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Forum: Fahrzeugelektronik LIFEPO4 Akkupaket zusammenstellen. BMS?


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Autor: Markus Z. (mz4)
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Hallo,

Seit dem die ebikes da sind steht das Auto nur noch herum..
vom einkaufen bis zu Tagestouren und länger endlich macht Fahrradfahren 
bei uns im bergigen auch richtig Spaß :D

Aber man hat ja immer Kühlbedürftige Produkte dabei.
ob man ein Ausflug zum Grillen macht, einkaufen geht oder 
mehrtagesausflüge plant.

Dazu haben wir uns einen Lastenanhänger zugelegt.
Auf diesen soll eine Kompressorkühlbox montiert werden 40-80Watt 
Stromaufnahme bei 12V (je nach Modell)

Da Bleiakkus und AGM Batterien wegen des Gewichts nicht in frage kommen 
und zudem nicht gemacht sind um aufgeladen zu werden und dann komplett 
entladen zu werden dachte ich an LIFEPO4 Akkus.

Diese könnte ich im doppelten Boden im Anhänger einbauen und so sogar 
per Solarmodul unterwegs aufladen.

Kann mir jemand erklären wie das mit dem BMS geht?

Wenn man die Enerpower 26650 3400mah von nkon als basis nimmt.
muss ich ja da die 3,2V Nennspannung haben muss ich ja 4 Stück in serie 
schalten um auf die 12,8V zu kommen.
und einfach so viele Zellen hintereinander parallel bis die gewünschte 
Kapazität erreicht ist.
z.B für ein Akkupaket das 20Ah haben soll 6Stück paralell.

Brauche ich dann "nur" ein 4S BMS welches immer an den ersten der 4 
parallel geschalteten Akkus geschaltet wird und die länge der Akkukette 
für die Kapazität ist egal?

Danke schon mal :)

: Bearbeitet durch User
Autor: Udo S. (urschmitt)
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Markus Z. schrieb:
> muss ich ja 4 Stück in paralel

Du meinst hintereinander, so daß sich die Spannung addiert. Das heisst 
"in Reihe".

Markus Z. schrieb:
> Enerpower 26650 3400mah

Markus Z. schrieb:
> und einfach so viele Zellen hintereinander in Serie bis die gewünschte
> Kapazität erreicht ist.

Das wiederum ist "parallel" schalten.

Nochmal im Klartext:
Zwei Akkus in Reihe oder Serie schalten: Plus des einen Akkus an Minus 
des anderen. Die Spannung verdoppelt sich, die Kapazität bleibt gleich.
Zwei Akkus parallel: plus an Plus und Minus an Minus. Achtung die Akkus 
sollten dazu den gleichen Ladungszustand (gleiche Spannung) haben. Die 
Kapazität verdoppelt sich, die Spannung bleibt gleich.

Wenn dein Akkupaket jetzt 4 in Reihe hat hast du die 4 fache Spannung 
einer Zelle und brauchst ein 4S BMS.

Autor: Markus Z. (mz4)
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Genau das meinte ich.
4 in Reihe für 12,8V
und 6 parallel für 20Ah.

wie wichtig ist die Einzelzellenüberwachung?
die 4S BMS überwachen ja immer nur eine Zelle pro parallelschaltung.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Markus Z. schrieb:
> die 4S BMS überwachen ja immer nur eine Zelle pro parallelschaltung.

Eine Parallelschaltung von n Zellen ist wie eine einzige große Zelle zu 
sehen und zu behandeln da sie ja durch die Parallelschaltung automatisch 
immer die exakt selbe Spannung haben.

: Bearbeitet durch User
Autor: A-Freak (Gast)
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evtl. könnte auch diese Zelle mit 6Ah interresant sein statt mehrerer 
kleiner 
https://www.akkuteile.de/lifepo-akkus/26650/ifr32600-3-2v-3-3v-6000mah-lifepo4-lithium-eisenphosphat-akku/a-100727/

Autor: René F. (therfd)
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Es gibt auch größere USB PowerBanks mit 12V Ausgang, wäre das keine 
Alternative?

Sowas verwenden auch KFZ-Sachverständige um die Steuergeräte von 
Unfallfahrzeugen auslesen zu können, war mal als Aussteller bei einer 
Tagung für KFZ-Sachverständige um unsere Diagnoselösung anzupreisen und 
ein anderer Aussteller hatte sowas am Stand und im Lieferumfang war ein 
Kabel welches zwischen OBD Buchse und Diagnosegerät gehängt wurde um die 
Steuergeräte über die OBD Buchse zu speisen.

Autor: Markus Z. (mz4)
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René F. schrieb:
> Es gibt auch größere USB PowerBanks mit 12V Ausgang, wäre das keine
> Alternative?
>
> Sowas verwenden auch KFZ-Sachverständige um die Steuergeräte von
> Unfallfahrzeugen auslesen zu können, war mal als Aussteller bei einer
> Tagung für KFZ-Sachverständige um unsere Diagnoselösung anzupreisen und
> ein anderer Aussteller hatte sowas am Stand und im Lieferumfang war ein
> Kabel welches zwischen OBD Buchse und Diagnosegerät gehängt wurde um die
> Steuergeräte über die OBD Buchse zu speisen.

Meinst du sowas?
http://www.tomtop.com/p-k11503eu.html

Also das ist finde ich Spielzeug.
wenn der Kompressor mit 50Watt 2std. voll läuft weil Tiefgekühltes -18°C 
mit genommen wird und nicht nur alle 15-20min für 5min anspringt bei 
+7°C
sind 10Ah glaube ich in ca. 2Std. leer.

10Ah bei Lifepo4...
Ich glaube kaum das die Dinger 5-10A permenent liefern können.

