Fragen zum Balancing

03.09.2018
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#1
Hallo Zusammen,

ich plane meinen CityEL auch mit Lixx Akkus auszurüsten. Ich habe versucht mich schon ins Thema einzulesen, ist aber durchaus umfangreich.
Daher würde ich Euch gerne als Wissens-Booster gebrauchen, und ein paar Verständnis-Fragen Loswerden.

Es geht mir um das Balancing. Bei den Winson Akkus sieht man oft diese "Brücken"-Module die parallel zur Zelle an den Terminals angeklemmt werden. Die, so verstehe ich, sollen bei Überspannung den Ladestrom verbraten, bzw. bei Unterspannung, ja, was tun? Ströme kann es ja nicht messen.
Mir scheint viele von den Dingern laufen autark, und einen nennenswerten Lastwiderstand können die auch nicht haben.
Was tun die Dinger?


Ansonsten höre ich die Empfehlung ein BMS zu verbauen. Das soll die Zellen schön gleich halten. Das Balancing geschieht ja meistens nach dem Laden. Das soll auch schon mal ein paar Stunden dauern, wenn die Akkus eine gewisse Kapazität haben.

Jetzt kenne ich vom Modellbau her das die Akkus dort keine BMS verbaut haben, und das Balancing wird vom Ladegerät durchgeführt.

Das bringt mich zu des Pudels Frage: Warum kann ich meinen Traktionsakku nicht direkt beim Laden Balancen? Da spart man doch ungemein Zeit, oder nicht?
Ein BMS was beim Laden schon balanced?

Ich bin verwirrt...
 

wolfgang dwuzet

Bekanntes Mitglied
23.11.2006
2.644
7
#2
du wirst bestimmt noch auskünfte von denen bekommen, die es besser wissen,
aber soweit ich weiß,
wird im modellbau jede zelle einzeln geladen, (hab da zwar nur erfahrung mit einem zweizelligen modellauto, bei dem das so ist)
im el werden die zellen ja mit einem ladegerät mit der gesammtspannung alle in reihe geladen, und wenn dabei einer zu hoch geht
kann sie eben auch "hochgehen"o_O
bye wolle
 
#3
Das bringt mich zu des Pudels Frage: Warum kann ich meinen Traktionsakku nicht direkt beim Laden Balancen? Da spart man doch ungemein Zeit, oder nicht?
Ein BMS was beim Laden schon balanced?
Ich bin verwirrt...
Die Verwirrung ist sicher nur auf die Überfülle an bereits bestehenden Informationen und Diskussionen hier im Batterieforum zurückzuführen. Ich denke, Du hast hier schon genug gesucht und gelesen. Evtl. ja sogar mithilfe der Suchfunktion hier im Forum.

Zuerst eine Begriffsklärung: BMS kann für Batteriemonitoringsystem stehen. Da wird die Batterie nur messtechnisch überwacht und die Werte werden angezeigt. Sowas habe ich z.B. in meinem Hotzenblitz, und angezeigt werden für 56 Zellen die Spannungen. In einer Kurzübersicht auch die Zellen mit der max. und mit der min. Spannung. Und die Temperaturen für einige Gruppen. Bei Überspannung bereits einer Zelle geht dann ein Steuersignal raus zum Beeinflussung des Ladegerätes, um ein Überladen zu vermeiden.

BMS kann aber auch für Batteriemanagementsystem stehen. Dann wird aktiv eingegriffen durch Begrenzung der Ladeschlussspannung oben und der Entladeschlussspannung unten. Das sind eigentlich Funktionen des Batterieladegerätes, das im allgemeinen aber nur die Gesamtspannung erkennen kann. Ein gutes BMS mißt aber die Spannung jeder einzelenen Zelle und beinflusst damit die Ladung und auch die Entladung. Sinn: Sowohl überladen als auch tiefentladen muß bei Lithium Akkus auf jeden Fall verhindert werden.

Relativ neu an den vielfältigen BSM Angeboten ist die Überfülle an Geräten aus China, die es über die üblichen Lieferanten auch in Deutschland gibt, allen voran ebay und Amazon. Billig im Preis, und die Qualität ist - na ja - man muss schon genau hinsehen. Viele Forenteilnehmer haben sowas eingesetzt, oft auch mit guten Erfahrungen. Man sollte die Stromangaben allerdings nicht so ganz ernst nehmen und berücksichtigen, dass die chinesischen Lieferanten schon mal übertreiben. Bleibt man bei der Hälfte der angegebenen Strombelastung, ist man auf der sicheren Seite. Die chinesischen BMS sind hier vielfach diskutiert worden, suche mal über die Suchfunktion nach den Beiträgen von Emil.

