Neue LiFePo4-Akkus im City-EL, Einstellungen vom BMS

feliweb

Neues Mitglied
26.06.2014
34
Moin alle City-EL-FahrerInnen (habe noch keine weibliche kennengelernt - aber es gab wohl mal eine in Kassel ...),

seit ein paar Wochen habe ich mein City-EL von Blei-Akkus auf LiFePo4 umgebaut. Jetzt sind 12 Stück Akkus drin, je 200 Ah, Nennspannung 3.2 V, Spannungsbereich 2.6 V - 3.65 V. Ich bin etwas am rätseln, wie ich mein BMS am besten einstellen soll, besonders weil ich den Eindruck habe, dass die Reichweite in den letzten Tagen abgenommen hat.
Anfangs hatte ich als Over-Voltage-Protection 3.4 V und als Over-Voltage-Recovery 3.3 V. Die Akkus haben mir aber nicht hoch genug geladen, die Endspannungnach nach langem Laden betrug etwa 3.3 V. Daher habe ich die Over-Voltage-Recovery auf 3.35 V erhöht. Dadurch hat sich die Endspannung erhöht, denn nach dem Ende des ersten Ladevorgangs erfolgten noch viele weitere Klein-Zyklen, immer wenn die Spannung aller Akkus auf unter 3.35 V gesunken war. Doch die Zeit zwischen Ausschalten und Einschalten erscheint mir dabei zu kurz, das sind nur einige Sekunden nach meiner Beobachtung. Und da denke ich könnten die Akkus durch das ständige Ein- und Ausschalten der Ladespannung Schaden nehmen. Jedenfalls bemerke ich jetzt eine deutliche Abnahme der Reichweite. Jetzt habe ich die Over-Voltage Protection und Over-Voltage-Recovery nochmals verändert:
Over-Voltage-Protection: 3.4 V -> 3.5 V
Over-Voltage-Recovery: 3.35 V -> 3.4 V
Ich bin also etwas höher in der Endspannung gegangen und habe die "Hysterese" größer gewählt.
Kann mir jemand sagen, ob das sinnvolle Werte sind?
Als BMS habe ich Ant-BMS.

Ach ja, ein Akku ist mir aus der Reihe getanzt. Nach der letzten Fahrt betrugen die Spannungen:
3.178 V (Akku 1), etwa 3.193 V (alle anderen).
Das ergibt eine Differenz von 0.015 V. Dass es gerade der erste der in Reihe geschalteten Akkus ist, ist wohl Zufall.

Vielleicht hat ja jemand Tipps oder Erfahrungen,
ich habe schon gemerkt, dass es wichtig ist, die Muttern an den Polen der Akkus richtig fest zu ziehen, ansonsten ergeben sich Kontaktwiderstände und einzelne Akkus tanzen während der Fahrt und beim Laden aus der Reihe,
LG Felix
 

Werni

Aktives Mitglied
19.02.2019
1.100
Heidenrod
Also rein aus der Hüfte geschossen würde ich die 3,6V im Dauerbetrieb auch nicht ausnutzen, aber bis 3,5 oder 3,55 gehen und die Recovery bei 3,35 lassen. Genau sagen kann man das aber erst, wenn man das Datenblatt des Akkus gesehen hat: Am oberen Ende der Kurve fängt die an wieder steil zu werden, das Recovery sollte im Knick liegen. Der größere Abstand verhindert das 'pumpen' des Ladegerätes, wie du es ja schon beschrieben hast am Ende des Ladevorgangs. Das soll für die Zellen wirklich nicht so gut sein.

Gruß,

Werner

Edit: Welche Akkus sind es eigentlich? Weil so ne Konfig klingt gar nicht schlecht.
 

