Hallo,
habe hier einige 3s LiIon Akkus liegen, bei denen beim Lagern die
Zellenspannungen etwas auseinander laufen. Hier hätte ich gerne einen
aktiven Balancer, der durch Umladen die Zellenspannung wieder angleicht.
Sollte nach Möglichkeit ohne Fremdspannung funktionieren. Also einfach
anstecken und fertig. Die Spannungen bewegen sich um 3,8V. Hat jemand
zufällig eine erprobte Schaltung in der Schublade liegen? 1A
Ausgleichstrom würde reichen.
Momentan muss ich erst auf 4,2V laden und dabei balancieren, was immer
ewig dauert. Danach darf ich wieder auf 3.8V entladen. Das nervt.
Manfred
Nimm ein paar Null-Ohm-Widerstaände (ergo Drähte), und schalte damit die
Zellen parallel. Rein passiv, und im Wirkungsgrad unübertroffen.
Es bleibt die offene Frage, was dich an ein paar mV Spannungunterschied
bei einem nutzlos rumliegenden Akku stört. VoreGebrauch wird der doch eh
geladen, und dabei gebalanced.
Olver
Ich verstehe nicht ganz, wo die 3,8V herkommen? Warum keine 4,2V? Ohne
jetzt irgendwelche Charakteristiken zu studieren, bekommst du die Akkus
so doch nur halb voll?!
Paule, Bademeister schrieb:> Ich verstehe nicht ganz, wo die 3,8V herkommen? Warum keine 4,2V? Ohne> jetzt irgendwelche Charakteristiken zu studieren, bekommst du die Akkus> so doch nur halb voll?!
4,2V sind aber schon die obere Kotzgrenze. Bei max. 4,1V schalte ich
meine ab.
Old-Papa
4,2V sind die ganz normale Maximalspannung für LiIon. Wenn jemand
weniger Kapazität zugunsten der Lebensdauer will, nur zu.
3,8V machen jedenfalls wenig Sinn. Da könnte man gleich Blei oder NiCd
nehmen...
Paule, Bademeister schrieb:> 4,2V sind die ganz normale Maximalspannung für LiIon. Wenn jemand> weniger Kapazität zugunsten der Lebensdauer will, nur zu.> 3,8V machen jedenfalls wenig Sinn. Da könnte man gleich Blei oder NiCd> nehmen...
Rechne mal selber nach, wie groß die Abweichung in % von 3,8 zu 4,2 und
1,2 zu 3,8V ist....
Dein Vergleich hinkt also auf allen Füßen ;-)
Old-Papa
Old P. schrieb:> Dein Vergleich hinkt also auf allen Füßen ;-)
Nicht doch, du verstehst nur nicht...
Was hat man davon, den Gewichtsvorteil von LiIon komplett einzubüßen,
und nur die Nachteile in Kauf zu nehmen (z.B. nötiger Balancer,
Brandgefahr usw.)?
Paule, Bademeister schrieb:> Warum keine 4,2V?> Ohne jetzt irgendwelche Charakteristiken zu studieren ...
Du musst keine zusätzlichen Semester belegen, meinen 1. Beitrag lesen
(und verstehen) hilft.
Old P. schrieb:> wenns schnell gehen soll, nimm diesen hier:> Ebay-Artikel Nr. 333208462479
Genau so etwas suche ich, vielen Dank für den Link !
Leider sind die Fotos im Angebot mehr als grottig, deswegen hier eine
bessere Abbildung. Wieso der Anbieter was von 2s und 3s schreibt,
erschließt sich mir nicht. Ich sehe 5 Anschlüsse, was für 4s spricht.
Elektro-Biker schrieb:> meinen 1. Beitrag lesen> (und verstehen) hilft.
Dazu müsstest du erstmal bei EINEM Namen bleiben...
Ich vermute mal rein ins Blaue, du willst alle Akkus auf 3,8V bringen,
um sie weiter einstauben zu lassen, bis sie wieder auseinander driften.
War diese Logik richtig?
ABCD schrieb:> Namen sind Schall und Rauch.
Dann klick doch mal da unten auf den Link Nutzungsbedingungen:
https://www.mikrocontroller.net/user/conditions
Die erkennst du nämlich automatisch an wenn du hier was postest.
Und da steht (Zitat):
"Ebenso nicht erlaubt ist:
Beteiligung an einer Diskussion unter verschiedenen Namen"
Udo S. schrieb:> "Ebenso nicht erlaubt ist:> Beteiligung an einer Diskussion unter verschiedenen Namen"
Was machst du, wenn dir ein Fehler unterlaufen ist?
Denn: Gastbeiträge sind hier nicht editiertbar.
Schnell vor den nächsten Zug werfen?
ABCD schrieb:> Was machst du, wenn dir ein Fehler unterlaufen ist?
Da zähl ich bei dir mal kurz zusammen: 3 verschiedene Namen (sicher ein
Versehen), dazu geklaute Bilder...
Und - was sonst - das Ganze auch noch rechtfertigen wollen. Du erinnerst
mich stark an die linken/autonomen/bekifften Sträuchersche*ßer hier in
Berliner Kiezen!
Dieter schrieb:> Das waren bisher Loesungen mit passiven Balancern.> Richtige aktive Balancer verheizen nicht nur die Energie.
Nö, der von mir verlinkte eben nicht. Lesen.... ;-)
Old-Papa
Weiß jemand, wie der funktioniert? Sieht irgendwie nach kleinen
Step-Up-Wandlern aus, die die Energie der vollsten Zelle auf den
gesamten Stapel loslassen.
Weiss jemand was mit den, hier im Forum, vorgestellten Balancern ist?
Da gibt es mind. 3 Threads, die sich gegenseitig verlinkten, dann in
sich wiedersprechen und auf neues verbesserungsdiskutiert werden.
Wäre schön, wenn wir einen zum orientieren hätten.
Paule, Bademeister schrieb:> Weiß jemand, wie der funktioniert? Sieht irgendwie nach kleinen> Step-Up-Wandlern aus, die die Energie der vollsten Zelle auf den> gesamten Stapel loslassen.
In etwa so, doch eigentlich die vollste auf die niedrigste.
Mich irritiert allerdings, dass da immer ein Wandler weniger drauf ist,
als Zellen angegeben sind. Ich hatte Interesse an dem 13-Zellen-Modell
(gleicher Aufbau), da sind auch nur 12 Wandler drauf. Bei einer
µC-Steuerung würde ich das verstehen, doch ich sehe keinen.
Der Kollege in einem Video (aus dem das Standbild weiter oben ist) hat
definitiv 4 Zellen dran und scheint echt begeistert (verstehe bei
Englisch nur die Hälfte).
Old-Papa
Old P. schrieb:> eigentlich die vollste auf die niedrigste.
Nun, da wird sehr gern übertrieben, bzw. glatt gelogen. Einen richtigen
aktiven Balancer habe ich noch nie gesehen (außer auf meinem
Basteltisch). Ein solcher bildet sofort selbsttätig z.B. 10 x 3,6V ab,
wenn man nur den untersten Akku (3,6V) anlegt. Und natürlich müssen alle
Zellenanschlüsse sowohl liefern, als auch senken können. Sprich, nach
dem Start müsste das Ding weiterlaufen, wenn man egal welche Zelle nur
noch allein am Balancer belässt.
Falls jemand den o.g. Balancer kaufen sollte, wäre zumindest mal der IC
interessant.
Old P. schrieb:> Ich hatte Interesse an dem 13-Zellen-Modell> (gleicher Aufbau), da sind auch nur 12 Wandler drauf.
Habe es auch schon anders gesehen, z.B. 12 Zellen, aber 13 Vollbrücken.
Offenbar ohne einzelne Speicherdrosseln, oder gemeinsamem Trafo.
@Old P.
Stimmt, einer von den beiden Links auf Ebay ist ein aktiver Balancer.
Da steht zwar nicht kaskadierbar, aber trickreich geht es trotzdem zu
kaskadieren. Mit zwei Stück lassen sich 5 (nicht 6) Zellen balancieren,
mit 3 Stück 7 Zellen.
Ich sehe auf dem Bild 3 Wandler für 3 Zellen.
Das paßt meiner Ansicht nach genau zu dem was der TO sucht. Guter
Vorschlag Old P.
Dieter schrieb:> Ich sehe auf dem Bild 3 Wandler für 3 Zellen.>> Das paßt meiner Ansicht nach genau zu dem was der TO sucht. Guter> Vorschlag Old P.
Sehe ich auch so und der Ebayhändler schreibt auch 3S.
Doch es sind 4S Anschlüsse drauf und ein Kollege im YT balanciert damit
(ja, genau damit) 4 Zellen die an diesem Anschluss liegen. Die
13S-Version hat auch nur 12 Wandler...
Paule, Bademeister schrieb:>> Nun, da wird sehr gern übertrieben, bzw. glatt gelogen. Einen richtigen> aktiven Balancer habe ich noch nie gesehen (außer auf meinem> Basteltisch).
Der aus Ebay ist aktiv, noch aktiver geht nicht!
> Ein solcher bildet sofort selbsttätig z.B. 10 x 3,6V ab,> wenn man nur den untersten Akku (3,6V) anlegt. Und natürlich müssen alle> Zellenanschlüsse sowohl liefern, als auch senken können. Sprich, nach> dem Start müsste das Ding weiterlaufen, wenn man egal welche Zelle nur> noch allein am Balancer belässt.
Was soll dieser Unsinn? Wenn nur noch eine Zelle dran ist, wie soll dann
aktiv balanciert werden?
> Falls jemand den o.g. Balancer kaufen sollte, wäre zumindest mal der IC> interessant.
Das ja....
Old-Papa
Old P. schrieb:> Der aus Ebay ist aktiv, noch aktiver geht nicht!
Es gibt gewaltige Unterschiede zwischen aktiv und aktiv. Z.B. die
Energie einfach oben auf den Stapel draufschieben ist ziemlich schlecht.
Viel besser ist es, mit der vollsten Zelle nur die leerste Zelle zu
laden. Das macht ziemlich sicher keiner der genannten Balancer.
Der Wirkungsgrad kann auch reichlich bescheiden sein, der Leerlaufbedarf
wird meist gleich ganz verschwiegen...
Old P. schrieb:>> Ein solcher bildet sofort selbsttätig z.B. 10 x 3,6V ab,>> wenn man nur den untersten Akku (3,6V) anlegt. Und natürlich müssen alle>> Zellenanschlüsse sowohl liefern, als auch senken können. Sprich, nach>> dem Start müsste das Ding weiterlaufen, wenn man egal welche Zelle nur>> noch allein am Balancer belässt.>> Was soll dieser Unsinn? Wenn nur noch eine Zelle dran ist, wie soll dann> aktiv balanciert werden?
Mal wieder: nicht nur lesen, sondern verstehen! Das Geschriebene war nur
ein Beispiel, wie man einen perfekten Balancer erkennen würde. Tut er
das nicht, ist schon was verbesserungswürdig.
Paule, Bademeister schrieb:>> Es gibt gewaltige Unterschiede zwischen aktiv und aktiv. Z.B. die> Energie einfach oben auf den Stapel draufschieben ist ziemlich schlecht.
Dann ist es kein Balancer. Sowas nennt sich Ladegerät und wäre
saublöd....
