Verständnisproblem Serienschaltung

Hans schrieb:
> Aber: Wenn ich jetzt diese 4 Zellen in Serie schalte und dabei die
> Widerstände dran lasse, werden die Zellen anscheinend NICHT mehr
> gleichmässig belastet. Durch den "untersten" Widerstand fliesst jetzt
> mehr Strom als durch den "obersten".

Wie mißt du das?

> Kann man das irgendwie verhindern,

Wozu? Es findet vermutlich gar nicht statt und macht einen Meßfehler 
oder hast einen Verdrahtungsfehler.

> so dass auch nach der Serienschaltung
> der vier Zellen jede Zelle einzeln auch weiterhin nur mit 3uA belastet
> wird, wie es ohne Serienschaltung der Fall ist?

Das sollte eigentlich so sein. Wozu soll das gut sein?

Hi,
die LiFePO4 brauchen auch Load Balancers, um Ladeströme bedingt durch 
Exemplarstreuungen einzelner Zellen auszugleichen.
"...Bereits vorhandene Batteriemanagementsysteme, Balancer und 
Ladegeräte für die Anwendung bei Lithium-Ionen-Akkus auf Cobalt-Basis 
lassen sich nur selten auf LiFePO4-Akku umkonfigurieren..."

Wenn jetzt mehrere gleichartige in Reihe geschaltet werden, machen sich 
trotzdem die Fertigungsstreuungen bemerkbar.

Weiß nicht, was daran so absolut ungewöhnlich wäre.
Du brauchst ein Ladegerät mit Load-Balancern, die für LiFePO4 geeignet 
sind.

Und fürs Entladen was Entsprechendes. Falls das wichtiger sein sollte 
als die Ladegeräteproblematik.

ciao
gustav

Hans schrieb:
> Kann mir mal bitte jemand meinen Denkfehler erklären?

Wenn alle Zellen die gleiche Spannung haben ist auch der Strom immer 
gleich!

Falk B. schrieb:
> Wozu soll das gut sein?

Diese Idee mit den 1M Widerständen könnte man als einen primitiven 
Balancer betrachten. Er wirkt aber nur, wenn das Ladegerät fast Tag und 
Nacht daran hängt. Zum Beispiel im Winter. Dann sind jedes Jahr im 
Frühjahr alle Zellen ausgeglichen. Bei den unempfindlichen LiFePO4 
Zellen könnte das sogar ausreichend sein.

Hans schrieb:
> Kann mir mal bitte jemand meinen Denkfehler erklären?
>
> "Der Strom in der obersten Zelle kann jetzt nicht nur den üblichen Weg
> durch den eigenen 1M Widerstand nehmen, sondern zusätzlich (parallel)
> gibt es jetzt noch neue Wege, z.B. einen über alle 4 Widerstände und
> durch die 4 Zellen zurück."

Du solltest dich ganz dringend mal mit den Erkenntnissen der Herren Ohm 
und Kirchhoff beschäftigen - zumindest, wenn du dich im Bereich der auf 
dem Planeten Erde gültigen Physik befindest.

Hans schrieb:
>> Wie mißt du das?
>
> Gar nicht. Das kann man doch einfach berechnen.

Dann "rechnest" du Unsinn.

 Deshalb schrieb ich ja
> "Verständnisproblem", weil es mir halt auch komisch vorkommt und ich da
> vielleicht einen Denkfehler habe.

Hast du.

> Aber sobald man die vier Zellen in
> Serie schaltet, erzeugt man zusätzliche Stromkreise.

Wo denn? Zeichne mal einen Schaltplan.

Hans schrieb:
> Das kann man doch einfach berechnen.

Deine Rechnung ist falsch.
Denn ganz so einfach ist eine Rechnung nicht, wenn mehrere Quellen in 
einem Netz sind.
Dann muss man nämlich das Superpositionsverfahren anwenden.
Siehe 
https://de.wikipedia.org/wiki/Netzwerkanalyse_(Elektrotechnik)#%C3%9Cberlagerungsverfahren_nach_Helmholtz
Das heisst, man setzt nacheinander alle Quellen bis auf eine auf 0 und 
summiert die Ströme. Da aber der Innenwiderstand einer Spannungsquelle 0 
ist, fliesst bei allen anderen Quellen kein Strom über die den 
Spannungsquellen parallelgeschalteten Widerstände ausser bei der 
parallelen Quelle.

Udo S. schrieb:
> Hans schrieb:
>> Das kann man doch einfach berechnen.
>
> Deine Rechnung ist falsch.

Offensichtlich.

> Denn ganz so einfach ist eine Rechnung nicht, wenn mehrere Quellen in
> einem Netz sind.

