Gleichzeitiges Laden über Netzladegerät und Lichtmaschine während der Fahrt

[tritonnavi]

Die Balancer sitzen meist nicht in Reihe mit den Zellen, da sie dann weder die Zelleneinzelspannung messen, noch dafür sorgen könnten, den einzelnen Zellen leicht unterschiedliche Strömen zukommen zu lassen.

Der balancer ist daher i.d.R. parallel zu einer Zelle geschaltet, kann somit die jeweilige Einzelspannung messen und durch "verbraten" von Strom, den Ladestrom für die Zelle etwas verändern.

Die Leistungsfähigkeit (Strombelastbarkeit) des Balancers muss daher mit dem maximal auftretenden "Haupt" Ladestrom in einer angepassten Relation stehen.

Ein Alarm bei einer Gesamtspannung von >16V würde dir bei diesen Zellen (4 x LiFePo4) nichts mehr nützen, da dann bereits ein Schaden aufgetreten ist.
Überwacht werden kann und sollte die Spannung jeder einzelnen Zelle und wenn nur eine einzige Zelle die Sollwerte über- oder unterschreitet, muss bereits ein Alarm erfolgen.

[PK1]

Zitat von tritonnavi

Die Balancer sitzen meist nicht in Reihe mit den Zellen, da sie dann weder die Zelleneinzelspannung messen, noch dafür sorgen könnten, den einzelnen Zellen leicht unterschiedliche Strömen zukommen zu lassen.

Der balancer ist daher i.d.R. parallel zu einer Zelle geschaltet, kann somit die jeweilige Einzelspannung messen und durch "verbraten" von Strom, den Ladestrom für die Zelle etwas verändern.

Die Leistungsfähigkeit (Strombelastbarkeit) des Balancers muss daher mit dem maximal auftretenden "Haupt" Ladestrom in einer angepassten Relation stehen.

Ein Alarm bei einer Gesamtspannung von >16V würde dir bei diesen Zellen (4 x LiFePo4) nichts mehr nützen, da dann bereits ein Schaden aufgetreten ist.
Überwacht werden kann und sollte die Spannung jeder einzelnen Zelle und wenn nur eine einzige Zelle die Sollwerte über- oder unterschreitet, muss bereits ein Alarm erfolgen.

Ja korrekt, wenn die einzelne Zelle eine zu große oder kleine Spannung abbekommt, dann schaltet der Alarmkontakt.

[TiTus]

Normalerweise gibt es in einem "Balancer-System" die Batterieelemente die paralell zu den Zellen
geschalten sind und eine Steuereinheit die mit allen Batterieelementen verbunden ist und quasi
die Übersicht hat. Diese Steuereinheit alamiert dann auch bei Über oder Unterspannung. Das kann
sich alles in einem Gehäuse befinden oder , meist bei größeren Zellen, aufgeteilt sein.

z.B.
Zellenelement
Steuereinheit

[apiroma]

Zitat von PK1

Also so wie ich es verstanden habe, sitzen Balancer zwischen den Zellen, und stellen durch Steuerung der Ströme beim Laden/Entladen sicher, dass die Einzelzellen die gleiche Spannung haben. Zusätzlich gibt es noch einen Alarmausgang für Unter/Überspannung auf die diese Zellen sehr empfindlich reagieren. Diesen Alarmausgang kannst du dann zb. mit einem fernsteuerbaren Batterieschalter koppeln, der unterbricht, sobald Alarmspannung anliegt (z.B. U<11V oder U>16V) und somit Verbraucher/Lader/Lima abhängt. Dabei ist es nur wichtig, dass die Lima trotzdem weiter an einer anderen Verbraucherbatterie hängt (z.B. Starter), da Lima ohne Batterie ja nicht so gut ist ;)
Habe den Schaltplan zwecks Begutachtung zum Techniker geschickt, sobald der OK gibt, veröffentliche ich gerne...
LG
Peter

Mich interessiert der Balancer insofern, da es ein Gerät gibt, welches zwischen zwei Batterien geklemmt wird (+ der Bank, Mittelzweig an Brücke + zu - der Einzelbatterien, - der kompletten Bank).
Wenn man nun weiter zwei Batterien reinklemmt, so dürfte der 2. Balancer analog angeschlossen sein (bei zwei Batteriebänken parallel sieht der Schaltplan des von mir gesehenen Typs etwas unlogisch aus).
Wahrsch. aber ist das wieder so ne tolle Automatenübersetzung, der originale S-Plan mit der Beschriftung sagt wahrsch. etwas mehr aus (manchmal ist es gut, wenn die englische Version vorliegt).

@triton
ich war da nochmal kurz auf einer anderen Chinasite (Suche über Google Bilder), aber die kann mein Browser nicht voll darstellen bzw. wurde sofort geblockt (Firmenrichtlinie). Da gab es andere Daten, aber wahrsch. war das "die Kopie der Kopie".
Da wurde u.A. eine optisch baugleiche Batt entspr. angepriesen.

