Forum: Fahrzeugelektronik Kann man eine Zellgruppe raus nehmen? Li-Akku Pedelec


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von Andreas G. (geopolos)


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Hallo,
nachdem ich mit einem 14S4P 52V Akku für wenig Geld auch wenig bekommen 
habe, er durch voll geladene Einlagerung in den Winter mir das deutlich 
quittiert hat, war letzens nach 4 km Schluss trotzs vorheriger 
Volladung.
Während die Zellgruppen zwischen 3,92 und 4,13V haben, hing eine bei 
1,72V.
Da hat natürlich das BMS den Stromkreis unterbrochen.

Aufgemacht, ohne Schrumpfschlauch, sieht das so aus wie im Foto.
An einer Stirnseite das BMS-System. An die Kühlplatte für 2 MosFETs ist 
auch ein Spannungsreduzierer auf 5V (USB-Lader) ran gepappt. Der mit dem 
kleinen Ferrit-Übertrager.

Da kein Balancer, habe ich im Frühjahr schon mal händisch balanciert.
Die Gruppe 11 mit den 1,72V scheint aber die Ladung nicht mehr zu 
halten.
Hatte ich schon mal auf 4V separat geladen. Nach einigen Tagen sind es 
aber nur wieder 3,58V, und es wird reichlich Energie geschluckt, ohne 
dass endlich mal wieder 4V erreicht werden.

Ich könnte damit leben, lediglich 48V Nennspannung zu haben und traue 
mir auch elektromechanisch zu, eine Zellgruppe raus zu schmeißen.
Nur wie verfahre ich mit dem BMS-System?

Grüße vom Geopolos

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Es muesste herausgefunden werden, welche Zelle von den parallen Zellen 
defekt ist und die Stufe mitreisst. Mit einer Waermebildkamera waere das 
vielleicht moeglich.

von Andreas G. (geopolos)


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Da habe ich doch nichts gekonnt. Denn Ersatz habe ich keinen. Die Zellen 
haben auch keinen Aufdruck, sondern sind lediglich blau.

Eher sehe ich das hoffnungsvoll, eine ganze Zellgruppe verschwinden zu 
lassen. Habe eh damals vor 2 Jahren keinen 48V-Akku bestellt, sondern 
einen mit 52V. Also ansich etwas größer.

von Björn W. (bwieck)


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Andreas G. schrieb:
> Ich könnte damit leben, lediglich 48V Nennspannung zu haben und traue
> mir auch elektromechanisch zu, eine Zellgruppe raus zu schmeißen.
> Nur wie verfahre ich mit dem BMS-System?

Vergiss das. Das ganze Zellpaket ist jetzt schon hinüber und BMS 
austricksen macht es nicht besser.

Kauf dir bei NKON (wenn es günstig sein soll) BAK N18650CL Zellen. da 
kannst du dir einen 11Ah Akku draus bauen der vermutlich deutlich besser 
sein wird.

Such dir jemand der dir die Zellen Punktschweissen kann.

von Andreas G. (geopolos)


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Dank Dir!
Wäre hier https://www.nkon.nl/de/bak-n18650cl-2900mah-8-25a.html
und bei 56 Zellen 124 EUR. Besser als 500 bis 700 EUR für einen Akku.

Werde als Nächstes mal das BMS-System frei legen und fotografieren.
Nicht ausgeschlossen, dass da auch Balancer enthalten sind, die großen 
Unterschiede nur nicht beherrschen konnten.

Dennoch die Frage, wie geht das, ein BMS-System von 14 auf 13 
Zellgruppen zu reduzieren? Vielleicht zum Üben für die noch 1,5 Monate 
Saison in diesem Jahr.

Auch bei den von nkon, wenn ich zurück gehe auf 48V.

