladegerät zum Balancieren braucht.

Beste Wahl ist eigentlich ein frei einstellbares LG - zusammen mit dem Wissen, was man erreichen will. Alle paar Zyklen sollten die Balancer schon mal ihre Arbeit verrichten…

bis denn,

Uwe

basste315 hat geschrieben:........Heißt das im Umkehrschluss, dass ein Tausch auf Lithiumladegeräte (wie es viele Händler empfehlen) dann eher kontraproduktiv wäre? Oder habe ich dich jetzt falsch verstanden? Helmut

In meinen Augen ein bedingtes Ja!. Aber es kommt halt auf die Verweilzeiten in der jeweiligen CC/CV Kurve an. Und es kommt auf die Batteriekapazität an. Trotz Li Einstellung liefern die meisten 230V Lader nur ca. 15-18A. Eine 200Ah Li sollte aber lt. Datenblätter mit 0,5C geladen werden, das wären dann 100A. Wenn die CC Kurve auf 3h eingestellt hat die 200Ah Li-Batterie gerade mal 54Ah abgekriegt. Den Rest muss dann die CV Ladung mit wessentlich geringerem und abnehmendem Strom erledigen.
ein frohes Neues, Andreas

Hallo,

Ladetechnik und BMS (bzw. Parametrisierung) müssen zusammenpassen, d.h.:

- Bleiladetechnik -> BMS mit Werten für die entsprechenden Ladespannungen (IU0U-Kennnlinie);
- Li-Ladetechnik -> BMS mit Werten für die entsprechenden Ladespannungen (wichtig hier sind auch die angepaßte Strategie und die Werte für das Balancing);

Was heisst das für die Praxis (Top-Balancing):

Wenn ich mit I(0)=20A/U(max)=14,4V lade und eine Absorptionspase (Bleiladetechnik) von 4h habe, dann müssen die Balacer spätestens bei ca. 3,6V starten (je nach Kennlinie auch früher) und bei 3,7V Zellspannung einen Balancerstrom haben, der dauerhaft kein Wärmeproblem darstellt. Oberhalb dieser 3,7V (14,4V/4) soll der Balancerstrom auf maximal Strom ansteigen. Die UVP/OVP-Grenzen sind aber immer abhängig von den verbauten LiFePO4 Zellen (nicht von der Ladestrategie, diese muß zu den Zellen auf passen). Die Floatspannung sollte aber unterhalb der Balancer-Startspannung liegen.

Wenn ich mit geringer U(max) lade z.B. bei einigen Li-Ladekurven (14,2V), dann müssen natürlich die Balancer früher starten und schneller auf max. Strom steigen. Sonst findet das Balancing nicht statt. Die Dauer der Absorptionsphase (Zeit mit Umax) ist abhängig von der Balancerleistung hoher Balancerstrom -> kleineres Zeitfenster vs. geringer Balancerstrom -> langes Zeitfenster!

Der Vorteil der Li-Ladetechnik liegt einfach in der optimierten Floatspannung und kurzen Absorptionsphase (Lebensdauer).

Und bei den Balancern der BMS wie JBD ist es einfach.
Balancieren auf 3,4 V, Einstellung Static, Differenz 15mV, passt immer.

MountainBiker hat geschrieben:Ladetechnik und BMS (bzw. Parametrisierung) müssen zusammenpassen,

Die Dauer der Absorptionsphase (Zeit mit Umax) ist abhängig von der Balancerleistung hoher Balancerstrom -> kleineres Zeitfenster vs. geringer Balancerstrom -> langes Zeitfenster!

Besser kann man es nicht formulieren. Leider hast du mit deinem System einen Riesen Vorsprung. Hohe Balancerleistung und kurze Absorpationszeit.
Mi frist der Neid. :cry: :cry: Trotzdem an Gutn für diesen Artikel.

Der Vorteil der Li-Ladetechnik liegt einfach in der optimierten Floatspannung und kurzen Absorptionsphase (Lebensdauer).

