Fette Balancer für fette LiFePo-Zellen gesicht

Wozu benötigst Du einen Balancer der den vollen Ladestrom ausgleichen 
kann?
Normalerweise lädt man beim Start des Balancings nicht mehr mit vollem 
Ladestrom sondern nur noch mit einem Bruchteil des Stroms.
Wenn Du mit maximal 40A Ladestrom arbeitest, fällt der bis z.b. 4A bevor 
der Balacer arbeitet.
Daher reicht es aus den Balancer dafür auszulegen.

MfG
Michael

Wenn deine Zellen neu und von Qualität sind, reicht der Minibalancer der 
in fast jedem BMS drin ist.
Hast du Aliexpress Schrottzellen, dann nimm diese billigen kapazitiven 
Balancer und bastle Dir einen window comparator dran, der den Balancer 
entsprechend ein und ausschaltet.

Christian W. schrieb:
> LiFePo ist ja bekanntlich etwas anspruchsvoller beim Balancieren als
> LiIon.

Nein

> Ich möchte einen LiFePo-Akku mit 40A laden, Brauche also rein
> theoretisch Balancer, die 40A ableiten können.

Nein

> Gibt es was fertiges und
> bewährtes?

Nein

Thomas G. schrieb:
> Wenn deine Zellen neu und von Qualität sind, reicht der
> Minibalancer der
> in fast jedem BMS drin ist.

Wenn du von den Dingern sprichst, die vom Ali als BMS für 2-6s verkauft 
werden, dann ist da überhaupt kein Balancer drin.

Oliver

Hallo Christian W.,

Christian W. schrieb:
> die 40A ableiten können.

ein passiver Balancer für 40A?

Hallo Willi,

kapazitive Balancer bewirken einen Ladungsausgleich mit hin- und 
hergeschalteten Kondensatoren.

Das ist Balancing für Arme! :)

Der Nachteil besteht darin, dass der effektive Balancing-Strom von der 
Spannungsdifferenz zur Nachbarzelle abhängt, sprich, es gibt hier keinen 
konstanten Ausgleichsstrom.

Und wenn die Kondensatoren Vorwiderstände zur Strombegrenzung haben, 
dann geht hier auch Energie verloren.

Dieser Anbieter jedenfalls hat seinen Balancierer mit einer Lötbrücke 
zum ein- und ausschalten versehen, an der man auch einen Schalter 
anschließen könnte (siehe Bilder der Oberseite: Neben dem 
Kondensatorwald befindet sich eine Lötbrücke).

Peter M. schrieb:

>
> Das ist Balancing für Arme! :)
>Dieser Anbieter jedenfalls hat seinen Balancierer mit einer Lötbrücke
>zum ein- und ausschalten versehen, an der man auch einen Schalter

Genau, aber es ist auch sehr einfach, störsicher und alle Zellen 
bekommen immer automatisch genau dieselbe Spannung.

Genau diese Lötbrücke läßt sich gut zum Ein- und Ausschalten des 
Balancers verwenden.
Ich hatte mir diesen Balancer auch geholt, habe mir dann aber ganz neue 
100Ah Zellen von Docan Alibaba bestellt. 4 Stück für 280€ mit Versand. 
Das war ein Unterschied wie Tag und Nacht zu meinen alten 60Ah 
Schrottzellen von Aliexpress Liitokala.
Die waren absoluter Schrott.
Die neuen Zellen brauchen kein Balancing weil sie eben neu und absolut 
gleich im Innenwiderstand sind.
Leider werden die meisten so wie ich ihr Lehrgeld zahlen, anstatt gleich 
Qualität zu bestellen. Im DIY Solarforum gibt es dazu mehr 
Info(englisch).

Im Anhang das Ladeverhalten der alten Schrottzellen. Man sieht die 
Differenz zwischen den einzelnen Zellen ist einfach nur grottenschlecht.

Thomas G. schrieb:
> Die neuen Zellen brauchen kein Balancing weil sie eben neu und absolut
> gleich im Innenwiderstand sind.

Die waren mal neu. Jetzt sind die gebraucht.

Oliver
P.S. Du hast den Innenwiderstand selber nachgemessen?

11A balancing??
Wenn du die brauchst, dann brauchst du dringend neue Zellen.

>Hier hat einer das Problem ebenfalls erkannt und leitet bis zu 11A um:
>https://icplan.de/seite34/

Ja, kauf noch ein paar mehr Elektronik Zaubermittel und für jede Zelle 
einen Extrabalancer.