Zellchemie scheint die gleiche zu sein.
Ladegerät hatte Gruppen (durchschnittlich) bis 4,2V geladen.
Habe ich reduziert auf ca. 4,14 V, wegen der Haltbarkeit.

von Stefan L. (stefan_l134)


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Verwegene Idee um das BMS auszutricksen: Eine noch funktionierende Zelle 
von den rausgeschmissenen wieder einbauen, aber mit Dioden so 
verschalten, dass sie zwar geladen werden kann aber beim Entladen 
"überbrückt" wird. Dann kannst du das BMS so lassen wie es ist. Die 
Dioden müssen die Leistung natürlich abkönnen und erzeugen fleißig 
Verluste. Außerdem weiß ich nicht wie lange diese eine Zelle es aushält 
immer voll geladen zu sein. Wenn das BMS eine  Balancing-Funktion hat 
funktioniert das natürlich nicht.

von Uli S. (uli12us)


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Das klappt nicht, du müsstest den 4er Block rausschneiden und gegen 
einen funktionsfähigen ersetzen. Die Verbinder können notfalls verlötet 
werden, ist zwar nicht schön, aber da eh mit den Nickelbändern versehen 
wird wenig Wärme in die Zellen gelangen. Beim Pluspol müsstest du aber 
irgendwas dazwischenlegen, das thermisch isoliert. Dafür wär natürlich 
wichtig, welche Kapazität die Akkus haben. In deinem Fall ists ja recht 
einfach, kein Halter drum rum und die Akkus einfach mit 180° versetzten 
Laschen verbunden. Wichtig wär nur, gibts einen Abstand zwischen den 
Akkus oder haben die direkten Kontakt.

von Andreas G. (geopolos)


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Akkus dicht an dicht. Aber zunächst mal Fotos vom BMS-System. Auf dem 
einen steht die Größe, 69x52 mm, und ne Bezeichnung, zu der mir Google 
aber nichts Relevantes aus spuckt. Gelingt es jemand, an Daten ran zu 
kommen?
Denke, Balancer hat die PLatine nicht, sondern lediglich Abschaltungen 
bei zu viel und zu wenig Spannung. Gibt jedesmal dafür einen Doppel-OPV 
mit 6 Beinen.
Übrigens ist dieses BMS fähig, bis 15 Zellen in Reihe zu händeln.
Sieht man in IMG_003.
Damit dürfte klar sein, wie ich von 14 auf 13 Zellgruppen reduzieren 
kann:
Schadhafte Zellgruppe 11 raus schneiden, Stromfluss realisieren, und die 
BMS-Leitungen jeweils 1 Stelle verschieben. 12 wird dann zur neuen 11, 
13 zur 12 und ehem. 14 zur 13. 14 bleibt frei, wie auch zuvor 15 schon, 
da nicht vorhanden.

Sollte ich mal auf Markenzellen umsteigen, ohne balancierfähiges BMS hat 
es wohl wenig Sinn, oder? Was nimmt man da z.B.?

von Uli S. (uli12us)


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Bei dem primitivst BMS ist das tatsächlich möglich, sinnvoller ists aber 
jedenfalls, die 4 kaputten zellen zu tauschen. Auch, weil du sonst 
entsprechende Drähte von oben nach unten ziehen musst, weil ja 
schliesslich + und - sonst vertauscht sind. Nur wenn du 2 Blöcke 
wegnimmst stimmts wieder.

von Andreas G. (geopolos)


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Wogegen soll ich die denn tauschen? Schon 2 Jahre in Betrieb und ohne 
Aufdruck.
Das mit der Drahtführung bekomme ich schon hin, denke ich. Auch wenn die 
bei den BMS-Anschlüssen nicht mal in schwarzes Leitungsmaterial 
investiert haben, um + und - auseinander zu halten.

von Björn W. (bwieck)


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Uli S. schrieb:
> sinnvoller ists aber
> jedenfalls, die 4 kaputten zellen zu tauschen.

Austauschen einzelner Zellen ist keine Lösung, die neuen Zellen haben 
eine andere Kapazität als alle anderen und das Pack wird in kürzester 
Zeit debalanciert. Ausserdem ist das Pack nach den Einzelzellmesswerten 
weiter oben sowieso schon komplett hinüber.

