10A Balancer von QUCC

[carolus (Carlos)]

Das "Top-Balancing" ist mir noch nicht ganz klar. Insbesondere beim "Verheizen" über Widerstände und gleichzeitiger Ladung:

Top balancing heisst erstmal nur, dass du das Bal. Nähe 100 %SOC machst. (Bottom Bal. Eben Nähe 0% SOC).

Passives Bal. Heisst nur, dass du Energie verheizt.

Ich habe verstanden, dass bei Erreichen eines bestimmten Spannungsniveaus ein weiterer Anstieg durch belasten der Zelle vermieden wird.

Da ist dein Denkfehler. Das balancieren nimmt Energie aus der Zelle raus, weil/wenn sie zuviel hat.
Das begrenzt nicht notwendigerweise den Spannungsanstieg.

Bzw. der Spannungsüberschussg egenüber den anderen Zellen wird abgebaut durch "verheizen".

So ist es richtig.

Meine Frage ist jetzt: Wie soll mit einer angenommenen 10W (30W??)-Belastung durch den Balancer (Verheizen über die Widerstände des Balancers) eine Zelle an der Überladung gehindert werden, wenn der Ladestrom gerade 100A oder mehr beträgt?

Garnicht. Geht nicht. Schaffst du nicht.
ABER:
Du solltest, wenn der Akku fast ausgeglichen ist, und nur eine Zelle sagen wir 100 mV voreilt (3,5 statt 3,4 V) auch garkeine 100 A Ladestrom mehr haben,weil du dann in der CV Phase des Ladens bist.... gleichbleibende Spannung bei fallendem Strom.

Da wird doch wesentlich mehr in die Zelle geladen als der Balancer "verheizen" kann, oder nicht? Sprich, der kommt doch gar nicht dagegen an....

Muss er ja auch garnicht. Er muss nicht den Strom aufhalten, sondern Ladung abbauen (vernichten), und zwar soviel, wie die Zelle zuviel hat. Man weiss zwar auch nicht, wieviel zuviel, aber man sieht, dass die Spannung höher ist als die der anderen Zellen. Und das sieht/misst man.

Letzte Frage: Bei einem 8S Akku aus 280aH-Lifepo-Zellen mit 200A-DALY-BMS: Brauchts da auch noch einen separaten Balancer zusätzlich, oder reicht das DALY? Und wenn ja, welcher wäre das beispielsweise konkret?

Es gab auf einem anderen Board eine simple Schaltung, mit der man Daly und Konsorten Balancerstrom von zb ein A oder mehr beibringen kann. Da war die Rede von 10 Bauelementen für 4 Zellen.
Getestet habe ich das, es funktioniert. Wenn jemand Transistoren auf Lochraster kann, wäre es einen Versuch wert.

[jogi1111]

Ich habe mir ja den anderen Balancer in dem Thread zugelegt.
https://de.aliexpress.com/item/1005003097461248.html?gatewayAdapt=glo2deu&spm=a2g0o.order_list.0.0.21ef5c5foIVCSP

Ich kann den wirklich empfehlen.

Den hatte ich mir auch schon angeschaut, aber er scheint mir ähnlich wie die billigen "Elko-Gräber" zu funktionieren, also kapazitiv, aber hier halt mit besserer Software.
(Sollte ich da falsch liegen - bitte korrigieren. Ich beziehe mich nur auf die Verkäuferbeschreibung.)

Ich bin bei diesem kapazitiven Prinzip etwas skeptisch, was die Haltbarkeit betrifft: Um da Leistungen in doch ganz ansehnlichen Beträgen hin und her zu shiften, braucht
man relativ hohe Ströme und (weil oft an der Größe der Kondensatoren gespart wird) auch hohe Frequenzen. Beides ist nicht unbedingt förderlich für die Haltbarkeit eines
Elkos. Und da man bei Elkos sehr leicht (z.B. durch reduzierten Temperaturbereich) sparen kann (wer merkt das anfangs schon ?), würde ich doch eher zu dem halb so
teuren Balancer mit Spulenprinzip von Stefanseiner tendieren; Spulen weisen da selten Degradationen auf ;-)

Und falls die Ausgleichsströme mit dem induktiven Balancer dann doch zu klein sein sollten, kann man ja 2 parallel schalten. Angeblich kann der aber bis zu 10A liefern.
@Stefanseiner: Schon irgend 'was Neues zu dem Teil ?

