als der Akku neu war, hatten alle Zellen gemessene 3,80V. Nach nun 6 Jahren und ca. 700 Ladezyklen sind die Zellen immer noch rel. gut in Balance, siehe Excel-Diagramm. Ich errechne eine Abweichung von 0,013V.
Um den Akku zu schonen, nutze ich stets ein 80/20 Fenster, was dem Akku offensichtlich nicht geschadet hat. Allerdings hätte ich nach den Jahren und den vielen Zyklen eine deutlich höhere Abweichung erwartet.
Eine Balancerschaltung konnte ich im Akku nicht finden. Selbst wenn eine verbaut wäre, würde selbige nie aktiv werden, da der Akku nie den Ladezustand "Voll" erreicht.
Mich würde mal interessieren, wie sich andere Pedelec-Akkus bzgl. Drift verhalten.
Hans
PS: Verbaut sind Markenzellen von LG (INR18650M26) in 13s4p Konfiguration. Laut Datenblatt ist die Zelle prädestiniert für die Anwendung in Scootern und E-Bikes.
Selbst wenn eine verbaut wäre, würde selbige nie aktiv werden, da der
Akku nie den Ladezustand "Voll" erreicht
Ein Balancer kann auch vorher schon aktiv werden, wird nur normalerweise erst in der Nähe des Ladeschluss gemacht. Wenn der Laderegler weiß dass nur bis 80% geladen werden soll kann er auch bei 80% balancen...
Du kannst mit einem Balancer bei jedem Spannungslevel angleichen. Welcher Punkt da der beste ist, darüber streiten sich die Geister. Tatsache ist, wenn man das Balancing an einem Extremwert (z.B. voll) ausrichtet, hat man am anderen (z.B. leer) die höchsten Abweichungen.
Wenn der Laderegler weiß dass
nur bis 80% geladen werden soll kann er auch bei 80% balancen...
Einen solchen Akku könnte man dann nicht über 80% laden. Das mitgelieferte Ladegerät läd bis 54,6V und schaltet bei einem Ladestrom von 250mA ab. Zudem arbeiten alle mir bekannten "One Zell LiIon-Balance IC's" (z.B. HY2213) um 4,2V. Wie bereits im Eingangspost beschrieben, finden sich keine solchen Bauteile auf der Platine. Auch keine Bauteile, die Leistung aufnehmen könnten.
Eben nochmal das Datenblatt der Zellen studiert. Ich finde unter "Fast Charge / discharge condition" den Hinweis: "Cells are to rest 30 minutes after charge and 30 minutes after discharge". Macht das jemand?
Du kannst mit einem Balancer bei jedem Spannungslevel angleichen.
Solch ein Balancer müsste dann aber aufhören, wenn die Spannungsgleichheit zwischen den Zellen hergestellt ist. Bzw. gar nicht erst mit Balancieren anfangen, wenn Gleichheit besteht.
Die Frage ist, ob solch eine Schaltungen in einem Pedelec-Akku verbaut ist, oder ob man nur gute bzw. identische Zellen erwischt hat. Allerdings sind 6 Jahre und 700 Zyklen schon eine Ansage, zumal der Akku an Steigungen satt belastet wird.
Selbst wenn die Zellen irgendwann auseinander laufen, kann man nicht mit Sicherheit sagen, dass keine solche Schaltung verbaut ist. Denn die Drift kann auch ein Maß erreichen, die eine solche Schaltung nicht mehr ausgleichen kann.
Solch ein Balancer müsste dann aber aufhören, wenn die
Spannungsgleichheit zwischen den Zellen hergestellt ist. Bzw. gar
nicht erst mit Balancieren anfangen, wenn Gleichheit besteht.
Absolut korrekt, das erfordert eine minimale Balancing-Strategie, die allerdings kein großes Problem darstellen sollte. Heute ist sowieso fast überall ein kleiner ARM-Controller drin, der sich mit sowas eher langweilt.