Sind sie nicht. Wenn das 4 Akkus mit jeweils parallelgeschaltetem 
Widerstand sind, dann sind das immer noch 4 unabhängige Maschen. Die 
Reihenschaltung der Akkus ändert daran gar nichts.

Ob so:

1

 .--[R]--.  .--[R]--.

2

 |       |  |       |

3

 `-o   o-'  `-o   o-'

4

   + U -      + U -

oder so:

1

 .--[R]--.  .--[R]--.

2

 |       *--*       |

3

 `-o   o-'  `-o   o-'

4

   + U -      + U -

An den Spannungs- und Stromverhältnissen ändert sich nichts.

Jeh !
muß ich nicht auch noch bspw 2 Batterien zusammen als eine 
Spannungquelle ansehen, an der dann 6V über die parallel geschalteten 
1M+1M=2Mohm laufen, zusätzlich zu den 
"Einzelbatterieparallelwiderstandstromkreisen", welche die Spannung 
etwas einbrechen lassen ? Das wird etwas kompliziert, 1-er, 2-er, 3-er 
und 4-er-Stromkreise und die Spannungeinbrüche dazu. Oder irre ich ?

Sind nicht auch die zusammengeschalteten Akkus mit den jeweils 
dazugehörigen Widerständen auch Maschen. Jeder Akku mit Widerstand 
bildet eine Masche, aber 2 Akkus bilden 3 Maschen, nämlich 2 
Einzelmaschen und eine 2-Akku-2-Widerstände-masche.

Carypt C. schrieb:
> Jeder Akku mit Widerstand
> bildet eine Masche, aber 2 Akkus bilden 3 Maschen, nämlich 2
> Einzelmaschen und eine 2-Akku-2-Widerstände-masche.

Seit wann bilden beide Akkus mit ihren jeweiligen Widerständen eine 
dritte Masche?
Ich sehe nur einen zusätzlichen Knoten zw. beiden, der aber rein gar nix 
bewirkt ...

Für die Netzwerkanalyse nach dem genannten Wikipediaartikel werden 
einige Vereinfachungen  und Annahmen getroffen, weshalb ich mich daran 
nicht hochziehen möchte, wohl auch weil mir die darauffolgende Rechnerei 
unbekannt ist . zB

das  Maschenstromverfahren
1. Netzwerk vereinfachen
2. Baum wählen, ideale Stromquellen als Sehne
3. Nicht ideale Stromquellen in eine äquivalente Spannungsquelle 
umwandeln
4. ...... ....

das Überlagerungsverfahren nach Helmholtz
1. Bis auf eine Quelle werden alle anderen entfernt. Spannungsquellen 
werden durch Kurzschlüsse ersetzt bzw. Stromquellen als Unterbrechung 
gesehen. Die Innenwiderstände der Quellen verbleiben jedoch in der 
Schaltung.
2. Die gesuchten Teilströme mit der verbliebenen Quelle werden 
berechnet.
3. Das Vorgehen wird für jede andere Quelle wiederholt.
4. ... ...

das Knotenpotentialverfahren
1. Spannungsquellen in äquivalente Stromquelle umwandeln
2. Bezugsknotenpotential („Masse“) wählen, ideale Spannungsquellen an 
Bezugspotential angeschlossen (ansonsten mit dieser Anleitung nicht 
lösbar)
3. Matrix aufstellen, Knoten mit idealer Spannungsquelle weglassen
4. Bei mit idealer Spannungsquelle gekoppelter Knoten, Spannungsquelle 
mit Koppelleitwert multiplizieren und zum Stromvektor addieren, wenn der 
Spannungspfeil zum Bezugsknotenpotential hin zeigt, andernfalls 
abziehen.
5. ....



Deshalb denke ich mal einfach in Stromkreisen mit Spannungs- oder 
Stromquellen und Widerständen und Innenwiderständen. Ob das richtig ist 
weiß ich nicht, wären aber theoretische Möglichkeiten.

Theoretisch könnten viele Stromkreise nebeneinander für einzelne 
Strom/Spannungsquellen bestehen, sowie auch für Reihenschaltungen von 
Strom/Spannungsquellen. Wie ich das mal in meiner Zeichnung angedeutet 
habe.
Was ist praktisch richtig ? Wie betrachtet man die Akkus ?
ich hab da keine Ahnung.

Aber auf Stromkreise herunter gebrochen, gibt es pro Akkuzelle mit 
seriell angefügtem Widerstand einen Stromkreis 3µA. Für zwei Akkuzellen 
gibt es jeweils zwei Einzelstromkreise 3µA sowie einen 
2-Akku-2-Widerstände-Stromkreis, auch mit 3µA, gibt den Gesamtstrom 6µA.
Naja und dann so weiter, plus 3Akku3Widerstand 3µA -> 9µA, .....

Kann man 2 Akkus nicht als eine stärkere Spannungsquelle sehen ?