Eine der Zellen wird sicherlich voreilen und die Spannung zum balancieren erreichen.
Oder die Spannung zum abschalten....
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Eine der Zellen wird sicherlich voreilen und die Spannung zum balancieren erreichen.
Oder die Spannung zum abschalten....
Das hatte ich vermutlich mal bei 4x 12V Lifepo4 Akkus die vor allem auch dafür beworben wurden in Serie betrieben werden zu können. Dazu habe ich noch einen externen HX02 Balancer benutzt, um ein "normales" Driften der Zellen auszugleichen. Der tat seinen Dienst soweit auch sehr gut. Von den vier Akkus driftete aber einer immer gegen Ladeschluss stark ab und ging in den Überspannungsschutz. Meiner Annahme nach wegen einer oder mehrerer Zellen innerhalb des Akkus, bei der die Spannung dann zu hoch wurde. Der HX02 war als Fehlerquelle auszuschließen, da das auch ohne den Balancer passierte. Jedenfalls konnte nach dem Abschalten kein Strom mehr zugeführt, sondern nur noch entnommen werden. Nach kurzer Stromentnahme (z.B. 1 min. 5-10A) ging er dann wieder zu Laden, aber das auch wieder nur kurz bis der Akku erneut abschaltete. Angegeben war eine Ladespannung von 14.4 - 14.6V pro Akku. Geladen habe ich anfangs im Verbund mit 57.6V um beim niedrigsten Wert von 14.4V pro Akku zu laden. Später habe ich dann auch mit nur 56V usw. geladen, das Problem blieb. Danach habe ich diesen Akku aus dem Verbund genommen und einzeln getestet.
Mit einem EBC-A20 habe ich einen Kapazitätstest gemacht, bei dem schon mal rauskam, dass der Akku nicht die Kapazität hatte wie die anderen drei, sondern ca. 5% weniger.
Da ist mir dann auch erst aufgefallen, dass dieser Akku nicht bis 10V entladen werden konnte, sondern zum Schluss die Spannung sehr schnell einbrach. Die angezeigte Cutt-Off Spannung war bei diesem Akku immer irgendwas mit kurz unter 5V, während bei den anderen drei Akkus die Spannung nahe der eingestellten 10V lag. Vermutlich schaltete der Akku aus Schutz vor Unterspannung einer oder mehrerer Zellen ab. Das war das Entladen. Beim Laden sah es ähnlich aus, der Akku ließ sich ohne sich selber abzuschalten nicht mit (überprüften) 14.4V laden. Dann mit 14V Ladespannung probiert, das Gleiche. Dieser Fehler des sich selbst abschaltenden Akku hörte erst bei einer Ladespannung von ca. 13.5V und darunter auf, bzw. wäre das wohl nur nach einer langen Zeit passiert. Aufgefallen ist mir auch die Endspannung bei dem Akku von nur 13.6V, gemessen kurz nach dem Versuch mit 14.4V den Akku voll zu laden. Bei den anderen drei war nach Ende so ca. 14.35V.
Lange Rede kurzer Sinn, ich konnte den Akku weder bis 10V entladen noch mit 14.4V voll laden ohne dass sich der Akku selbst abschaltete, was natürlich an einem WR im 48V Verbund fatal ist. Der WR ging dann auf Störung, da der DC-Stromkreis von dem einen Akku unterbrochen wurde. Die Akkus habe ich dann zurück gehen lassen.
Diese kleine "Erfahrung" wollte ich mal hier lassen.
Aufgefallen ist mir auch die Endspannung bei dem Akku von nur 13.6V, gemessen kurz nach dem Versuch mit 14.4V den Akku voll zu laden. Bei den anderen drei war nach Ende so ca. 14.35V.
13,6V ist auch eine vernünftige Spannung. Das sind 3,4V pro Zelle. Wenn die Batterie nicht gut balanciert ist, schaltet die vollste Zelle den Ladestrom ab und die am wenigsten volle die Entladung. Die Kapazität jeder einzelnen Zelle kann dabei durchaus einwandfrei sein. Man muss die 13,6V Zelle längere Zeit halten, denn nur dabei ist balancieren überhaupt möglich. Solche Batterien werden mit 100% Kompatibilität zu Fahrzeugbatterien beworben. Dort tritt die Spannung von 14,4 V nämlich auf. Das BMS schaltet dann dauernd aus und wieder ein, wobei kurze Zeit balanciert wird. Da ist auch einer der Gründe, weshalb sie nicht als Starterbatterie verwendet werden dürfen. Sie würden bei hohen Strömen abschalten und es würden hohe Spannungsspitzen von der Lichtmaschine kommen. Die Zellchemie ist in Wirklichkeit für 14,4V überhaupt nicht geeignet. Bei dem dann vorhandenen Spannunglevel von 3,6V kommt kein Balancer hinterher, wenn der Ladestrom höher als der Balancerstrom ist.
