endlich verfügbar: Balancerbord für Thundersky Accus

[ebike-berlin]

@ Thomas:
für dich lautet die Zauberformel Einzelzell-Ladung, für diese Leistungsansprüche waren die Bords nie konzipiert worden.
Allerdings dürfte es bei den geforderten Ladeströmen auch recht kostspielig sein

@Manuel: wie SteWi schon schreibt, bei halbwegs balancierten Zellen ist der Ausgleichststom vollkommen ausreichend, ich habe vorher mit einem Pulsar balanciert, der hat nur 0,75A und auch das hat vollkommen ausgereicht - wie gesagt, alles bei halbwegs balancierten Zellen.

@ Roman: deswegen ist es ja auch nur eine Interimslösung, aller weiterer "Schnickschnack" würde die Teile wieder teurer machen und den Einbauaufwand erhöhen.

Die Idee bei diesen Bords war einfach, preiswert, schnell einzubauen - und das Ergebniss sollte ein gewisser Überladeschutz sein ... nicht mehr und auch nicht weniger.
Was mir persönlich nur an den Teilen fehlt ist eine gewisse optische Kontrolle, aber es lohnt auch nicht da noch viel Entwicklungsarbeit reinzustecken, über kurz werden halbwegs passable BMS-Lösungen am Markt sein.

 

[Manuel.]

theoretisch kann man doch ne LED mit passendem Widerstand parallell zu den 2 großen Widerständen anlöten und hat dann seine optische kontrolle?

 

[Ralf Wagner]

Hallo Zusammen,
ich bin in dem Thema noch nicht so tief drin... Was ich verstehe dass die Balancer die Energie verblasen... Es gibt auch Balancer, die die Energie umschichten, damit energiesparen arbeiten.
http://www.schulze-elektronik-gmbh.de/LiPoProB-d.htm
Der Balancer ist zwar aus dem Modellbaubereich aber auch in Elektrofahrzeugen im Einsatz und zwar in dem hier:
http://elweb.info/dokuwiki/doku.php?id=peraves_e-tracer

Grüße
Ralf Wagner

 

[Manuel.]

mit dieser lösung zahlt man aber auch knappe 200¤ mehr.
120¤ ist nicht viel für ein balancing system, was mir die zellen bei jedem ladevorgang auf ein niveau bringt. der verlust dabei hält sich auch in grenzen, wenn man von LFP ausgeht, die von sich aus wenig driften.
300 ¤ sind mir schon wieder fast zu viel, auch wenn es für die akkupflege besser sein wird. zudem muss ich die zellen alle gut verkabeln, das fällt bei dem board zum aufschrauben weg. -> weniger möglichkeiten, irgendwas anzukokeln

 

[R.M]

Hallo

Ist alles stark übertrieben, nach 2 bis 3 Ladevorgängen sind die Zellen so gut balanciert daß da kaum noch leistung verbraten wird, meine Modellbauakkus sind so gut balanciert daß 2 Minuten nachdem der erste anfängt durchzuschalten die Ladung beendet ist.

Der Aufwand mit dem Umladen ist deutlich teurer und bring kaum was.

Gruß

Roman

 

[Manuel.]

Ich habe die Teile so gut es ging in meinen SCP-3540 eingebaut.

Meine anfängliche Euphorie hat sich stark gelegt: Der Arbeitsaufwand ist vermutlich der gleiche wie das Verkabeln der Batteriepole mit Anschluss an "externe" Platinen zum Balancing (in diesem Fall die Variante, die sich SteWi in seinen Roller gebaut hat)

Die einzelnen Module sind pro Zelle 2¤ teurer, macht bei 20 Zellen also einen Unterschied von 40¤ oder 50%, für Sparfüchse ist also die 4er Variante zu empfehlen, die kostet nur 80¤.