Für die CityEls gibt es viele fertige Lösungen auch von (recht aktiven) Forenteilnehmern, z.B. vom Sven aus Hannover. Er liefert sowas, auch Li-Akkus. Suchet, so werdet ihr finden.... vor allem bei Amazon und ebay, aber vielleicht auch hier.

Gruss, Roland
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
7.923
0
#4
wird im Modellbau jede zelle einzeln geladen, (hab da zwar nur erfahrung mit einem zweizelligen modellauto, bei dem das so ist)
Bei kleinen Ladeströmen gibt es billige Technik - da ist es einfacher und billiger bei 2-3 Zellen ebenso unabhängige Einzellader zu verwenden.

WENN mehr Zellen ist im Modellbau auch üblich, einen Lader alles auf einmal zu laden - UND dann gibt es die "Kabelpeitschen" an den Akkusätzen die greifen dort die Einzelzellen ab. Wenn eine meldet HOCH geht der Ladestrom auf die Leistung runter die der Balancer, der im Lader ist, an Strom abkann und die Ladung wird klein fortgesetzt und EinCellLeistung im BMS-Kanal verbraten.

Genau das gleiche macht das "Brücken-Modul" die du gesehen hast.

Bei Unterspannung - Meldeleitung ->System Abschalten.
Überspannung - Meldeleitung -Hauptladung beenden -> mit kleinem Strom weiter machen.
Folge: Der Widerstand auf dem Modul kann den nun anfallenden "Überstrom" verbraten und die Celle auf dem Niveau halten - Während die anderen noch Zeit haben voller zu werden.

Auf die Fragestellung - falls nicht jetzt schon klar!
20A LAdestrom - Eine Zelle hat 3,55 Volt erreicht, Blancer schaltet ein -> verbraten werden MÜßEN 3,6Vx20A gleich 70WATT Äham schon mal einen 60Watt Birne in der Faust gehalten und eingeschaltet -> NICHT MACHEN!!!
 
03.09.2018
57
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#5
Hallo Zusammen,

BMS steht für mich Batterie Management System, also ganz klar auch die Funktion des Balancings. Das der Ladestrom reduziert wird war mir nicht ganz klar. Das erklärt warum die meisten "Brücken" zum Teil so "klein" ausfallen. Obwohl ich auch schon welche gesehen hab die ordentliche Zementwiderstände besitzen, da kann der Ladestrom folglich hoch gehalten werden.

Was mich verwundert hat ist das es scheinbar Brücken gab die keine Datenleitung zum "Master" haben. Aber das waren wahrscheinlich Bilder in denen nicht der entgültige Betriebszustand zu sehen war.

Im Modellbau will man aus Gewichtsgründen ja nur so viel wie nötig mitnehmen, daher hat man das Balancing und Einzelzellenüberwachung also beim Laden im Ladegerät. Im Modell wird nurnoch gesamt I und U überwacht.

Ich dachte halt das es evtl auch im EL Sinn macht nur die Einzelspannungen herauszuführen, und den Rest das Ladegerät machen zu lassen.
 
#6
Hallo Zusammen,

BMS steht für mich Batterie Management System, also ganz klar auch die Funktion des Balancings. Das der Ladestrom reduziert wird war mir nicht ganz klar.
Hallo Kai,
Sic, so sollte es sein. Ist aber mitnichten so. Wie erwähnt, im einfachsten Fall werden alle Zellspannungen gemessen und angezeigt und bei Überspannung schon einer Zelle der Ladestrom abgeschaltet. Und recht so, wenn die Zellen recht voll sind, regeln die meisten Ladegeräte den Strom weit runter. Ist sinnvoll, weil dann per Balancing die restlichen 1 oder 2 A in Wärme verbraten werden können. So wird es jedenfalls üblicherweise gemacht.