Autor: Markus Z. (mz4)
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A-Freak schrieb:
> evtl. könnte auch diese Zelle mit 6Ah interresant sein statt mehrerer
> kleiner
> 
https://www.akkuteile.de/lifepo-akkus/26650/ifr32600-3-2v-3-3v-6000mah-lifepo4-lithium-eisenphosphat-akku/a-100727/

ok kannte ich noch gar nicht.
scheint der selbe Hersteller zu sein von der Aufmachung her.
(irgendwie sind alle Lifepo4 Akkus aus deutschland?!?!)

alternativ wäre noch 1-2 10Ah Lifepo4 akkupacks von enerpower eine 
alternative.. die bauen halt breiter...

Autor: TomH (Gast)
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Frei nach dem Motto "es ist schon alles gesagt worden, aber noch nicht 
von jedem" nochmal mein Senf, weil ich glaube, beim Parallel-Seriell 
Argumentieren ist das noch nicht ganz klar rausgekommen, bzw. vom 
ursprünglichen Vorhaben des TO noch nicht klar genug separiert:

Wenn man aus vielen Zellen einen Akku größerer Kapazität und größere 
Spannung zusammenstellt, geht man immer so vor:

ZUERST Zellen zu Paketen mit der gewünschten Kapazität parallel 
zusammenschalten. Wie schon angemerkt, benehmen sich diese Packs dann 
wie eine große Zelle.

DANN diese Packs zur gewünschten Spannung seriell zusammenschalten.

Das BMS nimmt nur die Spannungen zwischen den seriell geschalteten Packs 
ab und balanciert diese. Die SPANNUNGEN können bei gleichem Strom im 
seriellen Strang auseinanderdriften und sollten über ein BMS balanciert 
werden. Die STRÖME hingegen verteilen sich in den parallelen Packs nach 
eigenem Gusto. Es ist bei den Powerwall-Bastlern sogar üblich, Zellen 
unterschiedlicher Kapazität zusammenzuwürfeln, aaber - sie versuchen die 
Gesamtkapazität der parallelen Packs homogen hinzubekommen. Schlichtes 
Beispiel: Habe ich 16 Zellen, von denen 12 Stück 3Ah haben und 4 Stück 
2,5Ah, dann mache ich daraus  4 Packs mit 11,5Ah und schalte diese 
seriell. Und nicht 3 Packs mit 12Ah und einen mit 10Ah.

BMS mit auf LiFePo angepassten Spannungen findest Du?

Autor: Markus Z. (mz4)
Datum:

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Hallo Tom

Danke das klingt einleuchtend.
Ich habe zwar nicht vor verschiedene Kapazitäten zu mischen aber das 
wäre auch das einzig logische vorgehensweise die schwächeren % auf die 
stärkeren zu verteilen und nicht ein kompletten cluster schwach zu 
machen.

Bei den Liion Akkupacks liest man ja immer man soll nur sortierte akkus 
nehmen dass die auf 0,02V identisch sind in einem pack.
trifft das auf Lifepo4 auch zu?

dieses BMS müsste doch passen:
Ebay-Artikel Nr. 123361415992

Autor: Marc E. (mahwe)
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kleiner Tipp:
reduzier die Anzahl an parallelen Zellen das ist suboptimal. Da die 
Fehlerrate ins unermessliche steigt.
hole dir so was

https://www.i-tecc.de/shop/lifepo4-batterien/bausaetze/12v-lifepo4-bausatz-4s/74/bausatz-lifepo-akku-12v-30ah-headway

oder so was

https://www.i-tecc.de/shop/lifepo4-batterien/bausaetze/12v-lifepo4-bausatz-4s/135/bausatz-lifepo-akku-12v-50ah-wina-mit-balancer

dann brauchst du dir nur noch über das Serielle Balancen Gedanken machen 
und da gibt es Module wie SAND am MEER.

Autor: Markus Z. (mz4)
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Marc E. schrieb:
> kleiner Tipp:
> reduzier die Anzahl an parallelen Zellen das ist suboptimal. Da die
> Fehlerrate ins unermessliche steigt.
> hole dir so was
>
> 
https://www.i-tecc.de/shop/lifepo4-batterien/bausaetze/12v-lifepo4-bausatz-4s/74/bausatz-lifepo-akku-12v-30ah-headway
>
> oder so was
>
> 
https://www.i-tecc.de/shop/lifepo4-batterien/bausaetze/12v-lifepo4-bausatz-4s/135/bausatz-lifepo-akku-12v-50ah-wina-mit-balancer
>
> dann brauchst du dir nur noch über das Serielle Balancen Gedanken machen
> und da gibt es Module wie SAND am MEER.

Also wenn ich mir das so ansehe sind die Dinger dazu gedacht meine 
Blei/Säure Batterie im Auto als Starter und Versorgungsbatterie zu 
ersetzen.
Korrekt?

für meine Kühlbox etwas überdimensioniert.

Autor: Scyte R. (scyte)
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Tipp: Kühl die Box zuhause auf deine Wunschtemperatur oder die 
Minimaltemperatur mittels 12V Netzteil. Die Erhaltungskühlung braucht 
nur sehr wenig Strom.
Eine gute Box braucht die 50W immer nur kurz, die Läuft ja nicht durch, 
dadurch hast du einen niedrigeren mittleren Verbrauch.
LG
Scyte

Autor: Markus Z. (mz4)
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Scyte R. schrieb:
> Tipp: Kühl die Box zuhause auf deine Wunschtemperatur oder die
> Minimaltemperatur mittels 12V Netzteil. Die Erhaltungskühlung braucht
> nur sehr wenig Strom.
> Eine gute Box braucht die 50W immer nur kurz, die Läuft ja nicht durch,
> dadurch hast du einen niedrigeren mittleren Verbrauch.
> LG
> Scyte

Das ist mir schon bewusst :)
bei + Graden von 4-7Grad läuft der Kompressor nur alle 10-20min für 5min 
an.
Nur bei -18°C läuft der doch recht permanent.