Ich gucke später mal noch mal rein, wenn mein Läppi-Scanner die Site sperrt (dann setze ich hier aus gutem Grund nicht den Link rein), hoffe ich nicht, daß mich Morgen der IT-Sec anruft und mich über Viren fragt

[tritonnavi]

@TiTus:

Normalerweise gibt es in einem "Balancer-System" die Batterieelemente die paralell zu den Zellen
geschalten sind und eine Steuereinheit die mit allen Batterieelementen verbunden ist und quasi
die Übersicht hat. Diese Steuereinheit alamiert dann auch bei Über oder Unterspannung. Das kann
sich alles in einem Geäuse befinden oder , meist bei größeren Zellen, aufgeteilt sein.

So wie ich das verstanden habe, will PK1 nur erstmal diese Zellen kaufen. Da ist dann überhaupt noch nichts weiter dabei. Wie man das dann alles regelt, steht ja noch völlig in den Sternen.
Balancer sollten in jedem Fall vorgesehen werden. Ob die dann auch eine Alarmfunktion beinhalten (und sogar eine Alarmfunktion beim Entladen), wäre dann eine zusätzliche Option.
Die Ausführung der Balancer hängen dann aber in jedem Fall noch davon ab, mit welchem maximalen Ladestrom geladen wird.

Man kann aber auch auf Balancer bei Laden vollständig verzichten, wenn jede Zelle oder jede parallel geschaltete Zelleneinheit ein eigenständiges Ladeteil hat.

[PK1]

Hallo,

so anbei mal ein Link zu den Balancern:
http://litrade.de/shop/BMS-Balancer/...rmausgang.html

Schaltplan (nur Einbindung des Batteriepaketes in die Yachtelektrik, nicht Verschaltung Batterien selbst) anbei - wurde also OK abgesegnet.
LG
Peter

Zur Erklärung: Schaltrelais 1 wird über Alarmausgang der LifeYPo4 angesteuert, Schaltrelais 2 über einen Fernschalter (Ein/Aus) - um die Verbraucher manuell an und wegzuschalten, wobei die Ladung trotzdem erfolgen kann.

[tritonnavi]

Der eigentlich interessante Teil ist ja, wie du auch selbst schreibst, gar nicht aufgeführt.
Diese Schaltung stellt ja nur die Peripherie da und man könnte sie daher (Spannungswächter vorausgesetzt) auch bei jeder üblichenBleibatterie-Anlage verwenden.

Die interessante Frage ist doch ausschließlich, wie du in deiner selbst geschaffenen 4-zelligen Batterie vier Balancer (mit entsprechenden Alarmausgängen) realisierst.

[PK1]

Zitat von tritonnavi

Der eigentlich interessante Teil ist ja, wie du auch selbst schreibst, gar nicht aufgeführt.
Diese Schaltung stellt ja nur die Peripherie da und man könnte sie daher (Spannungswächter vorausgesetzt) auch bei jeder üblichenBleibatterie-Anlage verwenden.

Die interessante Frage ist doch ausschließlich, wie du in deiner selbst geschaffenen 4-zelligen Batterie vier Balancer (mit entsprechenden Alarmausgängen) realisierst.

Das sollte so funktionieren:
Gute Anleitung bei 2! Schaltausgängen
http://www.ecs-online.org/media/cont...rev_1_4_de.pdf

[tritonnavi]

...wenn die max 1A Balancer-Strom ausreichen.
soweit ich mich erinnern kann wolltest du mit max. 100A laden.

[PK1]

Zitat von tritonnavi

...wenn die max 1A Balancer-Strom ausreichen.
soweit ich mich erinnern kann wolltest du mit max. 100A laden.

Prinzipiell werden die Zellen ja vor Auslieferung einzeln auf das gleiche Spannungsniveau vorgeladen - d.h. da gibt es nicht viel zu Balancen. Und wenn sie mal alle gleich geladen sind und keine Produktionsfehler haben, sollte man damit auskommen, denke ich... Bei den üblichen Bleibatterien sitzen 6 Zellen in Serie, ohne Balancer, und auch da geht's.

[tritonnavi]

Bleibatterien sind eben wesentlich unempfindlicher, als die Lithium-Dinger und deswegen haben die gewöhnlich auch nicht pro Zellenverbinder einen Anschluss an dem man z.B. Balancer anschließen könnte.
Das kannst du nicht vergleichen.

Für Batterien aus NiCd oder NiMH-Zellen gibt es aber z.B. durchaus auch Balancer.

Da man die Lithium-Batterien aber möglichst niemals ohne Balancer laden sollte (die Zellen sind ja nicht ewig neu und können und werden sich noch verändern), würde ich mir schon mal Gedanken machen, ob die Relation von max Balance-Strom und dem angedachten Ladestrom stimmt.

In deinem Fall wären allein die Zellen (ca 7000€) ja schon eine erhebliche Investition.

Ein Balancer bis ca 1A max-Leistung wird nach meinem Kenntnisstand eher im Modellbau- oder Pedelec-Bereich eingesetzt, aber nicht bei Batterien, die 1400Ah Nennkapazität und ein entsprechend angepasstes Ladegerät haben.

