LiFePO Einzelzellenladegerät

[RainerP]

...ich meine auch, dass die Spannung zurückgeht, ist ja irgendwie auch logisch...

Gehen wir mal von drei Zellen aus, 3,4V, 3,6V, 3.4V. Ballancer eins und drei ist nicht oder kaum aktiv und Balancer zwei ist max. aktiv. Nun erreicht Zelle zwei die 3,65V und das Ladegerät schaltet ab. Zelle eins und drei halten praktisch ihre Spannung (Balancer praktisch inativ) und Zelle zwei wird langsam entladen --> Spannung fällt, da ja keine Energie mehr zugeführt wird, auf ein Nivea von z.B. 3,5V. Nun fährt der Lader den Ladestrom wieder hoch und das Spiel beginnt von neuem bis alle Zellen praktisch gleiches Niveau haben.

Man braucht die Balancer also nur beim Laden, beim Fahren werden sie nicht mehr benötigt, wozu auch.

Könnte bitte kurz noch jemand erklären was ein aktiver und was ein passiver Balancer macht?


Gruss RainerP

 

[el El]

aber dadurch kann man nichts balancieren, das ist ja der Knackpunkt

Warum denn?
Ich lade mit vollem Strom bis die erste Zelle die 3,65V erreicht. Dann wird auf Balancerstrom umgeschalten, die Spannungen sinken dann zu Anfang wieder und steigen danach wieder an, bis alle balancer aktiv sind und alle Zellen auf die Ladeendspannung einbalanciert werden, dann wird abgeschalten. Ich dachte das wäre balancieren?
LG Konstantin

 

[Sven Salbach]

Aktiv, vergleicht die Zellenspannungen untereinander und bremmst die mit der höchsten Spannung ab aus, NUR während der Ladung.
Da dieser Prozess meißt schon ab 3,4V startet, reichen auch kleinere Balancerströme als bei den passiven Lösungen

 

[Sven Salbach]

Wenn die Spannung bis in den Bereich des passiven balancers gefahren wird und dann der Widerstand einen Teil der überschüssen Leistung verheizt ja..so funktionieren üblicherweise die einfachen Balancerplatinen...

 

[el El]

gut danke, ich bin beruhigt.
LG Konstantin

 

[E. Vornberger]

Nich ganz.
Unter aktivem Balancing versteht man, dass zwischen Zellen ständig Ladung ausgeglichen wird.
Dazu kann man entweder Kondensatoren zwischen den einzelnen Zellen hin- und herschalten, die dann jeweils eine Ladungsportion von einer Zelle mit höherer Spannung auf eine mit niedriger Spannung herüberpumpen. Das ganze läuft permanent getaktet.
Alternativ kann man das auch induktiv machen. Dazu wird eine Primärinduktivität kurz geladen, und dann gezielt auf eine von vielen Sekundärspulen (eine pro Zelle) entladen. Auch damit kann man gezielt einzelne Zellen nachladen. Auch das muss permanent getaktet laufen.

Passiv-Balanzieren ist einfach Begrenzung einer Zellenspannung, indem man bei Bedarf einen Leistungswiderstand parallel zu einer Zelle schaltet, der den aktuellen Ladestrom oder zumindest einen Teil davon um die Zelle herumleitet.

 

[Sven Salbach]

Du meinst das Equalizing durch LAdungsumschichtung.
Ist ebenfalls aktiv, in beiden fällen passiert ja aktiv was
Das ist für LiFePo aber wie perlen vor die Säue, da auch nur während der letzten Phase der Ladung aktiv und viel zu anfällig.

 

[E. Vornberger]

In der Automotive-Entwicklung der Automobilindustrie sind die beiden Begriffe aktives/passives Balanzing fix definiert wie von mir beschrieben. Wie das mit Begriffen halt so ist schwirren hier außerhalb des profesionellen Bereichs natürlich noch eigene Definitionen herum.

