einzelne Zellen driften auseinander - Elektroauto Forum

einzelne Zellen driften auseinander

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R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Da der Lader abschaltet wenn eine Zelle voll ist und das System die Zelle entlädt wird der Lader wieder einschalten bis alle Zellen voll sind.

So einfach ist das.

Die Balancierspannung kannst du bei jedem BMS das ich kenne einstellen natürlich nur gemeinsam für die gesamten Zellen.

Die meisten Lader haben einen Eingang um ihn zu schalten ohne die Netzspannung zu schalten, so schadet man auch dem Lader nicht. Funktioniert z.B. an den PSA Fahrzeugen seit Jahren wunderbar.

Ohne Steuerung des Laders funktioniert kein BMS unter allen Bedingungen.

Gruß

Roman
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.923
Ja unabhängig geht das bei dem 123 BMS? Das ist mein Master Frage.:spos:

Ich verstehe immer noch nicht was Du mit "unabhängig" meinst.

Meinst Du unabhängig von der Balancer-Schwelle?

Und das 123 BMS was macht das? Stehlt das die Komplete Spannung auf alle Zellen gleich hoch, oder tief auf einmal, zur Abschaltung scheinbar ein? Es wird nicht beschrieben dann ist es auch nicht drin davon gehe ich nun aus.

Im Manual steht doch ganz deutlich drin dass man 4 Spannungsschwellen einstellen kann:
Minimum:
If one of the cells gets below this threshold the “L“-indicatoron the electronic dashboard is switched on, and the error relay ( Ry3 ) will be activated provided the contact is on.( factory-setting is 2.50 Volt )

Maximum:
If one of the cells gets above this threshold the “H“-indicator on the electronic dashboard is switched on, and the error relay ( Ry3 ) will be activated provided the contact is on. ( factory-setting is 3,75 Volt )

Bypass:
This is the voltage where you want all the cells to end up. When you have selected
balanced charging you will get to this situation every charging cycle. In quick charge
mode however it may take several cycles. ( factory-setting is 3,40 Volt )

Recharge Threshold:
Assume you leave your electric vehicle connected to the mains for a long time.
Obviously you don’t want to start a charging cycle every day but you want to keep
your battery pack up to date. So, if one of the cells gets below the recharge threshold a new charging cycle will start. ( factory-setting is 3,00 Volt )

Damit kann man Umin, Umax und die Balancer Spannung einstellen.

Und was mach ich dann wen einige Zellen mahl wegtriften ohne der Korrektur Möglichkeit der einzelne betroffenen Zellen?

Du hast noch nicht richtig verstanden wie das Balancing typischerweise funktioniert. Sinnvollerweise beginnt man mit ausgeglichenen Zellen. Dies erreicht man indem man am Anfang erst mal alle Zellen parallel schaltet und mit einem Netzteil gemeinsam auf eine Spannung im Bereich von 3,8 - 3,9 V auflädt und zwar so lange bis nur noch ein Strom von deutlich weniger als 1/100 der Gesamtkapazität fließt.

Wenn dann alle Zellen von gleicher Qualität sind dann sollte die Spannung der Zellen über viele Zyklen hinweg an der Ladeschlussspannung nahe beieinander sein. Wie hoch die Ladeschlussspannung eingestellt werden soll hängt davon ab wie hoch der Ladestrom ist und wie stark die Kapazität ausgenutzt werden soll. In der 123BMS Dokumentation wird empfohlen nur bis etwa 90 % der Kapazität zu gehen. Da es keinen direkten Zusammenhang zwischen der Ladespannung und dem Ladezustand gibt, ist die Einstellung mehr oder weniger eine Schätzung. Auf diese Spannung stellt man die Balancer ein.

Häufig wird hier pauschal 3,60 V/Zelle empfohlen, ohne zu berücksichtigen mit welchen Ladestrom geladen wird.Lädt man mit geringem Ladestrom von 0.1C und schaltet nach dem Erreichen der Spannung den Lader ab, dann erreicht man aber einen höheren Ladezustand als wenn man 0.5C geladen hat, denn bei höherem Ladestrom steigt die Spannung stärker an.

Hat man die Balancer-Spannung eingestellt muss man überlegen wie man die Ladespannung einstellt. Häufig wird empfohlen die Ladespannung etwas höher einzustellen als dem Produkt aus Balancer-Spannung und Zahl der Zellen entspricht. Damit kommen alle Zellen bei jedem Ladevorgang über die Balancer-Schwelle und gleichen sich bei jedem Ladezyklus an. Da aber bei voller Ladeleistung der Balancer Strom eventuell nicht ausreicht um eine Zelle mit höherem Ladezustand oder höherem Innenwiderstand auf Balancer-Spannung zu halten, muss das Ladegerät gesteuert werden.