Das is wie die 75jährigen die sich das Gesicht straffen lassen. Klar, 
sieht manchmal ok aus, trotzdem wirds keine 15jährige Jungfrau mehr LOL.

rcc schrieb:
> Thomas G. schrieb:
>> Die neuen Zellen brauchen kein Balancing weil sie eben neu und absolut
>> gleich im Innenwiderstand sind.
>
> und was hat der Innenwiderstand mit der Kapazitätsstreuung die
> letztendlich den Bedarf zum Balancen hervorrufen zu tun?

Neue gute Zellen haben keine Kapazitätsstreuung und haben denselben 
Innenwiderstand von fast 0.
Alte Zellen haben Bäuche und höheren Innenwiderstand, der dann die 
schlechtesten Zellen schneller laden und schneller entladen läßt.
Das läßt sich zwar mit Balancern ausblenden, aber am Ende ist es doch 
nur eine geschminkte 60 Jährige und keine 20jährige Studentin.

Christian W. schrieb:
> Hi,
>
> LiFePo ist ja bekanntlich etwas anspruchsvoller beim Balancieren als
> LiIon. Ich möchte einen LiFePo-Akku mit 40A laden, Brauche also rein
> theoretisch Balancer, die 40A ableiten können. Gibt es was fertiges und
> bewährtes?
>
> Grüße von Christian

Du hast völlig recht, dass für LiFePO4 der gesamte Ladestrom umgeleitet 
werden muss, wenn eine Zelle voll ist. Die Spannung bleibt lange Zeit 
bei etwa 3,4V und schießt schnell hoch, wenn die Zelle voll ist. Wenn 
jetzt 4 Zellen bis zu 4*3,65V = 14,6V geladen werden und davon 3 Zellen 
noch bei 3,4V sind, steigt die Spannung der schon vollen Zelle auf 14,6 
-(3*3,4) = 4,4V. Das ist deutlich zu viel. Bei noch mehr Zellen wird es 
noch dramatischer.

Aus welcher Energiequelle willst du laden? Wenn vom 230V-Netz,dann bau 
dir ein Ladegerät mit Netzteilen und Ladeelektronik für jede einzelne 
Zelle.

Bei Solarmodulen geht das natürlich nicht, da hilft eben nur die 
Umleitung des Stroms. Was du machen könntest, wäre den Ladestrom zu 
reduzieren, wenn eine Zelle voll ist, dann musst du weniger umleiten.

Die einfachste Lösung ist aber, das Laden komplett zu beenden, wenn eine 
Zelle voll ist. Dabei verliert man kaum etwas, denn die zusätzliche 
Energie, wenn alle voll sind, kann man nicht entnehmen, ohne dass die 
schwächste Zelle tiefentladen wird.

Also das Laden beenden, wenn die erste Zelle voll ist, und das entladen 
beenden, wenn die erste Zelle leer ist. Ist schon ein simples, aber 
ausreichendes BMS.

conquistador schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Wenn
>> jetzt 4 Zellen bis zu 4*3,65V = 14,6V geladen werden und davon 3 Zellen
>> noch bei 3,4V sind,
>
> Dann hast Du ein Problem mit einer Zelle, was auch der Balancer nicht
> reparieren kann. Du kaschierst nur das Problem mit dem Balancer.

Nein. Da gibt es kein Problem mit einer einzelnen Zelle.
Wenn eine einzelne Zelle 1-2Ah weniger Kapazität hat, ist das normal.
Nur wird diese, wie Jobst Q. beschrieben hat, sehr schnell hochschießen 
und 4,2V überschreiten, während die anderen noch bei knapp 3,4V 
'rumladen'

> Wer 4 Zellen mit 14.6V lädt, der wird da auch nicht lange Freude daran
> haben. Du mußt den Laderegler so einstellen, daß bei spätestens 3.45V
> Schluß ist. Floating Voltage nennt sich das.

Mach mal halblang. 3,65V pro Zelle ist das, was vom Hersteller als ok 
definiert ist für entsprechende Anzahl Zyklen. 3,45V halte ich für 
grenzwertig. Bei 3,5V gehe ich mit.

> Zellen überladen und auf 3.6V bringen zu wollen führt zu dicken Bäuchen
> und irreversiblen Schäden. Genauso für Unterladung unter 2.8V. Deshalb
> stellt man die Unterspannungsabschaltung auf 2.9V.