> Viel besser ist es, mit der vollsten Zelle nur die leerste Zelle zu> laden. Das macht ziemlich sicher keiner der genannten Balancer.
Das macht (nach meiner Einschätzung) der o. g. sehrwohl! Sonst ist der
Aufwand sinnlos.
> Der Wirkungsgrad kann auch reichlich bescheiden sein, der Leerlaufbedarf> wird meist gleich ganz verschwiegen...
Wird beim o. g. nicht verschwiegen, angegeben sind 20uA. Wenns stimmt,
ein guter Wert.
Hast Du das Ding Dir mal angesehen oder faselst Du nur wie der Blinde
von der Farbe?
> Mal wieder: nicht nur lesen, sondern verstehen! Das Geschriebene war nur> ein Beispiel, wie man einen perfekten Balancer erkennen würde. Tut er> das nicht, ist schon was verbesserungswürdig.
Nein, sowas ist und bleibt Blödsinn!
Ein guter (aktiver) Balancer bringt durch Umladung von der stärksten in
die schwächste Zelle alle auf den gleichen Stand. Dabei ist ihm erstmal
egal, wie hoch die absoluten Zellenspannungen sind, er gleicht alle auf
den gleichen Stand. Was braucht er dazu? Richtig, mindestens eine
weitere Zelle!
Nur ein billiger passiver "Balancer" kann selbst bei einer Zelle
herumwurschteln, er begrenzt die Zellen auf eine vorher festgelegte
Höchstspannung. Sind Zellen etwas überladen (oder drohen zu überladen)
leitet er einen Teil des Ladestromes an der Zelle vorbei. Das kann
dieser auch bei nur einer Zelle machen und auch noch, wenn der Lader
längst abgeklemmt ist, die Spannung aber noch immer zu hoch ist. Meine
billigen Bleedings in meinen "Smart-BMS" machen das so und nur mit
derzeit bescheidenen knapp 100mA.
Einer von uns beiden muss einen Balancerknoten im Kopf haben... ;-)
Old-Papa
PS: https://youtu.be/fEVQ_8DUpm4
er benötigt dann aber auch die Möglichkeit direkt z.B. von Zelle 1 auf
Zelle 4 zu laden.
Oder direkt von 3 aus 1...
Wie soll das bei der oben gezeigten Schaltung gehen?
Das Prinzip des gezeigten Balancers ist fürn Arsch und spricht nur Leute
an die ein"aktiven" suchen..nur das der gezeigte zwar aktiv ist aber
völlig uneffektiv
Dann besser einen µc und Lastwiderstände
Der gezeigte Balancer Lädt, wenn Zelle 1 zu viel hat und 4 am wenigsten,
von Zelle 1 auf Zelle zwei, wodurch 2 dann auch zu viel hat und deshalb
zu Zelle 3...wodurch Zelle d3 zu viel hat dann zu Zelle 4
Mini Mauis schrieb:> Der gezeigte Balancer Lädt, wenn Zelle 1 zu viel hat und 4 am wenigsten,> von Zelle 1 auf Zelle zwei, wodurch 2 dann auch zu viel hat und deshalb> zu Zelle 3...wodurch Zelle d3 zu viel hat dann zu Zelle 4
Richtig erkannt. Und wo ist das Problem? Solange das Ding die Spannungen
ausgleicht und dabei relativ kalt bleibt ist es immer besser als eine
Widerstandsorgie. Außerdem ist es unabhängig von der Spannungslage
selbst und somit ohne Abgleichfirlefanz für die verschiedenen
Akkutechnologien geeignet. Selbst wenn er genau so viel Energie
verbraten würde wie ein passiver hat allein dieser Punkt einen Vorteil.
Es ist halt ein Balancer und kein BMS.
Mini Mauis schrieb:> er benötigt dann aber auch die Möglichkeit direkt z.B. von Zelle 1 auf> Zelle 4 zu laden.> Oder direkt von 3 aus 1...> Wie soll das bei der oben gezeigten Schaltung gehen?
Wie Du unten schon erkannt hast, als Kettenreaktion ;-) Nicht schön,
doch ohne uC wohl nicht anders machbar.
Mich irritiert aber noch immer, dass immer ein Wandler weniger da ist,
als die Zellenzahl.
> Das Prinzip des gezeigten Balancers ist fürn Arsch und spricht nur Leute> an die ein"aktiven" suchen..nur das der gezeigte zwar aktiv ist aber> völlig uneffektiv
Nö, zumindest effektiver als Heizwiderstände.
> Dann besser einen µc und Lastwiderstände
Das mag auf dem Werktisch im Ladegerät noch gehen, in einem
verschlossenen Akkupack haste schnell einen Hitzestau. Oder du hast so
mickrige Bleedingwiderstände, dass die nur mit ein paar Dutzend mA
balancieren. Das kann man dann auch knicken weil, ja weil man dann
eigentlich auch nur mit diesen paar mA laden sollte. Bei einem
500Wh-Akku nicht machbar.
Solche BMS mit integriertem Balancer (natürlich uC gesteuert) sind
derzeit in meinen Akkus verbaut, suboptimal...
Old-Papa
Old P. schrieb:> Einer von uns beiden muss einen Balancerknoten im Kopf haben... ;-)
Ja, das habe ich bei dir inzwischen deutlich erkannt. Von daher bringt
eine Diskussion gar nichts. Ich wäre nur stundenlang am Erklären, wovon
du wieder irgendwas nicht verstehst, aber mir üble Unwissenheit
unterstellst. Nein danke, mir fehlt die Zeit für sowas.
Old P. schrieb:> Mich irritiert aber noch immer, dass immer ein Wandler weniger da ist,> als die Zellenzahl.
Wie war das mit dem Blinden und den Farben? Du verstehst die Topologie
noch gar nicht, aber weißt genau, was das Ding im Detail macht?! Nicht
schlecht!
Die Wahrheit dazu ist, du fällst auf einfachste China-Lügen rein.
Informiere dich vor einer Diskussion wenigsten mal halbwegs über aktive
Balancer und deren Wirkungsweise! Schau dir gängige ICs an, dann
verstehst du schon eher, wovon ich rede. Oder male mir mal per Skizze
auf, wie man mit je einem IC, einer Spule und Hühnerfutter direkt von
der Zelle mit der höchsten Spannung nur die Zelle mit der niedrigsten
Spannung laden kann.
einziger Vorteile sit die Hitze verteilt sich besser als beim
Lastiwderstand...sonst gib t nicht einen Vorteil..eher nur
Nachteile..kleinere Balancerstron, höheres Ausfallrisiko, ksum besserer
Wirkungrad (Bei 3 Wandlungen bleibt na nicht mehr viel über..) etc pp
Paule, Bademeister schrieb:> Ja, das habe ich bei dir inzwischen deutlich erkannt. Von daher bringt> eine Diskussion gar nichts. Ich wäre nur stundenlang am Erklären, wovon> du wieder irgendwas nicht verstehst, aber mir üble Unwissenheit> unterstellst. Nein danke, mir fehlt die Zeit für sowas.
Niemand hat Dich hier gerufen...
> Wie war das mit dem Blinden und den Farben? Du verstehst die Topologie> noch gar nicht, aber weißt genau, was das Ding im Detail macht?! Nicht> schlecht!> Die Wahrheit dazu ist, du fällst auf einfachste China-Lügen rein.
Und Du hast noch nicht mal die Angebotsbeschreibung verstanden. Mag
sein, dass das alles gelogen ist. Doch woher willst Du das wissen, wenn
Du das Ding nicht in den Händen hälst? Nein, ich auch nicht, daher kann
ich das glauben, was der Verkäufer schreibt, muss es aber auch nicht.
Doch ein Urteil (die von Dir genannte Lüge) bilde ich mir nur, wenn ich
das betreffende Teil oder zumindest die Schaltung kenne.
> Informiere dich vor einer Diskussion wenigsten mal halbwegs über aktive> Balancer und deren Wirkungsweise! Schau dir gängige ICs an, dann> verstehst du schon eher, wovon ich rede.
Es gibt gängige ICs für AKTIVE Balancer? Zeig mal..
> Oder male mir mal per Skizze> auf, wie man mit je einem IC, einer Spule und Hühnerfutter direkt von> der Zelle mit der höchsten Spannung nur die Zelle mit der niedrigsten> Spannung laden kann.
Muss ich ja nicht, andere haben erkannt, das es auch anders geht.
Ach so, Du wolltest ja nicht mehr mit mir diskutieren, dafür hast Du
aber viel Text hinterlassen ;-) Und Ja, DU bist der einzige hier mit dem
ultimativen Durchblick. Ich mache einen tiefen Knicks....
Old-Papa
Mini Mauis schrieb:> einziger Vorteile sit die Hitze verteilt sich besser als beim> Lastiwderstand...
Nein, es entsteht vor allem viel weniger Hitze!
> sonst gib t nicht einen Vorteil..eher nur> Nachteile..kleinere Balancerstron,
Nein ein viel höherer. Üblich sind bei kleinen Bleedingbalancern (also
passive) etwa 50 - 300mA, der hier weiter oben genannte sagt zumindest
bis zu 1500mA! Ich vermute wohl zu recht, das ist nicht kleiner ;-)
> höheres Ausfallrisiko, ksum besserer> Wirkungrad (Bei 3 Wandlungen bleibt na nicht mehr viel über..) etc pp
Zustimmung! Das ist durchaus möglich.
Old-Papa
Old P. schrieb:> Es gibt gängige ICs für AKTIVE Balancer?
Ich sag´ja, komplett ohne Ahnung drauf los plaudern, und Leute dumm
anmachen...jetzt soll ich dir auch noch ICs nennen? Wenn du die nicht
kennst, kennst du nachweislich nicht mal das übliche Prinzip, den
gesamten Pack mit der Energie der vollsten Zelle zu beaufschlagen. Dann
war ja alles Geschriebene völlig umsonst, ich hatte es mal wieder nur
mit einem Schauspieler zu tun.
Genau für Leute wie dich sind solche Wucherangebote erst gedacht. Passt.
Statt weiter von dir völlig unbekannten Techniken zu sprechen, kauf´ das
überteuerte Dings doch wenigstens, und ergründe, wie, und wie
mittelmäßig es funktioniert! Dann lesen wir von dir genau das, was ich
längst sagte.
Bis das Teil da ist, kannst du dir schon mal Gedanken machen, wie man
mit Blick auf die übereinanderliegenden Potentiale solcher Akkuzellen
ohne Trafo einen bestimmten Akku direkt von einem der anderen Akku aus
laden kann. Richtig, ohne Trafo und nur mit Halbleitern funktioniert das
gar nicht!
Und wenn man solchen Schmu schon mal in den Angeboten erkennen kann,
dann ist der Schritt nicht mehr weit, daß die 1,2A auch nur ein
Strompuls beim Einschalten, oder sowas sind. Da spielt dann minimale
Erfahrung im realen Test chinesischer Schaltungen mit ein.
Paule, Bademeister schrieb:>> Ich sag´ja, komplett ohne Ahnung drauf los plaudern, .....
Du wolltest doch nicht mehr mit mir diskutieren ;-)erfunnktion)
Ein paar der üblichen BMS-ICs (mit Balancerfunktion) kenne ich durchaus,
doch das sind alle (die ich kenne) passive Balancer! Derzeit verwende
ich OZ890, bq76940 und hatte noch einen von Maxim in der Pipeline. Alles
passive! Wenn Du aktive kennst, dann sag mal....