Es gibt ja auch viele passive Balancer, die allein mit dem BMS-IC arbeiten. Viele dieser ICs können einen Balancing-Strom von 5mA oder so aufnehmen, damit kann man entweder eine externe Schaltung steuern und mit mehr Strom arbeiten, man kann diese paar mA aber auch direkt nutzen. 5mA x 24 Stunden sind auch 120mAh, die man an einem Tag ausgleichen kann.
Um den Akku zu schonen, nutze ich stets ein 80/20 Fenster, was dem Akku
offensichtlich nicht geschadet hat. Allerdings hätte ich nach den Jahren
und den vielen Zyklen eine deutlich höhere Abweichung erwartet.
Sind die Zellen genauso angeordnet wie in deiner Exceltabelle?
Eben nochmal das Datenblatt der Zellen studiert. Ich finde unter "Fast
Charge / discharge condition" den Hinweis: "Cells are to rest 30 minutes
after charge and 30 minutes after discharge". Macht das jemand?
Ja, wenn ich die Kapazität von Akkus messe. Die entsprechende Norm verlangt eine Stunde Pause.
Es gibt ja auch viele passive Balancer, die allein mit dem BMS-IC
arbeiten. Viele dieser ICs können einen Balancing-Strom von 5mA oder so
aufnehmen, damit kann man entweder eine externe Schaltung steuern und
mit mehr Strom arbeiten, man kann diese paar mA aber auch direkt nutzen.
5mA x 24 Stunden sind auch 120mAh, die man an einem Tag ausgleichen
kann.
Eine Zellebene hat hier über 10Ah. Wenn eine der 13 Zellebenen zu wenig Spannung hat, müssen alle 12 anderen Zellebenen entladen werden. Das kann dauern, wenn man nur mit 5mA arbeiten kann. Müsste ich sowas designen, würde ich Bauteile spendieren, die Leistung aufnehmen können. Solche finden sich aber nicht auf dem BMS-Board.
Einerseits kann ich nicht glauben, dass man derart identische Zellen produzieren kann, die nach der beschriebenen Nutzung immer noch synchron arbeiten. Andererseits sehe ich nichts, was nach Balancer aussieht. Wird man mal wieder nicht klären können, da 100% Blackbox.
Dann bekommt man u.U. einen neuen Akku verkauft, obwohl der alte noch genügend Kapazität hätte. So hatte ich das mal bei einem total debalancierten Notebook-Akku erlebt. Der Pedelec-Akku hat schon deutlich Kapazität eingebüßt, das hat aber hier nichts mit debalancierten Zellebenen zu tun. Gut zu wissen, wie ich finde.
Einerseits kann ich nicht glauben, dass man derart identische Zellen
produzieren kann, die nach der beschriebenen Nutzung immer noch synchron
arbeiten.
Eine Zellebene hat hier über 10Ah. Wenn eine der 13 Zellebenen
zu wenig Spannung hat, müssen alle 12 anderen Zellebenen entladen
werden. Das kann dauern, wenn man nur mit 5mA arbeiten kann.
Natürlich, aber man hat doch Zeit. Und wenn wirklich so viel weg-balanciert werden muss, dann sind die Zellen sowieso schon kurz vor dem Ende und haben eine stark unterschiedliche Kapazität entwickelt - oder eine Zelle ist defekt, dann kann man das Pack bald auseinanderrupfen weil die defekte Zelle die gesamte Gruppe ziemlich schnell auf nahe 0V entlädt.
Dann bekommt man u.U. einen neuen Akku verkauft, obwohl der alte noch
genügend Kapazität hätte.
Andere Leute verbringen Stunden damit, ihre Akkus zu pflegen. Wenn man daran Spaß hat OK, ansonsten sollte man mal eine Kosten/Nutzen Rechnung machen. Eine Stunde Freizeit würde ich mit 15€ Wert ansetzen - selbst wenn man in der Zeit nur meditiert (oder chillt).