Ich dachte halt das es evtl auch im EL Sinn macht nur die Einzelspannungen herauszuführen, und den Rest das Ladegerät machen zu lassen.
Ja ja, so würde ich es auch machen, und so ist es sicher auch viel gemacht worden. Halte ich allemal für besser, als Widerstände direkt auf jeder Zelle zu haben, die dann beim Balancing ja zusätzliche Wärme produziert. Allerdings hat das eines zur Folge: Man muss von den Zellen weg zum Zentralgerät schon Kabel mit mindestens 0,75 qmm ziehen - und die würde ich immer über eine Sicherung anschließen. Und möglichst selbstrückstellende Sicherungen nehmen, je nachdem, wie gut Du da später drankommst.

Ich denke, für 12 oder 14 LiFe Akkus im CityEl dürfte es schöne fertige Lösungen geben. Da lohnt ein Selbstbau ganz sicher nicht. Außer Du willst das unbedingt als Lernübung machen. Für die Überwachung mit Spannungsanzeige und Datalogging, also Aufschreiben der Spannungsverläufe im Betrieb gibts für bis zu 15 Li-Zellen den Lipowatch sehr klein und fix und fertig aus dem Modellbaubereich. Balancing muß man dann manuell machen oder durch andere Geräte.

Gruss, Roland
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
7.923
0
#7
Genau - wie du es machst ist fast EGAL.
Hauptsache du verwendet eines.
Wenn du weißt was Du machst und WISO

Ob Modellbau oder Eher Professionelles

Wie Roland schon sagte schau die mal um - z.B. nehme mal als Benchmark - das Teil von Sven für maximal 14Zellen Edit Pardon 16! - alles in einer Einheit Trocken und sauber unterzubringen.
https://www.litrade.de/shop/BMS,Bal...,PMOS,V,3,0,inkl,Software,und,Datenkabel.html
Warum - mir gefält der Lösungsansatz gut ; der Entwickler und Verkäufer in Personalunion weis wovon er spricht. Und hatte oder hat das in seinem eigenen El......


Bei Modellbausachen gebe ich dir die Empfehlung nach Kauf zerlegen und von Kontaktchemie einen Schutzlack über die ganze Technik - zu heufig haben die Teile defekte Zellen duch Fehlfunktion nach Wasser oder Kondenswasser ausgelöst.
 
Zuletzt bearbeitet:
03.09.2018
57
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#8
Hallo,

ein wenig mehr durchblick hab ich jetzt. Aber ich denke ich studier noch ein wenig die Technik bevor ich irgendwas unternehme.

Ich komme bestimmt nochmal mit weiteren Fragen zurück.

Danke.
Kai
 

Christian s

Bekanntes Mitglied
28.10.2006
2.363
8
#10
Hallo Kai ! Hast Du meinen Thread v 2015 gelesen? https://elektroauto-forum.de/beitrag/bms-16-pmos.423098/#post-689664
Ich habe ja seit damals das BMS von Litrade Sven Salbach, hab mir selbst ein gut wärmeableitendes Gehäuse dafür gebaut und bin seither sehr zufrieden damit.
Man kann einen Laptop anstecken und damit von Zeit zu Zeit das Balancing und die Spannungsverhältnisse der Zellen prüfen.( z B wenn man die Zellen mit 3 El Heizungen gleichzeitig belastet. ) Während des Fahrens ist Laptop u Co zu sperrig . man bräuchte also ev ein externes Einzelpannungsanzeigegerät dazu ..

Was mir damals Sorgen gemacht hat war, daß Sven eigentlich nicht so genau geschildert hatte was es jetzt genau tut und kann. Ich habe damals deswegen versucht Infos für die Unwissenden wie mich zu sammeln, eine Art Gebrauchsanweisung zu verfassen und andere Benutzer gebeten sie in diesem Thread zu ergänzen.

Ich weiß nicht ob Sven für die neueren Versionen schon was entsprechendes gemacht hat.
 
03.09.2018
57
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#11
Hallo Christian,

nein, den Beitrag hab ich noch nicht gelesen. Aber ich hab auch meine Li-Ion Ambitionen etwas hinten anstellen müssen. Das Etat wurde nicht erhöht, so daß ich jetzt erstmal mit den Bleiern durch die Gegend (versuche zu) fahre(n).

Aber ich finde es super wenn ich mir die Informationen schoneinmal ansehen kann. Mein Plan wäre es evtl. den gelben Zweit-EL direkt mit Lithium auszustatten, da kommen mir Ideen ganz gelegen.