[PK1]

Zitat von tritonnavi

Bleibatterien sind eben wesentlich unempfindlicher, als die Lithium-Dinger und deswegen haben die gewöhnlich auch nicht pro Zellenverbinder einen Anschluss an dem man z.B. Balancer anschließen könnte.
Das kannst du nicht vergleichen.

Für Batterien aus NiCd oder NiMH-Zellen gibt es aber z.B. durchaus auch Balancer.

Da man die Lithium-Batterien aber möglichst niemals ohne Balancer laden sollte (die Zellen sind ja nicht ewig neu und können und werden sich noch verändern), würde ich mir schon mal Gedanken machen, ob die Relation von max Balance-Strom und dem angedachten Ladestrom stimmt.

In deinem Fall wären allein die Zellen (ca 7000€) ja schon eine erhebliche Investition.

Ein Balancer bis ca 1A max-Leistung wird nach meinem Kenntnisstand eher im Modellbau- oder Pedelec-Bereich eingesetzt, aber nicht bei Batterien, die 1400Ah Nennkapazität und ein entsprechend angepasstes Ladegerät haben.

Danke für den Hinweis, das muss ich natürlich noch unbedingt klären. Die Winstons werden ja auch im Automobilbau bei e-Autos eingesetzt. Da wäre zu recherchieren, welche Balancer da verbaut sind.

[PK1]

Hier http://shop.lipopower.de/BMS-4S-100A...m-Balancer-480 wird z.B. angegeben, dass 70A Dauerladestrom zulässig sind - das Gerät hat Ausgleichsströme von 600mA, d.h. mit 1A Ausgleichsstrom dürfte man dann viele. doch an die 100A Ladestrom rankommen...?

[tritonnavi]

Das kann ja gut gehen.
Ich persönlich habe in dieser Größenordnung keine Erfahrung, aber ich kenne die Auslegung für Modellbauakkus/Balancer und anhand dessen, würde ich das Verhältnis Lade- zu Balancerstrom von 100, als etwas schwach einschätzen, zumal kombinierte Modellbauladegeräte (also Ladegeräte inkl. Balancern), im Gegensatz zu einer festen Ladestromquelle, im Fall der Überlastung der Balancer, zusätzlich einfach die Gesamtstromstärke entsprechend verringern können.
Das geht in deinem Fall nicht.

In der Beschreibung des ersten Balancers steht dann ja auch, dass, wenn der Balancestrom nicht mehr ausreicht, eben durch den Überspannungsalarmanschluss (der aber wiederum erst 0,1V höher einsetzt, als es die Balancespannung ist) einfach die gesamte Ladung unterbrochen wird.

Das kann aber nur ein Notfallschutz sein, da dann ja auch die gesamte Ladezeit erheblich verlängert wird.
Für den ernsthaften Dauerbetrieb sind einfach nur leistungsfähigere Balancer geeignet.

Eine gute Lösung wäre daher tatsächlich die Einzelladung der Zellen, denn dann braucht man keine Balancer und es muss dann auch keine Leistung verbraten werden.
Einen Unterspannungsalarm pro Zelle sollte man aber schon vorsehen.
So etwas wird es aber wohl nicht geben.

[PK1]

Ich habe jetzt mal beim Vertrieb von http://www.ecs-online.org/media/cont...rev_1_4_de.pdf nachgefragt, ob die Balancermodule für einen Ladestrom von max 140A (Lima) bzw. max 100A (Ladegerät) ausreichen.
Antwort: Ja, aber die Zellen müssen vor dem Zusammenschluss zu einer Serienschaltung EINZELN auf 4,0V geladen werden.
Ist auch irgendwie klar - wenn man die Spannung schon von Beginn an gleich setzt, müssen die Balancer sicher nicht mit voller Power arbeiten, sondern es reichen kleine Ströme um Spannungsunterschiede im mV-Bereich auszugleichen. Werden die Zellen aber wirklich mal altersbedingt stark ungleich, kommt es zu Problemen denke ich.
Diese Teile hat übrigens auch ein Kollege von der Landfraktion erfolgreich verbaut - nachzulesen hier: http://www.mobile-freiheit.net/_foru...p?f=74&t=15254 Er beschreibt auch, wie schön sich die Spannung der einzelnen Zellen nach ein paar Tagen (Zyklen) angleicht.

[tritonnavi]

Klar, wenn die Zellen bereits vorher auf das gleiche Niveau gebracht werden, hat der Balancer, zumindest anfangs, nicht mehr viel zu tun...

Die Frage wäre, wie sich das nach vielen Zyklen verhält, denn dann werden sich die Unterschiede zwischen den Zellen langsam "herausarbeiten", d.h. dass die nach vielen Zyklen durchaus ein unterschiedliches Spannungsniveau haben.

Somit müsste/sollte man sporadisch jede Zelle einzeln immer mal wieder egalisieren, indem man sie einzeln auf ihre Ladesschlussspannung bei jeweils identischem Ladestrom bringt.
Sehr mühselig!
Dann lieber gleich leistungsfähige Balancer verbauen.

Wieso sollte man LiFePo4-Zellen übrigens auf 4,0V laden?
Ich würde mal sagen, dass die dann nach kurzer Zeit kaputt sind.