13,6V ist auch eine vernünftige Spannung. Das sind 3,4V pro Zelle.
Gebe ich dir Recht, das mag für den Akku als Spannungsbereich eine vernünftige Spannung sein. Wenn sich jedoch der Akku bei einer Ladespannung >13.5V gegen Ende seiner Kapazität selbst abschaltet (Ladevorgang unterbricht) stimmt da eben etwas nicht und der Akku wird für einen normalen Betrieb unbrauchbar. Ich kann nicht von einem "sicheren" Betrieb ausgehen nur weil ich vielleicht mal getestet habe, dass alles unterhalb 13.6V noch funktioniert. In meinem Fall war es ja dann auch so, dass der vermeintlich defekte Akku im Gegensatz zu den anderen drei Akkus wegen fehlender Kapazität immer früher zu seiner min/max Spannung ankäme. Das war mir jedenfalls zu unsicher und man will ja ruhig Schlafen können. 😉
Wenn sich jedoch der Akku bei einer Ladespannung >13.5V gegen Ende seiner Kapazität selbst abschaltet (Ladevorgang unterbricht) stimmt da eben etwas nicht und der Akku wird für einen normalen Betrieb unbrauchbar.
Die Batterie kann ohne Einschränkungen brauchbar sein, wenn sie lediglich nicht gut balanciert ist. Das ist regelmäßig der Fall, wenn die Batterie längere Zeit nicht balanciert wurde. Das muss man erst mal überprüffen, indem die Batterie längere Zeit bei 13,6V gehalten wird. Sollte sie trotzdem den Ladestrom unterbrechen, muss zunächt weiter reduziert werden. Wenn eine 100Ah Batterie 5% zu wenig Kapazität hat, entspricht das 5Ah. In dem Fall muss die Zelle mit der höchsten Spannung um 5Ah durch den Balancer entladen werden. Nur dadurch können die anderen Zellen die 5Ah aufholen. Wenn man einen Balancerstrom von 100mA annimmt, dauert das 50 Stunden. Der Ladestrom wird dabei ebenfalls 100mA betragen. Schaltet der Balancer dabei ständig ab, dauert es noch länger.
Die Batterie kann ohne Einschränkungen brauchbar sein, wenn sie lediglich nicht gut balanciert ist. Das ist regelmäßig der Fall, wenn die Batterie längere Zeit nicht balanciert wurde.
Das habe ich mir auch so gedacht und deshalb die Akkus recht lange bei ca. 13.2V gelassen. Recht lange ist dabei mehr als zwei Wochen. Auch habe ich den WR dann mal so niedrig eingestellt, dass dieser eine Akku eben nicht aussteigt und bin wieder zurück auf 13.2V und da wieder verweilen lassen. Der externe Balancer hat dabei die vier Akkus auf den jeweiligen Spannungen gehalten oder ausgeglichen. Das alles änderte aber nichts. Versuche danach den Akku mit 14.4V laden zu können scheiterten weiterhin.
Ich hätte gerne den Akku mal geöffnet und die Zellen einzeln getestet, was aber wegen Garantieansprüchen nicht ging.
Ich habe übrigens keine 100Ah Akkus gehabt, sondern 230Ah. Der besagte Akku hatte noch 217Ah. Aber um diese fehlende Kapazität ging es mir nicht in erster Linie, sondern um das Funktionieren an sich. Das war eben bei dem einen Akku nicht möglich so wie es eigentlich angedacht war. Hätte ich den Akku normal mit 14.4V laden können ohne das dieser sich abschaltet, wäre das nochmal eine andere Situation gewesen. Hier war halt das Problem der große Unsicherheitsfaktor, dass der Akku sich irgendwann einfach abschaltet und das ganze System und auch die Verbraucher daran lahm legt. Unter Umständen nimmt dann womöglich noch der WR Schaden usw.