Wird es sicher auch geben, aber wohl eher im Automotive-Bereich und
nicht für Kollegen Bastler auf dem Tisch.
Das mit der Ahnung beantwortet dann die Praxis, ich habe 2 der o.g. in
13er Ausführung beim Ali geordert. Wird aber dauern bis die da sind.
Old-papa
LTC3300-1 wäre z.B. so ein IC. Der kann immerhin schon einzelne Zellen
laden und auch entladen, aber überträgt oder zieht diese Energie noch in
den/aus dem gesamten Pack. Er kann also noch immer nicht Zelle 3 direkt
aus Zelle 6 laden. Ist ein Akku also grad sehr voll, lädt diese
Schaltung auch den zweitvollsten Akku. Ist ein Akku sehr leer, entlädt
diese Schaltung den zweitleersten Akku. Natürlich um die Zellenanzahl
verringert, aber dennoch nicht ideal.
Aber so gut wie dieser Beispiel-IC wird der China-Balancer sicher nicht
mal sein.
Da dort keine Trafos zu sehen sind, werden es wohl ganz normale
step-down-Regler sein, die ihre Energie aus dem gesamten Pack ziehen.
Wobei jeder Wandler an seinem Ausgang die Spannung einregelt, die ihm
der Spannungsteiler vorgibt.
Das würde übrigens gleich erklären, warum bei 4 Zellen nur 3 Regler
vorhanden sind.
Hier mal ein Beispiel wie man 2 Zellen mit einer Induktivität balancen
kann. Abhängig ob der obere oder untere Fet getaktet wird,fließt der
Strom in unterschiedlicher Richtung.
Nachtrag:
Das ist natürlich stark vereinfacht. Bei 3 Zellen muss man das ganze 2
mal aufbauen u.s.w.
Referenzen oder ähnliches wird nicht benötigt, nur eine Elektronik die
anhand der Unterschiede der 2 Zellen entscheidet ob der obere oder
untere FET getaktet wird. Dafür reicht sicher ein 4 fach Komperator oder
OPV und etwas Hühnerfutter. Es kommt ja nicht auf die absolute Höhe der
Zellspannung an sondern auf den Unterschied zwischen 2 Zellen.
temp schrieb:> Hier mal ein Beispiel wie man 2 Zellen mit einer Induktivität balancen> kann.
Bei 2 Zellen klappt das, sehr gut sogar, und als richtiger aktiver
Balancer zu betiteln. Ist das Teil erstmal angelaufen, kann man welche
Zelle auch immer abklemmen, am nun offenen Eingang bildet sich die
Spannung des noch verbliebenen Akkus ab. Damit liefe dieser Balancer
einfach weiter.
Nur ab 3 Zellen geht das nicht mehr ohne Trafo. Und deshalb muss der
China-Balancer irgendwas anderes sein. Ich vermute, es sind drei normale
step-down-Regler, die je 1/4, 1/2, sowie 3/4 der Gesamtspannung
abbilden.
temp schrieb:> Bei 3 Zellen muss man das ganze 2> mal aufbauen u.s.w.
Na von solchem Kitsch gehe ich nicht mal beim Chinesen aus. Einerseits
ist die Struktur des China-Balancers symmetrisch aufgebaut. Andererseits
würde man bei 3 Zellen und mehr wohl einen Trafo nutzen, statt Energie
mehrmals zu wandeln.
Paule, Bademeister schrieb:> temp schrieb:>> Hier mal ein Beispiel wie man 2 Zellen mit einer Induktivität balancen>> kann.>> Bei 2 Zellen klappt das, sehr gut sogar, und als richtiger aktiver> Balancer zu betiteln. Ist das Teil erstmal angelaufen, kann man welche> Zelle auch immer abklemmen, am nun offenen Eingang bildet sich die> Spannung des noch verbliebenen Akkus ab. Damit liefe dieser Balancer> einfach weiter.> Nur ab 3 Zellen geht das nicht mehr ohne Trafo. Und deshalb muss der> China-Balancer irgendwas anderes sein. Ich vermute, es sind drei normale> step-down-Regler, die je 1/4, 1/2, sowie 3/4 der Gesamtspannung> abbilden.
Das siehst du falsch. Wenn das was ich gezeichnet habe für Zelle 1 und 2
ist,
dann kümmer sich diese Schaltung nur um diese 2 Zellen. Wenn du einen
3s Balancer bauen willst, brauchst du gleiche Schaltung nochmal für die
Zellen 2 und 3. Und die ist wieder für sich ganz allein völlig
unabhängig vom Rest. Das kannst du jetzt skalieren so weit wie du
willst. Die Ausgleichsenergie wird im ungünstigsten Fall durch den
kompletten Akku geschoben aber das Prinzip funktioniert. Du musst dich
davon trennen das als Gesamtschaltung zu interpretieren. Das sind n
Einzelschaltungen eines Balancers für 2 Zellen. Nicht mehr und nicht
weniger.
Paule, Bademeister schrieb:> Na von solchem Kitsch gehe ich nicht mal beim Chinesen aus. Einerseits> ist die Struktur des China-Balancers symmetrisch aufgebaut. Andererseits> würde man bei 3 Zellen und mehr wohl einen Trafo nutzen, statt Energie> mehrmals zu wandeln.
Dass du dich da mal nicht täuscht. Ich zitiere hier mal wieder dieses
Patent:
https://patents.google.com/patent/US20050077875A1/en
Das ist mehr oder weniger die analoge passive Variante dieser
Konstellation. Die o.g. aktive ist sicher nicht optimal, aber immer noch
besser als 100% zu verheizen. Ihr braucht doch nur auf die Bilder sehen.
Für 4 Zellen ist da genau 3 mal die identische Schaltung drauf, genau so
wie ich es beschrieben habe.
Paule, Bademeister schrieb:> Da dort keine Trafos zu sehen sind, werden es wohl ganz normale> step-down-Regler sein, die ihre Energie aus dem gesamten Pack ziehen.> Wobei jeder Wandler an seinem Ausgang die Spannung einregelt, die ihm> der Spannungsteiler vorgibt.> Das würde übrigens gleich erklären, warum bei 4 Zellen nur 3 Regler> vorhanden sind.
Du kannst ja zeigen dass du kein Schwätzer bist. Ich hab mir die Mühe
gemacht meine Variante in ltspice zu zeichnen und zu simulieren. Versuch
das mal mit deinem Konzept und zeichne mal auf wie du denkst dass deine
StepDowns arbeiten. Erst danach diskutiere ich mit dir weiter.
Paule, Bademeister schrieb:> LTC3300-1 wäre z.B. so ein IC. Der kann immerhin schon einzelne Zellen> laden und auch entladen, aber überträgt oder zieht diese Energie noch in> den/aus dem gesamten Pack. Er kann also noch immer nicht Zelle 3 direkt> aus Zelle 6 laden. Ist ein Akku also grad sehr voll, lädt diese> Schaltung auch den zweitvollsten Akku. Ist ein Akku sehr leer, entlädt> diese Schaltung den zweitleersten Akku. Natürlich um die Zellenanzahl> verringert, aber dennoch nicht ideal.
Ein irres Monster. Wäre interessant, ob es reale BMS mit diesem Chip
gibt.
> Aber so gut wie dieser Beispiel-IC wird der China-Balancer sicher nicht> mal sein.
Hier bist Du wieder im Reich der Spekulationen.
> Da dort keine Trafos zu sehen sind, werden es wohl ganz normale> step-down-Regler sein, die ihre Energie aus dem gesamten Pack ziehen.> Wobei jeder Wandler an seinem Ausgang die Spannung einregelt, die ihm> der Spannungsteiler vorgibt.> Das würde übrigens gleich erklären, warum bei 4 Zellen nur 3 Regler> vorhanden sind.
Kann sein, ich warte mal ab, wann (und ob) meine "Ali-Teile" da sind.
Old-Papa
Old P. schrieb:> Ein irres Monster. Wäre interessant, ob es reale BMS mit diesem Chip> gibt.
Die gibt es, aber sicher nicht zu kaufen. Wenn dann sind das
industrielle oder automotive Anwendungen oder Spezialanwendungen. Zu den
BMS Chips von Linear gehört da auch die LTC680x Serie. Das sind
excellente Chips was die Genauigkeit angeht. Leider nur bis 12s oder man
muß mehrere der nicht ganz preiswerten Teile stacken. Das alles zusammen
wird dann soviel kosten wie beim Discouter ein ganzes Pedelec. Ich denke
mal für Akkus unter 5T€ wird das absolut nicht wirtschaftlich. Mit der
Komplexität steigt ja auch die Ausfallwahrscheinlichkeit. Da ist dann
abzuwägen wo es mehr kneift und was das primäre Auswahlkriterium ist.
Zuverlässigkeit, Wirkungsgrad, Preis, Abwärme... Da es am Ende meistens
der Preis ist, werden wir auch in Zukunft wenige aktive BMS finden bei
alltäglichen Konsumgütern.
ICh denke der Balancerstrom wird deutlich geringer sein als mit
LAstwiderständen um mich zu wiederholen...
DA das System nur bei großer Differenz auf hohe Sträme kommt.
Das aktive..System mit Lastwiderständen dagegen arbeiten dann bereits
mit sehr hohem Strom und wird dadurch natürlich auch viel wärmer.
Manfred M. schrieb:> Hier hätte ich gerne einen> aktiven Balancer, der durch Umladen die Zellenspannung wieder angleicht
Das geht auch mit einer Ladungspumpe als Spg-Halbierer. Die hält die
Akkus immer auf gleicher Spannung ohne Verlust. Für 3 Zellen braucht man
2 davon. Die können immer dran bleiben, wenn man den typ. Strom von 60µA
beachtet. Sie laufen dann gar nicht erst auseinander. 1A geht natürlich
nicht - das ist sowieso viel zu hoch.
Der Vorschlag kam (glaube ich) mal von MaWin.
Mini Mauis schrieb:> ICh denke der Balancerstrom wird deutlich geringer sein als mit> LAstwiderständen um mich zu wiederholen...> DA das System nur bei großer Differenz auf hohe Sträme kommt.> Das aktive..System mit Lastwiderständen dagegen arbeiten dann bereits> mit sehr hohem Strom und wird dadurch natürlich auch viel wärmer.
Ein System mit Lastwiderständen ist grundsätzlich immer passiv! Genau
das ist ja der Definitionsunterschied:
Leistung wird verbraten = passiv
Leistung wird (aktiv) in andere Zellen umgeleitet = aktiv
Dabei ist es egal, ob ein uC das überwacht/steuert oder einzelne ICs pro
Zellenzweig.
Old-Papa
Warten wir ab bis Old P. seine georderten Teile erhält.
Denke, dass temp (Gast) 19.06.2019 15:29 die Funktion des n+1 Prinzips
halbwegs beschreibt. Eine Stufe arbeitet sowohl als "plus" oder "minus"
Wandler, die anderen als "plus" Wandler. Man spart sich eine Spule und
nimmt in Kauf, dass diese Erweiterung für eine Zelle mehr eine
geringfügig geringere Leistung schafft.
Es müßte aber auch 3er Balancer geben, die durch Verwendung des vierten
Anschlusses erkennen, dass nur 2 angeschlossen sind. Sind das dann aber
je zwei Zellen parallel, dann sind es auch vier Zellen.