Ich als unerfahrener Hochstrombastler habe dann noch einen fatalen Fehler gemacht und gedacht, dass der Zellverbinder zum nächsten Batteriepack ja auch problenlos auf die Balancerplatine oben drauf könnte, anstatt darunter (...und somit keinen direkten Kontakt mehr zum Batteriepol hatte, sondern die ganzen 80A über eine 6mm Schraube mussten).
Ich habe das zum Glück recht schnell durch einen enormen Spannungsabfall beim Beschleunigen gemerkt und die schon mäßig heißgewordene Stelle wieder in ihren Urzustand versetzt, dann war alles wieder OK.
Diese Balancerboards passen u.a. wegen solcher Dinge nur an 16 von 20 Zellen, weswegen ich jetzt sowieso noch eine 4er Variante nachkaufen muss.

Als weiteren Vorteil der zentrale(re)n Lösung: Hat man alle Lastwiderstände auf einem Platz, lässt sich eine Erwärmung viel leichter feststellen, als wenn die alle Widerstände weit weg im Batterieraum verteiltsind. Das gilt speziell dann, wenn (wie hier, serienmäßig) keine optische Kontrolle vorhanden ist.

 

[SteWi]

Spar Dir das Geld für den neuen vierer-Block, lege von den Zellen, an denen Du die Zellbalancer nicht direkt aufsetzen kannst, je zwei Kabel und löte die an Deine einzelnen Boards - das tut es auch. Über die Kabel gehen ja nur max. 1.5A, die müssen nicht sonderlich robust sein.

Und zum besagten "Fehler", den Du gemacht hast: ich war auch ungeschickt genug, eines der Anschlußkabel zu den Balancerboards direkt auf den Batterieanschluß zu legen und das Hauptanschlußkabel (zum Sicherungsautomat) oben auf zu packen. Gleiches Ergebnis wie bei Dir: Spannungsabfall, Hitze, Nacharbeiten.

 

[Manuel.]

heute is mir die spannung während der fahrt wieder ähnlich tief runter gegangen und ich vermutete gleich eine schlechte verbindung.
Ich stieg also ab und prüfte grob mit der Hand, ob ich denn irgendwo eine leichte Erwärmung spüren konnte -> Fehlanzeige.
Daheim hab ich dann mit dem Multimeter mal angefangen alle Zellen durchzumessen:
3,26 - 3,27 - 3,26 - und dann: 0,11

Total schockiert und frustriert, weil nun zwangsläufig eine größere Umbauaktion ansteht, hab ich die Restlichen Zellen auch noch durchgemessen. Bis auf 4, die ich nicht gemessen habe, waren alle anderen Zellen auf gleichem Level.

Nächster Schritt: Ladegerät anschließen und die tote Zelle messen.
Ich beobachtete einen schnellen Spannungsanstieg, welcher immer Langsamer wurde. Mehr als bis 2,8V hab ich nicht zugeguckt.
Dann interessierte es mich, welche Spannung denn an den Lastwiderständen des BalanceBoards anliegt: 0,3V.. Mist, wieso liegt da Spannung an? Die BalanceBoards nebendran habe ich daraufhin natürlich auch gemessen und diese zeigten bei 3,3V Zellspannung 0V an.

Für mich sieht das nun so aus, als ob das eine Balance-Board permanent Strom verbraucht (wurde im obigen Szenario auch schon handwarm) und nicht erst ab 3,65V einschaltet. Dadurch wurde die eine Zelle stark gegen 0V gezogen und ist natürlich hinüber.

Sehr ärgerlich - und wer schuldet mir jetzt ne neue Zelle?
Bin ich als Käufer denn dazu verpflichtet, solche Geräte ausgiebig auf korrekte Funktion zu testen, bevor ich sie einbaue? Hätte ich zwar sicherlich gemacht, wenn ich ein Labornetzgerät oÄ besäße, aber das tu ich nunmal nicht.

Nach dem Verfassen dieses Beitrages ist die Spannung der defekten Zelle bei 3,28V, die an den Widerständen bei 0,97V und die der Nachbarzellen 3,35V

 

[SteWi]

Der defekte Balancer muß erstmal herunter von der Zelle, je eher desto besser. Er verhindert, dass die Zelle einigermaßen mit den anderen gleich geladen wird und wird die Zelle auch im Stand des Rollers entladen.
Von daher wird von diesem Balancer aus auch die Reichweite des Rollers eingeschränkt gewesen sein. Die Batterie wird sich schon vor der Fahrt hinreichend entladen haben und ist dann recht früh, wahrscheinlich erstmal unbemerkt, auf 0V herunter gegangen.