Apropos kapazitiver Balancer:
Vielleicht hat ja schon jemand kapazitive Balancer mehr als 5 Jahre im Einsatz und kann meine Skepsis (zumindest im Einzelfall) als grundlos hinstellen ?
Würde mich freuen !

Gruß Jogi

[gebrauchter-strom]

Apropos kapazitiver Balancer:
Vielleicht hat ja schon jemand kapazitive Balancer mehr als 5 Jahre im Einsatz und kann meine Skepsis (zumindest im Einzelfall) als grundlos hinstellen ?

Also bei mir laufen 1 stk von den bekannten 5A active balancer nonstop 365/24/7 seit über 2 Jahren, einer seit 1 Jahr und 2 weitere bald 1 Jahr.
Ohne Probleme. Die kleine LED leuchtet und die fiepen vor sich hin.
Verbaut sind 6.3V caps.
Daweil bin ich guter Dinge. Können aber von heute auf morgen abrauchen :D

[carolus (Carlos)]

Dazu kann ich folgendes beitragen:

Der Strom der Balancer ist abhängig von der Differenz Spannung. Die habe ich nicht gesehen, oft 200 mV für den angegebenen Strom. Solche Differenz hat man bei Life fast nie. Also ist der Arbeistrom kleiner als angegeben.

Die Haltbarkeit der Kondensatoren ist kein Problem , weil er fast nie arbeitet ( arbeiten sollte).

Die Einsatzspannung, oberhalb derer der Balancer arbeitet, muss für LiFe einstellbar sein (ist bei dem im Link der Fall) und auf 3,4 V eingestellt werden. Darunter gibt's bei Life nichts zu Balancen.

Kondensatorbalancer gleichen nur zwischen benachbarten Zellen aus, bei vielzelligen Akkus kann das ne ziemlich endlose Umschaufelei werden....

Zuletzt, man sollte sich Mal klarmachen, wofür und wieviel Balancer Leistung man braucht, nicht wieviel man vielleicht braucht.

[stromsparer99]

Den hatte ich mir auch schon angeschaut, aber er scheint mir ähnlich wie die billigen "Elko-Gräber" zu funktionieren, also kapazitiv, aber hier halt mit besserer Software.
(Sollte ich da falsch liegen - bitte korrigieren. Ich beziehe mich nur auf die Verkäuferbeschreibung.)

Ich bin bei diesem kapazitiven Prinzip etwas skeptisch, was die Haltbarkeit betrifft: Um da Leistungen in doch ganz ansehnlichen Beträgen hin und her zu shiften, braucht
man relativ hohe Ströme und (weil oft an der Größe der Kondensatoren gespart wird) auch hohe Frequenzen. Beides ist nicht unbedingt förderlich für die Haltbarkeit eines
Elkos. Und da man bei Elkos sehr leicht (z.B. durch reduzierten Temperaturbereich) sparen kann (wer merkt das anfangs schon ?), würde ich doch eher zu dem halb so
teuren Balancer mit Spulenprinzip von Stefanseiner tendieren; Spulen weisen da selten Degradationen auf ;-)

Und falls die Ausgleichsströme mit dem induktiven Balancer dann doch zu klein sein sollten, kann man ja 2 parallel schalten. Angeblich kann der aber bis zu 10A liefern.
@Stefanseiner: Schon irgend 'was Neues zu dem Teil ?