Die verlinkten Balancer können scheinbar doch auch einzelne Zellen
entladen, nicht nur den gesamten Pack. Ggf. haut die Vermutung mit den
aus der Gesamtspannung versorgten, normalen step-downs natürlich nicht
mehr hin.
Der Energieübertrag ist allerdings bei einem Test erkennbar, bei dem
Anderen gleich null. Vermute daher, daß es bei z.B. der 16zelligen
Version 8 übereinanderliegende Halbbrücken mit Speicherdrossel sind.
Wobei es weitere 7 Halbbrücken gibt, die die anderen 8 Halbbrücken
überlappen.
Das wäre natürlich mit steigendem Abstand der eigentlich
auszugleichenden Zellen sehr schnell im Wirkungsgrad abnehmend, da ggf.
etliche Male gewandelt werden müsste...
Old-Papa, du könntest das Teil nach Erhalt ja mal folgendem schikanösen,
aber aussagekräftigen Test unterziehen:
Schließe doch mal 16 (kleine) Zellen an, lasse diese ausbalancieren.
Dann versorge mal Zelle 1 mit stabilen 4,2V. Nun belaste mal Zelle 16
mit einem sehr kleinen, dauerhaften Strom, z.B. mit nur 5mA. Dabei
beobachte, was sich der ganz unterste Balancer dazu an Stromaufnahme aus
dem Netzteil gönnt, um ganz oben eben noch die z.B. 5mA ausgeben zu
können (ohne daß Zelle 16 in Tiefentladung kommt, versteht sich).
Dauert natürlich je nach Zellengröße ne ganze Weile, und alle Zellen
werden ggf. auch reichlich debalanciert...
So ganz grob übern Daumen rechne ich mit nötigen 1,2A in Zelle 1, damit
o.g. kleine Entnahme überhaupt klappt. Den Rest schluckt dann der
Balancer selbst.
Möglicherweise funktioniert der Test auch ganz ohne Zellen, was ja sehr
viel schneller gehen würde.
Evtl. ist der Energieübertrag durch alle 15 Halbbrücken auch so
schlecht, daß nicht mal die beispielhaften 5mA ankommen. Dann müsste man
entweder noch weniger entnehmen, oder aber die Leistung nicht durch alle
Halbbrücken fließen lassen. Also den Test mal nur zwischen Zelle 1 und
z.B. Zelle 8 machen.
Man erkennt so ggf. mal den tatsächlichen Wirkungsgrad, und eigentlich
auch gleich, wie und wie gut das Teil funktioniert.
Paule, Bademeister schrieb:>> Old-Papa, du könntest das Teil nach Erhalt ja mal folgendem schikanösen,> aber aussagekräftigen Test unterziehen:>> Schließe doch mal 16 (kleine) Zellen an, lasse diese ausbalancieren.> Dann versorge mal Zelle 1 mit stabilen 4,2V. Nun belaste mal Zelle 16> mit einem sehr kleinen, dauerhaften Strom, z.B. mit nur 5mA. Dabei> beobachte, was sich der ganz unterste Balancer dazu an Stromaufnahme aus> dem Netzteil gönnt, um ganz oben eben noch die z.B. 5mA ausgeben zu> können (ohne daß Zelle 16 in Tiefentladung kommt, versteht sich).> Dauert natürlich je nach Zellengröße ne ganze Weile, und alle Zellen> werden ggf. auch reichlich debalanciert......
Kann ich machen, aber nur mit 13 Zellen.
Old-Papa
Allgemein wäre eine Analyse der Bauteile auch sehr interessant. Reverse
engineering von den Chinesen, sozusagen. Oder eine hochauflösende
Fotografie wäre auch schon Gold wert.
Frickel schrieb:> Allgemein wäre eine Analyse der Bauteile auch sehr interessant. Reverse> engineering von den Chinesen, sozusagen. Oder eine hochauflösende> Fotografie wäre auch schon Gold wert.
Fotografie mach ich, versprochen. Doch erstmal müssen die Dinger hier
sein.
Old-Papa
der Durchgeknallte schrieb:> Gut Ding will Weile haben ...
Hast Du das Foto aus Langeweile verpixelt oder ist es nicht Deins?
So zumindest ist der Informationsgehalt nur homöopatisch (also komplett
ohne Inhalt)
Old-Papa
Merkt ihr das wirklich nicht? Der will ärgern. Hat die Dinger
offensichtlich zuhause, aber wir sollen warten, bis Old-Papa seinen
Balancer hat.
Die Aktion könnte ja fast von mir sein, weil...na ja, ihr wisst ja, was
ich von euch halte. Allerdings hätte ich es dann mit meinem akt.
Balancer gemacht, nicht mit irgendwas Gekauftem.
Hallo Männers,
eine gute und eine schlechte Nachricht:
Die gute: Die Balancer sind da!
Die schlechte: Die Dinger sind mit einer Art Lack überzogen, und auf der
Rückseite ist auch irgendwas (Farbe, Folie...?)
Ein Rückentwickeln wird dadurch nicht leichter.
Heute Abend kram ich mal mein Mikroskop raus und mach Aufnahmen.
Vielleicht kann man das Zeugs auch abwaschen...
Old-Papa
So, hier die ersten Fotos.
Ich habe mein Mikroskop in der Küche aufgebaut (Frau hat
Spätschicht...), in der Werkstatt ist der Tisch verkramt... ;-)
Diese ulkige "Lackschicht" kann man mit Daumennagel abkratzen und sie
ist eigentlich durchsichtig, doch darunter ist eine schwarze harte
Schicht, genau wie auf der Rückseite.
Man kann nur Stück für Stück die BE durchklingeln. Das ist eine elende
Fummelei.
Ich werde die über das WE verbauen (wenn Zeit ist), dann schau ich mal,
was sie so können.
Mein "Messmikroskop" habe ich auch gezeigt, das Ding ist nicht billig,
doch um Welten besser als diese kleinen USB-Scheißerchen. Der Monitor
ist vom Pollin (Full-HD), das Gehäuse hat mein Kumpel gedruckt und die
simple Befestigung ist auf meinem Mist gewachsen. Fotos und Videos
werden direkt auf Mikro-SD gespeichert.
Leider kommt man damit auch nicht wirklich weiter, außer Spiegelungen in
der Lackschicht (diese hellen Kringel) sieht man nicht wirklich was.
Die "ICs" und Dioden sind abgeschliffen, ich vermute das sind FETs und
Schottkys.
Auf der Rückseite Durchkontaktierungen, wahrscheinlich von den Spulen.
Hätte mir mehr Erkenntnis erhofft :-(
Old-Papa
PS: Ich sollte in der Mikroskopkamera gelegentlich das Datum
einstellen....
Und noch ein paar Detailfotos.
Die BE scheinen doch nicht abgeschliffen, nur der dämliche Lack
irritiert.
Den habe ich an einer Stufe abgekratzt, man sieht zumindest alle
Bezeichnungen und Werte, außer bei den Kondensatoren.
Das Detail-1 Foto zeigt alle BE einer Stufe, außer Stecker und LED.
So, jetzt müsst Ihr mal ran, wälst die Codebücher ;-)
Old-Papa
PS Aus Daffke noch ein Detailfoto der LED ;-)
Den 8pinner habe ich vergeblich gesucht. Der wäre natürlich der
Knackpunkt.
Der sot23 ist ein P-Kanal, AO3415.
Die große Diode ist wohl ne 4V7 Zener. Egal wie die verschaltet ist,
sowas ist schon mal selten ein gutes Zeichen...
Paule, Bademeister schrieb:> Den 8pinner habe ich vergeblich gesucht. Der wäre natürlich der> Knackpunkt.>> Der sot23 ist ein P-Kanal, AO3415.>> Die große Diode ist wohl ne 4V7 Zener. Egal wie die verschaltet ist,> sowas ist schon mal selten ein gutes Zeichen...
In der Tat, der 8pinner scheint exotisch. Entweder ein echtes IC oder
"nur" ein FET?
Ich werde nacher mal etwas durchklingeln.
Old-Papa
Interessant ist übrigens, daß nur die aktiven Bauteile an ihren Gehäusen
geschwärzt waren. Also da hat nicht nur jemand einfach die Platine
schwarz angesprüht...
Falls sich der 8pinner nicht identifizieren lässt, sehe ich ohne
Leiterzüge kaum Möglichkeiten, das Rätsel zu lösen.
Paule, Bademeister schrieb:> Wenn ein so "starker" Mosfet schon diskret dabei ist, wird das wohl ein> Steuer-IC sein.
Ist wahrscheinlich.
Ich habe ein paar Leitungen durchgeklingelt, an das IC komm ich mit der
Messspitze nicht heran, das geht nur unter Lupe oder Mikroskop.
Sowohl der Bat+-Anschluss, als auch der LED-Anschluss gehen in diesem
Fall nur an einen Bat- oder LED-Anschluss.
Old-Papa
Update, ich habe die "Zeichnung" im neuen Bild ergänzt
Old P. schrieb:> In der Tat, der 8pinner scheint exotisch. Entweder ein echtes IC oder> "nur" ein FET?
Wenn man mal nicht annimmt, dass da irgendwo ein Controller IC in die
Platine laminiert ist, wird es wohl so sein, dass jeder der 8-Pinner ein
Controller für 2 aufeinander folgende Zellen ist.
Davon dürfte es nicht so viele geben, also sollte man annehmen, dass
sich da was finden wird, aber: Nix.
Komisch.
Allerdings: Lohnt sich der Aufwand? Einen Balancer für 100 Eur in das
Pack einbauen, wenn ab und zu Balancing beim Laden letztlich zum
gleichen Ergebnis führt?
Karl K. schrieb:>...> Davon dürfte es nicht so viele geben, also sollte man annehmen, dass> sich da was finden wird, aber: Nix.>> Komisch.>
Ja, komisch. Irgendein Überwachungs-IC wird das schon sein.
> Allerdings: Lohnt sich der Aufwand? Einen Balancer für 100 Eur in das> Pack einbauen, wenn ab und zu Balancing beim Laden letztlich zum> gleichen Ergebnis führt?
Nö, 2 Stück für unter 100... ;-)
Ich gebe zu, hauptsächlich die Neugier hat mich dazu bewegt, dennoch
kann ich die auch prima in meine Akkus vom Pedelec verwursten.
Auch wenn ich nie ergründe was da wie funktioniert, werden die mir
hoffentlich zu Nutze sein.
Old-Papa
Dieter schrieb:> Bild des Prinzip> https://cdn.hackaday.io/files/20825890976800/balancer.PNG
In etwa so wird es sein, da bei diesen Modulen (gibt es für
unterschiedliche Zellenzahlen) immer eine "Stufe" weniger vorhanden ist,
als Zellenzahl. Das führt im Übrigen auch zu massiven Negativposts für
die Händler, da die Nutzer das nicht verhirnen können.
Die "normalen" Balancerschaltungen kenne ich schon, nur eben diese hier
(noch dazu mit N -1) kenne ich nicht.
> Vermutlich sowas wie ein Tiny 13 im Chip oder Schaltwandler und OP.
Irgendwie so....
Wie schon geschrieben, direkt am "IC" kann ich derzeit nicht kontakten,
da muss ich mir erstmal irgendwelche sehr feinen Nadeln stricken.