Ernesto

Neues Mitglied
21.11.2020
45
Bad Ragaz
Sali Felix

Mein BMS ist defekt. Kannst du mir die Daten deines eingebauten Ant-BMS durchgeben ich habe 15 Zellen. Hast du das ganze auch mit dem Steuergerät im Armaturenbrett verlinkt.
Accutyp : IFP67/142/215-CA100

Gruass und Dank

Ernesto
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.188
Also rein aus der Hüfte geschossen würde ich die 3,6V im Dauerbetrieb auch nicht ausnutzen, aber bis 3,5 oder 3,55 gehen und die Recovery bei 3,35 lassen. Genau sagen kann man das aber erst, wenn man das Datenblatt des Akkus gesehen hat: Am oberen Ende der Kurve fängt die an wieder steil zu werden, das Recovery sollte im Knick liegen. Der größere Abstand verhindert das 'pumpen' des Ladegerätes, wie du es ja schon beschrieben hast am Ende des Ladevorgangs. Das soll für die Zellen wirklich nicht so gut sein.

Gruß,

Werner

Edit: Welche Akkus sind es eigentlich? Weil so ne Konfig klingt gar nicht schlecht.
bis 3,65V laden schadet nicht im tazzi wird bis 4 v geladen und die halten 100000 km die einstellung must du ausprobieren d beim Balancieren die Spannung hoch gehen kann
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.449
Im harten zyklischen Betrieb kann man die Zellen schon bis 3,6 V laden, das stellt zusammen mit dem Balancing sicher, dass die Zellen alle den gleichen Ladestand haben. Man sollte den Akku nur nicht mit 3,6 V lange herumstehen lassen, also möglichst erst kurz vor der Nutzung laden. Als Fenster würde ich 3,4 V und 3,6 V verwenden.

Normal fallen die Zellen nach dem Abschalten der Ladung auch nicht so schnell wieder in der Spannung zurück, wenn sie tatsächlich so voll wären wie die Spannung andeutet.

Für mich deutet das darauf hin, dass hohe Übergangswiderstände zwischen Ladegerät und Batterie, und zwischen den Zellen vorhanden sind, und/oder der Ladestrom im Verhältnis hoch ist. Es kann sich lohnen die Kontaktflächen alle nochmal zu säubern, mit spezieller Kontaktpaste zu behandeln, und alle Schrauben mit dem richtigen Drehmoment anzuziehen.

Es wäre natürlich besser wenn das Ladegerät beim Erreichen der der Abschaltspannung die Leistung herunter regeln würde, oder dann für das Balancing ein anderes Ladegerät mit geringerer Ladeleistung verwendet würde.

Zuerst musst Du die abweichende Zelle wieder in den Griff bekommen, zur Not in dem Du alle Zellen parallel schaltest und mit mindestens 3,7 V lädst und sie dann einige Tage so stehen lässt. Bitte überprüfe auch die Balanceranschlüsse, damit auch die Zellspannung richtig gemessen wird.
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.449
sobald der lade aus ist sind die eh bei 3,4 v
Nur wenn die Zellen noch nicht ganz voll sind, oder sofort Verbraucher da sind. Ansonsten dauert es schon einige Zeit bis die Ruhespannung auf 3,40 V sinkt.

Aber man will sowieso nicht immer auf 100 % laden, insofern ist es nicht schlecht wenn die Zellen gleich auf 3,40 V sinken.
 

Ernesto

Neues Mitglied
21.11.2020
45
Bad Ragaz
Sali zäma

Habe da einige Fragen?
Wie funktioniert die BMS wo auf jedem Accu zwischen + - eine Elektronische Verbindung ist. Wie ist die Kommunikation zum HF Lader und zur Ladung- und Motorauschaltung wenn Accu < 2.5 V ist. Gibt es eine Möglichkeit das BMS mit dem bestehenden System zu verbinden? wenn nicht, wie kann ich den Warnton am Display ausschalten?
Gruass und Dank für die Infos
Ernesto
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.449
Die Verbindung zwischen +/- einer Zelle dient zum Top-Balancing. Einfach erklärt wird beim Überschreiten einer bestimmten Zellspannung die Verbindung über einen Lastwiderstand hergestellt, und Energie verbraten. Da der Lastwiderstand nur eine feste Maximalleistung kann ist das kein Ersatz für ein Batterie Management System, die beim Unter-/Überschreiten der zulässigen Spannung, Strom, Temperatur, ... die komplette Batterie von Verbrauchern und Ladegerät trennt.