Autor: J. S. (pbr85)
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Markus Z. schrieb:

> für meine Kühlbox etwas überdimensioniert.

Wie wäre es damit? 12,8V und 10Ah bei sehr flacher Bauweise, was deinem 
Vorhaben mit dem doppelten Boden zugute kommt.

https://www.i-tecc.de/shop/lifepo4-batterien/bausaetze/12v-lifepo4-bausatz-4s/106/bausatz-lifepo-akku-12v-10ah-wina?c=17

: Bearbeitet durch User
Autor: Markus Z. (mz4)
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J. S. schrieb:
> Markus Z. schrieb:
>
>> für meine Kühlbox etwas überdimensioniert.
>
> Wie wäre es damit? 12,8V und 10Ah bei sehr flacher Bauweise, was deinem
> Vorhaben mit dem doppelten Boden zugute kommt.
>
> 
https://www.i-tecc.de/shop/lifepo4-batterien/bausaetze/12v-lifepo4-bausatz-4s/106/bausatz-lifepo-akku-12v-10ah-wina?c=17

Sexxy :) das ist ne schöne Lösung.
Mich würde aber trotzdem noch interessieren ob mir den "teuren" packs da 
wirklich starterbatterien ersetzt werden können?
Also z.B. 50Ah BleiSäure aus dem Oldtimer raus und so ein Teil rein :)

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Markus Z. schrieb:

> Sexxy :) das ist ne schöne Lösung.
> Mich würde aber trotzdem noch interessieren ob mir den "teuren" packs da
> wirklich starterbatterien ersetzt werden können?
> Also z.B. 50Ah BleiSäure aus dem Oldtimer raus und so ein Teil rein :)

Die Headway Akkus sind da besser geeignet, wegen höherem Maximalstrom 
beim Anlassen. 50 A sind da nicht viel.

Ich habe 4 Headway 10Ah Akkus immer als Notstartakku verwendet, wenn der 
altersschwache Bleiakku wegen langem Rumstehen eingeschlafen war. Mit 
dem LiFePO4 Akku sprang er dann sofort an.

Autor: Markus Z. (mz4)
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Jobst Q. schrieb:
> Markus Z. schrieb:
>
>> Sexxy :) das ist ne schöne Lösung.
>> Mich würde aber trotzdem noch interessieren ob mir den "teuren" packs da
>> wirklich starterbatterien ersetzt werden können?
>> Also z.B. 50Ah BleiSäure aus dem Oldtimer raus und so ein Teil rein :)
>
> Die Headway Akkus sind da besser geeignet, wegen höherem Maximalstrom
> beim Anlassen. 50 A sind da nicht viel.
>
> Ich habe 4 Headway 10Ah Akkus immer als Notstartakku verwendet, wenn der
> altersschwache Bleiakku wegen langem Rumstehen eingeschlafen war. Mit
> dem LiFePO4 Akku sprang er dann sofort an.

Darf ich fragen was für ein Motor da gestartet wurde? (kleiner 4 
zylinder benziner? Motorrad? diesel?)

Mein Anlasser im Bus zieht 1,5 oder 1,7kw und muss 8 Zylinder in Schwung 
versetzen.

Autor: Walta S. (walta)
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Warum nimmst du nicht den Fahrradakku?

walta

Autor: Udo S. (urschmitt)
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Markus Z. schrieb:
> wenn der Kompressor mit 50Watt 2std. voll läuft weil Tiefgekühltes -18°C
> mit genommen wird

Willst du mit dem Teil Essen für 7 Tage campen mitnehmen?
Tiefgekühltes wirkt in einer Kühlbox wie ein Kühlakku und ist selbst 
nach 8 Stunden noch nicht vollständig aufgetaut, ausser du bist so wenig 
vorausschauend da eine Kiste WARMES Bier dazuzupacken. Und das Zeug soll 
ja auftauen daß man es dann auf den Grill werfen kann.

Wenn man da halbwegs gut plant braucht man für einen Tagesausflug 
überhaupt keine aktive Kühlung wenn die Kühlbox was taugt.

Autor: Udo S. (urschmitt)
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Markus Z. schrieb:
> und muss 8 Zylinder in Schwung
> versetzen.

Dann nimm doch den als Stromaggregat auf deinen Hänger ;)

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Markus Z. schrieb:
> Darf ich fragen was für ein Motor da gestartet wurde? (kleiner 4
> zylinder benziner? Motorrad? diesel?)

Ein VW-Polo Benziner, der auch mit einem Bleiakku von 50 Ah versehen 
war.
Für deinen Bus brauchst du wohl die doppelte oder dreifache Kapazität, 
wenn du den Akku nicht schädigen willst.

Autor: Tom H. (toemchen)
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Markus Z. schrieb:
> Bei den Liion Akkupacks liest man ja immer man soll nur sortierte akkus
> nehmen dass die auf 0,02V identisch sind in einem pack.
> trifft das auf Lifepo4 auch zu?
>
> dieses BMS müsste doch passen:
> 
Ebay-Artikel Nr. 123361415992

Sortierte Akkus, meine bescheidene Meinung dazu:
1. Wenn Du die Akkus NEU kaufst z.b. von nkon, dann sind sie ohnehin 
ganz gut gleichwertig.
2. Wenn Du verschiedene Akkus parallel zusammenschaltest, bringst Du sie 
halt vorher durch einzelnes Laden/Entladen auf gleiche Spannung, 
vorzugsweise ein eher entladener Zustand. Es gibt immer wieder Leute, 
die vor unglaublichen schädlichen Ausgleichsströmen warnen und 
Parallelschalten von Akkuzellen als Teufelswerk ansehen. Das gilt aber 
nur, wenn man so blöd wäre, einen total leeren mit einem total vollen 
zusammenzuschalten.

