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Einzelne Zellspannung fällt nach Erreichen von 3,44 Volt - abgetrennt

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Carolus
(@carolus)
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Beigetreten: Vor 3 Jahren
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Themenstarter  

Veröffentlicht von: @nimbus4

Veröffentlicht von: @carolus

Aha. Ich unterstelle einen Aktiven Balancer?

 

Damit Du meine Messwerte besser einschätzen kannst, zunächst einige Details zu meiner HW bzw. Auswertung:

Ich nutze passives Balancing mit einem Peak-Strom von ~ 220 mA.
Das Aktivieren erfolgt immer exakt in Vielfachen von 1 Sekunde
Allerdings mit deterministischen Unterbrechungen innerhalb dieses 1s Pulses, um die Zellspannung möglichst rückwirkungsfrei messen zu können.
Der effektive Strom während dieses 1s Pulses liegt damit bei ~ 180 mA, also ~ 50 uAh pro Puls.

Die gesamte Balancing-Ladung ergibt sich also schlicht als die skalierte Anzahl der Pulse pro Zelle.

Die in meinen Graphiken gezeigte Zellspannung ist keine einfache "Terminal-Spannung", sondern ein Schätzwert für die "elektrochemische Zellspannung".
Mein BMS misst( streng genommen schätzt ) den ohmschen Zell- und Verbinderwiderstand, und bei jeder Zellspannungsmessung wird zeitsynchron auch der Strom gemessen.
Damit kann man ( in erster Näherung ) den durch ohmschen Widerstand induzierten Effekt, rausrechnen und landet bei der "elektrochemischen Zellspannung".
Auch die Entscheidung über Balancing findet bei mir auf Basis der "elektrochemischen Zellspannung" statt ( je nach Pack ab  3400 -3420 mV ), so dass die von dir zurecht angesprochenen Probleme mit "falschem" Balancing auf Basis von ( möglicherweise sogar stark unterschiedlichen ) Spannungsabfällen über unterschiedliche ohmsche Widerstände in den gemessenen Zellpfaden hier praktisch keine Rolle spielen.

Der berechtigten Skepsis, wieviel man Ergebnissen bei soviel "Schätzen" und "Rausrechnen" noch trauen kann, möchte ich damit entgegentreten,
dass ich Zugang zu Präzisionsmessequipment habe, um Spannungen, Ströme und Widerstände auch unabhängig von der BMS HW messen zu können.

 

Wow. gerade erst gesehen. Ganz neue fakten, die ich mir duch den Kopf gehen lassen muss.

So eine Pulszählung, aber für vorhandene BMS, habe ich mir als simpelschaltung in SMD hergestellt, aber noch nie eingesetzt... schade.

Ich habe beruflich genug messequipment konstruiert, gebaut und kalibrieren lassen (Für Fertigungsendprüfung) , dass ich deinen Text inaltlich verstehe.

 

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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(@paddy72)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 950
 

Veröffentlicht von: @nimbus4

Ist das denn reversibel ( tritt also beim nächsten Zyklus garnicht mehr oder stark abgemildert auf ) ?

Das wäre charakteristisch für den Memory Effect, ebenso wie die Relaxation ( das langsame Abklingen der Spannung auch unter weiterem Vorliegen von geringem Ladestrom ).

 

 

Eher nicht, die Zellen haben eher einen dauerhaften Defekt. Das einzige was ich feststellen konnte, das manche Zellen, die beim Laden kurz vor 4,0V warm - heiß wurden, nach mehrmaligen Zyklen nicht mehr heiß wurden. Kann auch eine Art 'Selbstheilungseffekt' sein, wie das Wegbrennen winziger Dendriten. Diese sollen ja teils Ursache einer höheren Selbstentladung sein. Dendriten können sich sowohl bei Unterspannung (Tiefentladung) als auch bei Überladung bilden. Im ersten Fall sind es üblicherweise Cu-Dendriten, im letzten Fall eher Li-Dendriten. Ob das hier die Ursache ist, kann ich nicht beurteilen - aber der Effekt bzw. die Auswirkungen sehen teils ähnlich aus. Vielleicht ist es ja auch eine Überlagerung verschiedener Effekte (und Defekte).

 


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 329
 

Veröffentlicht von: @carolus

Kein problem damit. Aber ich wiederhole : Den müssten alle Zellen geichmässig haben. Und nicht nur eine.

