2 x 25,6V LiFePo Reihenschaltung unterschiedliche Spannungen bei Absorption

Akku, BMS und Ladegeräte (Fertig) Akkus - Tests, Problembehebung
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Hallo zusammen,

ich habe zwei relative neue 25,6V/100AH Smart BMS Power Queen Akkus. Ich habe sie, wie der Anleitung beschrieben, in Betrieb genommen (separat volladen, dann ein paar Tage parallel verbunden stehen lassen)

Nun sind sie seit einiger Zeit in Reihe mit 16mm² verbunden und verdrahtet und werden über einen Victron 150/35 MPPT geladen. Solange geladen wird ist alles ok, beide Batterien haben in etwa die gleiche Spannung. Nur wenn sie voll sind und die Absorbtion bei 56,8 V startet, dann misst die eine 26,7 V und die andere 30,1 V - Strom fließt kaum noch.

Verbindet man sich direkt auf das jeweilige BMS, zeigen beide jeweils einen Wert um die 27 V und jedes sagt, alles sei ok. Mehr Info gibt das Power Queen BMS leider nicht her.

Sobald die Absorbtion vorbei ist oder die Akkus entladen werden, ist die Spannung beider Akkus wieder nahezu identisch.

Ich habe sämtliche Verbindungen schon geprüft und gemessen, nichts zeigt Auffälligkeiten.

Das Laden und Entladen funktioniert problemlos. Wenn ich mir nicht ein neues Multimeter gekauft und ein bißchen rumgemessen hätte, wäre mir das vermutlich erstmal überhaupt nicht aufgefallen. Wobei der Battery Balancer die abweichenden Spannungen ebenso anzeigt (wenn man denn draufschaut).

Den Balancer habe ich übrigens testweise schon abgeklemmt, der hat aber nichts damit zu tun, der Effekt bleibt.

Was ich mich nun frage, ist da irgendwas nicht in Ordnung oder ist das Ganze vielleicht gar kein Problem, weil die beiden halt nur leicht unterschiedliche Innenwiderstände haben und die Spannung daher ungleichmäßig abfällt?

Mit Fertigbatterien kenn ich mich nicht so gut aus.

Für eine kurze Info dankbar!

Günter

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Warum überlädst du deine Akkus?

Die brauchen keine Absorption. Voll ist voll.

Du hältst die Zellen im vollen Zustand auf 3,75V. Das wird in kürzester Zeit zu Schäden führen.

Stell deinen Laderegler so ein, dass er bei spätestens 3,5 Volt pro Zelle stoppt!

Langfristig wirst du einen Balancer für 2x24V brauchen.

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Danke für die Antwort, aber ich bin mir nicht sicher, ob du meinen Post wirklich gelesen hast.

Woraus schließt du, daß ich überlade? Ich lade bis 56,8V macht bei 16 Zellen = 3,55V pro Zelle

Die Spezifikation fürs Laden dieses Akkus ist laut Hersteller: 56,8V-58,4V macht 3,55V-3,65V damit lade ich eh nur bis zum unteren Ende.

Ich bin mir jetzt nicht sicher, wie du auf 3,75V kommst. Außerdem bin ich mir ziemlich sicher, daß das BMS keine 3,75V zulassen würde.

Ein Balancer (2x24V) ist angeschlossen, das steht ebenfalls im Post.

Bleibt also nach wie vor Frage, ob es ein Problem ist, daß sich die 56,8V gegen Ende des Ladevorgangs an den Anschlüssen der Akkus in 30,1V und 26,7V aufteilen.

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Das heißt DU misst diese Spannungen an den Polen?

Wie kann es dann sein das die BMSe für beide einen Wert von um die 27V anzeigen?

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Wenn das eine BMS abgeschaltet hat ?

Der andere Akku ist bei 3,37V/Zelle.

Da funktioniert der Equalizer nicht.

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Ja, ich messe das an den Polen. Ich hatte, wie es auch oben steht, den Equalizer schon mal eine Zeitlang testweise abgeklemmt. Der Effekt ist geblieben.

Anbei ein aktuelles Foto vom Aufbau und Screenshots von beiden BMS. Momentan wird ohne Auffäligkeiten geladen.

Die Spannungen, die der Equalizer auf dem Foto unten anzeigt, stimmen mit denen vom Multimeter überein.

Die Spannungen werden dann erst kurz vor Ladeschluß unterschiedlich. Beim linken Akku eben 30,1V und beim rechten 26,7V was in Summe wieder die Ladeendspannung von 56,8 V ergibt.