Das BMS ist soweit ok. Diese BMS bedienen sich alle der gleichen kleinen 
Chips, die jeder für sich je eine Stufe des seriellen Stapels 
betrachten. Sollte was total aus dem Ruder laufen, wird die Information 
"Abschalten" an die Mosfet-Ansammlung durchgereicht. Die Balancer-Ströme 
sind meist nur mikroskopisch, aber für bessere Lösungen in diesem 
Bereich muß man dann unendlich mehr Geld hinlegen.

Autor: Tom H. (toemchen)
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Noch etwas: Muß es LiFePo sein?

Ich hatte auch zuerst für meinen ebike-Akku nach LiFePo gesucht, 
zunächst von  Pouch-Zellen geträumt, die man aber nur waghalsig bei 
AliExpress bekommt, die  flachen Blöcke von i-tecc sind schon schwerer 
und größer und eigentlich nie lieferbar... Runde Zellen sind dann 
einfach doch größer und schwerer als LiPo.
Letztendlich habe ich meine Bedenken wegen Brandsicherheit und 
Tifetemperatur-Verhalten runtergeschluckt und habe meinen ebike-Akku 
einfach aus vernünftigen 18650-LiPo-Zellen von nkon zusammengestellt.

Autor: MeierKurt (Gast)
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Markus Z. schrieb:

>
> Also wenn ich mir das so ansehe sind die Dinger dazu gedacht meine
> Blei/Säure Batterie im Auto als Starter und Versorgungsbatterie zu
> ersetzen.
> Korrekt?
>
Könnte man.
Moment mal... 350€ für eine Batterie?.

Dafür bekomme ich für meinen alten Diesel zwei AGM Batterien ins Haus 
geliefert.
Die letzte AGM-Batterie - irgendwas um die 50Ah -  hat bei mir >10 Jahre 
als Starterbatterie durchweg (bis runter -14°C) im täglichen Fahrbetrieb 
gut funktioniert.

Autor: LiFePo-Nutzer (Gast)
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Tom H. schrieb:
> Das BMS ist soweit ok.

58mA als Ausgleichsstrom reichen bei LiFePo bei weitem nicht, denn es 
gibt bei LiFePo eine Spannungsanomalie. Ich sehe z.B. nach längeren 
Pausen bei meinen 15Ah Headway-Zellen bei 3A Ladestrom immer mal wieder 
3A Ausgleichsstrom, und das über längere Zeit. Da braucht es schon 
richtige Kühlkörper. Bei guten LiIon-Zellen ist das bedeutend 
unkritischer. Ob die Zellen gut sind, weißt du aber erst nach 1 Jahr und 
100 Zyklen.

Autor: Tom H. (toemchen)
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Wo "siehst" Du diese 3A Ausgleichsstrom?
Hast Du ein BMS bzw. ein balancierendes Ladegerät, das den vollen 
Ladestrom von 3A an der zelle vorbeileiten kann?
Das möchte ich gerne genauer wissen.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Ohne alles gelesenen zu haben: kauf dir einen Absorberkühlschrank mit 
Gasbrenner.

Gerade für viel unterwegs die weitaus effizientere Lösung. So viel 
Energie, wie in einer 0,5 Liter gasflasche steckt, bekommst du nie in 
einen Akku.

Ganz zu schweigen vom Gewicht.

Autor: Jobst Q. (joquis)
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LiFePo-Nutzer schrieb:
> 58mA als Ausgleichsstrom reichen bei LiFePo bei weitem nicht, denn es
> gibt bei LiFePo eine Spannungsanomalie.

Ich weiß jetzt nicht,was du mit Spannungsanomalie meinst, aber im 
Prinzip hast du recht. Bei einer LiFePo4-Zelle steigt die Spannung 
schnell an, wenn sie voll ist

Bis etwa 90% liegt die Ladespannung bei 3,4V. Wenn man nun mit 4*3,6V = 
14,4V Spitzenspannung lädt und 3 Zellen noch bei 3,4V sind, bleibt für 
eine schon volle Zelle 14,4- 10,2 = 4,2V übrig. Das ist aber deutlich zu 
viel.

Am besten verzichtet man auf den ganzen Balancermist und baut sich ein 
Multi-Einzelzellen-Ladegerät, bei dem jede Zelle genau soviel Strom 
bekommt, wie sie braucht.

Autor: Mark W. (kram) Benutzerseite
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Udo S. schrieb:
> Nochmal im Klartext:
> Zwei Akkus in Reihe oder Serie schalten: Plus des einen Akkus an Minus
> des anderen. Die Spannung verdoppelt sich, die Kapazität bleibt gleich.
Naja, die Kapazitaet verdoppelt sich auch bei Reihenschaltung.

Autor: J. S. (pbr85)
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Mark W. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Nochmal im Klartext:
>> Zwei Akkus in Reihe oder Serie schalten: Plus des einen Akkus an Minus
>> des anderen. Die Spannung verdoppelt sich, die Kapazität bleibt gleich.
> Naja, die Kapazitaet verdoppelt sich auch bei Reihenschaltung.