Ich habe mir jetzt zwei Deye SE-G5.1 Pro-B gekauft. Damit hat sich auch das Balancen und die Kommunikation zum WR erledigt. Für die paar Teuros mehr, was die beiden gekostet haben, bekommt man das alles schon fertig ordentlich aufgebaut und somit ist da auch kein Gebastel im Spiel.
Das habe ich mir auch so gedacht und deshalb die Akkus recht lange bei ca. 13.2V gelassen. Recht lange ist dabei mehr als zwei Wochen.
Schau dir die Spannung in der Ladekurve einer Zelle mit 3,3V an und ermittle die Spannung einer Zelle, die 5Ah weniger SOC hat. Der Unterschied ist etwa Null. Damit kann kein Balacer arbeiten, weil er die Spannungsdifferenz als SOC-Differenz interpretiert. Was auch sonst? Die hättest du auch tausend Jahre parallel lassen können. Da hätte überhaupt nichts balanciert. Schau weiter rechts in die Ladekurve: Bei 3,4V fangen die Zellenspannungen ganz sachte auseinanderzulaufen. Bei 3,45V deutlich. Über 3,5V völlig labil. Wenn man auf 3,4V pro Zelle lädt, ist die Wahrscheinlichleit gering, dass eine Zelle auf 3,6V wegläuft, weil alle Zellen etwas an Spannung zunehmen. Es ist aber genug, damit eine Zelle die weniger als 1Ah SOC hat eine ausreichende Spannungsdifferenz erzeugt.
Wenn man auf 3,4V pro Zelle lädt, ist die Wahrscheinlichleit gering, dass eine Zelle auf 3,6V wegläuft, weil alle Zellen etwas an Spannung zunehmen. Es ist aber genug, damit eine Zelle die weniger als 1Ah SOC hat eine ausreichende Spannungsdifferenz erzeugt.
Muss ja aber mit 14.4V funktionieren. Wäre die Garantie nicht gewesen, dann hätte ich den Akku sowieso mal geöffnet und das Zelle für Zelle kontrollieren können. Aber so konnte ich ja nur von außen auf den Akku einwirken. Jeder Akku muss mit dieser Ladespannung funktionieren. Ob da jetzt ein Defekt einer oder mehrerer Zellen vorlag, oder die Spannung der vier Zellen im Akku "nur" zu weit auseinander gedriftet sind und vielleicht nach wochenlangen Laden mit 0.5A das sich wieder gelegt hätte, kann ich dir nicht sagen. Jetzt sind sie weg und Ersatz ist ja schon da.
Jeder Akku muss mit dieser Ladespannung funktionieren
Der funktioniert ja auch. Er kann aber nicht ohne Aus und Einschalten des Ladestromes in Reihe mit anderen Zellen bis 3,6V geladen werden, wenn die Zellen nicht den 100% identischen SOC bei 100% gleicher Kapazität haben. Du hast dich mit den Lade Und Entladekurven nicht auseinandergesetzt. Sonst würdest du es verstehen. Achte bei den Kurven darauf, dass sie nicht im oberen Spannungsbereich verzerrt sind. Dann sieht man die Dramatik deutlich. Nebenbei ist es nicht gut für die Lebensdauer, wenn man höher als 3,45V lädt und es ist aus Gründen der speicherbaren Kapazität auch überhaupt nicht erforderlich. Der ungüsnstigste Anwendungsbereich ist Reihensschaltung in Kombination mit Nulleinspeisung. Das liegt an der Physik und an der Chemie. Daran kann man nichts ohne Weiteres ändern. Stelle dir vor, du würdest 8 Sektflaschen in eine gemeinsame Halterung setzen und wolltest dann alle gleichzeitg in 8 leere Flaschen umfüllen, ohne das etwas überläuft. Das geht genau so schlecht. Aber es funktioniert genau wie deine Batterieen.
Der funktioniert ja auch. Er kann aber nicht ohne Aus und Einschalten des Ladestromes in Reihe mit anderen Zellen bis 3,6V geladen werden, wenn die Zellen nicht den 100% identischen SOC bei 100% gleicher Kapazität haben.
