48V mit vier einzelnen LiFePo4 Batterien.

PV-Anlage Stell dein Batterie/Powerwall/PV Projekt vor
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Hallo! Möchte mir eine 48V Batterie aus 16 Zellen bauen. Allerdings möchte ich die Batterie in vier einzelne Blöcke zu je 4 Zellen aufspalten. Da durch die Verschaltung der Einzelblöcke mit einem etwas längerem Kabel ein anderer Widerstand als durch die Verbindung durch ein Kontaktblech entsteht wurde mir von einem 16 Zellen BMS abgeraten. Dieses ist nur sinnvoll wenn überall zwischen den Zellen der gleiche Widerstand herrscht. Jetzt hab ich gesehen das es auch einen Batteriebalancer für 4 Batterien a 12Volt gibt. Könnte das mein Problem zusammen mit vier 4Balancer a12v zu 48V Serie das Verschaltungsproblem lösen oder ist das auch nur eine suboptimale Lösung?

Danke!

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Dimitri hat darüber berichtet, bei Ihm sind aber bereits in den 12V Batterieen BMS verbaut.

Du brauchst dann noch zusätzlich zu den 4 x 4S 12V-BMS (welche für Serienschaltung zugelassen sein müssen) ein weiteres Modul, welches die "JE"12V Packs gegeneinander balanced.

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Ich hab zwei Blöcke je 8 Zellen mit einem 50 cm 50 mm² verbunden, mein 16s BMS und Balancer seit 3 Monate in Betrieb und die Zellen werde sauber auf 0,003V balanciert.

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Das abraten teile ich nicht.

Muss nicht sein, ist real auch immer etwas unterschiedlich. Man kann den Einfluss des Kabelwiderstandes durch mehrere Massbahmen reduzieren, siehe unten.

Ich habe schon mal zu einem Test zwei BMS in Reihe gehabt. Schiefgegangen.

Selbst wenn du 12 V BMS findest, die für 4fach Reihenscjaltung zugelassen sind - das kannst du weder testen noch dich drauf verlassen.

Estmal gut, dass dir die Problematik bewusst ist.

Ich versuche mal diesen Anlass zu nehmen, das im Detail zu diskutieren, um es später ins Wiki zu übernehmen. Sachliche Beiträge und auch andere Meinungen willkommen.

Um helfen zu können, müsste ich wissen:

  • welchen Maximalstrom planst du ? Bezüglich des oben bereits genannten stärkere Verbindungskabel

  • wie lang werden die Verbindungen?

  • warum machst du das, beweglichkeit der 4 Einheiten? Kannst du di dicht zusammenhängen oder verschachteln, um die kabel kurz zu halten

Umgekehrt gebe ich dir hier schonmal mMöglichkeiten oder meine Meinung zu Diskussion: In Stichworten:

  • Nimm ein BMS, welches mit Zellplatinen arbeitet, z.B. Batrium. Dann hast du das Problem nicht.

  • Ich würde niemals 4 einzelne 12 V BMS machen. Das Spannungsproblem der Mosfets, 4 Datensätze zu verwalten, die notwendige weitere balancierung... siehe oben.

  • Zum Problem der Spannungsmessung:

die Verbindungsleitungen kurz machen,

die Verbindungsleitungen deutlich dicker machen

den balanceranschluss in die Mitte des Verbindungskabels legen

  • dazu dann di UVP Spannungen etwas runtersetzen, die Gesamt UVP korrekt nach Akkueigenschaft einstellen

Letztendlich ist es wurscht, wenn die Spannung während des Stroms etwas falsch ist. Beim laden ist sie zu hoch, UVP Bekommst du deswegen nicht, weil der Lader den Strom gähe OVP bereits reduziert

Beim Entladen ist die angezeigte Spannung zu klein, lass sie, nimm den UVP etwas herunter, damit das BMS nicht vorzeitig abschaltet. Dazu legst du das echte Entladeende auf 3 V, der Verlust an ausgenutzter Kapazität ist marginal. Aber du gewinnst 0,5 V, um die die Anzeige falsch werden darf......

So, Diskussion und Fragen freigegeben.

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Die balancierung ist für das Problem der Kabel bei weitem das kleinste Problem.

Eher musst du befürchten, dass :

beim Laden die ladung zu früh beendet wird, weil Eine Zelle scheinbar eine zu hohe Spannung hat

Beim Entladen zu früh beendet wird, weill eine Zelle bereits zu leer erscheint ( aber nicht ist)

Das Balancieren läuft eh nur über 3,4 V, wenn du es richtig machst ( Auch ein Grund warum man es nur über 3,4 V laufen lässt), denn da ist der Ladestrom bereits in Reduzierung und der Spannungsunterschied ist klein. Letztendlich müssen die Zellen auch garnicht GLEICH sein ( das am meisten falsch verstandene Konzept), sie müssen nur ALLE gemeinsam über 3,45 V liegen, vorzigsweise mit einem Unterschied von 50, schlechtestens 100 mV. Da arbeitet der balancer dan aber auch schon auf das richtige Ziel hin, ach wenn noch etwas Strom läuft und die Spannung nicht ganz genau gemessen wird.

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@carolus

Ich will den 48V Pack in meinem Womo verbauen. Die Aufsplittung in vier 12V Einheiten oder zumindest zwei 24V Einheiten würden mir den Einbau (Platz und Gewicht) und die Entnahme der Zellen (Installation/Wartung/Frostentnahme usw.) sehr erleichtern. Der max. Entnahmestrom wird bei ca. 60A sein. Genauere Angaben kann ich nicht machen weil mein Womo seit einem viertel Jahr überfällig ist (Lieferung). Detailfragen kann ich erst nach der Lieferung stellen. Was ich vergessen habe zu erwähnen - ich möchte keine fertigen Batterien in Reihe schalten, sondern jeweils aus Einzelzellen bestehende Einheiten. Wenn ich jetzt alles richtig Verstanden habe -Vier 12V Batterieblocks mit kurzen Kabeln/großen Querschnitt/BMS Abgriff in der Kabelmitte mit 16 Zellen BMS - sind also machbar? Welche Grenzen sind einzuhalten? - Danke!

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Es gibt hier mehrere Fälle, wo Leute hier solche Verbindungsleitungen hatten. Soviel ich weiß, haben auch mehre die beiden Maßnahmen dickeres Kabel und abgriff in der Mitte gemacht und waren offensichtlich damit zufrieden.

Harte Grenzen anzugeben ist schwer, aber du kannst einfach Mal mit deiner Kabellänge und 60 A Spannungsabfall berechnen. Machst du Mittelangriff, bekommst du die Hälfte davon als Fehler in der Spannungsmessung der beiden Zellen.

Ich würde 50 bis 100 mV als sinnvolle Grenze sehen, damit kann man imho noch arbeiten.

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Was jetzt vielleicht untergegangen ist....der Einsatz eines Batterie Balancers. Bin im Netz auf Batterie Balancer gestoßen welche 4 x 12Volt Batterien in Reihe (48V) ausgleichen können, wobei jede Batterie ihr eigenes BMS hat.... oder den Victron Batterie Balancer für zwei 12V Batterien in Serienschaltung für 24V - drei Stück sollen es ermöglichen auch eine 48V Batterie zusammenzuschalten. Jetzt stellt sich mir die Frage was besser ist. Einsatz eines Batterie Balancers oder dicke Kabel mit Mittenabgriff....Grundsätzlich habe ich eine Abneigung gegen dicke Kabel....das macht einen Batterie-Balancer attraktiv. Aber es sollte am Ende halt auch gut funktionieren. Bin momentan etwas ratlos....