Und das BMS von den Fotos... Naja.. Das Balancierzeug wurde gleich 
weggelassen und schlimmer noch, der Lade- wird als Pack- missbraucht. 
Die Schutzfunktion findet also nur noch beim laden statt aber nicht beim 
Entladen.

Fazit: Die ganze Batterie ist hinüber. Angesagt ist ein kompletter 
Neubau mit neuen Zellen und dazu passend BMS das balancieren kann.

BTW: Balancieren geht mit den üblich billigen BMS nur passiv und 
"Wichtig!" mit nur sehr kleinem Strom von ca. 40-80mA. Also nur dann 
wenn die Spannung eine Zellpakets die 4,2V überschreitet. Es macht also 
keinen Sinn die Ladespannung pro Zelle auf unter 4,2V zu stellen weil 
dann die Balacierung eigentlich garnicht mehr stattfindet.

von Andreas G. (geopolos)


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> ...der Lade- wird als Pack- missbraucht.
Das sagt mir jetzt nichts.
> Die Schutzfunktion findet also nur noch beim laden statt aber nicht beim
> Entladen.
Nö nö, sonst wäre ich ja nicht plötzlich stehen geblieben, wegen einer 
Zellgruppe nur noch 1,72V. Wobei das vermutlich 2,5V gewesen sind, und 
erst innerhalb einer Woche weiter gefallen auf 1,72. Hatte ja 
geschrieben, dass diese Zellgruppe nach einzel-Nachladung mit der 
Spannung immer wieder ab schmiert.
(Wenn es nicht ein defektes BMS ist. Auch denkbar.)

Ich werde nach Entnahme entsprechender Zellgruppe eines von den 
verbleibenden Zellpaketen um 180° drehen. Dann stimmt es im Wechsel der 
Spannungen wieder. Rentnerarbeit.
Werde ich als Zwischenschritt mal vor sehen. Auch um zu testen, wie sich 
das - schon fast Elektromoped - mit 48V macht.

Das mit den max. 80 mA, das kann doch nicht erst am Ende, also bei 4,2V 
an der Zelle vorbei geleitet werden. Sonst wird die doch weiter 
ge/überladen mit fast dem vollen Ladestrom, oder?

> Es macht also
> keinen Sinn die Ladespannung pro Zelle auf unter 4,2V zu stellen weil
> dann die Balacierung eigentlich garnicht mehr stattfindet.
Doch, nur bei weniger Zellen.
Ist wie mit der Kuh, die im Bach ertrunken ist, obwohl der doch im 
Mittel nur 50 cm tief war. ;-)

Ist aber nur eben so, dass die Zellen, welche als Erstes 4,2V haben, 
auch die sein können, mit der geringsten Kapazität. Die aber will man ja 
eigentlich besonders vor vorzeitiger Alterung schützen.

Bessere Balancer also, wie funktionieren die?

von Uli S. (uli12us)


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Du wirst ja wissen, wieviel Wh die ganze Konstruktion haben sollte. 
Daraus dann den Strom eines Blocks /4 den Strom eines Akkus. Wenn du den 
tatsächlich erst seit nem Jahr in Benutzung hast, darf sich von der 
Kapazität der Akkus nicht viel getan haben. Es kommt leider immer wieder 
mal vor, dass eine einzelne Zelle versagt und dadurch den ganzen Block 
in den Tod reisst. Da so ein Radl meistens auf 250W begrenzt ist werden 
die einzelnen Akkus wohl irgendwo im Bereich 2Ah liegen. Die sind 
vergleichsweise billig und noch dazu Überlast und schnelladefähig, was 
aber beides gar nicht benötigt wird. Kommt aber auf jeden Fall der 
Lebensdauer entgegen.

Ach so, wegen der Balancer, sei froh, dass du so ein simples Teil drin 
hast. Die besseren verwenden mehrere Computer, quasseln mit der 
Steuerung
und bei so nem Defekt darfst du den kompletten Akkupack und bei etwas 
Pech gleich das ganze Radl mit wegschmeissen. Bei manchen gibts Tricks 
um nach nem Akkutausch das ganze wieder zum Leben zu erwecken, wieder 
andere können nur vom Hersteller wieder zur Zusammenarbeit überredet 
werden. Pech, wenn das ein Angebot von nem Discounter oder so war.