Setzt aber angepassbare Ladegerät vorraus. Da gibt es leider wenige. Von den SR sind mir nur 2 bekannt. Welche oft die Hauptarbeit der Stromversorgung machen. Als Permanentlader. Bei denen die Lithium wirklich nutzen.
Schaut man sich die EBL Lader an. Jeder hat Bedenken bei den Ladegeräten die anfangs eine Spannungserhöhung machen.
Viel schlimmer sind die abgespekten Schaudt. Mit nur einer Einstellung. Mit 16 Std Absorbationszeit.
Wohin entwickelt sich der Markt. ;D ;D Mich laust der Affe, wenn ich so etwas lese.
Und dann noch das Argument dazu. Der SR muß unbedingt die Starterbatterie mitladen können.
Der hat die Lithiumtechnik nicht verstanden.
Und jetzt kommen bzw. sind bereits da. BMS mit 150 - 200 mA Balancerstrom.
Dér Schritt in die richtige Richtung ist da. :klatschen:
Ganz gleich wieviel Strom einer braucht. Genaugenommen wäre das immer die erste Wahl.
Die nächste Generation wird noch mehr haben. Wetten werden angenommen.
Franz

andwein hat geschrieben: Trotz Li Einstellung liefern die meisten 230V Lader nur ca. 15-18A. Eine 200Ah Li sollte aber lt. Datenblätter mit 0,5C geladen werden, das wären dann 100A.

Ich war bisher Meinung, die Angabe von z.B. 0,5C für das Laden bezieht sich auf den empfohlenen Maximalwert (insbesonere wichtig, wenn der AKKU ziemlich leer ist).

Helmut

Stocki333 hat geschrieben:Und dann noch das Argument dazu. Der SR muß unbedingt die Starterbatterie mitladen können.
Der hat die Lithiumtechnik nicht verstanden.
Franz

Hallo Franz, könntest du das genauer erläutern?

Helmut

basste315 hat geschrieben:Hallo Franz, könntest du das genauer erläutern?

Ganz einfach. Auch wenn ich mich dadurch wieder in die Brennesel setze.
Die SR die in Frage kommen. die können keine Starterbatterie versorgen mit Erhaltungsspannung.
Und sind damit nicht erste Wahl beim Kauf. Schon oft hier erlebt.
Ist leider so. Ich schreibe, kauf dir das Gerät. 5 schreiben, dass meine hat eine Mitladeeinrichtung der SB. Und das ist Wichtig.
Wo bleibet dann meine Ansicht.
????
Genau. So ist es.
Franz

basste315 hat geschrieben:Ich war bisher Meinung, die Angabe von z.B. 0,5C für das Laden bezieht sich auf den empfohlenen Maximalwert (insbesonere wichtig, wenn der AKKU ziemlich leer ist).

ich kann jetzt nur für die LiFeYPO4 schreiben, da heißt es:

• Optimaler Ladestrom 0,5C
• Maximaler Ladestrom <3C mit Überwachung der Batterietemperatur

Meine 200 Ah blauen LiFePO4 Zellen lt. Datenblatt

Standard Charge Current 0,2 C = 20 A
Max. Charge Current 1 C = 200 A



Helmut

Ich war bisher Meinung, die Angabe von z.B. 0,5C für das Laden bezieht sich auf den empfohlenen Maximalwert (insbesonere wichtig, wenn der AKKU ziemlich leer ist)

Dem ist ja auch so. Man kann den Akku mit beliebig kleinen Strömen laden. Aufpassen muss man bei Tiefentladung (0-2,5 V pro Zelle) oder bei Kälte ( unter 0), weil dann der maximale Ladestrom deutlich sinkt.

Gruss Manfred

andwein hat geschrieben:Nein, ein guter Aktivbalancer verschiebt die Energie von einer "voreilenden" Zelle in eine "nacheilende Zelle. Geht also nichts verloren.

Ich dachte mehr an diese "Heltec" oder andere preiswerte Aktivbalancer die meist mit den blauen verbaut werden.

Inselmann hat geschrieben:.......Nein, ein guter Aktivbalancer verschiebt die Energie von einer "voreilenden" Zelle in eine "nacheilende Zelle.........
Ich dachte mehr an diese "Heltec" oder andere preiswerte Aktivbalancer die meist mit den blauen verbaut werden.

Die Daten in meinem Post sind von einem aktiven dynamische Balancer der Fa. Heltec!
Gruß Andreas

andwein hat geschrieben:Die Daten in meinem Post sind von einem aktiven dynamische Balancer der Fa. Heltec!
Gruß Andreas

Da hattest du nur von einem guten Aktivbalancer gesprochen und deswegen meine Frage. Oder heisst das alle Aktivbalancer das koennen?

Inselmann hat geschrieben:......Da hattest du nur von einem guten Aktivbalancer gesprochen und deswegen meine Frage. Oder heisst das alle Aktivbalancer das koennen?