Andere Leute verbringen Stunden damit, ihre Akkus zu pflegen.
Was willst du da stundenlang pflegen? Das einzige, was man machen kann, ist aufschrauben und die Spannungen der einzelnen Zellebenen messen und notieren. Das Ganze werde ich nach 12 Monaten wiederholen. Es ist mein erster Pedelec-Akku und mich interessiert, wie und woran dieses "Verschleißteil" krepieren wird. Denn der Elektrokram soll ja die Zukunft der Mobilität werden.
Ich hatte jetzt deutlich debalancierte Zellebenen erwartet, dem ist aber nicht so. Es hat sich nur der Ri gefühlt verdoppelt und ca. 30% der Kapazität sind weg. Sonst ist da nichts.
Bin gestern knapp 20km mit dem Bike gefahren und habe nach 2 Stunden ruhen nochmal die Spannungen gemessen. Die Abweichung hat sich halbiert, obwohl man überall lesen kann, dass die Drift am Ende der Entladung erst richtig zulegt. Habe das Diagramm mal um die zweite Messung ergänzt.
Also ich verstehe es nicht, bei meinen originalen Notebook-Akkus (Lenovo) waren immer die Zellen stark debalanciert. Bei einem Akku war die Restkapazität nur noch einstellig, in Wirklichkeit hatte der Akku noch weit über 60%.
Der Vollständigkeit halber noch das Diagramm mit 80% Ladezustand.
Bei dem Akku ist es genau anders herum. Je voller, je mehr Drift.
Mal sehen, wie sich das mit den Jahren entwickelt.
Eine Stunde Freizeit würde ich mit 15€ Wert ansetzen - selbst wenn man
in der Zeit nur meditiert (oder chillt).
Du bist aber billig zu haben. Wenn man mich vor die Wahl stellt "jetzt ne Stunde Freizeit, oder ne Stunde wo dir andere sagen was du machen sollst, dafür gibs Betrag X".
Das X müsste schon deutlich über 15€ liegen, damit ich mich gegen Freizeit entscheiden würde.
Oder wie kommst du überhaupt auf die 15? Und wie definierst du "Wert".
Will man wissen, wie weit die Alterung des Akkus fortgeschritten ist,
sollte man besser die Einzelspannungen unter Last messen.
Gute Idee, Ergebnis oben. Die Gesamtspannung (rote Kurve) ist die Addition der 13 Einzelspannungen in EXCEL. Diese 14A Lastspitze werde ich ab jetzt jedes Jahr zum Saisonstart wiederholen.
Trotzdem sind mir die Werte alle zu gut. Wenn ich es nicht selber gemessen hätte, würde ich es nicht glauben. Denn meine bisherigen Erfahrungen mit Lithium-Akkus bzgl. Langzeitstabilität sind eher schlecht. Zumal es sich um ein absolutes Billig-Bike aus dem Supermarkt handelt.
Ich könnte mir aber auch vorstellen, dass der Balancer immer mal wieder
kurz eingreift und die Zellen angleicht.
Du hast gelesen, dass ich den Akku entgegen den Anweisungen des Herstellers (Foto) ausschließlich in einem 80/20 Fenster nutze?
Der Akku verliert auch bei Lagerung so wenig Energie, dass man ihn auch mit 60% Ladezustand ohne weiteres 2 Jahre im Keller stehen lassen kann. Alle 3 Monate auf 100% laden heißt bei dem Akku nichts anderes, als ihn vorsätzlich kaputt zu laden.
Dass ein Balancer kurz eingreift passt auch nicht, denn dann müsste man auf der Platine Bauteile sehen, die Leistung aufnehmen können. Dem ist nicht so.