Apropos kapazitiver Balancer:
Vielleicht hat ja schon jemand kapazitive Balancer mehr als 5 Jahre im Einsatz und kann meine Skepsis (zumindest im Einzelfall) als grundlos hinstellen ?
Würde mich freuen !

Gruß Jogi

Der 10A Balancer bringt leider nur 1,2A je 0,1V Zelldifferenz.
Der NEEY bringt durchgehend 4A unabhängig der Zelldifferenz.

Ich hatte zuvor den aktiven 5A Balancer von Heltec, der war eher nur unbrauchbar schwach.

[carolus (Carlos)]

Stromsparer, aus reinem Interesse, wie bestimmst du notwendige Balancerleistung, um 1 A (vom Heltec) als "unbrauchbar schwach" zu finden?

[stromsparer99]

Stromsparer, aus reinem Interesse, wie bestimmst du notwendige Balancerleistung, um 1 A (vom Heltec) als "unbrauchbar schwach" zu finden?

Ich hatte den Heltec 14 Tage in Betrieb, die Spannungen waren bis 3,4V bis aufs Hundertstel gleich, darüber hat es der Heltech nie geschaft Balance zu schaffen.
Das sah dann so aus

.

Der NEEY hat das innerhalb 2 Tage komplett balanced.

[carolus (Carlos)]

Sehr schöne Bilder, damit kann man was anfangen.

Auffällig ist, dass du beim Heltec 3 nachhängende Zellen hast, beim NEEY nur eine.

Und der Spannungsverlauf sieht beim Heltec nicht so aus, als ob er überhaupt was gemacht hat. Außerdem war da der Ladestrom wohl größer. Bist du sicher, dass der korrekt angeschlossen und intakt war?

Wieviel Kapazität hast du d eigentlich? Dass der NEEY 2 Tage gebraucht hat, um das bischen nachzuladen, lässt mich auf, sagen wir, über 1000 Ah schliessen, selbst wenn ich annehme, dass die eigentliche bBalancerzeit nicht die vollen 2 Tage UND der Strom auch nicht 5 A war.

Muss ich neidisch werden? :mrgreen:

Aber, dein Akku stimmt jetzt, sieht gut aus.

[stromsparer99]

Meine Zellen waren über Winter ziemlich auseinander gedriftet. Durch WP und DC-BHKW hat der Speicher ca. 3-4 mal am Tag eine Entladung von SOC90 auf SOC50.
Und das dann 4-5 Monate ohne Balancing. Ich lade mit dem DC-BHKW immer nur bis auf ca. 90-95% SOC da ich mit 100A lade.
Das Bild mit dem Neey war der 2. Tag, am ersten Tag hat er ja schon ziemlich was weg gearbeitet.

Der Speicher hat 560Ah, wird aber in kürze um 280Ah erweitert.

[stefanseiner]

Der NEEY bringt durchgehend 4A unabhängig der Zelldifferenz.

hast Du mal nachgemessen?
Ich hatte vor einem Jahr etwa bei meinen JK-BMS mal nachgemessen, wie hoch der Balancingstrom tatsächlich ist

Hier mit dem 0,6A Balancer
https://www.youtube.com/watch?v=AzejzaSAoRk

und hier der 2A Balancer
https://www.youtube.com/watch?v=PlmQ_cE9pt0

Ich würde meinen, der Neey ist recht identisch aufgebaut von daher wäre es mal interessant zu wissen, wie der sich im Betrieb verhält

[jogi1111]

hast Du mal nachgemessen?
Ich hatte vor einem Jahr etwa bei meinen JK-BMS mal nachgemessen, wie hoch der Balancingstrom tatsächlich ist

Wenn ich Deine Videos richtig interpretiere, zeigen die durchschnittlich einfach mal so das ca. 25...30fache im eigenen Display an,
gegenüber dem, was tatsächlich fließt - oder liege ich da falsch ? So könnte man die Specs natürlich auch einhalten ;-)

