WINSTON/THUNDERSKY Lifepo 200Ah 24V Balancer BMS Ja/Nein?

  • Zitat von Tommmi

    Die Lifepo Chemie steht über 70% bei gleicher Spannung und fällt dann rapide ab und ist leer. Wie willst das also machen?
    ..


    na, die Spannung der Zellen sinkt konstant. das konnte ich selbst beobachten. Also würde gehen, aus meiner Sicht

    7kWp PV..2X PIP4048MS..45kWh LFP..i3

  • Zitat von photoenchen4me

    Das ist wohl genau so gewollt :wink: - ich mein, den Anschein zu erwecken, dass hier auf Einzel-Zellen-Basis überwacht werden würde. Was ja keineswegs der Fall ist.
    Reine Augenauswischerei.



    )))))))
    Nicht schlecht!!!!

    7kWp PV..2X PIP4048MS..45kWh LFP..i3

  • Zitat von Kurtow187

    Nein kann er nicht.
    ........Ladeschlusspannung: 15 x 3,45 Volt = 51,75 V......
    .....
    Ich hoffe ich konnte das eingermassen verständlich darstellen.


    Grüße Kurtow187



    Absolut! Vielen Dank für die Mühe :danke:

    7kWp PV..2X PIP4048MS..45kWh LFP..i3

  • Zitat von SvenSa


    na, die Spannung der Zellen sinkt konstant. das konnte ich selbst beobachten. Also würde gehen, aus meiner Sicht


    Die Problematik einer zuverlässigen SOC Erfassung insbesondere bei LiFePO ist zweigeteilt.


    - einerseits ist die Lade-/ Entladekurve in weiten Teilen sehr sehr flach, was eine besonders hohe Auflösung erfordert,
    - andererseits kann die Ruhespannung - und nur auf diese käme es an - im extrem unvorhersehbaren Solarbetrieb praktisch zu keinem Zeitpunkt wirklich und direkt gemessen werden, da diese sich erst nach einer längeren Pause ohne jede Strombelastung einstellt.


    Aus diesem Grund erfordert es schon eine sehr sehr clevere Mischung aus Coloumb-Zählung und Spannungserfassung um dauerhaft den SOC einigermassen zuverlässig und ausreichend genau ausgeben zu können.


    Mit dem MAX15077 verspricht Maxim Integrated diesen Spagat bewältigt zu haben. Nur, obs dann wirklich so ist, muss sich erst noch bewahrheiten.

    LiFePO ist anders.

  • Zitat von photoenchen4me


    .......
    - einerseits ist die Lade-/ Entladekurve in weiten Teilen sehr sehr flach, was eine besonders hohe Auflösung erfordert,


    ja, stimme ich zu/verstehe


    Zitat von photoenchen4me


    ......- andererseits kann die Ruhespannung - und nur auf diese käme es an - im extrem unvorhersehbaren Solarbetrieb praktisch zu keinem Zeitpunkt wirklich und direkt gemessen werden, da diese sich erst nach einer längeren Pause ohne jede Strombelastung einstellt.


    ebenso!
    :danke:


    Zitat von photoenchen4me


    Mit dem MAX15077 verspricht Maxim Integrated diesen Spagat bewältigt zu haben. Nur, obs dann wirklich so ist, muss sich erst noch bewahrheiten.


    Du bist am Testen?

    7kWp PV..2X PIP4048MS..45kWh LFP..i3

  • [quote='Tommmi']Die Lifepo Chemie steht über 70% bei gleicher Spannung und fällt dann rapide ab und ist leer. [quote]


    Das ist schlicht falsch. Das trifft vielleicht zu wenn man bei einer Einzelzelle mit einem Voltmeter mit nur einer Nachkommastelle arbeitet. Wenn man aber ein 24V oder gar 48V System hat und auf 1/1000 genau misst, hat man einen messbaren Unterschied, wenn man die Leerlaufspannung betrachtet. Dies zeigen auch diese Messungen.


