LiFe nur mit Gesamtspannung - bis wo sicher?

[Stüpfnick]

-> RalfZ und andere Profis:

Was ich mich auch frage, ist wie die Balancer arbeiten. Überall steht etwas anders, bei faktor.de z.B. steht, dass die bei >3,6V einschalten, bei <3,5V erst wieder ausschalten. Das stimmt mal definitiv nicht.
Wo anders stand, dass die Balancer je nach Spannung verschiedene Stufen habe, von ca. 0,6A bis 1,44A - je nach Überspannung.

Wie es aber laut meiner Erfahrung aussieht, gehen diese Dinger bei >3,6V einfach zu 100%, also 1,7A an, darunter wieder komplett aus. (Toleranz ist mit 0,05V angegeben, realistisch ist wohl eher 0,01 bis 0,02V)

Mit der originalen Einstellung blieb das Ladegerät bei ca. 3,65V pro Zelle mit allen Balancern scheinbar voll aktiv bei ca. 200W dann stehen. Als von 680W (erreichen der Endspannung) recht schnell runter bis ca. 250W, dann immer langsamer bis ca. 200W - als sich da jeweils ca. 20-30 min. rein gar nichts mehr änderte habe ich immer abgedreht.

Um das Ladegerät dann entsprechend einzustellen, habe ich wieder gewartet, bis es bei ca. 200W etwa 20 min. stehen blieb, dann entsprechend zurück gedreht, wieder etwas gewartet bis es wieder stehen blieb, das war so ca. bei 110W (lag dann wohl an den Toleranzen, dass eben nur ca. die Hälfte der Balancer an waren - konnte man deutlich spüren, einige heiß, einige kühl) - die Zellen waren dann alle bei 3,59 bis 3,60V. Als sich nach ca. 20 min. wieder nix geändert hat, habe ich dann noch minimal zurück gedreht (ca. 0,05V von der Gesamtspannung), dann ging es nach ca. 10 Minuten aus. So habe ich es dann gelassen, ca. 57,5V bis 57,6V laut dem guten Multimeter.

Also müsste es jetzt eigentlich so sein, dass wenn alle Zellen gleich sind, dürfte gar kein Balancer angehen, sondern nur dann, wenn die Zellen auch ungleich sind. Ich frage mich, ob das richtig ist? Aber es geht ja bei diesen Balancern anscheinend nicht anders, da sie bei >3,6V wohl gleich mit voller Power angehen, anders lässt sich das IMHO nicht erklären.
Möchte nur sichergehen, dass die Einstellung eh passt. Natürlich muss sich das Ladegerät am Ende der Ladung auch von selbst abschalten, und wenn alle Balancer voll aktiv sind, geht das einfach nicht, auch nicht, wenn man nur 16 statt 32 Balancer nehmen würde. (es geht erst bei ca. <50W aus, wie es den Eindruck macht)

 

[Stüpfnick]

Priorität 1:
Pflicht ist die Einzelspannungsanzeige, am besten mit akustischer Warnung vor Über- und Unter-Spannung.

Priorität 2:
Die Überspannungs-Warnung sollte das Ladegerät abschalten - ansonsten muß man den Ladevorgang von Hand überwachen und das geht irgendwann schief.

Priorität 3:
Automatische Balancer anstatt hin und wieder einem manuellem Balancing.

Nr. 3 ist schon drin, Nr. 1 kommt demnächst, wegen Nr. 2 das wäre wohl kompliziert, da der 16S-Monitor keinen Alarmausgang hat. Man könnte aber vermutlich die Alarm-LED oder den Alarm-Buzzer anzapfen und dann mit einem Relais den Strom vom Ladegerät kappen.
Allerdings kann ich die Wichtigkeit von dem Punkt leider (noch?) nicht so ganz nachvollziehen. Da vermute ich, eine Abschaltung bei Zeitüberschreitung wäre noch wichtiger, als das.

Nicht schlecht, was man alles für Lithium-Akkus braucht … für Laien ist das wohl nix.