 

Es gibt zu dem Thema aus den letzten Jahren hunderte Seiten Veröffentlichungen, die das vermutlich erklären: Stickwort "two-phase materials" ...

Ich habe im Moment leider nicht die Zeit mich da tiefer einzuarbeiten.

Wenn mich da doch mal der Ehrgeiz packt, werde ich das hier nachtragen.


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 329
 

Veröffentlicht von: @paddy72

Eher nicht, die Zellen haben eher einen dauerhaften Defekt. Das einzige was ich feststellen konnte, das manche Zellen, die beim Laden kurz vor 4,0V warm - heiß wurden, nach mehrmaligen Zyklen nicht mehr heiß wurden. Kann auch eine Art 'Selbstheilungseffekt' sein, wie das Wegbrennen winziger Dendriten. Diese sollen ja teils Ursache einer höheren Selbstentladung sein. Dendriten können sich sowohl bei Unterspannung (Tiefentladung) als auch bei Überladung bilden. Im ersten Fall sind es üblicherweise Cu-Dendriten, im letzten Fall eher Li-Dendriten. Ob das hier die Ursache ist, kann ich nicht beurteilen - aber der Effekt bzw. die Auswirkungen sehen teils ähnlich aus. Vielleicht ist es ja auch eine Überlagerung verschiedener Effekte (und Defekte).

Danke fürs Teilen deiner Erfahrungen.

Zu NMC/NCA ( insbesondere nennenswert gealterten ) habe ich leider viel weniger direkte Erfahrung als mit LFP. Meinen 14s Pack aus 21700 Zellen habe ich nach wenigen Monaten in Frührente geschickt, als die großen 280 Ah Zellen breit verfügbar wurden. Deswegen kann ich deine Beobachtungen nicht mit eigenen Erfahrungen verknüpfen.

 

Der ganze Komplex rund um die Dendritenbildung ist übrigens meine Motivation, den Aufwand einer detaillierten Balancing-, Selbstentladungs- und Innenwiderstands-Überwachung zu treiben. Ich erhoffe mir, dass mir auf dieser Basis in 10 bis 20 Jahren harte Fakten vorliegen, um zu entscheiden, wann die LFP Zellen außer Dienst gestellt werden.

 


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 8379
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Veröffentlicht von: @nimbus4

Meines Erachtens spricht viel dafür, dass diese Zelle einen "Memory Effect" aufweist.

Hier ein Beispiel von einen "2nd Life" 310 Ah CATL Pack mit stark ausgeprägtem "Memory Effect" bei Zelle 8 und 16.

Wenn dieser Pack einige Tage nicht mehr voll geladen wird, beginnt der "Memory Effect" bei diesen Zellen bereits bei ~ 20 Ah vor voll.

In dem oben gezeigten Zustand fehlen den beiden Zellen noch ~ 2-3 Ah bevor sie voll sind.

Hier ein anderes Beispiel von einem "A- grade" 280 Ah EVE Pack aus 2022 mit leichtem "Memory Effect" bei Zelle 6.

 

Beides halte ich nicht für Memory effekt. Leider sind die Stromkurven nicht dabei.

 

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Beiträge: 8379
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Also zuerst mal - ich habe hier einiges Durcheinader angerichtet, weil ich bei meinen ersten Post nicht zwischen u61's und Nimbus's Problem unterschieden habe. Bei U61 glaube ich nicht, alles verstanden zu haben, bei nimbus bin ich andere Meinung als er über die Ursachen. Soweit, um mal zu versuchen etwas "Ordnung" hier hereinzubringen.

@Nimbus, vielleicht sollten wir dein Problem in einem extra Fred besprechen ? Würde das Nachverfolgen erleichtern

 

Veröffentlicht von: @nimbus4

Veröffentlicht von: @carolus

Aha. Ich unterstelle einen Aktiven Balancer?

Damit Du meine Messwerte besser einschätzen kannst, zunächst einige Details zu meiner HW bzw. Auswertung:

Ich nutze passives Balancing mit einem Peak-Strom von ~ 220 mA.
Das Aktivieren erfolgt immer exakt in Vielfachen von 1 Sekunde
Allerdings mit deterministischen Unterbrechungen innerhalb dieses 1s Pulses, um die Zellspannung möglichst rückwirkungsfrei messen zu können.
Der effektive Strom während dieses 1s Pulses liegt damit bei ~ 180 mA, also ~ 50 uAh pro Puls.