Kai
 
19.01.2004
115
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Krefeld
#12
Deine "Brücken" sind die Balanzierwiderstände, die nur dazu dienen, die Balanziertransistoren an jeder Zelle zu entlasten. Balanziert werden muss auch nicht bei jedem Laden. Die Zellen leben länger, wenn sie nicht jedes Mal auf die maximale Spannung aufgeladen werden.
Die "einfacheren" BMS messen einzeln die Lade- und Endladespannung an jeder Zelle mit kleinen ICs, die Du für etwa 14 Cent das Stück bekommst und entsprechend billig auch fertig verlötet aus China. Die haben dann keinen "master" und arbeiten an jeder Zelle autark. Ich teste gerade solch eines. Da bleibt dann auch das BMS für eine Lithiumbatterie, bei der 342 Einzelzellen überwacht werden müssen, erschwinglich, ca 1 Euro pro Zelle. Wegen der fehlenden Einzelverbindung zu Deinem nicht vorhandenen master kannst Du also auch nicht die Einzelspannungen anzeigen lassen.
Svens BMS und die von EMUS sind so etwas Simples nicht, obwohl der elektronische Aufwand bei diesen "Einfach-BMS" oft höher ist. Es fehlen halt die teureren Einzelverbindungen zu einer Zentrale über einen Datenbus. Diese Verbindungen erzeugen auch die meisten Ausfälle.
Nach meinen bisherigen Messergebnissen hätte ich keine Bedenken solch ein Simpel-BMS, auch minderer Qualität im Cityel einzusetzen. Ich rechne dabei mit einer höheren Ausfallrate. Dagegen gibt es aber ein ganz sicheres Mittel: Du betreibst zwei solche BMS parallel. Widersprechen die sich, weißt Du, dass etwas kaputt ist und rückst allen Zellen mit dem mitgeführten Vielfachmessinstrument zu Leibe. Im Airbus verwendet man die gleiche Technik, weil man Computern misstraut: drei getrennte Syteme mit Mehrheitsabstimmung.
Insgesamt ist dieses Verfahren sicherer, denn elektronische Ausfälle kommen auch in den besten Familien vor. Da Du auch in Krefeld wohnst, würde ich gerne solch ein Doppelsystem an Deinem Fahrzeug testen. Gegenüber meinem Saxo mit seinen unzugänglichen Kästen sind die Batterien im Cityel gut zugänglich und überschaubar wenige.
Für meine 6-Volt-Nicads teste ich gerade ein anderes System, das auch für Batterien mit 12 Volt und mehr geeignet ist.

Ebenso versuche ich mich an einem Lader, der mit ausreichender Genauigkeit ohne den Verlust über die Balanzierwiderstände und -Transistoren die Zellen lädt: über einen dickeren Ringkerntrafo. Aber die Balanzierverluste sind bei Lithium meist sehr gering, lohnt sich dort nicht.
 

Christian s

Bekanntes Mitglied
28.10.2006
2.363
8
#14
Ja Kai ich verstehe das. Ist mir anfangs auch so gegangen. Ich hab mir gedacht bei geringer nötiger Reichweite kann ich es so machen wie das El in den 90ern geplant war müsste doch vollauf reichen.
ABER damals müssen sie wohl noch bessere Akkus gehabt haben . Nach dem 2. Bleisatz schaut das mit dem Budget dann schon anders auch , dann kamen noch verzweifelte Versuche mit Power cheq equalizern und dann die Einzellader : Ich hatte dann Glück da ich an eine Quelle von guten gebrauchten Vließ u gel akkus aus Bodenwischwaschmaschinen kam, die doch immer eine Zeitlang hielten und nichts kosteten. ich versuchte dann auch die 42 V Version und zersägte immer wieder die 12 V er mit der Flex um brauchbare 6V er zu finden ....Ich konnte die dann nachdem sie sich im Lauf der Jahre angesammelt hatten um 70€ an den Schrotti verkaufen .. war aber doch insgesamt keine befriedigende Lösung. aber wohl die finanziell vernünftigste.
Mit Lithium ist das El aber sowas von lustig geworden . Es gehen auch längere Strecken , man kann auch regnerische Tage der Solaranlage überbrücken , Das dauernde wirbelsäulenplagende Bleiakkutauschen ist vorbei .
 
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