 

[Sven Salbach]

05-0,75 reich locker...
BEstell Dir bei Reichelt die ATX Mainbaordverlängerung.
Dann hast Du ein 24Poliges Stecker Buchse Kombi, hier legst Du der reihe nach dann die Spannungen drauf...
Noch besser wähern natürlich ATX Stecker und Buchse einzelnlaso ohne Pins..habe ich aber bislang nicht gefunden

 

[hk12]

Hallo Stefan,

es gibt verschieden funktionierende Balancer.
Mit dabei sind sowohl Varianten die an einer Spannungsschwelle bei Überschreiten ein und Unterschreiten ausschalten, als auch Varianten bei denen die Einschaltschwelle höher als die Ausschaltschwelle liegt (teilweise auch mit Balancekurven). Es gibt Balancer welche im unteren Bereich nur pulsieren (weniger Strom vernichten) und erst ab einem 2ten Schwellwert mit voller Leistung balancieren. Profibalancer wie die von Gero lassen sich auch durch den Bordcomputer variabel auf verschiedene Balancerspannungen programmieren. Es kommt also darauf an was Du verbaut hast.

Also müsste es jetzt eigentlich so sein, dass wenn alle Zellen gleich sind, dürfte gar kein Balancer angehen, sondern nur dann, wenn die Zellen auch ungleich sind

das stimmt natürlich nur dann, wenn der Ladeschluß Deines Ladegerätes knapp unter Balancerspannung eingestellt ist. Nichts desto Trotz läufst Du hier Gefahr das sich der Ladeschluß(z.B. Erschütterung) dann doch verstellt hat und der Lader wieder volle Kanone powert (keine Utopie sondern alles schon vorgekommen).

Gruß
Horst

 

[Stüpfnick]

Hast du dazu einen guten Link?

 

[hk12]

Grundsätzlich stimmt das so.
3,65V sollten auch noch kein Problem sein. Zum Problem wird es nur wenn dann etwas unvorhergesehenes Passiert; z.B. ein Balancer den Geist aufgibt ohne das Du die Reißleine ziehst.

Gruß
Horst

 

[Stüpfnick]

Also müsste es jetzt eigentlich so sein, dass wenn alle Zellen gleich sind, dürfte gar kein Balancer angehen, sondern nur dann, wenn die Zellen auch ungleich sind

das stimmt natürlich nur dann, wenn der Ladeschluß Deines Ladegerätes knapp unter Balancerspannung eingestellt ist. Nichts desto Trotz läufst Du hier Gefahr das sich der Ladeschluß(z.B. Erschütterung) dann doch verstellt hat und der Lader wieder volle Kanone powert (keine Utopie sondern alles schon vorgekommen).

Es scheinen welche zu sein, die bei Überschreiten der Schwellspannung (~3,6V) voll einschalten und darunter wieder aus. Wüsste nicht, wie sich das ganze sonst so verhalten würde.
Es ist eben jetzt knapp darunter eingestellt, eben so, dass das Ladegerät gerade ausgeht am Ende. Wenn sich das Potientiometer für die Ladeschlussspannung durch Erschütterung verstellen kann, wäre natürlich blöd, immer beobachten kann ich auch nicht.
Da wäre dann wohl auch eine Abschaltung bei Zeitüberschreitung am sinnvollsten, da die Spannung von einzelnen Zellen ja auch so 3,65V erreichen kann, wenn sie etwas auseinander driften und eine Abschaltung bei Überspannung von Einzelzellen würde dann immer bei Ungleichheit abschalten. Außer man nimmt dafür die Gesamtspannung … naja mal schauen. Das Ladegerät ist das:
http://www.danlbatterycharger.com/sdp/1125774/4/pd-5324429/7813289-2074614/48V_10A_battery_charger.html
Später kann ich mir vielleicht mal ein Komplett-BMS leisten, aber frühestens nächstes Jahr irgendwann.
Bis dahin muss ich mal schauen, dass ich mit relativ einfachen Mitteln auskomme. Bin für Vorschläge immer offen.

 

[hk12]

den ersten großen Schritt machst Du mit der Einzelspannungsanzeige.
Das bringt schon mal einige Transparenz und wenn man so etwas schnell ablesen kann, hält man es auch besser im Auge.
Als zweites würde ich dann den Amperestundenzähler favorisieren. Hiermit siehst Du wie viel rausgefahren wurde und nachgeladen werden muß. Du kannst die benötigte Ladezeitzeit dann gut bestimmen und an dieser Stelle mit einem Downtimer(Zeitschaltuhr) für zusätzliche Sicherheit sorgen.
Der weiteren Optimierung sind dann keine Grenzen gesetzt.


Gruß
Horst

 

[Andi aus Bad Essen]

Ich hab Der Link wurde entfernt (404)., nicht 8s ,sondern 8m = 18,50 €
Der Link wurde entfernt (404).

 

[spunty]

Ich hab Der Link wurde entfernt (404)., nicht 8s ,sondern 8m = 18,50 €
Der Link wurde entfernt (404).