Nein. Auf 3,6V laden ist völlig ok und ist innerhalb der Spezifikation. 
Die dicken Bäuche entstehen eher bei Hochstromentladungen bei erhöhter 
Temperatur.

conquistador schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Wenn
>> jetzt 4 Zellen bis zu 4*3,65V = 14,6V geladen werden und davon 3 Zellen
>> noch bei 3,4V sind,
>
> Dann hast Du ein Problem mit einer Zelle, was auch der Balancer nicht
> reparieren kann. Du kaschierst nur das Problem mit dem Balancer.

Ich hab nirgendwo die Verwendung eines Balancers für LiFePO4 empfohlen. 
Balancer mögen für Akkus mit schräger Kennlinie wie andere LiIon 
geeignet sein, wo sich der Ladungsunterschied als Spannungsunterschied 
bemerkbar macht. Für LiFePO4 und andere Akkus mit fast horizontaler 
Kennlinie ist das nicht der Fall.

Meinen aktuellen Erkenntnisstand hab ich im darauf folgenden Beitrag 
dargelegt: Laden beenden, wenn eine Zelle voll ist.
Beitrag "Re: Fette Balancer für fette LiFePo-Zellen gesicht"

Wo man die Schwelle für voll setzt, bleibt dem Anwender überlassen, ich 
würde 3,55V empfehlen.

Jobst Q. schrieb:
> Die einfachste Lösung ist aber, das Laden komplett zu beenden, wenn eine
> Zelle voll ist.

Oder einfach pro Zelle eine kleine Schaltung aus Komparator, FETs und 
dicken Widerständen. Sobald die Zellenspannung den fast-linearen Bereich 
überschreitet, wird angefangen Ladestrom zu verheizen. Wichtig ist nur 
dass die Ladung beendet wird, bevor alle Zellen überbrückt sind.

Ja, ist verschwenderisch. Aber bei der typischen Solar-Anwendung tritt 
dieser Fall eh nur auf, wenn zu viel Sonnenlicht auf zu wenig 
Akkukapazität trifft.

Εrnst B. schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Die einfachste Lösung ist aber, das Laden komplett zu beenden, wenn eine
>> Zelle voll ist.
>
> Oder einfach pro Zelle eine kleine Schaltung aus Komparator, FETs und
> dicken Widerständen. Sobald die Zellenspannung den fast-linearen Bereich
> überschreitet, wird angefangen Ladestrom zu verheizen.

Das war mein bisheriges Konzept. Doch inzwischen ist mir klar geworden, 
dass der ganze Aufwand, jede Zelle voll zu bekommen, nichts bringt. Die 
Kapazität, die man einer Reihenschaltung von Akkus entnehmen kann, wird 
bestimmt von der schwächsten Zelle. So wie eine Kette nur so stark ist 
wie ihr schwächstes Glied. Wenn Zellen unterschiedlicher Kapazität voll 
geladen werden, ist es beim Entladen wieder die mit der kleinsten 
Kapazität, die zum Abschalten zwingt, um ihre Tiefentladung zu 
vermeiden.

Bei Akkus mit schräger Kennlinie können mit einem kapazitiven Balancer 
die stärkeren Zellen die schwachen durch Umladung unterstützen. Aber bei 
LiFePO4 ist das sinnlos, weil die Spannungsdifferenzen und Zeiträume 
unterschiedlicher Spannung zu klein sind.

Euro schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Doch inzwischen ist mir klar geworden,
>> dass der ganze Aufwand, jede Zelle voll zu bekommen, nichts bringt.
> Und Du hast in Deinem Block auch keine thermischen Effekte, dass die
> Zellen langfristig auseinander laufen (so nach dem Kaiserpinguinprinzip
> - jeder müsste eigentlich mal nach innen)?

Ich werde mich jedenfalls nicht darauf verlassen, dass die Zelle mit der 
kleinsten Kapazität immer dieselbe ist. Sondern immer alle Zellen messen 
für die Abschaltungen.

Das Umgruppieren würde ich höchsten machen, wenn sich da deutliche 
Effekte zeigen. Da sich die Lade- und Entladeströme nur im Bereich 
unterhalb 0,1C bewegen und sich der Akku in einem dauerwarmen Raum 
befinden wird, erwarte ich aber keine bedeutsamen thermische Effekte.