: Bearbeitet durch User
von Andreas G. (geopolos)


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Wie so ein einfaches BMS mit Balancer funktioniert, das wird einem sehr 
gut hier erklärt, bis ca. min 6. 
https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=rT-1gvkFj60
Ist mir sogar gelungen, Untertitel in deutscher Übersetzung anzeigen zu 
lassen.
Bezüglich Zellgruppenentnahme, well done würde der Brite sagen.
Nickelblechstege mit schlanker Haushaltsschere getrennt. Noch von vor 
1945.
Gut gehärtet.
Zellen waren aber an den Berührungslinien verklebt. Sieht anschließend 
so aus wie in Bild 7.
Mit beidseitig 2 Lagen Tesafilm wieder isoliert und mit Pattex 
Kraftkleber zu neuem Block zusammen gesetzt. Fahnenstummel verlötet, s. 
Bild 9.
2 BMS-Anschlüsse blieben frei, hängen nach unten. Das war nicht ganz 
richtig, denn 1 Zellgruppe weniger -> nur 1 Anschluss bleibt frei.

Ladegerät auf 54,6V zurück gebaut, und geladen.
Bei Zellspannung einer Zelle von 4,25V, eine andere 4,24V, fing es an zu 
takten, ca. 10s ein, 10s aus. Hoffe, das das irgendwann auch auf hört. 
Habe aber erst mal abgebrochen.
Ladestrom ging übrigens von anfänglich 1,94A zum Ende der Ladung 
deutlich runter, auf 0,26A kurz vor der Taktung. Diese dann ab 200 mA

Nur so schützt aus meiner Sicht passives Balancieren vor Überladung 
einzelner Zellgruppen.
Balancer aber, wie Björn schon erkannt hatte, nicht verbaut.
Daher gehts mit den Zellspannungen von 4,25V bis 4,06.
Könnte jetzt händisch balancieren, mal wieder nach 1 Jahr. Ist aber 
nicht nachhaltig. Würde mir lieber so ein BMS-System kommen lassen, mit 
Balancer:
https://www.amazon.de/PENGLIN-Schutzplatine-Lithium-Ionen-Lithium-Akkus-Lipo-Zellen-Batteriezellen/dp/B09WMRRC3D/ref=sr_1_3?keywords=BMS-System%2B13S&link_code=qs&qid=1695554820&sourceid=Mozilla-search&sr=8-3&th=1 
Entspricht etwa dem, welches in Youtube eingangs vorgestellt wurde.
Aber Overcharge Tedection Voltage 4,28V. Was sagt Ihr?

von Björn W. (bwieck)


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Andreas G. schrieb:
> Was sagt Ihr?

Du möchtest zu wenig Geld ausgeben, für das was du eigentlich erreichen 
willst.

von Andreas G. (geopolos)


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So pauschal kann man sich natürlich immer äußern.
Dabei interessiert mich zunächst brennend, was so ein passiever 
Balancer, wie er zum Link gehört, bei Ladestrom am Ende von etwas mehr 
als 200 mA tatsächlich zu leisten vermag.
Wäre ja auch als Vorbereitung gedacht für spätere Ausrüstung mit 
Markenzellen.
Gruß

von Björn W. (bwieck)


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Andreas G. schrieb:
> abei interessiert mich zunächst brennend, was so ein passiever
> Balancer, wie er zum Link gehört, bei Ladestrom am Ende von etwas mehr
> als 200 mA tatsächlich zu leisten vermag.

Der leitet alles was über seinem Vermögen ist direkt weiter. Diese 
passiven Balancer auf den BMS Platinen sind nur in der Lage ganz leichte 
Abweichungen beim Ladeende anzugleichen. Das sind nichts anderes als 
Z-Dioden mit stromlimitierenden Widerstand.