Nein, der Energieinhalt verdoppelt sich, weil sich die Nennspannung 
verdoppelt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Mark W. (kram) Benutzerseite
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J. S. schrieb:
> Mark W. schrieb:
>> Udo S. schrieb:
>>> Nochmal im Klartext:
>>> Zwei Akkus in Reihe oder Serie schalten: Plus des einen Akkus an Minus
>>> des anderen. Die Spannung verdoppelt sich, die Kapazität bleibt gleich.
>> Naja, die Kapazitaet verdoppelt sich auch bei Reihenschaltung.
>
> Nein, der Energieinhalt verdoppelt sich, weil sich die Nennspannung
> verdoppelt.

Meiner Meinung nach wurde beim Begriff Kapazitaet etwas schlampig 
umgegangen in Bezug auf Batterien. Denn ich wuerde Kapazitaet in erster 
Linie mit der Faehigkeit Verbraucher mit Strom zu versorgen in 
Verbindung bringen.

Autor: Tom H. (toemchen)
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Jobst Q. schrieb:
> Bis etwa 90% liegt die Ladespannung bei 3,4V. Wenn man nun mit 4*3,6V =
> 14,4V Spitzenspannung lädt und 3 Zellen noch bei 3,4V sind, bleibt für
> eine schon volle Zelle 14,4- 10,2 = 4,2V übrig. Das ist aber deutlich zu
> viel.
> Am besten verzichtet man auf den ganzen Balancermist und baut sich ein
> Multi-Einzelzellen-Ladegerät, bei dem jede Zelle genau soviel Strom
> bekommt, wie sie braucht.

Das ist im Prinzip schon richtig, aber auch die billigen BMS wie das vom 
TO verlinkte haben pro Zelle ZWEI Schutzmechanismen verbaut.
Der eine ist der Balancer. Er leitet ab einer gewissen Spannung einen 
Anteil des Ladestroms an der Zelle vorbei. Ok, dieser Anteil ist bei 
z.B. 2A Ladestrom und 58mA Balancerstrom sehr gering. Aber über mehrere 
Ladezyklen hilft er doch ein bißchen. Es geht auch nicht darum, stark 
unterschiedliche Zellen zu handhaben, sondern gleichwertige Zellen nicht 
auseinanderdriften zu lassen.
Der zweite Mechanismus sind die Schutzschaltungen. Diese überwachen die 
Zelle auf zu tiefe Entladung und zu hohe Ladung, wobei die Grenze für 
Überladung natürlich noch etwas höher liegt als fürs Balancen. Egal 
welche Zelle die Schutzgrenzen erreicht, über eine Widerstandskaskade 
wird das an die Mosfets weitergereicht, die dann den gesamten Akkupack 
abschalten. D.h. auch der Ladestrom kann keinen Schaden mehr anrichten. 
D.h. auch ein billiges BMS verhindert den oben beschriebenen Fall mit 
4,3V an einer Zelle, der ohne BMS nur unter Einhaltung der 
Gesamt-Ladeschlußspannung auftreten könnte.
Außer man verdrahtet das so, daß der Ladeanschluß unter Umgehung des BMS 
direkt an den Akkupack geht, das wäre aber blöd.

Ein Ladegerät, das jede Einzelzelle individuell behandelt, ist eine gute 
Idee, mit der ich mich auch beschäftigt habe. Im Modellbau wird es ja so 
gemacht: Das Ladegerät hat starke Balancer-Funktion. Der Preis dafür ist 
aber aufwendigere Handhabung (zusätzlich zum zweipoligen 
Gesamt-Lade-Anschluß braucht man den Balanceranschluß, die 
Spannungsabgriffe zwischen den Zellen) und die Tatsache, daß der 
Akkupack beim Entladen gegen Tiefentladung ungeschützt ist.

Autor: Udo S. (urschmitt)
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Mark W. schrieb:
> Meiner Meinung nach wurde beim Begriff Kapazitaet etwas schlampig
> umgegangen in Bezug auf Batterien. Denn ich wuerde Kapazitaet in erster
> Linie mit der Faehigkeit Verbraucher mit Strom zu versorgen in
> Verbindung bringen.

Ich würde sagen du bist hier derjenige der mit dem Begriff "Kapazität" 
schlampig umgeht. Was du meinst ist die gespeicherte Energie.

Bei Akkus wird die Kapazität als die Menge an Strom angegeben die über 
einen Zeitraum entnommen werden kann. Damit ist Kapazität hier die 
Ladungsmenge und wird eigentlich überall mit Ah (Ampere mal Stunde) 
angegeben.

Autor: Mark W. (kram) Benutzerseite
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Udo S. schrieb:
> Mark W. schrieb:
>> Meiner Meinung nach wurde beim Begriff Kapazitaet etwas schlampig
>> umgegangen in Bezug auf Batterien. Denn ich wuerde Kapazitaet in erster
>> Linie mit der Faehigkeit Verbraucher mit Strom zu versorgen in
>> Verbindung bringen.
>
> Ich würde sagen du bist hier derjenige der mit dem Begriff "Kapazität"
> schlampig umgeht. Was du meinst ist die gespeicherte Energie.
>
> Bei Akkus wird die Kapazität als die Menge an Strom angegeben die über
> einen Zeitraum entnommen werden kann. Damit ist Kapazität hier die
> Ladungsmenge und wird eigentlich überall mit Ah (Ampere mal Stunde)
> angegeben.