Euro schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Da sich die Lade- und Entladeströme nur im Bereich
>> unterhalb 0,1C bewegen und sich der Akku in einem dauerwarmen Raum
>> befinden wird, erwarte ich aber keine bedeutsamen thermische Effekte.
> 0,1C und nur in warmen Räumen - Kategorie Fahrzeugelektronik.
> Wie passt das zusammen?

Sorry, auf das Unterforum habe ich nicht geachtet.
Ist das ein Grund, von meinen Erfahrungen und Erkenntnissen über 
LiFePO4-Akkus nichts wissen zu wollen?

Eine halbe Eurokarte sollte mit heutigen Bauelementen da locker reichen. 
1996 war ich schon bei 20A bei 12V Blei.

Euro schrieb:
> Das ist allerdings noch kein Grund, sich einen 40A-Balancer zu wünschen.
> Ich versuche mir immer noch vorzustellen, wie groß so ein Teil wird,
> wenn es 130W entweder verbrennen oder zur nächsten Zelle transferieren
> soll.

Wie gesagt, ein Balancer ist bei LiFePO4 sinnlos. Wenn eine Zelle voll 
ist kann man das laden beenden.

Abdul K. schrieb:
> Eine halbe Eurokarte sollte mit heutigen Bauelementen da locker reichen.
> 1996 war ich schon bei 20A bei 12V Blei.

LiFePO4 ist mit Blei nicht zu vergleichen.

Na weil die Bleiakkuketten auch auseinanderlaufen. Es war ein 
kapazitiver Balancer, eingesetzt beim Hotzenblitz, eBoote, 
Krankenfahrstühle.

Bleiakkus sind aber in der Herstellung so billig, daß sich sehr teure 
Zusatzschaltungen schlicht nicht lohnen. Daher kam die größere 20A 
Version aka Godzilla-Booster nicht in Serie raus. Die normale Version 
lieferte 5A.

U-Boote wären eine interessante Anwendung gewesen. Wehrtechnik darf Geld 
kosten.

Sowas funzt auch mit LiFePO4. Es wird dabei Ladung übertragen!

Abdul K. schrieb:
> Sowas funzt auch mit LiFePO4. Es wird dabei Ladung übertragen!

Es wird nur Ladung übertragen, wenn es Spannungsunterschiede gibt. Bei 
Blei oder gewöhnlichen LiIon ist der Ladezustand immer an der Spannung 
erkennbar, bei LiFePO4 nicht. Die Spannung beim Laden bleibt lange bei 
3,4V/Zelle und schießt dann schnell hoch. Bei hohen Ladeströmen reicht 
die Zeit des Spannungsunterschieds nicht aus, um soviel umzuladen, dass 
die Spannung im erlaubten Bereich bleibt.

Interessierter schrieb:
> Euro schrieb:
>> muss man schon mit bis zu einer knappen Ah/Monat
>> Drift rechnen.
>
> Jobst Q. schrieb:
>> Wie gesagt, ein Balancer ist bei LiFePO4 sinnlos. Wenn eine Zelle voll
>> ist kann man das laden beenden.
>
> Ja was denn nun?

Das widerspricht sich doch nicht.

Was ist dein Problem? Das Lesen oder das Verstehen?

Reichen Dir 1200W?

https://hobbyking.com/de_de/turbo-charger-1200w-4-300w-synchronous-balance-charger-discharger-version-2.html?queryID=1c9c3e78b07e112496eba153d782cc57&objectID=67468&indexName=hbk_live_products_analytics

oder 2000W?=

https://de.aliexpress.com/item/1005004367150919.html?spm=a2g0o.productlist.main.1.232620d3I0f91Y&algo_pvid=72685be3-ebed-4032-b5be-ef1af9be56d9&algo_exp_id=72685be3-ebed-4032-b5be-ef1af9be56d9-0&pdp_ext_f=%7B%22sku_id%22%3A%2212000028927093650%22%7D&pdp_npi=2%40dis%21CHF%21387.59%21387.59%21%21%21%21%21%4021227e5116651362722282070d076b%2112000028927093650%21sea&curPageLogUid=OoxYJqOzjVL4

Interessierter schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> Das widerspricht sich doch nicht.
> Wenn da wirklich eine Zelle im Strang pro Monat 1Ah verliert?
> Wie willst Du das ohne Balancer wieder rausbekommen?

Die Kapazität einer LiFePO4-Zelle kannst du auch mit Balancer nicht 
wieder vergrößern. Man kann nur verhindern, dass sie durch Überladung 
oder Tiefentladung noch mehr Kapazität verliert. Also rechtzeitig 
abschalten.