Die reichen auch vollkommen. Wenn man die Logfunktion haben möchte reicht auch ein einziges 8S, das man zur Not mal mit dem 8M tauscht. Denn bei drei oder mehr von den Dingern macht sich der doppelte Preis bald bemerkbar...

Gruß
Dirk

 

[Bernd Schlueter]

Nachdem es jahrelang gut gegangen war, habe ich meine Akkus ruiniert. Weil ich einmal eingeschlafen war und die Sagembox ohnehin macht, was sie im unbewachten Moment will.
Auch manches BMS versagt, wenn ihr geringer Balancestrom überschritten ist.
Komplettüberwachung ist natürlich das Beste, aber auch teuer bzw. aufwendig.

Horst brachte als Notlösung das Aufteilen der Zellen in zwei Hälften, was ich für eine große Hilfe halte, wenn man auf die feinen Differenzen achtet.

Dieses Billigverfahren lässt sich verfeinern: Zwischen den Schleifer eines, sagen wir, 100kOhm-Potis und einer beliebigen Batteriezelle ein empfindliches digitales Multimeter, das noch mVolt anzeigt. Es sollte nicht zerstört werden, wenn man die Gesamtspannung anschließt.
Die Enden des Potis an zwei Zellen, die vor, bzw. hinter der ersten Zelle liegen. Mit dem Poti kann man dann immer auf Null abgleichen und hat ein empfindliches Instrument für feine Spannungsunterschiede.

Praktischerweise, falls möglich, teilt man die Batterie in gleiche Hälften, wie Horst es vorschlägt.

Gesamtspannungsmessung hat auch ihre Aussagekraft, aber genaueres Hinsehen ist erforderlich.
Weder Sagems noch Bennings sollte man völlig unbeaufsichtigt werkeln lassen.
Das Poti erlaubt auch das Aufteilen in verschiedene Teile, ohne, dass die Meßgenauigkeit sinkt.
Praktisch ist es auch, die Hupe mit dem Instrument zu verbinden.
Die Nachbarn steinigen einen dann, wenn eine Zelle ihren Geist aufgibt.

Einfach die Steine auf Seite räumen und mit dem gleichen Instrument den Übeltäter orten.
Binär vorgehen: Erst Batterie halbieren, dann vierteln dann achteln. Oder beliebige andere Aufteilung.
Nach Zweierlogarithmus der Zellenzahl an Versuchen hat man dann den Schuldigen gefunden.
Bei meinen hundert Zellen also theoretisch nach dem 2log100sten Versuch, also beim Siebten.
Da ich leider nur 5erBlöcke messen kann, schon nach dem 5ten.
Diese Zelle bzw den Block darfst Du dann steinigen lassen, damit Du und die Nachbarn wieder in Ruhe ihre Gartenzwerge betrachten können. Immer nur Batterien streicheln ist schließlich langweilig.

In meinem Saxo habe ich die Enden meiner drei Batteriekästen über je einen 10kOhm-Widerstand nach innen geführt, habe also die zwanzig Blöcke in 3/20 6/20 11/20 geteilt und habe damit eine Reihe von Vergleichsmöglichkeiten. Ergebnis: alle Kästen mussten geöffnet werden und einmal gründlich einzeln durchgemessen mit fettem Protokoll.
Vier Akkus vorne unten waren schlechter, die drei in der oberen vorderen Kiste sind die besten. Vermutung:
Temperaturen spielen eine Rolle.

Mal sehen, ob Eure BMS auch das Altern der Lipos wegstecken...
Ich meine, Balancieren UND Beobachtung sind erforderlich. Balancer können auch Schwächen verstecken, die man sonst bemerkt hätte. Das Ende kommt dann noch schneller.

 

[Stüpfnick]

Also wenn ich dich richtig verstehe, ist das das gleiche, wie der 8S, nur eben ohne Logging-Funktion? Also die wären tatsächlich günstig, werde aber wohl doch lieber den 16S-Monitor nehmen, wegen dem schönen Farbdisplay mit einer SOC-Anzeige und 2 Temp.-Sensoren.

Es gibt da laut PDF nur 2 Anzeige-Modi:
1.) Alle Einzelzellenspannungen, die schwächste Zelle in roter Schrift
2.) Den SOC als Rot/Gelb/Grüner Balken mit Zeiger, die Gesamtspannung, 2x Temp. und SOC in %

Leider nirgendwo die Differenz von der stärksten zur schwächsten Zelle, was der Junsi zwar hat, aber es bringt auch nicht viel, da ja immer nur für 8 Zellen - also erst kein Endergebnis ohne rechnen.