Ja, schon klar, ich verstehe ja wie sich das verhaelt.
Ich finde es nur irrefuehrend, den Kapazitaet bedeutet ja 
Fassungsvermoegen. Bei Fassungsvermoegen(was ja bei Batterieen begrenzt 
ist) bringe ich aber in Verbindung wie lange meine Schaltung oder 
Verbraucher damit laufen kann. Also genau was ihr Zweck ist. Wenn ich 
nun einmal die Zellen parallel schalte verdoppelt sich die Kapazitaet 
und dann laueft mein Verbraucher doppelt so lange. Wenn ich sie hingegen 
in Reihe schalte soll die Kapazitaet gleich bleiben aber mein 
Verbraucher lauft trotzdem doppelt so lange. Schon komisch.
Kurzum, man hat einfach das Volt rausgenommen und es 
Kapazitaet(galvanische Zelle) genannt. Kann man machen, finde ich nur 
nicht seht intuitiv.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kapazität_(galvanische_Zelle)

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Mark W. schrieb:
> Ja, schon klar, ich verstehe ja wie sich das verhaelt.
> Ich finde es nur irrefuehrend,

Das Kind ist schon vor ewigen Zeiten in den Brunnen gefallen als man 
sich in völliger Gedankenlosigkeit dieses Wort ausgedacht hat und Du 
bekommst es da nicht mehr raus. Wenn Du das Wort "Kapazität" im 
Zusammenhang mit Akkus liest dann übersetze es im Kopf stillschweigend 
in Ladungsmenge, das wäre die korrekte Bezeichnung, immerhin hat die 
Zahl die dort angegeben wird auch die Dimension einer Ladungsmenge 
(Strom mal Zeit) und Geräte die diese "Kapazität" experimentell 
bestimmen machen auch nichts anderes als eine Ladungsmenge zu messen.

Autor: Tom H. (toemchen)
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Die Eingangsfrage des TO ist glaube ich einigermaßen beantwortet, aber 
die Kapazitäten unterhalten sich noch ein wenig über 
Begrifflichkeiten...

Autor: Mark W. (kram) Benutzerseite
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Tom H. schrieb:
> Die Eingangsfrage des TO ist glaube ich einigermaßen beantwortet, aber
> die Kapazitäten unterhalten sich noch ein wenig über
> Begrifflichkeiten...
Das koennte man wirklich mal aufarbeiten, aber ich wollte nicht den 
Thread zerstoeren und vom eigentlichen Thema abweichen.

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Markus Z. schrieb:
> Mein Anlasser im Bus zieht 1,5 oder 1,7kw und muss 8 Zylinder in Schwung
> versetzen.

1,7KW sind bei 12V 141,7A. Da würden sogar 10Ah Zellen knapp reichen, 
Entladestrom (Puls ≤10sec.):150A

https://www.i-tecc.de/shop/einzelzellen/lifepo4/headway/355/lifepo4-akku-38120se-10ah-3-2v-headway

Autor: Udo S. (urschmitt)
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Jobst Q. schrieb:
> 1,7KW sind bei 12V 141,7A.

Der Anlasser ist ein Reihenschlussmotor und wird beim starten in der 
ersten halben Sekunde ein Vielfaches an Strom aufnehmen.
Bei einem größeren Benzinmotor dürfte das eher Richtung 400A bei einem 
Diesel auch mal 600A sein.

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Udo S. schrieb:
> Bei einem größeren Benzinmotor dürfte das eher Richtung 400A bei einem
> Diesel auch mal 600A sein.

Da sorgt schon der Widerstand der Zuleitungen und der Wicklung dafür, 
dass der Strom nicht so hoch kommt. Der Innenwiderstand des Akku 
übrigens auch.

Autor: LiFePo-Nutzer (Gast)
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Tom H. schrieb:
> Hast Du ein BMS bzw. ein balancierendes Ladegerät, das den vollen
> Ladestrom von 3A an der zelle vorbeileiten kann?

Ja. Einen gescheiten Balancer für 12s LiFePo musste ich vor ca. 8 Jahren 
selber entwickeln, weil es am Markt nur Kinderkram aus China gab. Heute 
gibt es zumindest für viel Geld Module für Einzelzellen, die was ab 
können.

> Wo "siehst" Du diese 3A Ausgleichsstrom?
An einer LED, die ab 3A zu leuchten beginnt, während andere Zelletagen 
noch den vollen Ladestrom aufnehmen.

Jobst Q. schrieb:
> Am besten verzichtet man auf den ganzen Balancermist und baut sich ein
> Multi-Einzelzellen-Ladegerät, bei dem jede Zelle genau soviel Strom
> bekommt, wie sie braucht.

Stimmt. Man lädt LiFePo aber gerne mit 1C, das sind dann mal eben 
mehrere Ampere und das in meinem Fall mal 12. Das wird unnötig aufwändig 
und teuer.

Tom H. schrieb:
> Der zweite Mechanismus sind die Schutzschaltungen.
> Diese überwachen die Zelle auf [...] zu hohe Ladung

Das bringt einen Schutz, aber keinen vollen Akku.

Tom H. schrieb:
> Im Modellbau wird es ja so gemacht:
> Das Ladegerät hat starke Balancer-Funktion.

Aber lausigste Steckverbinder, da würde ich bei LiPo/LiIon immer einen 
Feuerlöscher in Reichweite haben wollen.

Autor: TomH (Gast)
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@LiFePo-Nutzer:
Das hört sich professionell an.
Eines würde mich noch interessieren: Diese vollen 3A "Vorbei"-Strom 
treten tatsächlich zwischendurch auf? Und hören nach einer gewissen Zeit 
wieder auf? Sind das also tatsächlich diese ominösen "Anomalien" 
zwischendurch?
Oder handelt es sich um den starken Anstieg der Zellenspannung am 
Ladeende, der natürlich nicht für alle Zell-Etagen gleichzeitig kommt?
Im ersten Fall wäre ein Mitloggen/Aufzeichnen interessant.