Ob die Zelle wirklich nun defekt ist, solltest Du noch ausmessen. Wenn sie erst einmal kurz auf 0V unten war, mag es nicht so schlimm sein. Die Zellen bekommen bei 0V einen Innenwiderstand von angeblich 0 Ohm und scheinen sich daher nicht "Umpolen" zu lassen.
Balancerboard der Zelle herunternehmen, den Roller voll laden. Dann mit einem kleinen 12V-Ladegerät (Motorradladegerät mit max. 1A bei 14.4V) einen Verbund von 4 Zellen, 3 mit Balancerboard und die defekte dabei, nachladen, bis die defekte wieder auf Spannung über 3.4 (besser 3.6V) kommt. Das kann mit kleinem Ladegerät durchaus etwas dauern. Sollte sie die 3.4V nicht überschreiten wollen und nach Abklemmen des Ladegerätes von alleine wieder auf unter ca. 3.38V fallen, dann ist sie wahrscheinlich hinüber. Eine längere Probefahrt sollte in jedem Fall dann, noch ohne den Balancer, stattfinden, um den Zustand der Zelle definieren zu können.

 

[Manuel.]

Ich hab den Balancer ca nach einer halben Stunde laden entfernt, allerdings gleich gegen einen anderen ausgetauscht, da ich mir 21 bestellt habe, um eventuell auf 21 Zellen aufzurüsten. Jetzt hält er als Ersatz her.

Im Übrigen handelt es sich bei dem defekten Balancer nicht um den, bei dem mir der Batt-Pol zu heiß wurde. Letzterer funktioniert prima.

Das mit dem 12V Ladegerät is allerdings so ne Sache.. hab nur eins mit 9A zur Verfügung und dann kann ich im Prinzip auch gleich mit dem Originalladegerät von TS den ganzen 20er Block laden.
Hab auch kein einzelnes LiPo Ladegerät, sonst würd ich das ein paar Minuten lang dranhängen.

Andere Frage: Wenn die Zelle nicht total hinüber ist, dann ist sie es doch vielleicht in 100 Zyklen, weil Kapazität fehlt oder sich auf irgend eine weise der Innenwiderstand verändert hat?

 

[SteWi]

[quote Manuel.]
Andere Frage: Wenn die Zelle nicht total hinüber ist, dann ist sie es doch vielleicht in 100 Zyklen, weil Kapazität fehlt oder sich auf irgend eine weise der Innenwiderstand verändert hat?[/quote]

Tja, wenn wir das mal so genau wüßten, wie lange die Dinger leben werden und welchen Mißbrauch wir ihnen dabei antun können. Die LFP-Zellen werden erst seit ungefähr 2008 in größem Stile verbaut, und Langzeiterfahrungen liegen mit denen nicht vor.
Aus den amerikanischen Foren kriege ich zu lesen, dass dort einige Zellen nach den ersten Ladevorgängen platt waren, die blieben bei 0V, aber die Zellen, die nach 10 Ladezyklen noch lebten, haben auch alle gehalten.

Innenwiderstandsänderung wäre schon beim Ladevorgang feststellbar - sie müßte hinsichtlich der Spannung doch gegenüber dem Durchschnitt aller Zellen ausreißen.

 

[Manuel.]

Die Zelle ist heute endgültig gestorben: Sie nimmt kaum noch Strom auf und verwandelt das Meiste in Hitze (dachte zuerst, dass der Ersatzbalancer auch ne Macke hat, aber die Wärme kam von der Zelle selbst)
Dabei hatte sie 0,6V

Nach Abklemmen des Ladegerätes fiel die Spannung auf 0V, schade

Hab die Zelle jetzt durch ein Stück Kabel ersetzt, damit ich wenigstens morgen nach Sinsheim fahren kann.
Das Ladegerät schaltet bei 74V ab, das entpricht bei 19 Zellen also knapp 3,9V. Zusätzlich hab ich noch die Balancer und zusätzlich werde ich den Ladevorgang vor Ende abbrechen, um die Zellen nicht unnötig voll zu machen.