Für meine Zwecke ist der Heltec ein guter aktiver Balancer.
Ob das alle so machen weiß ich nicht, die, die Differenzbalancer die ich kenne machen es so. Auch die Polbalancer von ECS arbeiten so.
Gruß Andreas

Ich wär mit Aktivbalancern seeeehr vorsichtig.

Die versprechen verlustloses umschaufeln zwischen den Zellen (geht schon mal gar nicht, Entropie, Perpetuum Mobile?) und das auch noch zwischen beliebigen Zellen, oder zumindest wird der Eindruck in den Werbesprüchen erweckt.

Bei LiFePOs ist so ein Ding wegen der geringen Spannungsdifferenzen im mittleren Bereich von 20 bis 80% SOC sowieso arbeits- und sinnlos… im oberen Bereich tun es auch passive Balancer, allein bei Bottom Balancing könnte das Ding Sinn machen, aber wer macht das schon?
Dazu kommt, dass nur zwischen benachbarten Zellen umgeschaufelt wird, was auch weit von einer perfekten Lösung entfernt ist.

Die Erfahrungen hier im Forum (irgendwer hatte da mal den gleichen Balancer in verschiedenen Hardwareversionen getestet) waren auch nicht gerade positiv, was Spannungsschwellen und Wirksamkeit anging.

Will Prowse ist von den Dingern komplett runter, schaut mal seine letzten paar Beiträge dazu an. Tagelang angeschlossen und die Zellen machen alles, aber kein gleiches Spannungsniveau.

bis denn,

Uwe

Hallo alle,

also alle Aktivbalancer verbrauchen ständig Strom.
Sie arbeiten im Bereich von 2-4V ständig und haben keine Abschaltungen!
Das Daly BMS verwendet deswegen nur "Balancing" im Ladebereich oberhalb von 3,4 V/Zelle = 13,6V ... 8)
Deswegen verwenden viele eine Kombination von Daly- und Heltec-Balancer.
Daly für die Kontrollen, wie UVP/OVP, Diff. Spannung Zellen ... 8)
Heltec für die ständige Balance der Zellen ... 8)
Also die optimale Konstellation ... am Daly kann man die Parameter so verändern, das sich beide Balancer nicht in die Quere kommen ... :lol:

Ich beziehe mich auf die Diskussion mit mb in diesem thread,
--> Link
es geht um die Frage, ob ein Akku am Entladeende (und am Anfang) mehr differentielle Verluste hat als im mittleren Bereich.

Das würde bedeuten, dass eine Akkuzelle mit kleinerer Kapazität, weil sie ja immer relativ etwas tiefer entladen wird als die anderen, auch mehr Verluste hat und somit ein Balancierbedarf entsteht. ( die Zelle wäre nach dem Volladen etwas "leerer" als die anderen, die anderen müssten balanciert werden).

Dazu habe ich in den letzten Tagen einen Versuch gemacht, mit einem stark gebrauchten 8s3p LiFePo Akku, Rundzellen, etwa 10 Ah. Einer Stufe habe ich eine Zelle abgeklemmt, also hat diese Stufe nur noch 6,6 Ah, die anderen 10 Ah. JBD BMS, übliche Einstellungen.
Das ganze habe ich bei 3,5 V ausbalanciert, danach die Balancer abgeschaltet.

Entladung mit 0,25 C, bis UVP Abschaltung der "schwachen" Stufe. Wieder geladen mit 0,25 C, bis die 3,5 V erreicht wurden (Spannung meines Laders), also komplett bis auf Ladestrom fast null.

Ergebnisse:
- Es war positiv erschreckend, wie unauffällig sich die schwache Stufe während der Entladung bis etwa 50 % SOC (66% der schwachen) verhielt. Erst dann dann fiel die Spannung relativ zu den anderen merklich ab.
- Die Erwartungshaltung soll sein, das die schwache Stufe (2,5 V) jetzt mehr Verluste hatte als die anderen (etwa 3,26 V einheitlich)
- genauso verlief die Ladung, die Unterschiede nur etwas größer als beim Entladen.
- bei der Endspannung lief die schwache Stufe sogar ein paar millivolt höher als alle anderen. Von höheren Verlusten also bei diesem Versuch keine Spur.

Leider habe ich nur ein paar Screenshots der Spannungen beim Laden.
Daher kann ich unsere Spezialisten mit gutem Equipment für Datenerfassung und Grafiken nur bitten und auffordern, sowas mal zu wiederholen, ich bin überzeugt, dass die Ergebnisse deutlich anders sind als man erwarten würde, was Auswirkungen hat auf Beurteilungen von Verlustverhalten, von Balanciermethoden und von Balancereignungen.