Selbstbauakkus Li-Ion - besondere Erfahrungen

  • Nehmen wir 50% SOC für alle Zellen an, dann wäre die Linie bei allen Zellen in der Mitte. Die Linie gibt ja die Spannung an, oben 3.4V, unten 2.8V und bei 50% SOC 3.1V (k.A. ob das linear ist, ist auch erstmal egal). Die schwächste Zelle ist ja nur schneller voll bzw. schneller leer, ein fiktives BMS würde dieses "schneller" verhindern indem es eben beim Laden Ladung auf die anderen Zellen "verteilt" bzw. beim entladen die Zelle durch zusammenziehen von Ladung von stärkeren Zellen "stützt".

  • Ja genau. Das ist grundsätzlich so. Und je stärker das der Balancer ist, umso 'besser' macht er das mit. Eben im Idealfall kann der Balancer den Entladestrom komplett ausgleichen für eine Zelle. Dann Gleichen die noch volleren Zellen die schwächere aus. Beim Laden umgekehrt. Da muss die schwächste (mit am wenigsten Kapazität) rechtzeitig gestoppt werden mit dem Laden da die schneller wieder voll ist.


    Aber wie gesagt, ich lade/entlade meine Batterie täglich mit Strömen von bis zu 100 Ampere. Das müsste also ein kräftiger Balancer sein der da die Ladung umherschiebt. Deshalb in der Theorie gut, in der Praxis eher nicht vernünftig lösbar und letztlich auch nicht notwendig. Der Aufwand würde in keinem Verhältnis stehen zu dem etwas mehr Gewinn an Energie aus der Batterie.

    Disclaimer: Alles was ich Schreibe widerspiegelt lediglich meine persönliche Meinung und erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit.

  • @Paul1974


    Hier siehst Du mal so ein Praxisbild was ich gerade kopiert habe. Die Batterie ( Calb180er Zellen 540 Ah / 16S3P / 28kWh) ist zu SOC 97% gefüllt. Die Differenz der einzelnen Zellen liegt gerade mal bei 1 mVolt. Und das bei einem Entladestrom von 28 Ampere. Das heisst hier kämen ja die unterschiedlichen innenwiderstände noch zum Zuge. Das es sich um relativ neue Zellen handelt sind alle Innenwiderstände praktisch gleich 0.18 mOhm. Ich habe alle vermessen. Trotzdem weiss ich, dass eine Zelle (ein 3er Paket) leicht weniger Kapazität hat. Aber wie soll ich hier noch irgendwas ausgleichen? Eben in der Theorie geht das, in der Praxis eher nicht so gut.



    Disclaimer: Alles was ich Schreibe widerspiegelt lediglich meine persönliche Meinung und erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit.

  • Ich glaube dir dass das bei deinem (gut ausbalanciertem) Pack nicht notwendig ist. Vor allem wenn er kurz unter dem Top-Balancing steht. Allerdings gibt es vielleicht auch Situationen wo der Akku (über längere Zeit) gar nicht in die Gelegenheit kommt Top-Balanced zu werden (ich denke da an 50kWh Speicher an 10kWp). Eventuell im Winter wo der Akku nur zwischen 10% und 50% betrieben wird (keine Ahnung ob die Zahlen realistisch sind). Da würde ein Zwischen-Balancing eventuell Sinn machen.


    Das geht natürlich nur wenn der Akku ohne Lade-/Entladestrom ist, hattest du ja auch schon geschrieben.

  • Ich habe mir mal die Chips und ein Board bestellt.

    Mal sehen ob ich überhaupt in der Lage bin mit meinen Hausmitteln diese zu verheiraten. :juggle:

    3 x MultiPlus2

    6 x SmartSolar 150/35

    64 x 280Ah Lifepo4 EVE

    2 x Pana 5kW plus Ochsner IWP

    Ich habe ein MultiPlus 48V5000 über.

  • @mike123


    Ich habs auf einem Testboard gemacht. Wollte ja wissen ob's klappt... :)


    Abgelötet habe ich es mit einem Heissluftentlöter (kleinste Düse) & feine Pinzette bei 350 Grad. Das ging ganz gut. Angelötet mit einem Feinlötkolben und einer Lupe. Hat geklappt... Einfach etwas schnell sein ein beim Löten das man das Teil nicht 'verheizt'. Es ist wirklich extrem klein. Man kann es auch mit entsprechender 'Lötpaste' und Heissluft löten.


    Das ist übrigens der Heissluftentlöter. Absolut empfehlenswertes Gerät auch um sauber Schrumpfschläuche zu schrumpfen Litzen zu verzinnen oder was weiss ich... so was braucht der Hobbybastler immer...


    Wird auch aus Polen geliefert, zoll- & versandkostenfrei.


    https://de.aliexpress.com/item/4000112389232.html


    Disclaimer: Alles was ich Schreibe widerspiegelt lediglich meine persönliche Meinung und erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit.