Und ich sag es jetzt nochmal: Dein Zellenpaket ist total kaputt.
Das wird auch mit dem besten Balancer den man bekommen hat nicht besser.
Und hör auf damit auf die weitere Verwendung von dem Schrott den du da 
hast in Betracht zu ziehen. DAS WIRD EINFACH NICHT BESSER. Auch nicht 
mit dem besten Balancer den du dir kaufen kannst.

von Ge L. (Gast)


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Die China-BMS wie oben auf dem Foto balancieren überhaupt nicht. Das 
sind nur Komparatoren, die die Zellspannungen überwachen. Wenn eine 
Zelle unter 3,5 V geht ist der Akku leer und der Ausgangsfet wird 
abgeschaltet. Wenn eine Zelle über 4,2 V geht ist der Akku voll und der 
Eingangsfet wird abgeschaltet. Das ist alles. Die Strombegrenzung 
übernimmt das Kabel zum Ladegerät.

von Andreas G. (geopolos)


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Das hatte Björn auch schon festgestellt, nachdem er mein Foto gesehen 
hatte. Img 3 in 
Beitrag "Re: Kann man eine Zellgruppe raus nehmen? Li-Akku Pedelec"
Unterseite der Platine, dort wo die Balancer-BE sitzen, ist leer.

Aber inzwischen bin ich geistig schon bei einem anderen BMS gewesen, mit 
passiven Balancer. S. letzter Link in 
Beitrag "Re: Kann man eine Zellgruppe raus nehmen? Li-Akku Pedelec"
Das insbes. zur Vorbereitung auf Markenzellen.

Ausgleich kann wohl nur statt finden im Spannungsfenster 4,2 bis 4,28V.
Beruhingend, dass bei WIKI zum LiMnO2-Akku steht: Ladespannung bis 4,3 V 
darf allenfalls mit einer geringen Toleranz (z. B. 50 mV) überschritten 
werden. Mal unterstellt, dass es sich um solche handelt.

Reicht dann ein Ladegerät noch, welches die Spannung auf 13x 4,2V = 
54,6V begrenzt?

Längere Lagerung (über den Winter) kann man wohl nur so machen, dass man 
voll lädt, und danach noch ne Runde fährt, damit die Ladung aller Zellen 
von 100% runter kommt.
Bleibt zu fragen, was ist eigentlich schädigend? Das Laden auf 100% oder 
die längere Lagerung bei 100%?

Grüße, Ansdreas

: Bearbeitet durch User
von Frank S. (tueftler81)


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von Andreas G. (geopolos)


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Danke Frank! Seh ich aber jetzt erst. Ist mir entgangen.
Werde ich mich später mit den Links beschäftigen.

Jetzt nur die Meldung, dass das gut gegangen ist, mit der Entfernung 
einer schadhaften Gruppe. Da vorher die Nenspannung mit 52V ansich zu 
hoch war, bin ich jetzt bei 48V, so wie gefordert.

Als BMS habe ich das verwendet, mit passievem Balancer . 
https://www.amazon.de/PENGLIN-Schutzplatine-Lithium-Ionen-Lithium-Akkus-Lipo-Zellen-Batteriezellen/dp/B09WMRRC3D/ref=sr_1_3?keywords=BMS-System%2B13S&link_code=qs&qid=1695554820&sourceid=Mozilla-search&sr=8-3&th=1
Dabei zwei wichtige Erkenntnisse gewonnen.
1. Balanciert wird weiter, nachdem das Ladegerät ausgeschaltet wurde.
So flossen bei 4,21V dann noch ca. 40 mA, um die Zellgruppe zu entladen.
Bei 4,2V wäre das zu Ende.
2.Wenn bei meinem 2A Ladegerät die Betriebs-LED von rot nach grün 
umschaltet, so heißt das nicht, dass der Ladevorgang beendet ist.
Es flossen weiterhin um 200 mA, mit der Zeit abfallend. Bei 120 mA habe 
ich dann unterbrochen.

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