Danke trotzdem für den Tipp!

 

[Stüpfnick]

Ja, mal sehen. Evt. reicht der 16S-Monitor, um in etwa die Ladezeit bestimmen zu können. Der rechnet den SOC zwar nur anhand der Spannungen & Temperatur aus (relativ ungenau), aber wenn man da 1-2 Std. Reserve gibt, könnte das schon gehen, wird sich zeigen. (die km kann man ja auch mit rein nehmen)

Ja, Ah-Zähler wäre auch nicht schlecht, wüsste da aber nicht, was ich nehmen könnte. Auch ist es natürlich wieder schade, dass der dann nicht mit dem Monitor zusammen arbeitet.

Dachte am Anfang auch darüber nach, selbst was zu basteln mit Microcontroller und Programmieren. Hab das aber auf Grund des Aufwands dann doch wieder verworfen.
Es wäre natürlich nicht schlecht, da man eben dann alles so verknüpfen kann, wie man es selbst möchte und gerade braucht. Auch eine Restkilometer-Anzeige wäre damit machbar (neben den div. Sicherheitsmaßnahmen), wo man die Berechnung davon immer weiter optimieren kann.

Danke an alle für die Tipps! Hätte die Einzelspannungen sonst vermutlich erst im Frühjahr gemacht und mit etwas Pech wäre es dann schon zu spät gewesen.

 

[Stüpfnick]

-> Bernd: Sorry, ich verstehe nur Bahnhof bei der Sache mit den Potis. :-(

-> Alle: Danke für die vielen Tipps! Werde die Einzelspannung so schnell wie möglich umsetzten, mit dem 16S-Monitor, den es bei http://litrade.de/shop/BMS-Balancer/BMS-Systeme/Akkumonitor-16S-3-bis-16-Zellen.html gibt. Laut PDF dürfte der ganz nett sein. Wer sich dafür interessiert, sollte selbst mal danach fragen, ich weiß nicht, ob ich das weitergeben darf, da es ja im Shop auch nicht verlinkt ist.
Ist ein ziemlich langer Thread geworden, aber ich wollte einfach auf Nummer sicher gehen, und alles möglichst genau wissen, da ich mir so ein Akkupack nicht so bald nochmals leisten könnte.

Viel Spaß euch allen mit euren E-Mobilen!

PS: Moment, Blödsinn, sehe gerade auf der Hersteller-Webseite vom 16S-Monitor, dass die ganzen Infos sowieso frei zugänglich sind, also hier der Link: http://www.chargery.com/cellSaver16S.asp

 

[Stüpfnick]

PS: Ich denke, mal sollte mit dem Teil und etwas Bastelei auch die Ladung abbrechen bei Überspannung einer Zelle. Auch wenn es keinen Alarm-Ausgang gibt, so sollte man doch den Buzzer oder die LED anzapfen können, um damit ein Relais zu schalten, welches dann die Ladung abbricht.

Denke mal, für eine Abschaltung der Ladung sollte man dann eine eher höhere Spannung wählen, so 3,8V bis max. 4V - wobei vermutlich eher 3,8V? Im Normalfall wird das ja eh wieder weg gebalanced - und ist das nicht der Fall, sehe ich gleich, wenn Balancer defekt sind.

 

[Stüpfnick]

Hallo!

Also ATX-Verlängerungskabel finde ich nur so in Längen von 0,2 - 0,35m. Ich bräuchte aber 2m oder vielleicht sogar mehr, das muss ich mir noch genau abmessen. Am Boden entlang wäre es kürzer, aber unsicherer.
Ich weiß leider auch nicht, wo die originalen Kabeln verlaufen, es gibt schließlich einige Verbindungen von hinten nach Vorne, Motorsteuerungen, Boxen vom Radio, etc. Es gibt zwar einen Kanal unter dem Boden vom Fahrzeug, aber da ist nur das Handbremsseil drin. Vielleicht geht es irgendwo durch den Rahmen oder so …
Jedenfalls, naja, die Kabellängen sind mir zu kurz, die Stecker wären aber mal nicht schlecht. Wenn ich bei Reichelt andere Kabeln mit vielen Leitungen suche, gibt es welche mit 18 Leitungen und 1 mm² oder 20 bzw. 25 Leitungen mit dann aber nur mehr 0,14 mm² - das wird dann schon zu wenig sein, oder? Denke 0,5 mm² sollten schon o.k. sein, bei Reichelt finde ich 18er nur mit 1 mm², bei Conrad aber auch mit 0,5 mm². Brauche eh nur 17 Leitungen, auch am Ende muss nichts gesplittet werden, beim Anschluss-Diagramm auf der Webseite sieht man, dass man bei 16 Zellen den einen Pin frei lässt, der ist für 2x 8S. (o.ä.)
Dazu noch eines mit z.B. 4 Leitungen (für Temp.-Sensoren) und gut ist. Dazu diese ATX-Stecker oder etwas ähnliches wären aber schon nicht schlecht.