Ladegerät ein-/ausschalten
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Die einfachste von verschiedenen BMS genutzte Möglichkeit ist das Ladegerät einfach abzuschalten wenn eine Zelle eine etwas höhere Spannung als die Balancer-Spannung hat. Dazu kann man beim BMS123 Umax verwenden. Diese stellt man ein paar 10 mV höher ein als die Balancer Spannung. Über das Relais kann man dann den Laden abschalten. Sinnvollerweise hat das Ladegerät einen entsprechenden Eingang. Wenn nicht kann man das Ladegerät entweder auf der Netzspannungsseite oder auf der Gleichspannungsseite abschalten. Beides ist nicht so optimal, denn beim Abschalten auf der AC-Seite schalten oft interne Relais und wenn das dann beim Balancieren häufig passiert, bis die Zellen angeglichen sind, dann verschleißen auf Dauer die internen Relais. Beim Schalten auf der DC-Seite muss man sehr hohe Ströme schalten, was normale Relais auch verschleißt. Hier kommen in der Regel nur Solid-State-Relais in Frage.

Wenn das Ladegerät nach dem Erreichen seiner Ladeschlussspannung sofort oder verzögert abschaltet, kann man die Spannungen z.B. folgendermaßen einstellen:
Balancer-Spannung = x V
Ladeschlussspannung = n * (x + 0,02 V)
Umax = x + 0,04 V

Damit wird das Ladegerät solange aus- und eingeschaltet bis sich alle Zellen im Bereich von x V - (x + 0,04 V) befinden. Je nach Präzision der Spannungsmessung kann es nötig sein den Bereich noch zu vergrößern. Wenn das Ladegerät zu oft geschaltet wird kann man den Abstand zwischen Balancer_Spannung und Umax auch noch vergrößern.

Ideal ist eine Hysterese für das Schaltrelais, so dass die Spannung aller Zellen wieder unter die Balancer-Spannung fallen muss bis das Relais wieder anzieht. Denn an der Balancer-Schwelle ist der größte Ausgleichseffekt gegeben.

Ladegerät auf niedrigeren Strom regeln
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Das 123BMS implementiert intern mehrere Ladealgorithmen, diese sind aber davon abhängig, dass der Ladestrom auf einen Wert reduziert wird, der unter dem Balancer-Strom liegt. Dadurch erreichen alle Zellen nach und nach die Balancer-Spannung. Haben alle Zellen die Balancer-Spannung erreicht, oder hat eine Zelle Umax erreicht wird der Ladevorgang beendet. Dazu braucht man aber auch das entsprechend TC/Elcon-Ladegerät.


Wenn es eine geringe Spannungsdrift gibt und man nicht die volle Kapazität des Akkus braucht, macht es wenig Sinn die Zellen bei jedem Ladevorgang auf die hohe Balancer-Spannung zu quälen. Denn die Zellen auf hohe Spannung zu bringen und dort zu halten verringert die Lebensdauer.

Beim 123BMS kann man generell die Balancer-Spannung senken, aber je niedriger diese in Abhängigkeit vom Ladestrom ist desto weniger gut wirksam ist das Balancieren. So richtig wirksam wird das erst so ab Spannungen von 3,50 V. Nur dann ist der Spannungsanstieg bei geringem Strom steil genug die Zellen wirklich ausgeglichen werden können.

Verwendet man das erste Verfahren kann man die regelmäßige Ladeschlussspannung auch so legen dass man pro Zelle unterhalb der Balancer-Spannung liegt. Sollte es jetzt bei einer Zelle einen Ausreißer geben, so wird diese balanciert.

In beiden Varianten ist es dann sinnvoll gelegentlich wieder einen Ausgleichsladung mit höherer Spannung durchzuführen.

Du lieferst ja das 123 BMS und ich habe es schon Bestellt bei dir. Dann könntest du mir bitte auch sagen wie genau die Einstellung nun ist. Die Software zeigt immer nur zwei Bilder der Einstellig kein gesamt Grafik oder Einzel Zelle Dokumentation ist das dann so?
Kann ja immer noch um tauchen.

Die Dokumentation des 123BMS ist zugegeben relativ knapp, es steht aber meiner Meinung nach alles nötige drin, wenn man sich intensiver mit dem Thema beschäftigt hat.
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Bei den Ladegeräten die ich kenne werden einfach die Ausgangstransistoren abgeschaltet mehr nicht.
Weder Relais noch sonst was, zum schalten reichen ein paar mA.