    Wo Du recht hast ist dass man keine % genaue SOC Berechnung machen kann, aber man kann den Zustand in mehreren Stufen anzeigen.


    Aber eine SOC-Berechnung im Laufenden Betrieb aus der Spannung macht sowieso wenig sind, egal ob LiFePO4 oder Blei. Die Spannung hängt von der Belastung und dem aktuellen Innenwiderstand ab. Da sich der Innenwiderstand durch verschiedene Einflüsse ändert ist das Ergebnis einer Berechnung sehr ungenau. Deshalb verwendet man in Batteriecomputern AH-Zähler, die noch durch verschiedene Parameter wie Peukert, Ladeeffizienz usw. parametrisiert sind. Eine hinreichende Genauigkeit wird dadurch erzielt dass die Zähler immer wieder bei voll geladener Batterie auf 100 % zurückgesetzt werden, und sonst nur die Ah zählen. Selbst da gibt es zwischen Modellen noch Unterschiede. Trotzdem ist dies momentan die einzige Methode mit der man einen einigermaßen genauen SOC für die Batterie erhält.


    Bezüglich einem optimalen BMS und Balancing gehen mir selbst die Vorschläge von photoenchen4me nicht weit genug, denn diese berücksichtigen nicht alle bekannten Erkenntnisse zu den Einflussfaktoren auf die Lebensdauer der LiFePO4 und anderen Li-Varianten..


    Bei Li ist bei zyklischer Nutzung die Verwendung einer Entladedtiefe von weniger als 100 % nur die halbe Miete um die Lebensdauer zu maximieren. Im Gegensatz zu Blei altert Li weit schneller wenn man die Zellen immer auf 100 % voll lädt. Die Lebensdauer von Zellen in durchgesetzten Wh ist um Faktor von 3-5 höher wenn man die Zellen z.B. nur in einem Fenster von 20-80 % SOC nutzt, statt z.B. 20 % - 100 %. Ich kann hier nur wieder auf die Untersuchung von Jens Groot verweisen.




    Deshalb ist passives Balancing bei jedem Ladevorgang langfristig schädlich. Wichtig ist also nicht die Verwendung einer geringen Entladetiefe, sondern der überwiegende Betrieb des Speichers in einem bestimmten SOC-Fenster. Diese Erkenntnis nutzt z.B. auch Tesla um aus Zellen die nur etwa 400 Vollzyklen schaffen, rund 1200 - 1500 Vollzyklen zu holen, damit man mit den Fahrzeugen auch 500.000 km fahren kann.


    Der zweite wichtige Einflussfaktor ist die kalendarische Lebensdauer. Dies ist stark durch die Länge der Zeit bei einem bestimmten Ladestand und der Temperatur beeinflusst. Auch hierzu gibt es mittlerweile einer Untersuchung.




    Wenn also eine LiFePO4 Zelle bei 25° C 9 Monate lang mit einem SOC von mehr als 70 %
    gehalten wird, dann verliert die Zelle alleine durch die kalendarische Alterung schon mehr als 5 % ihrer Kapazität. Ich kann also nur alle warnen die ihren Speicher immer auf 100 % aufladen und dann nur mit geringer Entladetiefe betreiben. Wie man aber sieht sind andere Zelltypen noch schlechter dran als LiFePO4.


    Nach diesen Erkenntnissen ist für mich ein Betrieb von LiFePO4 eines SOC von etwa 20-70 % optimal. Natürlich darf es auch vereinzelt auch mal Ladungen bis 100 % geben. Aber ein dauerhafter Betrieb bis 100 % und ein längeres stehen des Speichers mit mehr als 70 % ist unter allen Umständen zu vermeiden.