Die gesamte Balancing-Ladung ergibt sich also schlicht als die skalierte Anzahl der Pulse pro Zelle.

Kein problem damit. Schon alleine deswegen, weil alle BMS, die ich habe oder kenne, das genauso machen -mit einem extra dafür entwickelten Chip. Was ich übrigens ausnutze, um hinter dem BMS einen "Nachbrenner" zu steuern, der den balancerstrom hochsetzt, ohne dass das BMS davon was sonderliches bemerkt. Also keine extra leitungen zum Akku, wie das sonst bei einem Zusatz BMS erforderlich ist.

Veröffentlicht von: @nimbus4

Die in meinen Graphiken gezeigte Zellspannung ist keine einfache "Terminal-Spannung", sondern ein Schätzwert für die "elektrochemische Zellspannung".
Mein BMS misst( streng genommen schätzt ) den ohmschen Zell- und Verbinderwiderstand, und bei jeder Zellspannungsmessung wird zeitsynchron auch der Strom gemessen.
Damit kann man ( in erster Näherung ) den durch ohmschen Widerstand induzierten Effekt, rausrechnen und landet bei der "elektrochemischen Zellspannung".

"und bei jeder Zellspannungsmessung wird zeitsynchron auch der Strom gemessen."

Der Ladestrom oder der Balancerstrom?

hast du überhaupt etwas extra gebaut oder beschreibst du die Funktionen des JK ?

Nochwas: In deinem Falle ist zwar der Balancerstrom zum Spannungmessen weggeschaltet - aber nicht der Ladestrom. Der fliesst ja weiter, und der fällt gerade - weil die Grenze CC nach CV, (maximale Ladespannung erreicht) gerade vorbei ist. Alos fällt auch die durch den Ladestrom induzierte Anhebung der Zellenspannung... gebauso wir es in Nimbus's Bildern zu sehen ist. In deinen Bildern erkenne ich das noch nicht, weil ich nicht endgültig zuordnen kann, was ich sehe.

Du sagtest doch, dass du ein JK hast ? Das hat doch einen aktiven balancer. Oder irre ich mich für deinen fall ?

 

Veröffentlicht von: @nimbus4

Auch die Entscheidung über Balancing findet bei mir auf Basis der "elektrochemischen Zellspannung" statt ( je nach Pack ab  3400 -3420 mV ), so dass die von dir zurecht angesprochenen Probleme mit "falschem" Balancing auf Basis von ( möglicherweise sogar stark unterschiedlichen ) Spannungsabfällen über unterschiedliche ohmsche Widerstände in den gemessenen Zellpfaden hier praktisch keine Rolle spielen.

Mit den Einschränkungen der Fragen, die ich oben gestellt habe.

Veröffentlicht von: @nimbus4

Der berechtigten Skepsis, wieviel man Ergebnissen bei soviel "Schätzen" und "Rausrechnen" noch trauen kann, möchte ich damit entgegentreten,
dass ich Zugang zu Präzisionsmessequipment habe, um Spannungen, Ströme und Widerstände auch unabhängig von der BMS HW messen zu können.

 

Gegen Schätzen und Rausrechnen spricht nichts, solange man sich über die erreichten Genauigkeiten klar ist.

In einem Trägheitsnavigationssystem in der Luftfahrt der 80er Jahre wurden 99,9 % aller ermittelbarer Fehler der Kreisel herausgerechnet, um die Langzeitstabilität in einem Flug zu erreichen. Du willst nicht wissen, was die Einrichtung zur Ermittlung dieser Korrekturfaktoren gekostet hat...

 

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Beiträge: 8379
Themenstarter  

Hier mal einige links in dieses Board mit vergleichbaren Symptomen wie bei Nimbus.

https://www.akkudoktor.net/forum/postid/134967/

https://www.akkudoktor.net/forum/postid/157396/

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 329
 

Veröffentlicht von: @carolus

Beides halte ich nicht für Memory effekt. Leider sind die Stromkurven nicht dabei.

Die Stromkurven speichere ich in meinen Screenshots leider praktisch nie mit ab, da für mich aus Erfahrung klar ist, wie der Verlauf aussieht.
Ich kann dir aber versichern, dass in der reinen Plateauphase ( ~ 12:00 - 16:00 ) die effektiven Ströme für die 14 "normalen" Zellen bei ~ +-50mA und bei den beiden mit Memory Effect bei ~ +100 mA lagen. ( Die Unterschiede kommen selbstverständlich durch das Balancing )

Bei nächster Gelegenheit werde ich für Pack "A" noch einmal eine neue Aufzeichung machen und hier nachreichen.