Gruß

Roman
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.443
46
Hannover
www.litrade.de
Ich habe bei den neuen Versionen zusätzliche Ausgänge.
Welche Funktion benötigst Du genau? Oberhalb zwei Stufen oder bei der Unterspannung?
Diese kann ich individuell anlegen wenn der Bedarf besteht.
Notfalls kann der Lüfterausgang dafür umprogrammiert werden z.B :)
Je nach Platinenversion ist dort auch noch eine unbenutze Status LED, den Ausgang könnte man auch verwenden :)
 
Hallo Sven,

es wäre schön, wenn ich vor der eigentlichen Abschaltung bei 3,8V, also so bei 3,65V einen Ausgang hätte der lediglich die Hauptladung (großer Lader) unterbricht. Die komplette Abschaltung bleibt natürlich wie bisher bei 3,8V. Aber auf den Lüfterausgang kann ich bei meinem Einbau absolut nicht verzichten. Sonst wird"s zu warm im kleinem Gehäuse. Gibt"s da noch ne Möglichkeit?

mfG
Peter
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Einfach einen Lüfter mit Temperatursteuerung (z.B. vom PC) einbauen und schon ist der Ausgang frei.


Gruß

Roman
 

Kabelsalat-Manni

Neues Mitglied
29.12.2014
42
Hallo
Emil
Danke :rp:

Aber das ist ja so komplex das muss ich erst mahl verdauen :confused:

Also ich hatte gedacht das man auch noch eine Einstellung brauch für die Spannungen zu verstellen für je einzelne Zellen unabhängig zueinander Umin-Umax. Wie es doch bei dem Emus System ist oder? .Dan brauch man ja so eine unabhängige Einstellung scheinbar nicht!

Ich schaltet dann vor einbauen der Zellen sowieso alle Parallel (oder kaufe die schon so mit Initialladung pro Zelle ) und lade sie dann gleich hoch auf. So habe ich das grob verstanden.
Und alles bei richtiger Einstellung wie du Beschrieben hast dann bleibt alles stabil und in Balance und die Zellen haben eine längere Lebenserwartung. :cool:
 

Kabelsalat-Manni

Neues Mitglied
29.12.2014
42
Hallo

Da der Lader abschaltet wenn eine Zelle voll ist und das System die Zelle entlädt wird der Lader wieder einschalten bis alle Zellen voll sind.

So einfach ist das.

Die Balancierspannung kannst du bei jedem BMS das ich kenne einstellen natürlich nur gemeinsam für die gesamten Zellen.

Die meisten Lader haben einen Eingang um ihn zu schalten ohne die Netzspannung zu schalten, so schadet man auch dem Lader nicht. Funktioniert z.B. an den PSA Fahrzeugen seit Jahren wunderbar.

Ohne Steuerung des Laders funktioniert kein BMS unter allen Bedingungen.

Gruß

Roman

Hallo R.M

Ich muss noch viel darüber lernen!

Es wäre doch besser ein Ladegerät mit mehrere lade Ausgänge je einzeln zu jede Zelle mit Strom Überwachung bis zur U max. das würde ich dann Kabelsalat-Manni nenne :rp: :spos:

Wenn nun eine Zelle öfters in dem System ausreist, habe ich gedacht das man das noch einzeln unabhängig zu anderen Zellen korrigieren kann. Aber nicht die Balancierspannung Umax-Umin
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Da die Zellen alle in Reihe hängen geht das nicht, der Strom muß ja durch jede Zelle fließen, dann kommt der Balancer in Spiel und sorgt dafür daß durch die vollen Zellen weniger Strom fließt als durch die anderen.

Das Problem ist daß der Spannungsanstieg bei vollen Zellen relativ schnell ist daher muß das Ladegerät abgeschaltet und die volle Zelle wieder etwas entladen werden danach wird das Ladegerät wieder eingeschaltet und die Zelle wieder vollgeladen.

Die noch nicht vollen Zellen werden dadurch immer voller während die vollen nicht mehr weiter geladen werden.

Jede Zelle einzeln laden geht natürlich nur nimmt der Wirkungsgrad der Ladegeräte bei kleinen Spannungen extrem ab.

z.B. verursacht eine Diode die zum Schutz ins Ladegerät eingebaut ist eien Spannungsabfall von ca. 0,7 Volt egal ob das Ladegerät 60V Spannung liefert oder eben nur 3,7 Volt.

Daher ist der Wirkungsgrad bei hoher Spannung immer höher als bei kleiner.

Im Normalfall sind die Zellen so gleichmäsig daß das Balancieren in wenigen Minuten erledigt ist.

Von daher ist der Aufwand unnötig.


Gruß

Roman
 

el El

Bekanntes Mitglied
11.09.2012
2.881
Hast du nicht die Möglichkeit, den Strom des Ladegerätes zu drosseln? Ich mein, Du hast da ja ein Monstersetup, bei mir wird einfach nach dem ersten erreichen der Ladeschlußspannung einer Zelle mit einem ganz einfachen Relais auf Balancerstrom umgeschalten, 2A oder so (das geht mit den HPs recht einfach).
Wenn Dein Ladegerät ständig ein und auschaltet werden die Zellen hochgepumpt, so wie Roman das beschreibt. Ich glaub du bräuchtest einfach eine niedrigstromige Stromquelle zum balancieren wie sie die meisten haben, notfalls ein zusätziches kleines Netzteil dafür - und fertig.

LG Konstantin
 

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