 

[Sven Salbach]

Ja, stimmt schon.
genaugenommen könnte man es auch passives Equalizing nennen...Aber Equalizing passiv..naja, da bezeichne ich es halt nur als aktiv

 

[el El]

Und was kostet sowas? Und um wieviel länger halten dann die Zellen? Und bekomme ich in 10 Jahren wenn die Zellen dann ob des besseren balancings um ein halbes Jahr länger gehalten haben nicht schon längst bessere, kleinere und leichtere Zellen um einen Bruchteil des Geldes, das dieses super Balanciersystem gekostet hat?
Fragen über Fragen.. eine Glaubensfrage
LG Konstantin

 

[E. Vornberger]

Auf der vorletzten eCar-Tec gab es einen Fachvortrag zu dem Thema.
Zum Thema Kosten und Lebensdauer mit/ohne Balanziersystem war die Aussage eigenttlich einfach (und auch schlüssig und nachvollziehbar):
Auf die Gesamtlebensdauer und Gesamtkosten bezogen ist ein Batteriesystem ohne jegliches BMS am teuersten und schwersten (kürzeste Lebensdauer, und ungenutzte Kapazität der guten Zellen), dann folgt ein Batteriesystem mit passivem Balancing (höhere Lebensdauer, aber immer noch ungenutzte Kapazität), und unter beiden Gesichtspunkte das beste Batteriesystem ist eines mit aktivem Balancing. Der relativ hohe Preis für ein aktives Balancing wird mehr als wettgemacht durch die höhere nutzbare Kapazität und die höhere Lebensdauer.
Das ist also keine Glaubensfrage, sondern nachvollziehbares Forschungs-Wissen.

 

[PowerTower]

Durch das aktive balancieren halten die Zellen nicht länger, sie werden ja ebenfalls im Bereich der Ladeschlussspannung betrieben. Aber aktives balancieren ist wirtschaftlich sinnvoll, weil man den Balancerstrom nicht verheizen muss, sondern dieser zum laden der besten Zellen genommen wird (=die Zellen, die als letztes die Ladeschlussspannung erreichen). Ob und wieviel das in der Praxis bringt, müsste man im direkten Vergleich messen. Ein paar hundert Wh je Ladevorgang können es durchaus sein.

Ich find aktives balancieren interessant, aber die Komplexität des Systems und der vergleichsweise geringe Nutzen schrecken derzeit noch ein wenig ab.

Gruß
Micha

 

[E. Vornberger]

Das aktive Balancing trägt indirekt zu einer Lebensdauerverlängerung des Gesamtsystems bei, da die schwächsten Zellen nicht mehr bis zum Bitteren Ende entladen werden, sondern immer etwas gestützt werden. Die stärkeren Zellen die das leisten müssen, werden nur unwesentlich zusätzlich belastet. Das kam bei den Modellierungen heraus und ist auch schlüssig.
Richtig ist, dass der wirtschaftliche Nutzen erst spät eintritt und die relative hohe Erstinvestition deswegen die Autohersteller erst mal einfach passiv balanzieren lassen.

 

[Sven Salbach]

Du meintest sicher nicht
"paar hundert Wh" sond mWh ....
Und somit bedeutunglos..
Einmal gebalancte Zellen werden ja nur noch minimal ausgeglichen, nicht umsonst wolen ja sowviele ganz ohen BMS fahren.
Der Unterscheid von Ladevorgang zu Ladevorgang ist nur sehr gering.
Deshalb reicht das kurze Equalizen völlig.
Einen leeren Akku mit dem aktiven Balanig zu stützen ist wohl eher theoritscher natur ;-)

 

[R.M]

Hallo

Ungefähr soviel wie 2 gute Modellbaulader+ die dazu benötigten Netzteile


Gruß

Roman

 

[Peter Dambier]

Balancer, aktive, passive, nur beim Laden, nur beim Fahren, ... Top oder Bottom, ...

sind schon mal ein Haufen Sorten, über die man trefflich streiten kann und die allesamt komplexer als die zu zerstörende Batterie sind.

Die Batterie, zwei Blechplatten und dazwischen etwas Pampe ist eigentlich unkaputtbar, solange man sie nicht umpolt oder überlädt. Die Wahrscheinlichkeit daß etwas schief geht steckt zu 99% im Balancer.