Alternativ dazu gibt es noch aktive Balancer, die auch unterhalb der oberen Grenzspannung einen Ausgleich machen, wenn sich die Zellspannungen zu stark unterscheiden. Diese transferieren Ladung zwischen den Zellen.

Die meisten Top-Balancer und auch BMS haben keine Steuerverbindung zum Lader/Verbrauchern. Das BMS trennt bei Unter-/Überschreiten bestimmter Parameter einfach über ein Trennrelais, Solid-State Relay, oder MosFET die Verbindung. Wenn die Parameter wieder passen, dann wird die Verbindung wieder hergestellt. Es wird eine gewisse Hysterese geben damit die Zahl der Schaltvorgänge begrenzt wird.

Ein BMS sollte man auf jeden Fall beim Laden/Entladen online haben, Balancing kann man auch Offline machen. Schlechtes Balancing der Zellen reduziert nur die verfügbare Energiemenge, d.h. das BMS schaltet früher ab, ab ansonsten ist das nicht so kritisch, wie wenn Spannungsgrenzen unter-/überschritten werden.
 
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feliweb

Neues Mitglied
26.06.2014
34
Moin alle,
sorry, dass ich mich bisher nicht wieder gemeldet habe. Und danke für alle Antworten, da bin ich einigermaßen schlauer drauß geworden :)
Jetzt habe ich die Over-Voltage-Protection bei 3,5 V gelassen,
aber die Over-Voltage-Recovery auf 3,3 V abgesenkt.

Ladekurve habe ich keine, da müsste ich selbst messen, dafür muss ich aber erst die Messgeräte kaufen / programmieren.

@ R.M:
Du hast Recht. Nach dem Laden bei Overvoltage-Protection = 3,5 V sinkt die Spannung relativ schnell auf etwa 3,34 V. Der Wert 3,4 V als Over-Voltage-Recovery war also nicht sinnvoll.
Allerdings hängt das Ganze wohl davon ab, dass ich ziemlich schnell lade, auch bei hohen Spannungen. Ich habe einen Tebechop 1700 zum Laden und den ziemlich hoch geregelt, da ich dachte, ich will ja auch bei hohen Zell-Spannungen schnell laden, und außerdem benutze ich ein BMS. Durch die hohen Ladeströme spielt wohl am Ende des Ladevorgangs der "Innenwiderstand" der Zellen noch eine große Rolle und die Zellspannung fällt sehr schnell nachdem der Ladestrom ausschaltet um etwa Ladestrom*Innenwiderstand wieder ab. Ich könnte das Ladegerät für hohe Spannungen etwas herunterregeln, will das aber eigentlich nicht, da ich ja schnell laden will. Bringt das schnelle Laden bei hohen Zellspannungen andere Nachteile mit sich, außer dass die Zellspannung am Ende des Ladevorgangs abfällt? Schadet das auf irgendeine Weise den Akkus? Ich denke eher nicht, bin aber nicht 100% sicher.

Außerdem habe ich an alle Verbindungskabel an den Zellen Zahnscheiben angebracht (statt Federringe), die fehlten noch (oops) und habe alle Muttern stark angezogen. Jetzt schaltet mein City-EL auch nicht mehr aufgrund von Under-Voltage-Protection (=2,8 V) aus, was davor manchmal bei viel zu vollen Akkus vorkam. Das lag bestimmt an schlechten Kontakten.

Bin zur Zeit insgesamt mit dem Lade- / Balance-Verhalten und Reichweite zufrieden.

Grüße
Felix
 

Ernesto

Neues Mitglied
21.11.2020
45
Bad Ragaz
Sali zäma
Nach meinem Umbau auf BMS mont. auf den Zellen habe ich keine Kontrolle mehr wenn die Ladung abschaltet. Die Accu sind auf 3,85 Volt geladen Gesamt Spannung 54 V aber das BMS ladet pulsierend immer weiter mit 10.5 A am bestehenden Display. Muss ich ein Spannungs Schalter einbauen der bei 54 V aus und bei 52 wider einschaltet.
Gruass
Ernesto
 

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