Für mich bleiben da zwei grundsätzliche Fragen:
- Bringt es wirklich echte Vorteile, wenn die Akkus auf 1mV gegenüber 10mV gegenüber 100mV ausgeglichen sind ?
Solange eine Über/Unterspannungskontrolle aktiviert ist und die Zellen eher im Bereich von ca. 20...95% betrieben
werden, scheint mir es bei all den Faktoren für die Ausgangsspannung einer Zelle (Druck, Temperatur,
Elektrolytkonzentration, Alter des Anodenmaterials usw. usw.) kaum plausibel, da eine Ausregelung auf 1mV oder
selbst auf 10mV als nötig und hilfreich anzusehen. Ich glaube, dass wir da weit über's Ziel hinausschießen.
Zu viel Shifterei wird die Zellen auch irgendwo abnutzen ...

- Wie lange darf bzw. sollte ein Balancer brauchen, um auf einen ausreichenden Gleichstand zu kommen ?
Reichen da ein paar Tage oder muss und sollte das in ein paar Stunden erreicht sein ?
Ehrlich gesagt: Ich weiß es nicht, aber ich denke, solange ein Balancer es über lange Zeiträume schafft, die
Akkus im grünen Bereich zu halten, ist das Balancing okay. Ein super schnelles Balancing ist verm. nicht nötig
und verm. auch nicht unbedingt förderlich.

Gruß Jogi

P.S.: Das Nachmessen von stromsparer99 würde mich auch interessieren. Aber bei 560Ah scheinen mir 4A für 24h gar nicht mal sooo abwegig ...

[stefanseiner]

- Wie lange darf bzw. sollte ein Balancer brauchen, um auf einen ausreichenden Gleichstand zu kommen ?
Reichen da ein paar Tage oder muss und sollte das in ein paar Stunden erreicht sein ?

Ich würde mal sagen, das ist von Zellchemie und Anwendungsfall abhängig.


mein Anwendungsfall:
1.) Zelltyp: 18650er LiIon (=steile Spannungskurve)
2.) geringe Belastung durch massives Parallelbauen (max. 0,25A / Zelle)
3.) keine täglichen Vollzyklen, Entladung idR 25 - 50%

Folge:
1.) der Balancer hat über den gesamten Spannungsbereich die Möglichkeit zu shiften -> er shifted damit faktisch permanent und es ist ausreichend, wenn er mit niedrigem Balancingstrom umverteilt
2.) durch die geringe Belastung driften die Packs beim Entladen so gut wie nicht -> es gibt generell wenig Ladung um zu verteilen

Für mich hat sich deswegen bewährt:
JK-BMS mit 0,6A Balancingstrom pro 14s60p System


Anwendungsfall 14s40p Konfiguraton mit höherer Belastung und täglichen Vollzyklen
1.) Zelltyp: 18650er LiIon (=steile Spannungskurve)
2.) höhere Belastung + kleine Packgröße (0,5A / Zelle)
3.) täglich Vollzyklen

Folge:
1.) der Balancer hat über den gesamten Spannungsbereich die Möglichkeit zu shiften -> er shifted damit faktisch permanent
2.) durch die höhere Belastung driften die Packs stärker
3.) durch die Vollzyklen kommt der 0,6A Balancer selbst bei nur 40 Zellen parallel nicht hinterher -> in meinem Fall musste ich den Entladestrom reduzieren auf 0,35A / Zelle, das hat er dann gerade so noch gepackt


Anwendungsfall LiFePo4
1.) flache Spannungskurve
2.) tendenziell höhere Gesamtkapazität als ein standardmäßiges 18650er System

Folge:
1.) der Balancer kann nur im oberen oder im unteren Ladungszustand der Zellen arbeiten, hat also wenig Zeit zu shiften
2.) in der o.g. kurzen Zeit muss er zusätzlich durch die hohe Gesamtkapazität nochmal entsprechend mehr Ladung umshiften
3.) bei LFP muss der Balancing-Spannungsbereich zwingend einstellbar sein + der Balancingstrom muss höher sein als bei LiIon

Wobei es mir bei LFP an Erfahrung mangelt was die Balancingstromstärke in Kombinaton mit Gesamtkapazität und Entladungstiefe angeht da ich nur LiIon benutze.

