Hallo Zusammen, ich habe mir eine E-Bike zusammengebaut (aus einem Umrüstset aus China und einem alten Fahrrad). Als Akku habe ich mir zwei gebrauchte Akkupacks gekauft, die jeweils jede einzelne Batterie parallel geschalten habe. Das ganze habe ich dann mit folgendem passiven Balancer ausgestattet: https://www.ebay.de/itm/10S-36V-Batterie-BMS-PCB-Li-Ionen-Akku-lipolymer-35A-Board-mit-Balance-for-Ebike/263071067098?hash=item3d4041ebda:g:D2YAAOSwAV5bZCJ3:rk:2:pf:0 Nur leider habe ich nicht ganz verstanden wann und wie dieser die Batteriespannungen ausgleicht. Ich hab nach ca. 3 Ladezyklen mal nachgemessen und die Batteriespannungen unterscheiden sich um 17mV. Ist das verkraftbar und wann balanced der Balancer? Nur beim Randvollen aufladen oder bei jedem Ladevorgang? Vielen Dank für eure Hilfe Viele Grüße Oli
Oli M. schrieb: > Nur leider habe ich nicht ganz verstanden wann und wie dieser die > Batteriespannungen ausgleicht Da wird vermutlich ab einer bestimmten Zellspannung ein Shunt parallel geschaltet, der den Ladestrom über die betreffenden Zellen verringert. Diejenigen, die die Spannung noch nicht erreicht haben, bekommen weiter den vollen Ladestrom.
Hallo, Danke für die Antwort. Das würe ja Bedeuten, wenn mein Blancer ab einer Spannung von 4,25V abschaltet, dass ich mein Akku mit über 42,5V laden muss, das überhautp gebalanced wird. (Ist ein 10s Akku) Sind 17mV unterschied zwischen den Zellspannungen schon bedenklich? Und kann ich meinen Akku dann dann auch mit Beispielsweise 45V laden und mein Balancerboard schaltet den Ladestrom dann auf seine Shunts um, wenn der Akku voll ist? Sorry für die ganzen Fragen. Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen. Danke und viele Grüße Oli
Stell dein Ladegerät auf die genaue Spannung ein. Alles darüber ist zusätzliches Risiko. Bei 10s als 10x4,20V. Ich selber lade mit 4,15v - dann halten die Akkus länger. Walta
Oli M. schrieb: > Und kann ich meinen Akku dann dann auch mit Beispielsweise 45V laden und > mein Balancerboard schaltet den Ladestrom dann auf seine Shunts um, wenn > der Akku voll ist? In dem "Balancer" ist eventuell noch eine Überwachung der Gesammtspannung integriert, die den Ladestrom komplett unterbricht, wenn alle Zellen die Endspannug erreicht haben, oder eine Zelle trotz Shunt die max. Ladesp. überschreitet. Auch wenn die min. Spannung einer Zelle beim Entladen unterschritten wird, sollte der Entlade-Strom unterbrochen werden. Kannst ja mal die Aluplatte abschrauben und schauen, was da für ICs auf der Platine sind. Entweder eine Reihenschaltung von 10 Kleinen, die je eine Zelle überwachen, oder ein Großes (viel mehr Pins), das alle überwacht. Anhand der Bezeichnung sollte auch das Datasheet dazu zu finden sein. Da kann man dann nachlesen... Oli M. schrieb: > Das würe ja Bedeuten, wenn mein Blancer ab einer Spannung von 4,25V > abschaltet, dass ich mein Akku mit über 42,5V laden muss, das überhautp > gebalanced wird. (Ist ein 10s Akku) Nein, das Balancen setzt ein, wenn die erste Zelle die entsprechende Spannung erreicht hat. Der Ladestrom wird dann an dieser Zelle über den Shunt vorbei geleitet. Die anderen laden weiter. (Der Shunt ist kein Kurzschluss, sondern ein Widerstand, an dem beim vorgesehenen Ladestrom eine Spannung in Höhe der Zellspannung abfällt)
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Oli M. schrieb: > Das würe ja Bedeuten, wenn mein Blancer ab einer Spannung von 4,25V > abschaltet, dass ich mein Akku mit über 42,5V laden muss, das überhautp > gebalanced wird. (Ist ein 10s Akku) Vielleicht habe ich die Frage auch zu pingelig gedeutet ;-) Der Balancer setzt normalerweise erst ein, wenn der Akku fast geladen ist. Weit unterhalb der max. Gesamtspannung hat vermutlich auch noch keine der Zellen die für das Einschalten des Shunts erforderliche Spannung und die Spannungen an den Zellen könnten theoretisch auch recht unterschiedlich sein. (Wenn man z.B. einen Akkupack aus unterschiedlich geladenen Zellen zusammen bastelt und zum ersten mal lädt)
