Warnung vor China aktiv BMS

[Sven Salbach]

In diesem Video wird meine Warnung sehr schön erklärt und dokumentiert, weshalb ich immer darauf herumreite, das die erst ab frühestens 3,4V arbeiten dürfen, sogar eher noch etwas später

 

[Emil]

Dass es Balancer gibt die ohne irgendwelche Begrenzung dauerhaft arbeiten die Zellen im flachen Bereich außer Balance bringen wurde doch nie bestritten. Die Frage ist doch ob das im jeweiligen Anwendungsfeld relevant ist, ist eine andere Sache.

Bei Elektrofahrzeugen mit sehr hohen Lade-/Endladeströmen von 1C und Ladung bis 3,60 V/Zelle spielt es eine Rolle, da eine verursachte Inbalance weder beim Laden über 3,4 V noch beim Entladen unter 3,1 V durch die Balancer nicht so schnell wieder ausgleichen, und damit die Abschaltung auslösen kann.

Bei typischen Heimspeicher mit Strömen von meist 0,1C und weniger, hat so ein Balancer dagegen genügend Zeit die Spannungen anzugleichen, und ermöglicht es so die volle Kapazität aller Zellen zu nutzen, auch wenn sie vielleicht leichte Kapazitätsunterschiede haben. Aber bei solchen Speichern nutzt man zur Maximierung der Lebensdauer sowieso nur 10-90 % oder gar 20-80 %. Man lädt die Zellen also nur bis etwa 3,4 V, denn bei so kleinen Strömen werden die Zellen auch mit 3,40 V nahezu voll. Bis 3,40 V bleiben gute Zellen so nahe beieinander, dass kaum Balancing stattfindet. Wenn dann eine Zelle ihren Kopf herausstreckt wird das dann ausgeglichen, und die Zellen wieder angeglichen, wenn es lange genug dauert.

Aber eigentlich ist ein solcher Fall nur ein Symptom für eine ungleiche Zellqualität und/oder schlechte Qualität des Aufbaus. Insbesondere unterschiedlich hohe Übergangswiderstände bei den Verbindern. Wenn dann ein hoher Strom fließt führen die unterschiedlichen Spannungsfälle dazu, dass diese Balancer in Aktion treten, obwohl es nicht nötig wäre. Wenn also eine starke Inbalance auftritt sollte man dem Problem auf den Grund gehen und nicht die Schuld beim Balancer suchen. Dieser lindert nur die Probleme durch ungleiche Spannung unter Last.

Natürlich kann man die Inbalance durch einen Balancer vermeiden, in dem man ihn nur oberhalb 3,4 V nutzt, aber das macht halt nur Top Balancing und man hat damit nur die Kapazität der schwächsten Zelle zur Verfügung, während so ein aktiver Balancer sowohl Top- als auch Bottom-Balancing kann, und damit die volle Kapazität aller Zellen genutzt werden kann, wenn diese leicht unterschiedlich ist.

Das Problem lässt sich auch dadurch vermeiden, oder zumindest abmildern, dass der Balancer erst am einer gewissen Spannungsdifferenz arbeitet. Dadurch tritt er in der Regel im flachen Bereich gar nicht in Aktion. Mittlerweile kann man so was bei manchen Balancern oder BMS mit aktiven Balancern programmieren.

 

[Sven Salbach]

"halt nur Top Balancing und man hat damit nur die Kapazität der schwächsten Zelle zur Verfügung"
Das ist aber grundsätzlich so;-)
Egal wie und womit man balanciert.
Bei eine 100Ah Zelle nur 80Ah hat, hast du so oder so nur 80Ah im ganzen Pack nutzbar, egal ob Top, Bottom(Rate ich dringend von ab) oder dauerhaft
Und Zellunterschiede hast du auch, immer.
Und wenn es nur eine Frage der Zeit ist, wird es irgendwann dennoch da sein.
Wenn Du ein Gerät nur 2 Jahre benutzt und dann verkaufst, betrifft es einen natürlich nicht, aber sonst wird es immer Unterschiede geben

 

[Emil]

"halt nur Top Balancing und man hat damit nur die Kapazität der schwächsten Zelle zur Verfügung"
Das ist aber grundsätzlich so;-)

Nein, das ist bei ständigem aktivem Balancing eben nicht so!