Zur Veranschaulichung habe ich aber noch einen Screenshot zu Pack "C1" mit Strom gefunden.

 

Die Stromkurve ist die untere in lila mit einem Maximalwert von knapp 25 A. Man erkennt, dass der Strom zu Beginn der Plateauphase bereits bei < 5 A liegt und dann schnell auf << 1 A fällt.
Das "Gezappele" kommt von Lasten, die die PV-Erträge an dem Tag überschritten haben ( das ist eine echte Inselanlage ), und wird durch die "Datenkompression" im Graph noch visuell verstärkt.

Man erkennt das Zelle 6 vor bzw. zu Beginn der Plateauphase eine leichte "Überspannung" von ~ 10 - 15 mV zeigt ( bei Strömen < 5 A ), im Relaxationsprozess dann aber ~ 5 mV unter die anderen Zellen fällt.
Wenn 10 mV der Spannungsabfall durch 5 A über 2 mOhm wären, dann würden wir bei 25 A aber bereits 50 mV Spannungsüberhöhung sehen. Das ist nicht der Fall. Ganz im Gegenteil: Zu dem Zeitpunkt, an dem der Strom knappe 25 A beträgt, reiht sich die Spannungskurve von Zelle 6 noch praktisch ununterscheidbar in die anderen Kurven ein.


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 329
 

Veröffentlicht von: @carolus

@Nimbus, vielleicht sollten wir dein Problem in einem extra Fred besprechen ? Würde das Nachverfolgen erleichtern

 

Da es im Moment so aussieht, dass an beiden "Baustellen" noch rege weiterdiskutiert wird, erscheint mir das vernünftig.

Wenn ich es richtig verstehe kannst (nur) du das machen.


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 329
 

Veröffentlicht von: @carolus

"und bei jeder Zellspannungsmessung wird zeitsynchron auch der Strom gemessen."

Der Ladestrom oder der Balancerstrom?

hast du überhaupt etwas extra gebaut oder beschreibst du die Funktionen des JK ?

Nochwas: In deinem Falle ist zwar der Balancerstrom zum Spannungmessen weggeschaltet - aber nicht der Ladestrom. Der fliesst ja weiter, und der fällt gerade - weil die Grenze CC nach CV, (maximale Ladespannung erreicht) gerade vorbei ist. Alos fällt auch die durch den Ladestrom induzierte Anhebung der Zellenspannung... gebauso wir es in Nimbus's Bildern zu sehen ist. In deinen Bildern erkenne ich das noch nicht, weil ich nicht endgültig zuordnen kann, was ich sehe.

Du sagtest doch, dass du ein JK hast ? Das hat doch einen aktiven balancer. Oder irre ich mich für deinen fall ?

Veröffentlicht von: @carolus

Kein problem damit. Schon alleine deswegen, weil alle BMS, die ich habe oder kenne, das genauso machen -mit einem extra dafür entwickelten Chip. Was ich übrigens ausnutze, um hinter dem BMS einen "Nachbrenner" zu steuern, der den balancerstrom hochsetzt, ohne dass das BMS davon was sonderliches bemerkt. Also keine extra leitungen zum Akku, wie das sonst bei einem Zusatz BMS erforderlich ist.

Hier muss ich jetzt wieder etwas ausholen:

Ich arbeite nicht mit einem kommerziellen BMS, sondern einer Eigenentwicklung ( im Regelbetrieb seit ~ 18 Monaten an inzwischen 5 bald 8 Packs ) .
Ich hatte vor einiger Zeit hier schon einmal ein paar Details zum Thema Genauigkeit von Coulomb-Counting und der Auslegung von Halbleiterschaltern berichtet:

https://www.akkudoktor.net/forum/bms-batterie-management-monitoring-system/warum-alle-china-seplos-jk-daly-usw-bms-im-winter-schrott-sind-und-was-man-dagegen-machen-kann/paged/2/#post-178832

Zur Veranschaulichung hier noch einmal ein Bild vom "Steuerungsteil":

Ich setze natürlich auch ein AFE ( Analog Front End ) IC ( von TI ) ein. Da ein kleines IC keine 4 W Balancing Leistung verkraftet, setzte ich hier übrigens genau solche "Nachbrenner" Schaltungen ein, um die ~ 20 mA internen Balancing Strom auf > 200 mA zu bringen.
Im oberen Bereich der Schaltung sieht man die 16 Widerstände und darunter die zugehörigen FET, Dioden ... dieser klassischen "Nachbrenner" Schaltung.