Volker S. schrieb: > Nein, das Balancen setzt ein, wenn die erste Zelle die entsprechende > Spannung erreicht hat. Der Ladestrom wird dann an dieser Zelle über den > Shunt vorbei geleitet. Die anderen laden weiter. Dazu müßte dieser Balancer den vollen Ladestrom (meist zweistellige Ampere) ableiten können. Wenn er das nicht kann dann steigt die Spannung an der betreffenden Zelle lustig weiter. Diese Art von "Balancer" ist also eine Krücke die nur funktioniert (== keinen Brand verursacht) wenn die Zellen nicht mehr als ein paar dutzend mV auseinander sind und man das Überladen auf 4.2V plus eben jene paar Dutzend mV schlichtweg toleriert. Die besseren Exemplare trennen dann als Notbehelf die ganze Batterie von den externen Anschlüssen wenn eine Zelle kritisch wird, aber wie man die dann richtig fertig balanciert und fertig laden soll steht in den Sternen. Womöglich wegwerfen und neu kaufen. Ein richtiger Balancer muß schon während des Ladens und weit unterhalb der Ladeschlußsspannung anfangen zu balancen und er muß den Ladestrom reduzieren können sobald eine Zelle 4.2V erreicht. Deshalb macht man am besten Balancer und Laderegler untrennbar zu einer Einheit. Die technisch sauberste und kompromißloseste Art das Problem zu lösen wird tatsächlich im Modellbau praktiziert, dort hat man überhaupt keine halbgaren Placebo-Platinchen in den Batterien sondern führt einfach alle Zwischenabgriffe der Serienschaltung nach außen auf einen genormten Stecker und alle LiIon-Ladegeräte die man kaufen kann haben einen Anschluß für diesen Stecker, eine Einzelzellenüberwachung und einen Balancer der eng mit dem Laderegler zusammenarbeitet. Das ist kompromißlos und elegant und vermeidet redundanten Elektroschrott und Gewicht obendrein und der Balancer muß nur einmal gebaut werden und zwar richtig.
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Bernd K. schrieb: > Die besseren Exemplare trennen dann als Notbehelf die ganze Batterie von > den externen Anschlüssen wenn eine Zelle kritisch wird, aber wie man die > dann richtig fertig balanciert und fertig laden soll steht in den > Sternen. Womöglich wegwerfen und neu kaufen. > > Ein richtiger Balancer muß schon während des Ladens und weit unterhalb > der Ladeschlußsspannung anfangen zu balancen und er muß den Ladestrom > reduzieren können sobald eine Zelle 4.2V erreicht. Deshalb macht man am > besten Balancer und Laderegler untrennbar zu einer Einheit. Das alles stimmt aber nur, wenn man der Auffassung ist, es muss bei einem einzigen Ladevorgang komplett ausbalanciert sein. Wenn man es auch toleriert, dass der komplett ausbalancierte Zustand erst nach 10mal Laden erreicht ist, reicht auch ein Zehntel des Balancerstroms. Das und nicht mehr machen die einfachen BMS, und nicht nur die besseren schalten ab wenn es einer Zelle zu viel wird. Insofern gibt es schon noch andere sinnvolle Konstellationen außer der von dir beschriebenen. Wo es hin führt wenn sich die Entwickler zu sehr in ein komplexes BMS verlieben sieht oder sah man bei BionX. Da war das BMS wohl einer der größten Sargnägel für die Firma. Mit dem überentwickelten BMS, was auch überproportional Fehler hatte und störanfällig war, wurden die Händler und Hersteller so sauer gefahren, dass sie sie nach und nach von BionX verabschiedet haben und es die Firma mittlerweile auch nicht mehr gibt. Vielleicht wären mit einem einfachen und robusten BMS auch mal Zellen weggelaufen, aber immer noch besser als wenn das (fehlerhafte) BMS den Akku schrottet. Es gab mal Zeiten da hat so ein Akku fast 1000€ gekostet und die sind trotzdem reihenweise verreckt wegen Problemen im BMS.
temp schrieb: > Das alles stimmt aber nur, wenn man der Auffassung ist, es muss bei > einem einzigen Ladevorgang komplett ausbalanciert sein. Wenn man es auch > toleriert, dass der komplett ausbalancierte Zustand erst nach 10mal > Laden erreicht ist, reicht auch ein Zehntel des Balancerstroms. Dann hast Du aber jedesmal eine oder mehrere Zellen oberhalb von 4.2V. Davon werden die nicht besser. Es ist ein fauler Kompromiss. Ich bin dafür ein kompromissloses Ladegerät genau einmal zu bauen/kaufen und die ganzen Balancer-Attrappen nicht zigfach repliziert (und billig konstruiert) in jedem einzelnen Akku unnötig rumzuschleppen. Balancer und Ladegerät hat die Vernunft in einem Gerät zusammengeführt, das soll der gierige Geschäftsmann nicht trennen.