Daß Bleibatterien in Serie, davonlaufen ist unbestritten und daß der Balancer für die Bleibatterien erfunden wurde auch.

NiCd gibt es nicht mehr, hat die Eu verboten und will sie durch NiMH ersetzen. Daß die NiMH sich schon beim Aufladen selbsentladen ist auch unbestritten, da hilft nicht einmal ein Balancer. (Ich weiß wenn man Strom aus Braunkohle nimmt, dann kann man weiter NiCd für den Akkuschrauber bekommen, solange der überwiegend in braunkohlegeheizten Räumen betrieben wird.)

Lithium, zumindest bei Lithium Eisen Phosphat ist bisher keine Selbstentladung nachgewiesen, solange kein Balancer dran hängt. Das die Zellen davonlaufen konnte auch nicht nachgewiesen werden, das Gegenteil wird vermutet.

Bottom Balancing heißt, einmal und dann nie wieder, werden alle Zellen gleichmäßig, restlos leer gemacht, in Serie geschaltet, nie wieder aufgetrennt und nie in der Mitte angezapt. Balancer braucht man dazu nicht, aber viel Zeit. Die Batterie kann man restlos entladen, ohne daß sie umpolt und das hat sie bei vielen Elektrofahrern gemacht und sie hat sich nach wieder aufladen erholt.

Mit Balancer gibt es immer tote, nach einer Tiefentladung.

Daß Tiefentladung nicht gesund ist steht außer Frage und das Feuer durch Umpolen oder Überladen entstehen auch.

Liebe Grüße von
Peter und Karin

 

[Sven Salbach]

Nö. Um es kurz zu sagen...
Wer es so macht. Darf sich nacher nur nicht beklagen wenn die zellen nach zwei drei an leistung verlierrn. Ein e auto ist nunmal keine elektrische zahnbürste!
Mir währe es jedenfalls zu teuer

 

[E. Vornberger]

Wer heute ein "Standard"-E-Auto kauft (was auch immer, e-Up, e-Golf, Fluence, Zoe, i3, Leaf, iMiev, Tesla, auch Hybride....) hat ein Batteriesystem, dass über ein passives Balanziersystem verfügt. Das ist Stand der Technik und hat sich im Serieneinsatz bewährt. Nur mit so einem System ist ein Autohersteller überhaupt in der Lage, auf die Batterie die Funktionsgarantie (für bis zu 8 Jahren oder bis zu 150km oder was ansonsten garantiert wird) zu geben.

 

[Peter Dambier]

N paar Beispiele:

http://liionbms.com/blog/2013/01/boeing-dreamliner-li-ion-battery-fire/

http://www.electric-cars-are-for-girls.com/lithium-battery-management-systems.html

Die Fachleute sind sich einig, daß kein Batteriefeuer bekannt ist, wo kein BMS im Auto war und umgekehrt, alle Boings und Autos die brannten hatten ein BMS.

Es gehört ein Menge Grips dazu, eine Batterie vernünftig zu behandeln und ein einfacher Automat kann das nicht. Wenn der Automat komplexer wird, dann braucht man einen zweiten Automat, der auf den ersten aufpaßt.

Jedes BMS ist zwangsläufig komplexer, als die Batterie die er bewachen soll und somit ist es wahrscheinlicher, das mit BMS etwas schief geht, als ohne.

Das makaberste Beispiel für die Gefahr, die vom BMS ausgeht war ein brennender Tesla. Das Feuer entstand, weil ein BMS auf der Straße lag und die Batterie aufgeschlitzt hat, als der Tesla drüber fuhr.

Bei der derzeitigen Stimmungslage ist BMS eine reine Religionsfrage. Beide Fraktionen glauben zu wissen, warum sie unbedingt ein BMS haben oder nicht haben wollen.

Liebe Grüße von
Peter und Karin

 

[Sven Salbach]

Quatsch. Kann gerade nicht viel schreiben. Aber völliger quatsch. Sorry