Ich stehe echt vor einem Rätsel. Ein Nachbar hat seinen Marken Akku nach jeder Fahrt auf 100% geladen. Man will schließlich sofort durchstarten können, wenn die Sonne raus kommt, oder die Kumpels zur gemeinsamen Ausfahrt einladen. Im 3. Jahr war dann der Akku so schwach, dass er nicht mehr vernünftig nutzbar war. Der Nachbar hatte ein Marken-Pedelec für ziemlich genau den 3-fachen Preis wie mein Billig-Bike aus dem Supermarkt.
Extrem ärgerlich, dass keinerlei Informationen zum Zellbalancing veröffentlicht sind. Es existiert nicht mal die Informationen, ob eine solche Funktion überhaupt im Akku verbaut ist. Offensichtlich ganz großes Geheimnis.
Extrem ärgerlich, dass keinerlei Informationen zum Zellbalancing
veröffentlicht sind. Es existiert nicht mal die Informationen, ob eine
solche Funktion überhaupt im Akku verbaut ist.
Das Thema Balancing wird, und die Aussage meine ich ernst, völlig überbewertet!
Nicht umsonst äußerte ich zuerst die Vermutung, dass Du wahrschenlich sehr gut selektierte Zellen in deinem Pack hast.
Du hast gelesen, dass ich den Akku entgegen den Anweisungen des
Herstellers (Foto) ausschließlich in einem 80/20 Fenster nutze?
Habe ich erfasst und weis auch, dass das die Lebensdauer der Zellen sehr positiv beeinflusst.
Sollte die dennoch gute Balancierung der Zellen nicht ausschließlich durch sehr gute Selektion zustande gekommen sein muss da während der Arbeit ein balancieren vorhanden sein.
OK, das "während der Arbeit" hatte ich da nur gedacht und nicht geschrieben.
Das muss jedoch nicht heißen , dass man so einen Pack nicht trotzdem 2 Jahre oder länger liegen lassen kann.
würde ich Bauteile spendieren, die Leistung aufnehmen können.
Ich würde Bauteile spendieren, die diese Leistung in Ladestrom für die anderen Zellen wandelt, statt diese zu verheizen. (Wird sicher bei einigen Konzepten so gemacht, oder?)
Ein Balancer kann auch vorher schon aktiv werden, wird nur normalerweise
erst in der Nähe des Ladeschluss gemacht. Wenn der Laderegler weiß dass
nur bis 80% geladen werden soll kann er auch bei 80% balancen...
Weiß er aber nicht, denn der Akku wird mit dem mitgelieferten Ladegerät exakt auf 100% geladen. Die Ladung wird erst bei einem Ladestrom von 200mA beendet, also 50mA pro Zelle. Diese Methode fällt also aus.
Ich würde Bauteile spendieren, die diese Leistung in Ladestrom für die
anderen Zellen wandelt, statt diese zu verheizen.
Macht m.W. niemand. Dann müsste man eine Menge Spulen auf der Platine sehen. Die Methode fällt also auch aus.
Bleibt nur noch der "perfekt selektierte Akku", das wiederum kann ich nicht glauben. Erstens weil Billig-Bike und zweitens sind ca. 700 Ladezyklen in 6 Jahren eine anständige Hausnummer.
Gibt es eigentlich einen Bike-Hersteller, bei dessen Akkus man sich die Einzelspannungen anzeigen lassen kann?
Es gibt doch auch ICs mit internen Balancern? Bei 4 parallelen Zellen kommt zwar nicht viel rum, aber wenn man 700 Zyklen lang jedes Mal ein paar mWh ausgleicht, dann kann das ausreichen, um alle Zellen anzugleichen.
Ich würde sagen "Glückwunsch zu dem perfekt selektierten Akku"
Wenn bei jemandem der Akku 10 Jahre hält, beglückwünscht man ihn zu seinem "perfekt selektierten Akku". Wenn bei jemandem der Akku nach
3 Jahren platt ist, beglückwünscht man ihn zum Kauf eines neuen Akkus. Ganz normaler Vorgang, denn so ein Akku ist eben ein Verschleißteil!
Excel.png
(5,7 KB)