Nein, er funktioniert(e) nicht. Wenn ein Akku damit beworben wird - so wie auch alle anderen zu erwerbenden Akkus dieser Art - ihn mit einer Ladespannung von 14.4V-14.6V vollzuladen, dann muss er das auch können. Ohne dass der sich abschaltet! Konnte er aber nicht. Folglich ist da etwas nicht in Ordnung. Du stellst da gerade mit deiner Aussage völlig normale Vorgänge bei den Lifepo4-Akkus in Frage. Tip: Schau dir die technischen Daten z.B. eines Victron IP22/30 an, du wirst immer eine (feste) Ladespannung von 14.4V vorfinden sowie ein Erhaltungsladen von 13.8V. Selbst die Spannung der Erhaltungsladung wäre für diesen Akku schon zuviel gewesen. Wie soll der Akku also deiner Meinung nach geladen werden? Wenn der Akku mit 14.4V so nicht zu laden ist ohne dass er sich abschaltet, dann ist entweder ein zu großer Drift der Zellen untereinander oder eine oder mehrere Zelle(n) ist/sind hochohmiger als die anderen. Ja und was sollte ich da jetzt dran machen? Auf jedenfall kannst du dann ja nicht behaupten, dass der Akku funktioniert. Er funktioniert vielleicht von 10-90% SOC, aber das ist ja nicht Sinn der Sache und das entspricht auch nicht den Angaben des Herstellers. Das müsste ich dann ja auch erstmal rausfinden/austüfteln, wo da die Grenzen wären. Sry, aber das ist alles irgendwie am Thema vorbei.
Du hast dich mit den Lade Und Entladekurven nicht auseinandergesetzt. Sonst würdest du es verstehen. Achte bei den Kurven darauf, dass sie nicht im oberen Spannungsbereich verzerrt sind. Dann sieht man die Dramatik deutlich. Nebenbei ist es nicht gut für die Lebensdauer, wenn man höher als 3,45V lädt und es ist aus Gründen der speicherbaren Kapazität auch überhaupt nicht erforderlich.
Das was du da zu beschreiben versuchst, dafür ist das BMS im Akku zuständig. Macht es den Ausgleich nicht oder kann es den nicht machen, so bleibt es immernoch dabei dass etwas mit dem Akku nicht stimmt. Wenn z.B. eine Ladespannung von 13.8V eingestellt ist und der Ladestrom nicht kontinuierlich in Richtung nahe 0A geht, sondern von 3A plötzlich auf 0A springt und der Akku sich abschaltet, so ist das alles andere als eine "Ladekurve" und der Akku funktioniert somit auch nicht.
Es geht hier auch nicht darum, wie man diesen Akku im Dauerbetrieb später mal optimal behandelt, denn da gebe ich dir Recht, da würde ich im normalen Dauerbetrieb auch nicht 100% vollladen und bis auf 0% SOC entladen. Das wird ja auch meistens von den Herstellern so empfohlen um die beworbene Zyklenzahl zu erreichen. Aber es muss halt möglich sein. Es hat ja bei den anderen drei Akkus auch funktioniert und das war kein Zufall, sondern die waren in Ordnung! Wie die Zellen beim defekten Akku intern zueinander waren kann ich dir natürlich nicht sagen, da ich den Akku ja nicht öffnen konnte. Aber die Kapazitäten der drei anderen Akkus waren 228Ah, 230Ah und 232Ah und der "defekte" Akku eben nur 217Ah. Und ganz rein zufällig hat genau der ein Problem. Seltsam? Nein, für mich nicht. Von einer Alterung kann man bei einem Alter von 6 Monaten ja auch nicht wirklich sprechen. Wenn eine Zelle intern zu weit driftet (aus welchen Gründen auch immer) und ich den dann nicht mit 14.4V laden kann, dann ist das ganz einfach ein Mangel und ganz und garnicht in Ordnung.
Ich habe dir ja schon geschrieben dass es ja sein kann, wenn ich den jetzt mal wochenlang mit 0.5A laden/entladen würde, es sich vielleicht etwas geändert hätte. Aber wer macht denn sowas? Ich will die Akkus betreiben und keine Studien damit abhalten. Die Dinger haben mir sowieso schon genügend Zeit geraubt.
Der Hersteller bzw. der Verkäufer hat dafür zu sorgen, dass die Ware die bei mir ankommt in Ordnung ist. Das war bei dem einen Akku nicht der Fall.