Die bei mir angezeigte Stromkurve ist der Ladestrom. Da ich den Balancing-Strom aber sehr genau kenne, kann ich auch den effektiven individuellen Zellstrom berechnen und tue das intern inzwischen sogar.
Den zeige ich mir aber im Moment nirgends graphisch an.
Aus Erfahrung weiß ich zudem, dass die 280 Ah Zellen über die 220 mA gepulsten Strom nur "lachen".
Meine Spannungsauflösung ist 1 mV bei ( ~ 15 Hz internem Sampling ) ohne nennenswertes Rauschen. Die gepulsten 220 mA sieht man da überhaupt nicht.
Bei effektiven DC Widerständen im Bereich 300 uOhm bis 1500 uOhm pro Zelle ( inkl Verbinder, Kontaktstellen ) wäre das aber auch sehr merkwürdig, da nur maximal wenige 100 uV zu erwarten sind.

Die Eigenheit der Plateauphase ist, dass eben durch die CCCV Charakteristik des Ladereglers praktisch kein Strom mehr fließt. Im Grunde wird nur das ausgeglichen, was entweder vom Balancer verbraucht wird, oder was die Zellen durch den Relaxationsprozess ( so etwas zeigen übrigens auch Elkos ) noch aufnehmen können.

Wenn ich hier Spannungskurven der Platauphase zeige ist also immer sichergestellt das kein nennenswerter Strom mehr fließt. Die Restströme im Bereich von maximal einigen 100 mA können bei den ohmschen Widerständen im mOhm Bereich keine nennenswerten Spannungsabfälle verursachen.

Um das also noch einmal ganz klar zu sagen, in dem Zeitraum ~ 12:00 - 16:00 aus meiner ersten Graphik zu Pack "A" ist zu 100 % sichergestellt, dass keine nennenswerten Durschschnittströme mehr fließen.
Das "Gezappele" sind auch hier wieder nur Lastspitzen ( Kühlschrank, Backautomat ... ), die durch die Datenkompression im Graphen visuell verstärkt werden.
Während einer solchen Plateauphase fließen bei mir typischerweise noch insgesamt ~ 500 mAh ( verteilt über z.B. 4h ) vom Laderegler in die Batterie. Bei den Zellen, die schon bei 3420 mV liegen wird diese Ladung praktich komplett vom Balancer verbrannt.
Bei den beiden Zellen mit Memory Effect bleibt ein effektiver Ladestrom von ~ 100 mA.
Nach etlichen Tagen und insgesamt ~4.5 Ah waren diese beiden Zellen dann ürigens auch wieder "eingefangen" und blieben "brav" über 3.41 V, werden in ein paar Wochen aber wieder eine starke Spannungsüberhöhung beim Volladen zeigen, was ich dann hier noch einmal präsentieren werde.

Veröffentlicht von: @carolus

In einem Trägheitsnavigationssystem in der Luftfahrt der 80er Jahre wurden 99,9 % aller ermittelbarer Fehler der Kreisel herausgerechnet, um die Langzeitstabilität in einem Flug zu erreichen. Du willst nicht wissen, was die Einrichtung zur Ermittlung dieser Korrekturfaktoren gekostet hat...

Ich bin beruflich im Bereich Entwicklung von (Leistungs-)Elektronik ( z.B. HF-Umrichter, MPPT-Laderegler, Leistungsteile zum Induktionkochen ... ) unterwegs.
Du scheinst einen nicht unähnlichen Background zu haben.
Mit Luftfahrt und Trägheitsnavigationssystemen habe ich zwar keine praktischen Erfahrungen, weiß aber auch, dass die Messgeräte an meinem Arbeitsplatz etwa den Wert des Gebäudes drumherum haben.


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Veröffentlicht von: @carolus

Das hatte ich noch garnicht gesehen. der UVP Zelle fehlt ja richtig kapazität. Da würde ich erstmal soviel parallelschalten, dass diese zelle nicht mehr UVP auslöst, sondern eine andere. 20 oder 30 Ah bei einem 304 könnten das schon sein. Erst dann kannst du vernünftig Top balancing halten. Und schauen ob die zelle nich komplett hin ist.