Bernd K. schrieb: > Dann hast Du aber jedesmal eine oder mehrere Zellen oberhalb von 4.2V. > Davon werden die nicht besser. Es ist ein fauler Kompromiss. Nicht jedesmal. Genau die 10 mal wie in meinem Beispiel. Danach sind sie ausgeglichen und das Ladegerät schaltet ab bevor eine Zelle 4.2V erreicht. Bernd K. schrieb: > Ich bin dafür ein kompromissloses Ladegerät genau einmal zu bauen/kaufen > und die ganzen Balancer-Attrappen nicht zigfach repliziert (und billig > konstruiert) in jedem einzelnen Akku unnötig rumzuschleppen Na klar. Dann hat jedes Ladegerät einen Steckverbinder mit 10-20 Kontakten, die Temperatur muss ja auch noch gemessen werden. Eventuell mit JST-XH Steckern dran wie im Modellbau üblich? Das ist für ein eBike absolut weltfremd. Da ist Dreck und Feuchtigkeit im Spiel. Werden die einzelnen Zellen nach außen geführt, bedarf es im Akku auch wieder Sicherungen. Eventuell macht man die auf eine Leiterplatte? Dann kann man das Hünerfutter auch gleich mit drauf nageln was nötig ist um einen elementaren Schutz des Akkus gegen Über- und Unterspannung zu haben. Das kostet weniger als ein omatauglicher 20poliger robuster Stecker mit IP6X.
Volker S. schrieb: > Nein, das Balancen setzt ein, wenn die erste Zelle die entsprechende > Spannung erreicht hat. Der Ladestrom wird dann an dieser Zelle über den > Shunt vorbei geleitet. Die anderen laden weiter. > (Der Shunt ist kein Kurzschluss, sondern ein Widerstand, an dem beim > vorgesehenen Ladestrom eine Spannung in Höhe der Zellspannung abfällt) Ok, ist vermutlich etwas missverständlich. Mit "entsprechende Spannung" ist nicht die Ladeschluss Spannung gemeint, sondern eine etwas niedrigere, bei der das Balancen (Vermindern des Ladestromes durch den Shunt) einsetzen soll. Die anderen laden "mit dem vollen Ladestrom" weiter. Für solche "entsprechende Spannung" siehe z.B S-8209A xyz Datasheet Tabelle 2 https://www.ablic.com/en/doc/datasheet/battery_protection/S8209A_E.pdf Bernd K. schrieb: > Dazu müßte dieser Balancer den vollen Ladestrom (meist zweistellige > Ampere) ableiten können. Wenn er das nicht kann dann steigt die Spannung > an der betreffenden Zelle lustig weiter. Also die Ladegeräte von Bosch bringen 2/4/6A, Standard 4A. https://www.bosch-ebike.com/de/produkte/charger/ Das abzuleiten könnte noch möglich sein mit den Käbelchen die da aus dem oben verlinkten ebay Balancer kommen. Die zu verbratende Leistung wäre dann bei 4A aber auch schon ~16W pro Zelle. Das wird das Teil für 5,99 wohl nicht leisten. temp schrieb: > Wenn man es auch > toleriert, dass der komplett ausbalancierte Zustand erst nach 10mal > Laden erreicht ist, reicht auch ein Zehntel des Balancerstroms. Das und > nicht mehr machen die einfachen BMS, und nicht nur die besseren schalten > ab wenn es einer Zelle zu viel wird. So wird's wohl sein. Wenn Oli ein Bildchen vom Innenleben posten würde, könnte man eventuell mehr dazu sagen.