[pvmaker]

Weiß einer ob und welchen Balancingstrategie die Hersteller in ihren Fertigprodukten (z.B. Pylontech oder BYD) einsetzen? Kann man sich da was abgucken?

[carolus (Carlos)]

Anwendungsfall 14s40p Konfiguraton mit höherer Belastung und täglichen Vollzyklen
1.) Zelltyp: 18650er LiIon (=steile Spannungskurve)
2.) höhere Belastung + kleine Packgröße (0,5A / Zelle)
3.) täglich Vollzyklen

Folge:
1.) der Balancer hat über den gesamten Spannungsbereich die Möglichkeit zu shiften -> er shifted damit faktisch permanent
2.) durch die höhere Belastung driften die Packs stärker
3.) durch die Vollzyklen kommt der 0,6A Balancer selbst bei nur 40 Zellen parallel nicht hinterher -> in meinem Fall musste ich den Entladestrom reduzieren auf 0,35A / Zelle, das hat er dann gerade so noch gepackt

Stefan, aus reinem Interesse, du sprichst von Permanentem Shiften der Balancer, ab welcher Startspannung lässt du sie denn Shiften? Doch sicher nicht unter z.b. 3,7 oder 3,8 V ?

Und wieso Shiften die Packs bei höherer Belastung? Dann müssten Pedelec Akkus doch auch hohen Balancerstrom haben, die Standardbms haben aber nur 30 mA pro 10 bis 15 Ah.

[stromsparer99]

Weiß einer ob und welchen Balancingstrategie die Hersteller in ihren Fertigprodukten (z.B. Pylontech oder BYD) einsetzen? Kann man sich da was abgucken?

Das kannst du nicht vergleichen, weil die Zellen bei diesen Herstellern eine andere Qualität haben wie den China Müll den wir über Alibaba bekommen.
Ausserdem bestehen die BYD/Pylontech nicht aus einzel Zellen sondern sind viele kleine Zellen parallel zu einer Zelle und können somit gut sortiert verbaut werden.
Das führt zu einer viel geringeren Drift.

Wenn du dir einen Speicher baust, solltest du 3-4 Zellen mehr kaufen, in der Praxis merkst du relativ schnell welche Zellen etwas vorraus oder hinterher laufen und kannst dann austauschen.

[jogi1111]

Ich würde mal sagen, das ist von Zellchemie und Anwendungsfall abhängig.
...

Sehr gut, mal reale Daten dazu zu bekommen - Danke dafür !!!

Das kannst du nicht vergleichen, weil die Zellen bei diesen Herstellern eine andere Qualität haben wie den China Müll den wir über Alibaba bekommen.

Naja - sowohl BYD als auch Pylontech sind chinesische Firmen. Und falls die noch die älteren kleinen Einzelzellen verbauen,
dann hat das eher mit Verfügbarkeit, günstigerem Preis und "haben wir schon immer so gemacht" zu tun. Viele Hersteller
von fertigen Akku-Komplettanlagen verbauen mittlerweile genau die Akkus, die jede größere Firma auch über Alibaba
oder seine eigenen Agenten in China einkaufen kann, also z.B. LiFePO4 mit 3,2V/310Ah o.ä. in 1A Qualität.