Old-Papa
Manfred M. schrieb:> Momentan muss ich erst auf 4,2V laden und dabei balancieren, was immer> ewig dauert. Danach darf ich wieder auf 3.8V entladen. Das nervt.
Das dauert nur beim ersten mal ewig. Wenn die nur vom Rumliegen so weit
driften daß beim nächsten Laden schon wieder ein Balancing in einem
Umfang oberhalb der Wahrnehmungsschwelle stattfindet dann ist mindestens
eine Zelle defekt!
Ich hab mir früher auch viele Gedanken gemacht über aktives Balancing
oder Balancing von halbvollen Batterien, also ob die nichts anderes tun
würden als jeden Tag auseinander zu driften was das Zeug hält, bis mich
die Realität eingeholt hat in der es sich erfahrungsgemäß so verhält daß
bei einer gesunden Batterie das Verhältnis Balancerarbeit zu Ladearbeit
so verschwindend gering ist daß die paar Wattsekunden (wenn überhaupt)
die man beim Ladeschluß mit Balancing verheizt im Vergleich zu zig
Wattstunden Batteriekapazität die man reinpumpt überhaupt nicht (in
Worten: ÜBERHAUPT NICHT) ins Gewicht fallen! Und eine Batterie die
kaputt ist wird außer Dienst gestellt, bzw defekte Zellen mit
Selbstentladung werden ersetzt.
Pro µC: keine Spannungsteiler vorhanden. Diese bräuchte ein normaler
Schaltregler aber für seine Sollspannung. Entweder 2 gleiche Widerstände
je Stufe, oder einen gemeinsamen Spannungsteiler mit 13 Widerständen.
Beides ist nicht zu sehen.
Wider µC: wenn der 8pinner ein µC ist, dann sicherlich nicht mit
integriertem Leistungshalbleiter. In dem Fall bliebe aber nur noch der
eine P-Kanal übrig. Damit kann man schwer ne Halbbrücke bilden...
Und wozu dient überhaupt diese dicke Zener? Wäre das ne normale Diode
gewesen, hätte man ja noch vermuten können, daß es doch nur alles
Aufwärtswandler sind, die ihre Energie auf den gesamten Stapel schieben.
Das fällt aber ohne Diode eher flach. Der kleine IC kann sicherlich
nicht über 55V sperren, aber das müsste er ggf. können.
Vielleicht wäre es das Beste, wenn man erstmal messen könnte, ob
tatsächlich auch einzelne Zellen GELADEN werden können. Im Netz gibt es
dazu nämlich widersprüchliche Tests.
Interessant wäre auch, welches Bauteil wirklich warm wird. Ist es der
Mosfet, oder der kleine IC (DFN8 3x3mm?)
Bernd K. schrieb:> defekte Zellen mit> Selbstentladung werden ersetzt.
Na ein Glück, daß das ein richtiger akt. Balancer verhindern kann. In
meinem Pack ist tatsächlich eine LiFePo4 mit sehr hoher Selbstentladung
(war schon mal vollständig tiefentladen, entlädt sich jetzt innerhalb
etwa 3 Wochen). Die hat dummerweise aber noch ihre volle Kapazität. Zum
Wegwerfen viel zu schade! Durch meinen akt. Balancer kann ich den Pack
direkt weiter nutzen.
Natürlich kann man den Pack so auch kein Jahr mehr liegen lassen, aber
wer macht das schon?
Auch mit den hier diskutierten Wandlern könnte man so eine Zelle gar
nicht sinnvoll weiterverwenden, da sie ja praktisch nur von zwei
benachbarten Zellen geladen werden könnte. Darüberhinaus würde das Ding
schnell genau so ineffizient wie ein passiver Balancer.
Also los Old-Papa, lass doch mal deine elektronischen Lasten was tun!
Eine Zelle mit z.B. 500mA entladen, die benachbarte Zelle ans
Labornetzteil bei Festspannung hängen...nach dem Einpendeln mal den
Strom vom Netzteil ablesen...
Das vielleicht nochmal wiederholen, diesmal aber mit mehr Abstand, z.B.
einer unbeteiligten Zelle dazwischen...
So könnte man sich schon mal ein Bild machen, was das Teil wert ist.
Paule, Bademeister schrieb:> Also los Old-Papa, lass doch mal deine elektronischen Lasten was tun!>> Eine Zelle mit z.B. 500mA entladen, die benachbarte Zelle ans> Labornetzteil bei Festspannung hängen...nach dem Einpendeln mal den> Strom vom Netzteil ablesen...>> Das vielleicht nochmal wiederholen, diesmal aber mit mehr Abstand, z.B.> einer unbeteiligten Zelle dazwischen...>> So könnte man sich schon mal ein Bild machen, was das Teil wert ist.
Kann ich alles machen, doch derzeit rüste ich gerade eine kleine
Drehbank auf Zyklensteuerung um (nach LouisS aus cnc-ecke), das liegt
schon Monate auf Eis (und der Besitzer drängelt). Das wird wohl doch
noch das ganze WE über dauern. Abends vor dem Flachverblöder mal was
durchklingeln geht eher noch.
Old-Papa
Old P. schrieb:> Abends vor dem Flachverblöder mal was> durchklingeln geht eher noch.
Dann schau doch bitte mal, was es mit der einzigen Diode auf sich hat,
die von den 12 gleichmäßigen Strukturen abweicht. Ne schnöde
Verpolungsschutzdiode mit Leiterbahn als Sicherung kann es ja kaum sein,
denn so ein Balancer hat ja weitaus mehr Anschlüsse.
Paule, Bademeister schrieb:>> Dann schau doch bitte mal, was es mit der einzigen Diode auf sich hat,> die von den 12 gleichmäßigen Strukturen abweicht. Ne schnöde> Verpolungsschutzdiode mit Leiterbahn als Sicherung kann es ja kaum sein,> denn so ein Balancer hat ja weitaus mehr Anschlüsse.
Kann ich untersuchen, mal sehen, wie und wo ich weiter komme.
Old-Papa
Paule, Bademeister schrieb:> hätte man ja noch vermuten können, daß es doch nur alles> Aufwärtswandler sind, die ihre Energie auf den gesamten Stapel schieben.
Dagegen spricht auch, dass man die Boards - hab ich in einem der
Angebote gesehen - beliebig kaskadieren kann. Also zu dem 13er Board
noch ein 4er in Reihe schalten oder so. Wobei die letzte Zelle des
ersten Boards gleich der ersten Zelle des zweiten Boards ist.
Jede der offenbar identisch aufgebauten Schaltungen übernimmt also nur 2
benachbarte Zellen. Damit ist aber auch nix mit von Zelle 1 auf Zelle 8
umladen, die Effizienz dafür dürfte bescheiden sein.
Dieter schrieb:> https://circuitdigest.com/article/cell-balancing-techniques-and-how-to-use-them
Das Prinzip ist schon klar, nur: Welcher Chip?
Die "bekannten" Anbieter wie LT, TI haben nur aktive Balancing-Chips für
mehrere Zellen gleichzeitig.
Paule, Bademeister schrieb:> eine LiFePo4 mit sehr hoher Selbstentladung> (war schon mal vollständig tiefentladen, entlädt sich jetzt innerhalb> etwa 3 Wochen). Die hat dummerweise aber noch ihre volle Kapazität. Zum> Wegwerfen viel zu schade! Durch meinen akt. Balancer kann ich den Pack> direkt weiter nutzen.
Und entlädt die eine Zelle jetzt nicht über den Balancer das gesamte
Pack?
Paule, Bademeister schrieb:> entlädt sich jetzt innerhalb> etwa 3 Wochen). Die hat dummerweise aber noch ihre volle Kapazität. Zum> Wegwerfen viel zu schade!
Bei mir wäre das umgekehrt: Nicht die Zelle wäre zu schade zum Wegwerfen
sondern der Platz zum Aufheben (und erst recht die Zeit um sich damit
herumzuärgern) wäre zu schade für so eine vollkommen kaputte Zelle!
Karl K. schrieb:> Und entlädt die eine Zelle jetzt nicht über den Balancer das gesamte> Pack?
Natürlich. Aber knapp um die Zellenzahl langsamer. Ist ein 48V Pack,
also 16 Zellen, fast 16x langsamer. Dazu muss man aber sagen, daß dieser
Balancer vergleichsweise extrem effizient arbeitet, und natürlich nicht
-zig mal wandeln muss, wenn er eine der untersten Zellen mit einer der
obersten Zellen abgleichen will. Sowohl Entladung, als auch Ladung
geschehen auf direktem Wege, bei sogar noch viel mehr möglichen Zellen.
Könnte euch zumindest mal ein Bild einer älteren Version zeigen. Falls
man mir wieder vorwirft, ein Schwätzer zu sein (und dabei eigentlich aus
seinem Leben spricht...).
Die aktuelle Version ist fast fertig, und sie ist nicht wenig Geld wert.
Diese Option möchte ich mir gern offen halten. Daher ggf. keine genauen
Details zur Topologie...
Karl K. schrieb:> Dagegen spricht auch, dass man die Boards - hab ich in einem der> Angebote gesehen - beliebig kaskadieren kann.
Das würde auch wieder für die schon lange angenommenen, überlappt
arbeitenden Halbbrücken sprechen. Mit natürlich noch schlechterem
Wirkungsgrad, wenn man noch mehr Zellen nach diesem Prinzip in Reihe
balanciert.
Mich würde ja längst mal der "Wirkungsgrad" interessieren, wenn Old-Papa
mal z.B. Zelle 1 an Festspannung legt, und Zelle 13 belastet. Schätze
mal, die Effizienz liegt da bei unter 1%...Oder aber, es kommt rein gar
nichts mehr dort an, weil schon der Eigenverbrauch der Wandler höher
ist. Denn die 20µA gelten sicherlich für jede Stufe, und auch nur im
Ruhezustand. Das dürfte im Balancerfall deutlich steigen.
Immerhin hört man in einigen Videos, die ganze Platine würde doch
deutlich warm... Und dabei habe ich noch nicht mal jemanden gesehen, der
die vollen 1,2A messen konnte...
Bernd K. schrieb:> Nicht die Zelle wäre zu schade zum Wegwerfen> sondern der Platz zum Aufheben (und erst recht die Zeit um sich damit> herumzuärgern) wäre zu schade für so eine vollkommen kaputte Zelle!
Du hast leider nicht verstanden, was ich dazu schrieb. Die Zelle ist in
ein System mit (wahrhaftigem) aktivem Balancer eingebunden. Die schnelle
Entladung der einen Zelle ist mir durch das Balancing völlig egal.
Lediglich verliert der gesamte Pack alle 3 Wochen den Energiegehalt
einer Zelle. Ist mir sehr egal, da ich den Pack einerseits ein gutes
halbes Jahr liegen lassen kann, ohne daß irgendeine Zelle in die
Tiefentladung kommt. Andererseits habe ich für übliche Einsätze, wo man
z.B. den Pack über Nacht lädt, und am nächsten Tag nutzt, die vollen
Wattstunden aller Zellen. Was kann man noch wollen? Da schmeiß ich doch
nicht diese Zelle weg!
Die reale GesamtKette errechnet sich folgendermaßen, da sich eine kleine
Offsetverteilung über den Pack bis zum Ende ergibt.
Für einen 13s Pack, eine schwaechelnde als 13te oder 1te Zelle
näherungsweise:
(1/12*0,8^1+2/12*0,8^2+....12/12*0,8^12)/(1/12+2/12+...12/12)
Nur immer noch die Frage: Warum?