Ich habe jetzt mal nur alles schnell überflogen, deswegen sorry wenn Infos kommen die vielleicht schon vorliegen. ich denke aber es könnte vielleicht helfen meine Erfahrung zu teilen.
Bei mir sind 4 x 12,8V 100Ah in Reihe geschaltet.
Bei mir hat Anfangs auch das BMS von einer der 4 abgeschaltet. Auf der Suche nach der Ursache ist mir auch beim messen der Pole aufgefallen, dass die Spannungen an den jeweiligen Batterien unterschiedlich sind. Aber auch wirklich nur wenn viel in die Batterien geladen oder rausgeholt wird. Im nahezu Ruhezustand gleichen die sich wieder an.
Ist ja eigentlich auch normal, wenn an dem Plus-Pol der einen Batterie so extrem viel anliegt und damit das zum Plus-Pol der anderen kommt, muss das erst mal alles durch die ersten Batterien durch. Da die Batterien einen Widerstand haben, sind die Werte dann natürlich unterschiedlich.
So meine Theorie. Korrigiert mich gerne wenn ich falsch liegen sollte.
Ich habe einfach die Absorptionsspannung in den Ladereglern einfach gesenkt und seit etwa einem Jahr läuft alles rund. Er fängt halt dann an bei einem Soc von 96 bis 98% die PV stark zu drosseln.
In meinem Flow habe ich das dann so eingestellt, dass die Einspeisung ins Hausnetz bei 22% SOC gedrosselt wird und bei 20% wird nichts mehr eingespeist.
Bei mir sind 4 x 12,8V 100Ah in Reihe geschaltet.
Bei mir hat Anfangs auch das BMS von einer der 4 abgeschaltet. Auf der Suche nach der Ursache ist mir auch beim messen der Pole aufgefallen, dass die Spannungen an den jeweiligen Batterien unterschiedlich sind. Aber auch wirklich nur wenn viel in die Batterien geladen oder rausgeholt wird.
Dass die Akkus ingesamt ein wenig driften ist ja auch normal. Dafür hatte ich ja einen HX02 an den 4 Akkus dran. Aber der kann natürlich bei einem Akku der innerhalb seines Spannungsbereiches nicht vernüftig arbeitet auch nicht zaubern.
@jmj66 Nichts anderes habe ich ja geschrieben ;).
Deswegen dachte ich, ich teile mal meine Erfahrung. Da anfangs bei Absorption eins der 4 BMS auch abgeschaltet hat und es nur daran lag, dass die Absorptionsspannung zu hoch gesetzt war. Eben genau für die eine Batterie welche die volle Ladung von den Ladereglern abbekommen hat. Das ist halt echt nervig, weil wegen ein bisschen zu hoher Absorption immer das eine BMS abschaltet, obwohl die eingestellte Absorption deutlich unter dem Wert liegt bei dem das BMS abschaltet. Eben weil die beim Beladen stark auseinander driften.
btw.: Das sind dann bei 6000W income schon ein bisschen mehr als "ein wenig driften" an Unterschiede.
Damit sie aber allgemein auf dem gleichen stand bleiben, habe ich 3 Victron Balancer verbaut. Deren Arbeit ist genial. Deutlich besser als vorher. Ohne die, hast du selbst im Ruhezustand, spätestens nach einer Woche einen etwas höheren Unterschied zwischen den einzelnen Batterien. 3% waren es Anfangs und da ist aber schon der Unterschied beim vollen beladen mit einberechnet.
btw.: Das sind dann bei 6000W income schon ein bisschen mehr als "ein wenig driften" an Unterschiede.
Ja gut, wenn man >100A in die Akkus donnert, dann ist das schon eine Hausnummer. Aber warum? Du hast geschrieben, dass du ca. 5Kw an Akkus hast. Die wären dann ja in unter einer Stunde voll! Im Sommer brauchst du das nicht und im Winter schaffst du es nicht, außer du hast genügend PV-Module installiert. Was bei Otto-Normal aber meist nicht der Fall ist. Deine Akkus sind doch wahrscheinlich für diese hohen Ströme von >100A garnicht vorgesehen oder? Aber selbst bei 100A dürfte das wohl das Maximum sein. Korrigiere mich wenn ich da falsch liege, aber das dürfte wohl für die Akkus etwas grenzwertig sein.