Zum Einzel-Laden wollte ich noch anmerken, ich war schon drauf und dran, 
mir aus einer großen Anzahl von billigsten Schaltnetzteilen und jeweils 
nachgeschalten Step-Down-Wandlermodulen, bei denen Ausgangsspannung und 
Strom einstellbar sind, ein solches Ladegerät aufzubauen. Aufwändig ja, 
teuer nicht unbedingt. Und ich hätte eben ein Stecksystem verwenden 
müssen, bei dem die Zwischenabgriffe fast gleichwertig zu den 
Anschlüssen fürs untere und obere Ende des Stapels sind.
Letztendlich bin ich auf ein ganz konservatives Setup gegangen - 13S 
LiPo, mittelprächtiges China-BMS mit Zentralintelligenz und Bluetooth, 
externes Ladegerät. Ich wollte mit dem ebike endlich losfahren und 
Autofahrten vermeiden, statt eine Doktorarbeit zu machen.

Ja, den Balancer-Steckern im Modellbau würde ich auch kein viertel 
Ampere zutrauen. Meine Aussage "starke Balancerfunktion" war auch eher 
eine Vermutung. Immerhin kann eine Balancerschaltung im Ladegerät 
theoretisch mehr Strom wegpacken als ein SMD-Widerstand auf einem 
Akku-internen BMS. Und wenn das Ladegerät und der Balancer 
zusammenarbeiten, kann bei beginnendem Balancen ja der Ladestrom so 
reduziert werden, daß das Balancen nicht nur homöopathisch ist. Es gäbe 
da viele Ideen für ein intelligentes Vorgehen, man kann lediglich 
hoffen, daß die China-Modellbau-Lader irgendetwas in der Richtung 
umsetzen.

Autor: Jobst Q. (joquis)
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LiFePo-Nutzer schrieb:
> Stimmt. Man lädt LiFePo aber gerne mit 1C, das sind dann mal eben
> mehrere Ampere und das in meinem Fall mal 12. Das wird unnötig aufwändig
> und teuer.

Nö, muss nicht. Ich baue gerade eins

LiFePo-Nutzer schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Am besten verzichtet man auf den ganzen Balancermist und baut sich ein
>> Multi-Einzelzellen-Ladegerät, bei dem jede Zelle genau soviel Strom
>> bekommt, wie sie braucht.
>
> Stimmt. Man lädt LiFePo aber gerne mit 1C, das sind dann mal eben
> mehrere Ampere und das in meinem Fall mal 12. Das wird unnötig aufwändig
> und teuer.

Nö, muss nicht teuer sein. Ich baue gerade eins für 6S-Akkus. Als 
Spannungquellen habe ich Netzteile mit 15V 1,66A für 1,75 das Stück.

https://www.pollin.de/p/steckernetzteil-up0251b-15pe-15-v-1-66-a-5-5-2-1-mm-b-ware-351843

 Bei 12S wären das gerade mal 21€. Ein Netzteil mit 44V und dieser 
Gesamtleistung wirst du kaum günstiger bekommen.

Die Regelung von Spannung und Strom geschieht über Step-Down-Wandler. 
Mir genügen welche mit MP1584 (bis 3A) für ca 50ct das Stück. Die 
Leistung der Netzteile würde für ca 6-7A reichen.

Autor: LiFePo-Nutzer (Gast)
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TomH schrieb:
> Diese vollen 3A "Vorbei"-Strom treten tatsächlich zwischendurch auf?

Nein. Meine Balancer werden erst bei 3.6V aktiv, also wie eine bessere 
Zenerdiode. Unter 3.6V tut sich gar nichts.

Spannungsanomalien beobachte ich beim Laden und beim Entladen 
(Einzelzellen-Datenlogger). Da kann eine Zelle beim Entladen in der 
Spannung etwas mehr einknicken, um dann später eine rel. konstante 
Spannung zu haben, während andere Zellen mehr einknicken. Trotzdem sind 
alle Zellen gut. Deshalb sollte man sich bei LiFePo ein Balancieren 
während dem Laden oder Entladen verkneifen.

Die Zellen sollen am Ladeende alle 3.6V haben und beim Entladen hört man 
auf, wenn die schwächste Zelle ihre Mindestspannung erreicht hat. Dazu 
ist eine Einzelzellenspannungsüberwachung erforderlich.

TomH schrieb:
> Ja, den Balancer-Steckern im Modellbau würde ich auch kein viertel
> Ampere zutrauen.

Die geringe Strombelastbarkeit ist das eine, das minderwertige 
Kontaktmaterial das andere. Dort wo sich die Kontakte berühren, wird die 
mehr als billige Oberflächenbeschichtung schnell abgetragen und es 
bildet sich eine dunkle Oberfläche. Nach 1 Jahr und 100x stecken hat man 
keinen definierten Übergangswiderstand mehr.

Tipp: Bis 5s kann man die 6-pol. grünen Multiplex-Steckverbinder 
verwenden. Darüber hinaus wird es mit brauchbaren Steckverbindern sehr 
schwierig.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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LiFePo-Nutzer schrieb:
> Aber lausigste Steckverbinder, da würde ich bei LiPo/LiIon immer einen
> Feuerlöscher in Reichweite haben wollen.

Alle Modellbaulader die ich kenne schalten sofort ab und piepsen laut 
wenn ein Balancerkabel reißt oder Wackelkontakt hat. Kritisch wirds erst 
wenn Du mehrere solcher Akkus und Kabel parallel schaltest und nur eines 
davon ist unbemerkt kaputt, bei allen mir zu Ohren gekommenen Fällen von 
Brand beim Laden war eine Parallelschaltung von mehreren Balancerkabeln 
im Spiel. Das kann man machen (ich mach das auch), aber dann muss man 
sich vom ordnungsgemäßen Zustand aller Teile selbst überzeugt haben.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Mit dem Balancen wird in de Regel erst kurz vor Ladeende begonnen, z.B. 
wenn die erste Zelle Ladeschlußspannung erreicht. Der Balancerstrom ist 
relativ gering und der Ladestrom wird notgedrungen dementsprechend 
reduziert.