    Was bedeutet das jetzt für das BMS und das Balancing:
    - Das BMS soll einen Grundschutz über die definierte untere und oberer Spannungsgrenzen für die Einzelzellen bieten.
    - Das BMS soll Ladung/Entladung über ein vorgegebenes SOC-Fenster steuern.
    - Der SOC soll über Ah Zählung ermittelt werden.
    - In einem einstellbaren Zeitabstand soll eine 100 % Ladung zur Rekalibrierung gemacht werden.
    - Es soll actives Balancing mit Ladestromreduzierung bei erreichen einer bestimmt Zellspannung erfolgen.
    - Das BMS soll die Temperatur der Einzelzellen überwachen.
    - Optional: Aufzeichnung aller Parameter
    - Optional: Zugriff über Bluetooth und WLAN
    - Optional: Steuerung und Daten über CAN, RS485, ...


    Für mich ist das BMS Teil des des Speichers. Wenn man mehrere Ladequellen hat macht es keinen Sinn dass alle die Ladequellen so ein BMS implementieren. Im einfachsten Fall braucht man keine besonderen Ladegeräte, außer dass diese eine ausreichend hohe Spannung liefern. Das BMS regelt den Strom. Bei der Luxuslösung kann das BMS Ladequellen, aber auch Lasten über Bussysteme steuern.


    Ich habe eine stark vereinfachte Variante bei meinem Speicher laufen:
    - Grundschutz über Single-Board-BMS.
    - SOC-Fenster über Batteriecomputer mit oberer SOC-Grenze und manueller unterer SOC-Grenze.
    - Aktives Balancing.
    - Jährliche manuelle 100 % Ladung mit zusätzlichem passivem Balancing über Single-Board-BMS.

  • Zitat von egn





    Ehrlich gesagt erschliesst sich mir die Aussagekraft dieses Diagramms nicht wirklich (und eigentlich dachte ich, dass ich darin nicht ganz unbeleckt bin) :wink:
    Kannst du den Gedankengang dahinter eventuell etwas besser/ leichtverständlich aufdröseln oder den Link zu Studie zur Verfügung stellen?



    Zitat von egn


    Diese Erkenntnis nutzt z.B. auch Tesla um aus Zellen die nur etwa 400 Vollzyklen schaffen, rund 1200 - 1500 Vollzyklen zu holen, damit man mit den Fahrzeugen auch 500.000 km fahren kann.



    Sorry, aber non-LiFePO Li-xxx ist eine völlig andere Baustelle, da dort die Spannung mit dem SOC einerseits eng verknüpft ist und andererseits die Ladeendspannung bei chemisch weit aggressiveren Levels liegt. Dort machen "schonende Flachzyklen" und "100% SOC Vermeidung" Sinn.


    Bei Solar LiFePO kann ich das - auf eine realistisch/ sinnvolle Lebensdauer (+10 Jahre) und Zyklenzahl (ca 2.000 Zyklen) bezogen - nicht wirklich erkennen.




    Da bin ich voll bei dir.
    Hoffen wir, dass es in absehbarer Zeit entweder Lader/ Akku-Systeme gibt welche das können oder ein Schnittstellenstandard sich etabliert, welcher dies ermöglicht.


    Zusätzlich würd ich mir noch Eingriffsmöglichkeiten auf die jeweilige Hysterese wünschen.


    Zitat von egn


    Im einfachsten Fall braucht man keine besonderen Ladegeräte, außer dass diese eine ausreichend hohe Spannung liefern. Das BMS regelt den Strom. Bei der Luxuslösung kann das BMS Ladequellen, aber auch Lasten über Bussysteme steuern.


    Das müsste mMn eigentlich heissen:
    "Man braucht Ladegeräte welche sich nach Spannung und Strom regeln lassen"
    ("kleine" bzw lokale Regel-Schleifen sind immer zu bevorzugen !!!)


    Sonst bräuchts die Ladegeräte ja gar nicht mehr und wir landen bei proprietären all in one Systemen, welche in ihrer Wirkungsweise völlig undurchschaubar und unüberprüfbar sind (siehe div derartige Ansätze).
    :wink:

    LiFePO ist anders.