Stephan schrieb:
> Wenn die erste Zelle 3,5V erreicht Laden beenden.
> Wenn die erste Zelle 2.9V unterschreitet Entladen beenden.
>
> Wenn das beim Be- und Entladen immer die gleiche Zelle ist: dann hat die
> halt die geringste Kapazität. Da ist nichts zu balancen.

Richtig
>
> Wenn aber Zelle 1 beim Laden die 3,5V erreicht und Zelle 2 noch bei 3,4V
> liegt, dann passen in Zelle B grundsätzlich noch einige Prozent rein.
> Wenn andersrum Zelle B beim Entladen als erstes die 2,9V erreicht. Zelle
> A aber noch bei 3,1V liegt. Dann hätte Zelle A noch Energie.

Wenn das Laden beendet wird, wenn die schwächste Zelle voll ist, ist in 
allen Zellen etwa gleich viel Ladung. Also sind sie beim Entladen etwa 
gleichzeitig leer. Ist doch ok, oder?

Wenn man die stärkeren Zellen weiter lädt, ist es immer die schwächste 
Zelle, die zuerst leer ist. Dadurch ist sie mehr belastet als die 
anderen und der Unterschied kann sich noch vergrößern.

> Dann ist der Ladezustand der Zellen nicht mehr synchronisiert und es
> muss ausgeglichen werden.

Bei LiFePO4 ist der Ladezustand völlig egal, solange er sich im 
geradlinigen Spannungsbereich befindet. In Reihenschaltung mit 
Gesamtabschaltung ist sowohl der Ladestrom als auch der Entladestrom in 
allen Zellen gleich. Ob in einigen Zellen noch Restladung übrig ist, 
spielt keine Rolle.

Euro schrieb:
> Also mit 1200W balancen tut der nicht.

Muss er ja auch nicht, wie die anderen vorher schrieben. Die meisten 
laden mit full load bis 90%, und gehen dann erst ans Balancieren der 
Zellen.

Dieter schrieb:
> Christian W. schrieb:
>> Seltsame Geschichte: Den mit LiFePo

Dieter schrieb:
> Es handelt
> sich dabei um neue Akkus einer ganz anderen Technologie.
> ...
> LFP

Was genau ist denn jetzt der Unterschied zwischen den im Artikel LFP 
genannten Akkus zu den hier besprochenen LiFePo4-Akkus?

Oliver

Christian W. schrieb:
> Euro schrieb:
>> Tesla baut auch in die LiFePo-Akkus Balancer ein:
>>
> 
https://teslamag.de/news/tipp-tesla-china-model-3-einmal-pro-woche-bis-100-prozent-laden-30596
>
> Seltsame Geschichte: Den mit LiFePo bestückten PKW auf 100% laden und
> dann stehen lassen soll plötzlich gut sein. Was seit Jahrzehnten gilt
> und in den Datenblättern steht, gilt urplötzlich nicht mehr.

Die 100% sind nicht gleichbedeutend damit, dass jede Zelle bis zum 
Anschlag gefüllt wird. Es heißt nur, solange laden, bis die 
Ladezustandsanzeige 100% anzeigt. Die Batterie im E-Auto sind ja nicht 
nur einzelne Zellen, sondern ein komplexes System von Zellen und 
Elektronik.

Und die Anzeige des Ladezustands muss bei LiFePO4 ganz anders 
organisiert werden als bei LiNMC. Da im mittleren Bereich die Ladung 
nicht verläßlich  aus der Spannung ersichtlich ist, muss immer wieder 
der fast volle Zustand angefahren werden, um die Ladeanzeige zu 
kalibrieren.

Beim E-Auto muss man sich auf die Ladeanzeige verlassen können. Deshalb 
hat sie hier eine größere Bedeutung als die maximale Lebensdauer.

Interessierter schrieb:
> Jobst Q. schrieb:
>> um die Ladeanzeige zu kalibrieren.
> Einmal die Woche?
> Das glaubst Du doch jetzt selber nicht, oder?

Das sind meine Vermutungen. Mit genauen Infos wird Testla wohl nicht 
rausrücken, Betriebsgeheimnis.

Was glaubst du denn? Dass die Erkenntnis Über Verkürzung der 
Lebensdauer, wenn man oft an die Grenzen geht, plötzlich nicht mehr 
gilt?