Beim zweiten und jedem weiteren Laden danach ist die Batterie immer noch 
fast vollständig balanciert und das Balancen gegen Ladeende fällt 
überhaupt nicht mehr ins Gewicht, nur noch verschwindend geringe 
Unterschiede müssen ausgeglichen werden, wenn überhaupt. Deshalb reicht 
es in der Praxis vollkommen wenn der maximale Balancerstrom nur einen 
Bruchteil des üblichen Ladestroms beträgt.

Autor: Tom H. (toemchen)
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Jobst Q. schrieb:
> Ich baue gerade eins für 6S-Akkus. Als
> Spannungquellen habe ich Netzteile mit 15V 1,66A für 1,75 das Stück.
> 
https://www.pollin.de/p/steckernetzteil-up0251b-15pe-15-v-1-66-a-5-5-2-1-mm-b-ware-351843
> Bei 12S wären das gerade mal 21€. Ein Netzteil mit 44V und dieser
> Gesamtleistung wirst du kaum günstiger bekommen.
> Die Regelung von Spannung und Strom geschieht über Step-Down-Wandler.
> Mir genügen welche mit MP1584 (bis 3A) für ca 50ct das Stück. Die
> Leistung der Netzteile würde für ca 6-7A reichen.

Genau so hatte ich es auch vor, auch hinsichtlich der Beschaffungsquelle 
:-)

Autor: Old P. (old-papa)
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Bernd K. schrieb:
> Mit dem Balancen wird in de Regel erst kurz vor Ladeende begonnen, z.B.
> wenn die erste Zelle Ladeschlußspannung erreicht. Der Balancerstrom ist
> relativ gering und der Ladestrom wird notgedrungen dementsprechend
> reduziert.

Im Idealfall! Mein mitgelieferter Pedelec-Lader reduziert erst ab einer 
bestimmter Gesamtspannung, dieser hat nichtmal einen Balanceranschluss.
Dafür war in einem Akku selbst ein keiner Balancer, der max. 60mA kann.
Nur was nützt dieser? Nichts!

> Beim zweiten und jedem weiteren Laden danach ist die Batterie immer noch
> fast vollständig balanciert und das Balancen gegen Ladeende fällt
> überhaupt nicht mehr ins Gewicht, nur noch verschwindend geringe
> Unterschiede müssen ausgeglichen werden, wenn überhaupt.

Nö, leider sind eben LiFEPo4 ohne eigenen potenten Balancer relativ 
schnell außer Balance, mitunter mehrere 100mV!
Aber auch an Werkzeugakkus mit den bekannten 18650er Liionen war schnell 
alles außer Balance. Im Akku dieser Dinger, auch bei teuersten Marken, 
ist selten ein Balancer, nur ein BMS.
Und in der Markenladern dann häufig auch nicht, die wollen ja auch Akkus 
verkaufen.

> Deshalb reicht
> es in der Praxis vollkommen wenn der maximale Balancerstrom nur einen
> Bruchteil des üblichen Ladestroms beträgt.

Deshalb eben nicht! Gegenüber den Idealfällen kenn ich das in der Praxis 
eben genau anders. Leider.

Old-Papa

Autor: LiFePo-Nutzer (Gast)
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Bernd K. schrieb:
> Der Balancerstrom ist
> relativ gering und der Ladestrom wird notgedrungen dementsprechend
> reduziert.
>
> Beim zweiten und jedem weiteren Laden danach ist die Batterie immer noch
> fast vollständig balanciert und das Balancen gegen Ladeende fällt
> überhaupt nicht mehr ins Gewicht, nur noch verschwindend geringe
> Unterschiede müssen ausgeglichen werden, wenn überhaupt.

Das gilt für "gute" und neue LiIon bzw. LiPo-Zellen. Hatte mal einen 
solchen LiPo-Akku (damals noch sündhaft teuer aus den USA importiert) 
über Jahre im Modellbau genutzt, die angesteckten Balancer haben NIE! 
gemuckt. Bei LiFePo (A123 2300mAh und Headway 15Ah) sieht das jedoch 
ganz anders aus.

Dann: Wenn gute LiIon bzw. LiPo-Zellen in die Jahre kommen, sieht das 
irgendwann auch anders aus. Aus irgendwelchen Gründen altern die Zellen 
nicht gleichmäßig, dann reichen beim Laden und Balancieren paar mA nicht 
mehr aus.

Ist dann die Frage, ob man die Zellen bei den ersten Anzeichen von 
Alterung in die Tonne tritt. Habe hier 18650er LiIon mit weit über 10 
Jahren. Wenn die Balancer gescheite Ausgleichsströme können, kann man 
die Akkupacks noch viele Jahre weiter nutzen.

Autor: Jobst Q. (joquis)
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LiFePo-Nutzer schrieb:
> Tipp: Bis 5s kann man die 6-pol. grünen Multiplex-Steckverbinder
> verwenden. Darüber hinaus wird es mit brauchbaren Steckverbindern sehr
> schwierig.

Für meine Werkzeugakkus (6S) verwende ich 7-polige Diodenbuchsen, die 
Strombelastbarkeit der billigsten ist mit 2A angegeben, es gibt aber 
auch welche bis 4A. Für etwas mehr Strom könnte man auch XLR-Stecker 
verwenden, ist aber deutlich teurer.


Für große Akkus bis 12S würde ich 13polige Steckverbinder für 
Autoanhänger (DIN ISO 11446 )nehmen. Als Massenartikel sind sie recht 
günstig zu bekommen und vertragen bis 20A pro Pin.

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