In welchen Fällen muss ich denn einen Balancer dauerhaft mit dem
Akkupack verbinden? Auf dem Satelliten mit den Solarmodulen?
Bei den Ebikes, wo während der Fahrt nur rekuperiert wird, wird immer
weniger Energie in die Zellen gesteckt als vorher entnommen wurde.
Geladen wird dann zuhause, und da kann man ein Ladegerät nehmen, welches
jede Zelle effektiv direkt und ohne Umladen vollknallt.
Bei Geräteakkus, wo nur zwei Ladeanschlüsse zugänglich sind, wäre es
vielleicht noch sinnvoll. Aber da wird entweder nur passiv gebalanced -
dem Hersteller ist doch egal, wieviel Ladung der Nutzer da reinstecken
muss - oder gar nicht, und man verläßt sich drauf, dass die Zellen schon
gleichmäßig laufen werden.
Ein aktiver Balancer, der während des Entladens arbeitet ist eher
kontraproduktiv, denn die Zellen müßten schon sehr schlecht und weit
auseinander sein, damit der Rest den er noch rausholt die eigenen
Umladeverluste aufwiegt.
Dieter schrieb:> ... nur wenn auch noch sichergestellt ist, dass nichts Schlimmes> passiert, wenn diese abfackeln sollte.
Ist bei LiFePo4 grundsätzlich der Fall.
Interessant an der Zelle ist, daß der Leckstrom mit der Zeit sogar
zurück geht.
Dieter schrieb:> Um den worst case der Kette zu erfassen, nimmt man 12 volle Zellen,> packt oben eine 13te leere Zelle drauf und lädt nur die 1te Zelle über> ein Ladegerät nach und mißt wieviele mAh nachgeladen werden mußten bis> alle 13 Zellen wieder voll sind.
Nein, denn dabei fließen die Verluste der Zellen ja mit ein. Das ist bei
eine statischen Ladung an z.B. Zelle 1, und einer dauerhaften Entladung
an Zelle 13 nicht der Fall. Und hier geht es ja um die Effizienz dieses
(eher fraglichen) Balancer-Prinzips.
Theoretisch könnte Old-Papa diesen Test sogar sehr schnell durchführen,
indem er statt trägen Akkus nur Elkos anschließt.
Dieter schrieb:> Bei den worst case der Kette sollen diese Verluste gerade auch mit> einfliessen.
Hier geht es aber um die Eigenschaften des Balancers, nicht die der
angeschlossenen Akkus. Diese können stark variieren, insbesondere bei
sehr unterschiedlichen möglichen Akkukapazitäten, aber den immer
gleichen 1,2A des Balancers.
Nach den Daten setzt der Balancer bei 0,1V Unterschied ein und stoppt
bei 0,03V wieder. Wenn die Akkus variieren, bleiben voraussichtlich
etwas mehr Stufen hängen, kurz bevor der aktive Balancer einsetzt. Wenn
6x knapp unter 0,1V, und 6x 0,03V erreicht würden, wären das bis zu
0,78V Abweichungen über alle Stufen.
Die reinen Daten, insbesodere die die Kennlinien durchfahren, eines
einzelnen Moduls (2er Stufe) lassen sich natürlich genauer mittels einer
Kapazität messen. Näher an der Realität des worst cases ist es aber mit
Akkus.
Ein sehr interessanter Topic. Ich lese seit Beginn schon mit...
Könnten wir als Halbzeit die bisherigen Zwischenergebnisse in 1-2 Sätzen
zusamnentragen? Die ursprünglich Frage nach einer Schaltung verläuft
wieder im Sand, oder ich überlas etwas wichtiges.
Dieter hat dieses Projekt gelinkt:
https://hackaday.io/project/20825-low-cost-non-dissipative-active-battery-balancer
Daraus wurde von einem anderen ein PCB gefertigt:
https://hackaday.io/project/164672-active-cell-balancer-project
Leider sehe ich hier keine weiteren Aktionen. Kann man das Projekt
bauen?
Ich danke euch schon mal.
Für den Fall des TO kann man die Schaltung bauen, allerdings 2x und
entsprechend versetzt kaskadiert mit den Zellen verschaltet.
Allerdings fehlt von Seiten des TO eine Rückmeldung mittels eines
Beitrages, welcher Weg für seine Möglichkeiten am ehesten in Frage käme.
Ein fertiges Modul, egal aus welcher Quelle, oder etwas analoges oder
digitales zum Selbstbauen?
Danke Dieter,
ich lege los und baue das Teil nach. Die Bauteile sind ja nicht
exclusiv. Als erst-Balancer wird er hoffentlich reichen :)
Eine Frage hätte ich, was ich nicht ganz verstehe.
Warum sind für OVLO 12V drinnen? Sollte es nicht Z4,2 sein?
Und dann 3 polyfuses, reicht da nicht eine pro Abschnitt, am Vbat+?
Spätestens die dritte überlagernde sehe ich als überflüssig.
Dieter schrieb:> Nach den Daten setzt der Balancer bei 0,1V Unterschied ein und stoppt> bei 0,03V wieder. Wenn die Akkus variieren, bleiben voraussichtlich> etwas mehr Stufen hängen, kurz bevor der aktive Balancer einsetzt. Wenn> 6x knapp unter 0,1V, und 6x 0,03V erreicht würden, wären das bis zu> 0,78V Abweichungen über alle Stufen.
Daß es bei o.g. statischem Belastungstest einen größeren
Spannungsunterschied zwischen Zelle 1 und Zelle 13 gibt, ist ja klar.
Den muss man bei der Berechnung des Wirkungsgrads eh einfließen lassen.
Meine Vermutung lautete ja, daß diese Spannungsdifferenz evtl. sogar
größer wird, als es die Zellenspannungen überhaupt zulassen. Sprich,
Zelle 13 hängt bei Belastung mit z.B. nur 5mA schon bei nur 2,5V rum,
während Zelle 1 am Netzteil eben nicht weiter als auf 4,2V geladen
werden darf...
So übertrieben wie chinesische Schaltungen meist angeboten werden, wäre
ich schon positiv überrascht, wenn man überhaupt irgendeinen kleinen
Strom durch den gesamten Balancer schieben kann.
Mit variablen Zellen meinte ich auch nicht die kleinen Unterschiede
zwischen den angeschlossenen Zellen. Sondern, daß man diese Balancer für
Zellen mit z.B. 300mAh genau so nutzen kann, wie für welche mit 200Ah.
Da bekämst du bei deinem Test sehr unterschiedliche Ergebnisse raus.
Hallo,
meinem Exemplar bin ich jetzt aufs Ganze gegangen ;-)
Ich habe versucht, diese ulkige Lackschicht zu entfernen, noch isse da.
Erster Versuch: Aceton, nichts
Dann Bremsenreiniger, nichts
Jetzt der Griff zum Benzinkanister, auch nicht - Grummel!
Danach noch mit einer Mischung aus allem, der Lack wird scheinbar
weicher, bleibt aber....
Morgen werde ich noch Silikonentferner versuchen, dann bin ich am Ende.
Der Lack hat was silikonartiges, er lässt sich ja etwas kratzen.
Paul fragte nach der ersten Z-Diode, diese geht an den Minusanschluss
vom Akkupack, aber wohl auch durch bis zum IC. Die andere Seite geht an
die nächste Z-Diode.
Wenn der Lack weg wäre, könnte man bei eintsprechendem Lichteinfall die
Leiterbahnen erahnen.
Mal sehen, was morgen mit Silikonentferner geht.
Großartige Versuche fallen mir im Moment schwer, eine jahrealte
Verletzung im Fuß zwingt mich derzeit kürzer zu treten, die Treppe zur
Elektronikwerkstatt geht nicht.
Old-Papa
Old P. schrieb:> Erster Versuch: Aceton, nichts> Dann Bremsenreiniger, nichts> Jetzt der Griff zum Benzinkanister, auch nicht - Grummel!> Danach noch mit einer Mischung aus allem, der Lack bleibt....
Nach Aceton brauchst du eigentlich kein weiteres Lösungsmittel
versuchen.
Was Aceton nicht löst, hatte auch zuvor nie mit Lösungsmitteln zu tun.
Es ist offenbar wasserbasierter Lack. Das dürfte Absicht sein, denn
solche Lacke bekommt man bekanntlich nur noch mechanisch runter.
Old P. schrieb:> diese geht An den Minusanschluss> vom Akkupack, aber wohl auch durch bis zum IC. Die andere Seite geht an> die nächste Z-Diode.
OK, danke! Dann sind die Zener wohl nur zum Schutz vor Überspannungen im
Fehlerfall da. Logisch, daß man dann eine mehr braucht...
Interessant wäre noch, ob hier auch die externen Mosfets eingebunden
sind. Ich vermute es nämlich. Dann säßen alle zum eigentlichen Balancing
notwendigen Leistungshalbleiter mit im IC.
...falls sich der Lack nicht chemisch lösen lässt, kannst du auch mit
einer Bürste und Scheuerpulver ordentlich schrubben. Das nimmt nach ner
Weile alles weg, leider auch die Bauteilbeschriftungen...Sieht ggf.
nicht toll aus, aber ich schrubbe alle Platinen so, bisher ohne
irgendeinen Ausfall.
Mister A. schrieb:> ich lege los und baue das Teil nach. Die Bauteile sind ja nicht> exclusiv.
Ja klar, mach mal. Der LM358 und der MP2307 ziehen dann mit 2.5mA
Ruhestrom den Akku im Winter in die Tiefentladung.
Es gibt schon einen Grund, warum solche Gehirnfürze nicht weiterverfolgt
werden.
Jedes vernünftige Ladegerät hat einen Balancer-Anschluss, mit dem man
die Akkus von Zeit zu Zeit beim Laden balancen kann, und das reicht
völlig aus.
Karl K. schrieb:> Jedes vernünftige Ladegerät hat einen Balancer-Anschluss, mit dem man> die Akkus von Zeit zu Zeit beim Laden balancen kann, und das reicht> völlig aus.
Wie schon geschrieben, eigentlich gehe ich ja da mit. Blöd ist nur, dass
die allermeisten Lader nur einen Spar-Balancer mit wenigen 10 mA
Bleedingstrom haben. Ein interner, also im Akku, muss nicht sein, doch
mehr als diese paar mA schon. Doch wenn dieser interne Balancer wirklich
in Ruhe nur 20µA zieht (wie bei meinem behauptet wird), dann stört er
dort nicht. Das ein Balancer in Arbeit mehr zieht ist ja schon im
Prinzip begründet.
Schade, dass ich gerade nicht krauchen kann, sonst würde ich frickeln
;-)))
Old-Papa
Old P. schrieb:> Blöd ist nur, dass> die allermeisten Lader nur einen Spar-Balancer mit wenigen 10 mA> Bleedingstrom haben.
Halbes Ampere aufwärts ist üblich bei den allermeisten Ladern.
Paule, Bademeister schrieb:> ...falls sich der Lack nicht chemisch lösen lässt, kannst du auch mit> einer Bürste und Scheuerpulver ordentlich schrubben. Das nimmt nach ner> Weile alles weg, leider auch die Bauteilbeschriftungen...Sieht ggf.> nicht toll aus, aber ich schrubbe alle Platinen so, bisher ohne> irgendeinen Ausfall.