 

[hk12]

3,8 ist gut

Gruß
Horst

 

[Bernd Schlueter]

Keine Frage, Stefan, Einzelüberwachung ersetzt keine andere, muss eigentlich sein.
Horst hatte die Idee, die Spannung von zwei gleichen Hälften der Batterie zu vergleichen, mit zwei Messgeräten, was man mit einer sogenannten Differenzmessung noch viel empfindlicher machen kann.
Dabei verwendet man eine sogenannte Potentiometerbrücke, wobei man das Messinstrument auf Null abgleicht. Aber auch das ist alles nur, wenn auch hochempfindlicher, Notbehelf und ersetzt keinesfalls das, was Du vorhast. Mit 25mA Dauerstromverbrauch kann man auch leben.
Hält bei einem 100 Ah Akku 4000 Stunden, das ist ein knappes halbes Jahr. Denk daran, dann gehen die akkus kaputt!!

Wer aber das BMS einspart, sollte wenigstens zur Potentiometerlösung greifen, um nicht alle Zellen auf einen Streich zu ruinieren. Die taugt übrigens für alle Arten von Batterien.

Das Messverfahren ist unter Brückenschaltung gut zu erbingen, nachdem heute die Gugelaktie abgestürzt ist, auch Wheatstonebrücke genannt.
Dann gibt es, für Österreicher wie dich, noch die Wienbrücke. Die ist für Wechselstrom.

 

[Stüpfnick]

Hallo!

Da der Monitor noch nicht da ist (ist bestellt), es aber schon kalt ist und es schneit, zurück zu meiner ursprünglichen Frage: Wie weit ist es in etwa noch sicher mit der Gesamtspannung? Bzw. anders gesagt: Wie verhalten sich die Spannungen zu Ladezustand bei Kälte?

Angenommen z.B. ich habe voll geladen, bin dann aber doch nicht gefahren und es stand dann 1 oder 2 Nächte bei ca. 0°C draußen. Dann fahre ich mit kalten aber vollen Zellen ein paar km und die gehen bei Last auf bis ca. 46,5V gesamt runter (war gerade so), müsste man doch eigentlich noch auf der sicheren Seite sein, oder? Ich meine, es ist ja nur die niedrige Spannung, aber die Zellen sind voll.
Wenn sie voll schon so stark abdriften würden, dann kann doch was stimmen, oder wie kann man das sehen? Fahre ich >=10 km, dann nur nach frisch vollendeter Ladung, so lange das Teil noch nicht drin ist, eh klar.

Kann mir natürlich vorstellen, dass auch schon bei 47V eine Zelle Unterspannung erreicht, wenn die etwas weniger Kapazität hat und man diese leer fährt. Bei vollen, aber nur kalten Akkus dürfte das aber nicht sein, oder?

Ansonsten frage ich mich, ob die Zellen bei der niedrigeren Temperatur nicht vielleicht stärker geladen werden. Denn wenn die Spannung durch Kälte niedriger ist, aber immer auf 3,6V pro Zelle geladen wird, wäre das dann doch mehr als im warmen, oder trifft das auch nicht zu? Würde z.B. dann nicht zutreffen, wenn sich die Temp. nicht auf die Leerlaufspannung auswirkt.
Ach ja, als ich die Akkus vorgestern voll geladen hatte, war es auch noch spürbar wärmer.

Kann leider noch so bis zu 3 Wochen dauern, bis alles fertig ist mit Einzelspannungsüberwachung und so - geht ja leider nicht sofort, Kabeln müssen auch bestellt und verlegt werden.

Besten Dank im Voraus!

 

[Sven Salbach]

Als Orientierungshilfe mal anbei ein Enltladediagramm bei -20° hierbei mal der vVergleich CALB /Winston/Thunder sky
40Ah Zellen
Strom etwa 26A
Blau: CALB
Gelb: Winston