  • Wenn es mir zu klein wird, landet es hier auf dem Marktplatz. :mrgreen:

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  • @EigenverbrauchUser

    Wir hatten uns mal über diesen Balancer unterhalten.

    https://de.aliexpress.com/item….8148356.3.795d1313PIfuCq


    Leider schaltet der sich laut Einzelzellen Einstellung aber erst bei 3,2V ab.

    Das wollen wir aber nicht, soll ja schon viel früher sein.

    Den habe ich hier schon etwas länger rumliegen und habe mal an den Einstellungen rumgespielt.

    Wenn man die Gesamtspannung herunterstellt, misst er die Eizellzelle geringer.

    Somit sollte er auch früher abschalten.


    Test läuft, mal sehen ob es geht.


    Hat ja kein Einfluss auf seine Funktion.

    Ist dann nur die Frage, wann und ob er sich wieder einschaltet.

    ;)

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    Ich habe ein MultiPlus 48V5000 über.

  • Okay,

    Balancer will nicht einschlafen.

    Er macht jetzt allerdings auch nichts, weil alle Zellen gleich auf sind.

    Mal morgen Früh sehen. :juggle:

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  • Das hier müssen wir leider ausdiskutieren :)

    2. Ungleiche Innenwiderstände der Zellen führen zwangsläufig zu unbalancierten Zellen. Da führt kein Weg vorbei.

    Einfach gesagt, in die Zelle werden nicht Ah gespeichert, sondern Wh (Energie). Wenn wir uns das Ersatzschaltbild einer Zelle anschauen, dann sehen wir, dass eine Zelle aus der eff. Zelle und dem innenwiderstand in Serie besteht (stark vereinfacht).

    Ich habe selbst einen Haufen Akku-Packs mit unterschiedlichen Innenwiderständen.

    Diese Unterschiede wirken sich jedoch nicht merkbar aus was die tatsächliche Imbalance betrifft - bei Vollladung (und kein Strom fließt mehr).

    Es wirkt sich allerdings sehr wohl aus, was die (ich nenne es mal) scheinbare Imbalance während des Ladens (es fließt Strom) betrifft. Und hier haben wir die bekannte Problematik (falsches Balancing), wenn man die Balancer Einstellungen nicht richtig setzt oder mit zu hohem Strom (gegen Ladeschluß) reinballert. Zu dieser Thematik später...


    Dein Ersatzschaltbild ist super und aus meiner Sicht korrekt, ich erkläre mit Formeln:

    V = Voc + Vir (Spannung der Zelle + Spannungsanstieg/-abfall durch Innenwiderstand)

    Es handelt sich um eine serielle Verschaltung von Zelle+Innenwiderstand.

    Bei serieller Verschaltung geht derselbe Strom durch alles durch.


    Beim Laden wird somit an Leistung benötigt: P = U*I

    Eingesetzt: P = (Uoc+Uir)*I

    Aufgelöst: P = Uoc*I + Uir*I

    Davon geht tatsächlich in die Zelle: P = Uoc*I

    Davon wird verheizt: P = Uir*I


    In Worten: der Innenwiderstand wirkt sich beim Laden insofern aus, dass die Spannung mehr ansteigt, der Anstieg wird in Wärme durch den Innenwiderstand verheizt (P = Uir*I). Im Akku landet dennoch der Strom bzw. die Leistung P = Uoc*I.

    Deshalb landet trotz Innenwiderstand dennoch die Energie im Akku und führt nicht direkt zur Imbalance.


    Beim Entladen ähnlich, durch den Innenwiderstand wird etwas verheizt, diesmal ist es der Spannungsabfall durch den Innenwiderstand multipliziert mit dem durchfließenden Strom.


    Ich kann nicht ausschließen, dass als Folge der Erwärmung durch den Innenwiderstand die Zelle an Energie verliert, konnte es jedoch bei mir noch nicht feststellen. Gerade nicht weil sich bei typischer PV-Anwendung und durch die relativ geringen Ströme trotz Innenwiderstand nicht viel erwärmt. Hab aber auch Zellen hier, die sich "bauartbedingt" erwärmen. Manche nur beim Laden, manche nur beim Entladen. Trotz geringem Innenwiderstand. Kommt wohl auf die Chemie an...


    Was aus meinen Beobachtungen jedenfalls tatsächliche Imbalance verursacht, ist:

    - sich selbst entladende Zellen alias "heater cells"

    - Zellen die gerade an Kapazität verlieren = altern / degradieren


    Zur scheinbaren Imbalance während des Ladens und Entladens schreib ich was im nächsten Beitrag...


    Anmerkung zu den "heater-cells": Wie oben erwähnt, manche Bauarten erwärmen sich. Wärme = verlorene Energie. Nicht schlimm, wenn man ein Akku-Pack genau aus solchen Zellen baut. Eine schlechte Idee wäre es, solche Zellen mit anderen im seriellen Verbund zu mischen.

    Überhaupt würde ich aus diesem Grund wenn möglich niemals unterschiedliche Bauarten bei serieller Verschaltung mischen...