 

Ich wiederhole das hier auch noch einmal: 

Bei der schlimmsten Zelle bei mir sind fast 20Ah von dem Memory Effekt betroffen. 

Wenn ich bei dem Pack  keine Gegenmassnahmen treffen wird allmählich dieser Teil der Packkapazität nicht mehr nutzbar.

Wenn man eine Reduktion der Pack-Kapazität durch Memory Effekt  nicht hinnehmen will, muss man den Memory Effekt regelmässig resetten und das Reseten wird umso intensiver nötig je mehr Teilzyklen man fährt.

 

 


   
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(@nimbus4)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Veröffentlicht von: @carolus

Hier mal einige links in dieses Board mit vergleichbaren Symptomen wie bei Nimbus.

https://www.akkudoktor.net/forum/postid/134967/

https://www.akkudoktor.net/forum/postid/157396/

Beim ersten Link stimme ich dir völlig zu: Pack massiv "out of balance"
Beim Zweiten Link wird ein wesentlicher Teil des "Quirls" durch Spannungsabfälle über ohmsche Widerstände kommen.
Anzeichen für einen Memory Effect sehe ich da keinen.
ein Teil des "Schweifs" der Zellspannungen wird aber auch durch Relaxation hervorgerufen. ( Relaxation ist unabhängig von einem Memory Effect )

Mein Eindruck ist, dass du Relaxation als Phänomen nicht wirklich auf dem Schirm hast.
Hier ein Beispiel eines Packs, den ich gerade in Betrieb nehme:

300 Ah CALB Zellen, gekauft Oktober 2023 bei NKON.
Eine Zelle ( Zelle 3 ) hatte eine Lieferspannung einige mV unter allen anderen.
Topbalancing vor ~ 4 Monaten, dann bei etwa 95 % SOC "abhängen" lassen bis vor ein paar Tagen.
Beim Vollladen bestätigte sich, was zu befüchten war: Zelle 3 hat eine massiv höhere Selbstentladung.
In der Graphik siehst du, dass am Do gegen 17:00 alle Zellen bis auf Zelle 3 bei fast 3.44 V liegen. Zelle 3 erreicht nur ~ 3.36 V bei < 5 A Ladestrom.
Ab dann passiert folgendes: Alle Zellen bis auf Zelle 3 werden mit ~ 90 mA vom Balancer entladen, aus Zelle 3 fließt nur der Eigenverbrauch des BMS.
Fr gegen 23:00 habe ich noch einmal ~ 2 Ah nachgeladen, Zelle 3 schafft jetzt bereits ~ 3.37 V bei < 4 A Strom.
Bis 6 Uhr heute morgen wurden dann alle andere Zellen wieder mit ~ 90 mA gebalanced.
Durch einen Bug im Algorithmus ist zwischen ~ 6:00 und 12:00 gar kein Balancing-Strom gefloßen (deswegen das Plateau bei den andere Zellspannungen), ab dann aber wieder.

Das alles nur zur Einordnung, hinweisen möchte ich auf folgendes:
Der Spannungsverlauf von Zelle 3 zeigt jeweils eine grob exponentiell abklingende Spannung. Im ersten Zyklus von ~ 3.36 auf 3.341 V, im zweiten von ~ 3.37 auf 3.344 V
Ein kleiner Teil davon geht auf die 5 - 10 mA, die das BMS verbraucht ( wenn 14 Zellen mit maximalem Balancing Strom arbeiten ) der größte Teil ist aber ein Relaxationsprozess.
Bei dem jeweiligen Ladezustand liegt die Ruhespannung von Zelle 3 also bei ~ 3.341 V bzw ~ 3.344 V.

Deswegen wartet man beim initialen Topbalancing ja auch bis der Schweifstrom auf praktisch 0 gefallen ist, damit die ( Zell-individuellen ) Relaxationsprozesse praktisch abgeschlossen sind.
Anders ausgedrückt, wenn man bei einer LFP Zelle bei 3.4 V und 2 A das Laden beendet und in den folgenden Stunden ohne Last ein Abklingen der Spannung beobachtet, beobachtet man hier tendenziell mehr Relaxation als Selbstentladung.
Das ist übrigens nicht mein "Glaube" sondern experimentell überprüfbar/überprüft. Ich habe hier Zellen mit praktisch identischer Selbstentladung aber stark unterschiedlichem Abklingverhalten nach dem initialen Topbalancen.