Was Privatpersonen in kleinen Mengen über AliExpress oder ggf. auch Alibaba bekommen, mag sich im Einzelfall davon
unterscheiden. Da könntest Du also Recht haben, dass man dort 2. Wahl bekommen mag. Das hat aber nichts mit Alibaba,
sondern mit dem Käufer und/oder einem unseriösen Verkaufer zu tun.
Fazit: Auch Einkaufen will gelernt sein ;-)

Gruß Jogi

[stromsparer99]

Schau dir mal einen Pylontech von innen an, da sind Beutelzellen drin.
https://www.youtube.com/watch?v=KY9GM9VmDlE

[stefanseiner]

Stefan, aus reinem Interesse, du sprichst von Permanentem Shiften der Balancer, ab welcher Startspannung lässt du sie denn Shiften? Doch sicher nicht unter z.b. 3,7 oder 3,8 V ?

doch, ich lass die Balancer permanent arbeiten ab 2,0V oder so

Und wieso Shiften die Packs bei höherer Belastung? Dann müssten Pedelec Akkus doch auch hohen Balancerstrom haben, die Standardbms haben aber nur 30 mA pro 10 bis 15 Ah.

jein.
Ich benutze ja
1. gebrauchte Zellen und
2. viele unterschiedliche bunt gemischt. Die haben alle unterschiedliche Zyklen hinter sich, sind aus eBike aber auch aus Laptopakkus.
Und speziell das 40er System welches anfangs zu stark belastet wurde bestand zu etwa 70% aus Laptopzellen, die mögen hohe STröme generell nicht besonders.

Im eBikeakku sind die Zellen ja fabrikneu, werden gleichmäßig belastet und driften daher nicht so viel weg.
Wobei da auch einige Bosch eBikeakkus zum Recycling fliegen, sobald sie doch mal driften. Da sind die BMS sehr empfindlich und sperren den Akku sehr schnell. Wenn ich mich recht erinnere hat mir ein Akku-Repair-Spezialist mal 0,05V Spannungsdifferenz als Grenzwert genannt, ab der das BMS den Akku sperrt.

[jogi1111]

Schau dir mal einen Pylontech von innen an, da sind Beutelzellen drin.
https://www.youtube.com/watch?v=KY9GM9VmDlE

Als großer Hersteller ist man oft gezwungen, über Distributoren und weiter über
Händler zu verkaufen. Dafür fallen mindestens zweimal Abschläge auf den VK-Preis
an, die dem Hersteller nicht zugute kommen. Außerdem muss er kräftig in Werbung
investieren.

Einem großen Hersteller bleibt also gar nichts anderes übrig, als entweder hochpreisig
zu verkaufen (und selten den Massenmarkt zu erobern), oder eben seine Produkte
hinsichtlich der Kosten zu optimieren. Und genau das ist hier geschehen:

Pouch-Cells sind so ziemlich das billigste, was man bekommen kann :crazy:
Und so wie das Gehäuse aussieht, wird es kaum stabil genug sein, die Pouches auf
Dauer vom Blähen abzuhalten. Aber das geschieht ja erst später :eh:
Aber auch bei dem verbauten Balancer sieht man, wie man alles noch günstiger herstellen
kann, eben mit rein passivem Balancing. Meist reicht das wohl, auch wenn das Video
wohl gerade so einen Fall zeigt, wo das Balancing an seine Grenzen gestoßen ist :o

Was kann man daraus lernen ?
Nur weil ein bekannter Name draufsteht, heisst das noch lange nicht, dass man es in
DIY nicht besser hinbekommt, also z.B. mit aktivem Balancing und mit stabilen Einzel-
Gehäusen für die Zellen, die auch noch durch Pressung vorm Blähen geschützt werden.
Und das muss am Ende nicht mal teurer werden ...

Gruß Jogi

[arc]

Pouch-Bag Zellen müssen nicht unbedingt verpresst werden. Siege die Zellen in Mobiltelefonen.
Die sind vakuum-komprimiert und sehen selbst am Ende ihres Lebens nicht aufgebläht aus.
Kann ich aus eigener iPhone Erfahrung sagen.

Die Zellen in dem Pylontech sehen eher nach Lithium-Polymer Zellen aus wie sie im Modellbau geflogen werden.
Neben aufblasen können die ziemlich zornig regieren wenn man sie misshandelt. Da muss man sich auf das Pylontech BMS echt verlassen können …..