Diese 56,8V bleiben dann 1 Stunde als Absorptionsspannung erhalten. Sobald die Absorption beendet ist und die Anlage in Float geht, haben die beiden Akkus wieder die gleiche Spannung an den Polen.

Ich lade übrigens bis 3,55V, da vorher das BMS mit dem Zell-Balancing nicht anfängt und da kann man auch nix einstellen. Daher die Stunde Absorbtion, daß das BMS wenigsten ein bißchen Zeit fürs Balancing hat.

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(Wir haben gerade schnell wechselnde Bewölkung, daher der unterschiedliche Strom in den BMS)

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Ist das im bild mit den vielen Anschlüssen dein Equalizer? was ist das für einer ?

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@ Carolus

Er wird einen "HA12L-2S24V" Equalizer haben... links der kleine schwarze Kasten mit 26,7V & 26,8V.

Rechts daneben mit den vielen roten Kabeln ist ein JK-BMS... da hat er wohl noch einen DIY Akku zusätzlich in Betrieb :wink:.

Wenn das eine BMS abschalten würde (was es bei 30,1V natürlich müste) könnte er aber doch nicht weiterhin in der CV-Phase laden.

Obwohl er erst geschrieben hatte:

Nur wenn sie voll sind und die Absorbtion bei 56,8 V startet, dann misst die eine 26,7 V und die andere 30,1 V - Strom fließt kaum noch.
Wenn die CV-Phase startet fließt aber i.d.R noch eine ganze weile Strom (~1 Stunde)

Das deutet ja auf ein frühzeitiges abschalten hin, jetzt schreibt aber im letzten Beitrag:

Die Spannungen werden dann erst kurz vor Ladeschluß unterschiedlich. Beim linken Akku eben 30,1V und beim rechten 26,7V was in Summe wieder die Ladeendspannung von 56,8 V ergibt. Diese 56,8V bleiben dann 1 Stunde als Absorptionsspannung erhalten.
Also bis Ende der CV-Phase wenn nur noch wenig Strom fließt. Mir erschließt sich deshalb immer noch nicht wie er dann an den Polen der einen Batterie 30,1V misst, was ja laut seiner Aussage auch der Equalizer anzeigt, aber im BMS über die App ~27V für jeden Akku angezeigt werden sollen.

Ich gehe aber auch davon aus das der Akku bei dem er über 30V misst zumindest einfach voller ist als der andere.

Und ich tippe wie du :)? auch auf den Equalizer der immer Arbeitet sobald die Differenz der Spannungen 20mv beträgt.

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Du hast vollkommen recht. Der eine Akku ist so voll, dass er beim laden und balancieren des anderen in Überspannung geht.

Wenn 30,1 Volt anliegen, welches 3,75 V/Zelle entspricht, und das BMS weniger anzeigt, MUSS es abgeschaltet haben, die 30 V ergeben sich dann als Differenz der Ladespannung minus der Spannung des anderen Akkus. Dabei kann dann sogar Strom fliessen, nämlich das, was der Equalizer an Balancierstrom zwischen den Akkus erzeugt. Dieser Strom hat somit nichts mit dem abgeschalteten Akku zu tun.

Als erstes würde ich mal die akkus auf gleiche Spannung bringen, und auf die halbe Lade Spannung wie jetzt. Die sind nämlich untereinander nicht richtig balanciert, und entweder schafft der externe das mangels zeit nicht, oder er ist defekt.

Des weiteren muss die Ladespannung runter, denn der Unterschied von 200 mV, oder so, was er hat zwischen Ladespannung und BMS OVP reicht nicht. Wie man hier sieht.

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Richtig...

Dann ergibt dieser Satz von ihm aber keinen Sinn:

Die Spannungen werden dann erst kurz vor Ladeschluß unterschiedlich. Beim linken Akku eben 30,1V und beim rechten 26,7V was in Summe wieder die Ladeendspannung von 56,8 V ergibt.

Diese 56,8V bleiben dann 1 Stunde als Absorptionsspannung erhalten.

Mit kurz vor Ladeschluss kann er eigentlich nur meinen kurz vor Ladeschlussspannung. Denn der eigentliche Ladeschluss kommt ja erst nach der Absorptionsphase. Wenn das BMS von dem einen Akku abgeschalten hat dann sollte auch der Laderegler abschalten und keine 1 Stunde Absorptionsphase mehr machen, vorausgesetzt natürlich er hat einen Schweifstrom eingestellt. Ist halt leicht verwirrend so wie er es beschrieben hat.