LFP Zellen relaxieren also nach Ladeabbruch auch ohne externe Last und ohne Selbstentladung auf ihre elektrochemische Ruhespannung. Das muss man bei der Bewertung aller Kurven völlig unabhängig von einem Memory Effect immer mitberücksichtigen.
Der Verdacht auf Memory Effect besteht immer dann, wenn eben genau die Zelle, die später besonders stark relaxiert, am Anfang eine besonders große Überspannung zeigt.

Man muss also quasi immer eine Differentialdiagnose zwischen ohmschen Spannungsabfällen, Relaxation, Memory Effect und Selbstentladung vornehmen, bzw. noch viel schlimmer, davon ausgehen, dass alle Effekt je nach Zelle mit stark varierender Relevanz gleichzeitig vorliegen.


   
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Carolus
(@carolus)
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Nach allem lesen bin ich von 3 Dingen überzeugt:

der Abfall Zellspannung ist kein memory Effekt, sondern normale balancerarbeit.

Die fehlenden 20 Ah sind Kapazitätsverlust

Die Zelle hat erhöhte Selbstentladung.

 

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(@nimbus4)
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Veröffentlicht von: @carolus

der Abfall Zellspannung ist kein memory Effekt, sondern normale balancerarbeit.

Nachdem ich nun gefühlt 10 mal versichert habe, dass in dem mit horizontalem roten Strich gekennzeichneten Bereich zwischen ~ 12:00 und 16:00 Uhr für Zelle 8 und 16 kein Balancing aktiv war, und ein effektiver Ladestrom von ~ 100 mA in diese Zellen gefloßen ist, entsetzt mich diese Aussage.

Im übrigen ist das Abklingen der Spannung definitiv kein Memory Effect, sondern Relaxation.
Aber dass das BMS in den 12 Monaten zuvor peu a peu diese Ladung aus den Zellen entfernt hat (wie meine Balancing-Statistiken nachweisen), ist wegen der "Überspannung" am Ladeende aufgrund eines Memory Effects passiert.

Dass Zellen 1-15 eine sehr ähnliche Selbstentladung haben und Zelle 16 eine erhöhte Selbstentladung um etwa ( 7 Ah - 4 Ah ) / ( 365*24h ) = ~ 340 uA aufweist, zeigt meine Balancing-Statistik nach dem Angleichen von Zelle 8 und 16 ( hier noch einmal zur Erinnerung gezeigt ) ganz eindeutig.


   
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Carolus
(@carolus)
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Veröffentlicht von: @nimbus4

entsetzt mich diese Aussage.

Mich auch. Ich bitte um Entschuldigung. Wir sind uns beide darüber klar, dass diese Zusammen hänge zwischen Ladeparameter, BMS Einstellungen, balancerbetrieb und Akkufehlerzustand ziemlich komplex sein können. Ich habe Dinge gesehen,vdie du wenige im Fokus hast, und wahrscheinlich umgekehrt auch.

Ich habe jetzt verstanden, es geht um die zwei einzelnen fallenden Spannungen. Balancer ist aus, Spannung fällt in Stunden. Von 3,47 V abwärts. 

Der Zufall will es, dass ich auch gegen ein ähnliches unerklärlichen Phänomen bin meinem altakku kämpfe...und das meine Aufmerksamkeit blockiert.

Wenn du sagst, der Ladestrom ist aus, der Balancer ist aus, es liegt keine Last an: dann muss die Ursache im Akku liegen. Der verliert Ladung. GENAU sowas sehe ich gerade ( zum ersten Mal) bei meinem, aber anders verursacht.

Jetzt fällt mir nur die spannende Frage ein: fließt der Strom, der die Spannung fallen lässt, als Funktion der Akkuspannung oder nach ohmschen Gesetzvl wie an einem festen Widerstand?

Weiterhin fällt mir auf: wenn die Spannung fällt, geht Ladung verloren. Um diese Ladung muss der Balancer die anderen Zellen auch entladen. Jetzt habe ich deine Messung nicht im Kopf: haben genau die beiden abfallenden Zellen wenige balancerbetrieb, oder passt das auch nicht zusammen?

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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