Otto Brutalo? ;-)
Das verkneif ich mir nun wirklich, zumal die kleinsten Strukturen ja
schon in Scheuerkorngröße liegen.
Old-Papa
Bernd K. schrieb:> Old P. schrieb:>> Blöd ist nur, dass>> die allermeisten Lader nur einen Spar-Balancer mit wenigen 10 mA>> Bleedingstrom haben.>> Halbes Ampere aufwärts ist üblich bei den allermeisten Ladern.
Ist mir noch nie in die Finger gekommen und habe ich bei meinen auch
nicht. Nenn doch mal ein Modell. Aber halbwegs erschwinglich.
Old-Papa
Bernd K. schrieb:> test schrieb:>> Bernd K. schrieb:>>> Halbes Ampere aufwärts ist üblich bei den allermeisten Ladern.>>>> In welcher Preisklasse?>> 50 aufwärts
Noch mal: Modell?
Old-Papa
Old P. schrieb:> Bernd K. schrieb:>> test schrieb:>>> Bernd K. schrieb:>>>> Halbes Ampere aufwärts ist üblich bei den allermeisten Ladern.>>>>>> In welcher Preisklasse?>>>> 50 aufwärts>> Noch mal: Modell?
ISDT Q6 pro, 14A laden, 1A Balancieren.
Bernd K. schrieb:> ISDT Q6 pro, 14A laden, 1A Balancieren.
Ok, ist zunächst ein Anfang, doch ohne eigene Stromversorgung. Für 3S
dann ausreichend, allerdings für mich im Pedelec (bis zu 15S) nicht zu
gebrauchen.
Old-Papa
test schrieb:> Ich habe die ISDT noch mit wesentlich geringerer Balancierleistung in> Erinnerung.
Er kann halt leider maximal 8W wegheizen, also fürs Entladen ist der
nicht so geeignet. Aber Balancieren beim Laden geht so schnell und genau
daß man davon überhaupt nichts merkt. Um im Feld die Flugakkus wieder
schnell und sauber vollzuballern mit 3C ist der optimal. Und schön klein
und leicht.
Old P. schrieb:> Blöd ist nur, dass> die allermeisten Lader nur einen Spar-Balancer mit wenigen 10 mA> Bleedingstrom haben.
Selbst mein billiges Flitezone F80 von Pollin behauptet mit 0.3A zu
balancen, und das im Nachbarthread erwähnte ISDT kann in der kleinsten
Ausführung Q6 lite 800mA, in der normalen Q6 1A. Und sorry, 50 Eur für
einen ordentlichen LiIon Lader mit einstellbarer Zellenzahl und
Balancing sind wohl nicht zu viel verlangt.
Karl K. schrieb:> Selbst mein billiges Flitezone F80 von Pollin behauptet mit 0.3A zu> balancen,
Ja, mein Graupner Ultramat 18 auch, doch das war relativ teuer.
> und das im Nachbarthread erwähnte ISDT kann in der kleinsten> Ausführung Q6 lite 800mA, in der normalen Q6 1A. Und sorry, 50 Eur für> einen ordentlichen LiIon Lader mit einstellbarer Zellenzahl und> Balancing sind wohl nicht zu viel verlangt.
50,- ist völlig ok, die Teile kannte ich nicht. Ich bin ja durch mein
Fahrrad eher bei 10-15S zuhause, und da fallen viele heraus.
Egal, ich habe mich weiter um die Schaltung bemüht, es geht scheinbar
voran.
Ob das alle so passt, keine Garantie, doch selbst mit Milliohmmeter komm
ich auf diese Leitungszuordnung. Milliohmmeter, weil die Spule ja
einiges beim "klingeln" durcheiander bringt. Besser wäre es, diese dabei
auszulöten.
Den Gateanschluss kann ich von der Funktion noch nicht ganz verhirnen,
da müsste man mal unter Strom mit einem Oszi ran.
Old-Papa
Update:
Ich hatte da wohl noch einen Fehler drin, zumindest wenn ich auf das
"Foto" schaue. Jetzt stimmt das hoffentlich.
Vielleicht kann sich ja jemand einen Reim darauf machen.
Im IC scheint auch ein potenter FET zu sein, darum die parallel
geschalteten Pins auf der Ausgangsseite.
Old-Papa
Heute habe ich die Platine mit Silikonentferner vergewaltingt ;-)
Das war bisher die beste Idee, auch wenn wieder nur etwas ab ging. Den
Rest habe ich unter dem Mikroskop mit sehr feiner Nadel abgepusselt.
Danach nochmal gewaschen, so sieht man auch einigermaßen die
Leiterbahnen.
Fazit: Meine Schaltungsskizzen sind nur teilweise ok. Insbesondere am IC
ist das doch noch etwas anders. Um wirklich Klarheit zu bekommen, müsste
man die Bauteile, zumindest dieser ersten Stufe ablöten. Das trau ich
mir ansonsten schon zu und habe es bei anderen Platinen schon gemacht,
doch besonders das IC bekomm ich wohl nie wieder drauf.
Vielleicht korrigiere ich die Skizzen noch, erstmal mach ich hier Pause.
Old-papa
Wenn der Balancer arbeitet, würde ich das Oszi-Bild anschauen. Das müßte
einigen Aufschluss über die Funktion geben.
Die Leistungsmosfet befinden sich im IC. Die Funktion läßt sich so weit
erraten. Die Spannung eines Akkus ist die Referenz. Im inneren befindet
sich ein Oszillator für die PWM. Dieser steuert auch die Auswertung des
zweiten Akus. Hierzu wird der Takt durch 2 geteilt über einen internen
Widerstand abwechselnd auf eine kleine interne Kapazität einer der
beiden Akkuspannungen angelegt. Dadurch stellt sich ohne abzugleichen
genau ein Mittelwert ein. Je nach dem ob dieser höher oder niedriger als
die Spannung des jeweils ersten Akkus ist, wird die Wandlerrichtung
geschaltet.
Dickes Lob und Anerkennung! Du hast wirklich alles sichtbar gemacht, was
möglich ist und ordentlich scharfe Bilder hochgeladen.
Dieter schrieb:> Wenn der Balancer arbeitet, würde ich das Oszi-Bild anschauen. Das müßte> einigen Aufschluss über die Funktion geben.
Mach ich dann mal.
> Die Leistungsmosfet befinden sich im IC. Die Funktion läßt sich so weit> erraten. Die Spannung eines Akkus ist die Referenz. Im inneren befindet> sich ein Oszillator für die PWM. Dieser steuert auch die Auswertung des> zweiten Akus. Hierzu wird der Takt durch 2 geteilt über einen internen> Widerstand abwechselnd auf eine kleine interne Kapazität einer der> beiden Akkuspannungen angelegt. Dadurch stellt sich ohne abzugleichen> genau ein Mittelwert ein. Je nach dem ob dieser höher oder niedriger als> die Spannung des jeweils ersten Akkus ist, wird die Wandlerrichtung> geschaltet.
Das muss ich erstmal sacken lassen ;-)
> Dickes Lob und Anerkennung! Du hast wirklich alles sichtbar gemacht, was> möglich ist und ordentlich scharfe Bilder hochgeladen.
Danke für die Blumen ;-)
Ich habe noch ein Foto mit eingezeichneten Leiterbahnen generiert. Grün
muss in einer mittleren Platinenebene liegen (kann nur Mehrebenenplatine
sein) zumindest sind auf der Rückseite an diesen Stellen DuKos und mein
Extech meint: ca. 6 Milliohm Verbindung.
Den Plan habe ich angepasst, aber natürlich ohne jede Garantie ;-)
Old-Papa
Mist, die Markierungen waren nicht im Foto, also noch mal....
Dieter schrieb:> Die Linke obere Batterie ist im Schaltplan kurzgeschlossen.
Hmmmm, ist aber genau so verschaltet. Da hatte ja schon Paule drauf
spekuliert. Es ist das einzige Bauteil, was es neben den Stufen
zusätzlich gibt. Da es eine Z-Diode ist, (Paul sagt nach Code 4,7V)
sollte das doch passen.
Old-Papa
Update... Da stimmt wirklich was nicht, muss noch mal klingeln...
Jetzt aber... ;-)
Heute ein erster vorsichtiger Test...
Ich habe mich wieder in meine Garage verzogen, dort stehen die
(schweren) Pedelecakkus und das passende Ladegerät.
Zunächst den unversehrten Balancer angestöpselt, die LEDs blitzten kurz
auf.
Danach die Zellen vermessen, von 3,387 bis 3,411 war alles dabei.
Differenz also rund 28mV Die höchste Differenz zweier benachbarter
Zellen war aber nur rund 18mV.
Danach das Graupner angestöpselt und geladen. An den LEDs tut sich
nichts, die Differenzen bleiben in etwa gleich, die Einzelspannungen
steigen gaaanz langsam an (das Graupner schafft mit eigener
Netzversorgung nur etwa 2.2A)
Nach gut 45 Minuten tat sich an den LEDs noch immer nichts, die
Differenzen liegen noch immer in etwa gleich.
Jetzt aber: alte Mann wird keck....
Balancer unter Ladestrom einfach abgezogen. Dabei etwas schräg, so, dass
Bat 1- zuletzt getrennt wird. Das mach ich bei meinen Smart-BMS auch
immer so (die sind auf den Akkus verbaut), die sind in der Beziehung
sehr zickig. Beim Anstecken dann auch etwas schräg, Bat 1- zuerst.
Das von mir schon arg vergewaltigte BMS leuchtet jetzt mit zwei LEDs
(3-4 und 4-5) aber 3-4 geht nach ein paar Minuten aus. Beim Nachmessen
stelle ich tatsächlich zwischen 3-4 und 4-5 eine Differenz von rund 37mV
fest.
Also nochmal den anderen Balancer angestöpselt, LEDs beiben aus, die
Differenz ist auch etwas weniger. Das kann auch daran liegen, dass das
Graupner etwa minütlich unterbricht um die Leerlaufspannumng zu messen.
Vielleicht habe ich irgendwas dazwischen erwischt.
Dennoch scheint es zwischen beiden Balancern einen Unterschied zu geben.
Ich habe in einem Bild noch die Zuordnung der Stufen zu den Zellen
aufgeschrieben. Die kleine Platine neben den Balancern ist auch ein BMS
(für 13S LiFEPO4), allerdings ohne Balancer und nicht programmierbar.
Ich werde gelegentlich einen meiner zahlreichen Oszis in die Garage
tragen (naja, der kleinste wiegt nur ca. 150g ;-))) dann schau ich mir
das Gezappel näher an.
Old-papa
Update:
Inzwischen (als ich den letzten Text geschrieben hatte) war der Akku
voll und alle LEDs aus. Da ich das nicht beobachten konnte, habe ich den
Lader noch mal angeworfen und kurze Zeit später fingen einige LEDs an zu
flackern oder Dauerleuchten.
Der Lader schaltet dann nach kurzer zeit wieder ab, und nach und nach
gehen die LEDs aus. Dabei wurden benachbarte Zellen balanciert, am
Schluss (nach ca. 5-10Min.) waren alle Zellen auf etwa 10mV gleich.