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Hallo Leute, ich muss ehrlich gestehen ich bin gerade etwas überfordert mit den ganzen Antworten. Trotzdem ein riesen Dankeschön für die Hilfe. So wie ich das jetzt mit dem Balancer verstanden habe: Jede einzelne Zelle wird überwacht und bei 4,25V ausgekoppelt und mit einem Widerstand ersetzt, dass an diesem weiter die 4,25V anbfallen und der Akku weiter laden kann. Hab ich das richtig verstanden? Das mit dem geringeren Balancerstrom, bei dem es 10 Ladezyklen braucht bis ausbalanciert hab ich leider nicht so ganz verstanden. Wie soll das denn dann technisch gehen? Jetzt zu meinem Bedenken: Mein Ladegerät läd mit 41,7V. Der Balancer balanced aber ja erst, wenn eine Zellespannung über 4,25V ansteigt. Wenn jetzt eine Zelle eine geringere Spannung hat kann die Differenz da doch ziemlich groß werden. Z.B. 9 Zellen 4,2V und eine dann nur noch mit 3,9V. Dann würde mein Balancer nichts Balancen und das Ladegerät abschalten. Wenn ich den Akku dann leerfahre passierts schnell das die eine Zelle Tiefenentladen ist. Ich weiß das ist jetzt recht theoretisch mein Bedenken aber dagegen schützt mein Balancer nicht oder? Zur Thematik mit dem externen Balancer aus dem Modellbau: Das habe ich mir am anfang auch überlegt, aber das ist immer ein Bisschen unpraktisch, wenn man nicht daheim aufläd. Das ist schon wesentlich entspanter wenn ich einfach nur ein Kabel anschließen muss. Zumal die Ladegeräte mit Balanceranschluss warscheinlich auch gar nicht so billig sind oder? Die Bilder vom aufgeschraubten Balancer habe ich angehängt. Danke für eure Hilfe! Ihr seid echt die Besten! Viele Grüße Oli
Oli M. schrieb: > o wie ich das jetzt mit dem Balancer verstanden habe: > Jede einzelne Zelle wird überwacht und bei 4,25V ausgekoppelt und mit > einem Widerstand ersetzt, dass an diesem weiter die 4,25V anbfallen und > der Akku weiter laden kann. Hab ich das richtig verstanden? Die "teilweise Auskopplung" kommt schon früher. sagen wir einfach bei 4.15V. Die Zelle wird dann etwas langsamer geladen als die anderen, so dass diese die Chance bekommen auch voll aufgeladen zu werden. Oli M. schrieb: > Das mit dem geringeren Balancerstrom, bei dem es 10 Ladezyklen braucht > bis ausbalanciert hab ich leider nicht so ganz verstanden. Wie soll das > denn dann technisch gehen? Hat die erste Zelle ihre volle Ladespannung erreicht, dann wird der Ladevorgang abgebrochen, aber durch die langsamere Ladung der volleren Zellen am Ende des Ladevorgangs holen die weniger geladenen Zellen jedes mal ein bisschen auf. Je weniger der Ladestrom verringert wurde, desto mehr Zyklen braucht es, bis die Zellen angeglichen sind. Oli M. schrieb: > Wenn ich den Akku > dann leerfahre passierts schnell das die eine Zelle Tiefenentladen ist. Vermutlich wird auch die Entladung überwacht und der Akku wird getrennt, wenn eine Zelle kritisch geringe Spannung hat. Die drei großen Fets am P- Anschluss sind wohl die Schalter dafür. Die drei am C- schalten den Ladestrom. Die kleinen ICs mit den 6 Beinchen sind die Balance und Protection Controller und die kleinen Dreibeiner die Transistoren welche die Shunts zuschalten. An der Baugröße der Shuntwiderstände kann man schon sehen, dass der Shuntstrom nicht allzu groß sein kann. Wenn du jetzt irgendwie ermitteln könntest, von was für einem Typ die 6Beiner sind, dann fände sich im zugehörigen Datenblatt bestimmt ein Applikationsbeispiel, welches hier mehr oder weniger genau nach gebaut wurde. Kann natürlich sein, das es das nur auf chinesisch gibt ;-)
Die Schaltung gleicht der Folgenden. Bei 3,9V wird ein Widerstand zugeschaltet, 40-66mA Optional wird bei 4.2V der Widerstand wieder abgeschaltet. Ob dies hier der Fall ist, keine Ahnung. Bei 42V Gesamtspannung wird die BatterieLadung abgeschaltet und bei 40.5V wieder Eingeschaltet. Zu beachten ist, dass einige Ladegeräte "nur" 41,7V rausgeben. Dadurch hält die Batterie länger und es gibt weniger Probleme mit einfachen BSM wie diesen. Bei 29V wird die Last Abgeschalten und ab 32V wieder Eingeschalten.
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