Beispiel:
Du hast eine Zelle mit 100 Ah und eine mit 80 Ah in Reihe geschaltet.

Bei reinem Top-Balancing werden beide Zellen bis oben hin voll geladen. Beim Entladen kannst Du dann maximal 80 Ah der schwachen Zelle nutzen, die Andere enthält immer noch 20 Ah, d.h man kann nur 2x 80 Ah = 160 Ah nutzen.

Beim Bottom-Balancing wird die 100 Ah Zelle nur mit maximal 80 Ah aufgeladen und man kann wiederum nur 2x 80 Ah = 160 Ah nutzen.

Beim ständig aktivem Balancing werden beide Zellen auf die volle Kapazität aufgeladen. Die schwächere Batterie wird über den Balancer durch die stärkere Batterie gestützt. Beim Entladen ist das Gleiche. Die stärkere Batterie stützt über den Balancer die Schwächere und man kann insgesamt 180 Ah abzüglich der Verluste im Balancer nutzen.

Natürlich geht das nicht beim Hochstromladen und -entladen, da der Balancer dann nicht stark genug sein wird. Aber bei Solarspeicher lassen sich so zumindest kleinere Unterschiede ausgleichen, ohne dass sie weiter auffallen. Alle Zellen werden immer nahezu gleiche Spannungen sowohl am oberen, als auch am unteren Ende haben und jeweils die volle Kapazität genutzt.

Noch besser wäre bei größeren Batteriesystemen ein BMS das die Zellen dynamisch rekonfiguriert.

 

[Sven Salbach]

Ich sehe schon du willst von deinem Aktiven nicht abrücken.
Ich werde dich da nicht überzeugen wollen, aber ich sage nur, das es nichts bringt, egal ob Solar oder Emobil
Beim Bottom Balancing kannst du den Satz verwenden "ÜBER 3,1V ist kein vernünftiges Balancing mehr möglich"
Bzw "Über 3,1 und UNTER 3,4V ist kein Aktives Balancing sinnvol möglich.
Und das bestätigt er im Video ja auch noch mal

"Noch besser wäre bei größeren Batteriesystemen ein BMS das die Zellen dynamisch rekonfiguriert."

Bitte nicht
Das ist alles für Kleinkram geeignet, aber nicht mal für Solar.
Dynamsich konfiguriert ist theoretisch vielleicht witzig, aber praktisch keine Option.
Theoretisch gibt es ganz viele Möglichkeiten wie es alles super wäre.
Wenn das nur alles sinnvoll umsetzbar wäre, wären NIMH Akkus in E Autos damals auch erfolgreicher gewesen.

 

[Zeuglzipfi]

Ich hänge mich jetzt mal hier mit an diesen Thread dran, weil er am besten zu meinen Fragen passt.
Kann mir jemand sagen, wie die 4-Poligen Stecker männlich/weiblich heißen, die hier verwendet werden (siehe Bild)?
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Dann möchte ich mich bedanken für die großartige, ich möchte schon sagen, Forschungsarbeit, die Ihr hier betreibt, bei den grottenschlechten Dokumentationen zu den Produkten. Und das bringt mich zur zweiten Frage, bei der ich mir wenig Hoffnung mache:
Hat schon jemand zu dem abgebildeten BMS eine halbwegs verständliche Dokumentation gefunden? Für Hinweise bin ich wie immer sehr dankbar!

Zu diesem Balancer kann ich als Zwischenstand vermelden, dass die Zellen nach wie vor schön gleichmässig geladen/entladen werden und ich nicht erkennen kann, dass einzelne Zellen davonlaufen. Allerdings muss ich immer noch beklagen, dass ich nach wie vor keine Dokumentation habe, die Aufschluss darüber gibt, wie der angezeigte SOC-Wert erzeugt wird.