Dabei lädt z.B. Zelle 10 auf Zelle 9 ob auch Zelle 10 auf 11 laden
würde, konnte ich noch nicht sehen. Da muss ich mal mit der
Elektronischen Last eine größere Differenz provozieren. Allerdings muss
das ja bidirektional gehen, sonst würden entweder die 1 oder die 13 nie
zum Zuge kommen.
Zumindest scheinen die Dinger ihren Job zu machen, allerdings ist das
noch originale (lackierte) etwas unempfindlicher.
Old-Papa
PS: da ja mal 100,-/Stück behauptet wurden, hier meine Ausgaben/Stück
;-)
Wenn ich nur wüßte, wie klein genau man in SMD Technik bauen kann.
(Mir fehlt jegliches Einschätzungsvermögen - keine Erfahrung damit.)
Vermutung: Man könnte theoretisch wohl klein genug bauen, um solche
seriellen Akkupacks "Vollausstattung" zu verpassen. (BMS + Balancer
geeignet für (worst case) den gesamten Ladestrom.) Voraussetzungen:
Einzeln zugänglich. Gesamt n-1 bidirektionale Schaltstufen (evtl. als
4-Switch-Buck-Boost, oder vielleicht als bidirektional aufgebauter 2-
Switch- ?). Welche immer 2 benachbarte Zellen bearbeiten, und CC wie
auch CV kann. Die nötige U und I Messung für alle Zwecke benutzt.
Wie gesagt fähig, den vollen Ladestrom zu balancen. Und auch als ein
BMS zu wirken (also OV- und UV-Abtrennung). Zum Laden dann beides
möglich/ausreichend: 2polige CC oder CV Quelle, nur müßte bei CV die
Spannung, bei CC die Komplianz (max. Spannung / KSQ) hoch genug sein.
Oder nicht? Das müßte man doch auch bauen können. Gesehen habe ich so
etwas allerdings noch nie, immer nur die Module für Einzelfunktionen.
Mag evtl. am hohen Aufwand liegen (diverse Messungen und Ansteuerungen
müßten potentialgetrennt erfolgen). Was denkst Du dazu, @Old-Papa?
all-in-one? schrieb:> Zum Laden dann beides> möglich/ausreichend: 2polige CC oder CV Quelle, nur müßte bei CV die> Spannung, bei CC die Komplianz (max. Spannung / KSQ) hoch genug sein.
Moment: Würden diese Wandler Buck und Boost können, ginge ja sogar
Spannung/Komplianz deutlich_kleiner als einige Volt oberhalb von
n * Ladeschlußspannung. Dann müßte das also nur in einem gewissen
sinnvollen Bereich sein (also nicht zu extrem darunter, damit der
Boostfaktor nicht zu hoch, und die Effizienz zu schlecht würde).
Ja, das kommt davon, wenn man einfach schreibt, obwohl man noch gar
nicht(s) zu Ende gedacht hat. :)
Eventuell ein ziemlicher Vorteil bzgl. Eingangsspannungsbereich.
all-in-one? schrieb:> Eventuell ein ziemlicher Vorteil bzgl. Eingangsspannungsbereich.
Da die offenbar nur von einer Zelle auf die nächste Wandeln,
multipliziert sich der Wirkungsgrad der einzelnen Wandler, die Effizienz
dürfte recht bescheiden werden, wenn Du da mit 12V reingehen und einen
48V Akku laden willst.
Man müßte mal schauen, wie sich das verhält, theoretisch werden ja die
unteren Zellen erstmal geladen und dann in die höheren umgeladen, das
reduziert die Lebensdauer der Zellen. Praktisch geschieht das Laden und
Umladen gleichzeitig, müsste man sehen welche Ströme da durch die Zellen
fließen und wie das die Ladezyklen beeinflusst.
temp schrieb:> aber die> Art und Weise wie das Ding arbeitet begünstigt so einen Verlauf.
Ich bleibe bei meiner Überzeugung: Die Idee von aktiven Balancern, so
elegant und verlockend sie einem anfangs auch erscheinen mag, bringt in
der Realität wahrscheinlich keine wirklichen Vorteile (eher
Komplikationen) gegenüber einem simplen
auf-konstante-Ladeschlußsspannung-bluten-lassen beim Ladeende.
Bernd K. schrieb:> Ich bleibe bei meiner Überzeugung: Die Idee von aktiven Balancern, so> elegant und verlockend sie einem anfangs auch erscheinen mag, bringt in> der Realität wahrscheinlich keine wirklichen Vorteile (eher> Komplikationen) gegenüber einem simplen> auf-konstante-Ladeschlußsspannung-bluten-lassen beim Ladeende.
Da gehe ich durchaus mit, doch ein Balancer mit 50-100mA Bleedingstrom
ist Unsinn, und bei deutlich mehr wird die Gurke halt warm. Bei 2-3
Zellen noch machbar, bei über 10 schon sportlich ;-)
Ich habe mit meinem jetzt 2-3x einen der großen Akkus (s. mein Foto) mit
dem Fahrrad entladen und wieder mit etwa 2,2A geladen. Ohne Balancer
hatte ich bei diesen LiFEPO4-Headwayzellen nach ein paar Zyklen immer
Differenzen von bis zu 400mV, mit diesem Balancer dauerhaft (hoffe ich
doch) nur etwa 20-30mV (über alle Zellen untereinander). Besser geht
immer, doch ich bin damit viel besser dran als ohne. Dabei ist der
gesamte Balancer überhaupt nicht spürbar warm geworden, einzig den
tatsächlichen Balancerstroom habe ich noch nicht gemessen.
Ulkig ist, dass der vom Silikonlack befreite deutlich genauer und
empfindlicher ist....
Old-Papa
Welche Maße hat denn der IC? Im Vergleich zum sot23-Mosfet sieht es nach
irgendwas zwischen 2x2 und 3x3mm aus, was sehr seltsam wäre.
Solche scheinbar falschen Größenverhältnisse kennt man ja von Fotos,
aber hier ist es in jedem Bild gleich.
Werden die LEDs definiert geschaltet, oder glimmen die auch mal matt vor
sich hin, wenn z.B. der Balancevorgang zu Ende geht?
Paule, Bademeister schrieb:> Welche Maße hat denn der IC? Im Vergleich zum sot23-Mosfet sieht es nach> irgendwas zwischen 2x2 und 3x3mm aus, was sehr seltsam wäre.> Solche scheinbar falschen Größenverhältnisse kennt man ja von Fotos,> aber hier ist es in jedem Bild gleich.
Ich schätze höchstens 2x2mm. Vergleiche mit den beiden Rs, die sind
höchstens 0603er eher noch 0504er.
> Werden die LEDs definiert geschaltet, oder glimmen die auch mal matt vor> sich hin, wenn z.B. der Balancevorgang zu Ende geht?
Sie gehen an-aus...., kein Glimmen! Meistens sind sie (wenn balanciert
wird) durchgehend an, manchmal flickern sie auch zum Balancingende, aber
immer volle Möhre ;-)
Old-Papa
Old P. schrieb:> höchstens 2x2mm
Kommst du evtl. mit nem Messschieber an den IC dran? Seine Größe wäre
schon wesentlich, wenn man nach dem Typ suchen will. Wenn das wirklich
nur ein 2x2mm ist, dann wäre die Zener ja winzig, und auch der Mosfet
müsste im sot323 sein...
Es müsste wenn dann schon ein 3x3mm IC sein. Ggf. fällt aber gerade der
Mosfet etwas zu groß für sot23 aus. So rein vom Größenvergleich her
dürfte der IC irgendwas um 2,5 bis 2,7mm haben, was sehr merkwürdig
wäre.
Die R´s dürften ganz normale 0603er sein, die C´s 0805/0603.
Mich würde auch der Duty interessieren, wenn Ausgeglichen wird!
Ich frage mich nämlich ob sich der Duty verändert oder das Ding einfach
zwischen zu viel und zu wenig statisch umschaltet - also z.B. Buck immer
mit einem Duty von (angenommenen) 0,55 und Boost immer mit 0,45.
Dann wäre das ganze relativ "primitiv" und ließe sich in einfache µCs
drücken. Der feste Duty würde mir auch sagen, warum das ding nicht bis
aus die letzten mV Balancen kann bzw. warum es eine relativ große Drift
braucht bevor es aktiv wird.
Dann reicht zum Aktivieren auch ein internen Komparator (den haben ja
bereits viele kleinen µCs) und die FETs (Logic Level? - würde man zwar
nicht machen (direktes treiben), aber was ist den Chinesen schon heilig)
sind ja eh extern...
Aber wie gesagt, alles nur Vermutungen!
Frickel schrieb:> Der feste Duty würde mir auch sagen, warum das ding nicht bis> aus die letzten mV Balancen kann bzw. warum es eine relativ große Drift> braucht bevor es aktiv wird.
Das ist bei aktiven Balancern sowieso nötig, denn sie haben einen
vergleichsweise hohen Eigenverbrauch. Da brächte es nichts, auf z.B. 1mV
auszugleichen. Bis das geschähe, zöge es den halben Pack leer...
Diese Einzelwandler hier natürlich nicht, aber ein anderes Prinzip des
aktiven Balancings versorgt sich evtl. sogar nur aus den untersten 3
oder 4 Zellen. Solch ein Balancer würde ggf. nie aufhören, weil er immer
das durch sich selbst verursachte kleine Ungleichgewicht ausbalancieren
müsste.
Paule, Bademeister schrieb:> Diese Einzelwandler hier natürlich nicht, aber ein anderes Prinzip des> aktiven Balancings versorgt sich evtl. sogar nur aus den untersten 3> oder 4 Zellen. Solch ein Balancer würde ggf. nie aufhören, weil er immer> das durch sich selbst verursachte kleine Ungleichgewicht ausbalancieren> müsste.
Darum würde ich hier auch wieder ein "Top Balancer" erwarten, der sich
erst aktiviert, wenn die erste Zelle im String voll wäre.
Oder zumindest einer, der erst bei einem Ladevorgang sich aktiviert.
Frickel schrieb:> Darum würde ich hier auch wieder ein "Top Balancer" erwarten, der sich> erst aktiviert, wenn die erste Zelle im String voll wäre.
Na dann wäre es ja bereits zu spät, bzw. der Balancer müsste den
gesamten Ladestrom einer Zelle wandeln können.
Frickel schrieb:> Oder zumindest einer, der erst bei einem Ladevorgang sich aktiviert.
Das ist hier ja praktisch der Fall, denn die Balancer können ja auch
abschalten.
Dieses Prinzip ist schon nicht schlecht, lediglich das mit dem Ausgleich
fast nur zu benachbarten Zellen hin ist zu bemängeln.
Was die große Hysterese anbetrifft: diese ist sogar ein Zeichen für sehr
hohen Eigenbedarf. Gäbe es diesen nicht in dem Maße, würde man sie
sicher kleiner wählen.
Die Idee hinter diesem einfachen Balancerprinzip ist, dass einzelne
Ausreißer von Zellen soweit auf Kosten der anderen Zellen ausgeglichen
werden, so dass sich der Unterschied insgesamt mindestens halbiert.
Z.B. bei einem 13 Pack hätte Zelle 1 nur noch 1Ah und die anderen Zellen
2,5Ah. Ohne aktiven Balamcer wäre bei 1Ah, der schwächsten Zelle
schluss. Ist die Belastung so, dass die Zeit während des Betriebes noch
zum Umladen reicht, wäre (2,5+1)=1,75Ah zu erreichen möglich.