Daraus schließe ich das er denkt das noch geladen wird weil der Laderegler zwar noch auf Absorption steht, aber in Wirklichkeit hat das BMS des einen Akkus schon getrennt und der Laderegler schaltet nicht ab weil er keinen Schweifstrom eingestellt hat. Und deshalb schrieb er auch erst das als die Absorption begonnen hat kaum mehr Strom geflossen ist. Ich denke so wird ein Schuh draus :upside_down_face:...

PS. falls du es nicht gelesen hast weil ich es extra mit kleinerer Schriftgröße geschrieben habe um dir deine Antwort nicht vorweg zu nehmen. Der Equalizer balanced bereits ab 20mv Spannungsunterschied das dürfte so ziemlich einem dauerhaften Balancing entsprechen, und sogar ganz egal ob dabei geladen oder entladen wird.

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Hallo zusammen,

danke für die Antworten. Ich habe jetzt nochmal ein wenig getestet.

Hab die beiden Akkus getrennt, separat mit einem Victron Smart Ladegerät bei 28,8V (empfohlene Ladespannung lt. Hersteller) geladen und mit zwei Handys gleichzeitig per Bluetooth das Ladegerät und das BMS überwacht.

Zum Ende des Ladevorgangs bei - laut BMS 99,9% - ist die Spannung dann relativ rasch angestiegen und der Strom ebenso schnell gesunken. Bei 27,6 Volt hat das BMS dann vollständig mit der Meldung "Überladeschutz aktiviert" getrennt. Das war bei beiden Akkus gleichermaßen der Fall. Das Ladegerät zeigte ebenfalls 0A.

Bei einem weiteren Versuch mit 28,4V Ladespannung (wie meine MPPTs eingestellt sind), wird ebenfalls bei 27,6V getrennt, nur kommt da die Meldung vom "Überladeschutz" nicht.

Bei den Dingern gibt es also keine Absorbtion. Und solange die Ladespannung anliegt, bleiben die BMSe auch gesperrt. Selbst nach Abklemmen des Ladegeräts noch einige Zeit.

Ich vermute nach wie vor, daß dann da irgendwie noch ein Strom im mA Bereich durch die BMSe (ich hab's nicht gemessen) fließt und die einen leicht voneinander abweichenden Widerstand haben, was zu dem unterschiedlichen Spannungsabfall an den Anschlüssen führt.

Ich denke, ich kann damit Leben, zumal die Akkus zusammen nur gut 700 Euro gekostet haben. Da darf man jetzt auch keine High-End Ware erwarten. Sie tun, was sie sollen und die Kapazität ist laut Smart Shunt ebenfalls in Ordnung. Ich glaube mittlerweile nicht mehr, daß da irgendwas defekt ist. Eher "works as designed".

Wenn mir im Winter langweilig ist, mach ich vielleicht die Deckel ab und bastel mir aus den beiden einen 48V Block mit JK BMS. Wäre nicht das erste mal :wink:

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Ist das die Spezifikation fürs Laden oder die zulässige Ladespannung ? Und WELCHE der beiden Spannungen meisnt du ?

Und was ist das untere Ende ?

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Laut Aufdruck auf den Batterien ist die Ladespannung eines einzelnen Akkus 28,8V +/- 0,4V macht einen Bereich von 28,4V - 29,2V oder 56,8V - 58,4V in Reihenschaltung.

Meine Anlage lädt im Betrieb mit 56,8V also am unteren Ende der vom Hersteller vorgegebenen Spezifikation.

Aber wie ich in meinem letzten Post geschrieben habe schaltet das BMS ohnehin schon beim Erreichen von 27,6V komplett ab, damit hört das Laden eh bei 3,45V Zellspannung auf.

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Das ist weder normal, noch ist es gut.

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da wird mit Sicherheit ein BMS die Ladung abgeschaltet haben. Du misst außen ander Batterie und das BMS misst innen an den Zellen. Ich würde erst mal die Spannung weiter senken auf 3,4V pro Zelle. Eine der Zellen wird sicherlich voreilen und die Spannung zum balancieren erreichen. [quote data-userid="2694" data-postid="228821"]

Mehr Info gibt das Power Queen BMS leider nicht her.

[/quote]

Bist du sicher, dass die Zellenspannungen nicht angezeigt werden können? In den Screenshots gibt es doch ein Icon "Zellen"

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Oder die Spannung zum abschalten....

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Wenn der Ladestrom noch höher ist als der Balancerstrom kann das passieren. Besonders wenn keine andere Zelle hinterherkommt. Dann muss natürlich weiter reduziert werden.

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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.

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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.

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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. :wink: