Beim Laden plötzlich Zelldrift - warum?

Es gewinnt Zeit, lange bevor es zu spät ist. Damit nicht schon wieder das vollste oder kleinste Fass zuerst überläuft. Das ist jetzt ein System das den Ladestrom der Spitzenreiter reduziert. Es gibt’s auch andere ( DIY(?) ) die das machen oder einzelne Zellen entladen.

Dem Hin- und Herschaufeln traue ich nur bedingt.

Na ja, da geht es nicht drum die letzte Wattstunde raus zu holen aus dem Akku, erst wenn die Kurve abbiegt in die steile Phase, was bei 3,4V langsam los geht, bis 3,55V dauert es schon noch etwas, zeigt sich der Füllgrad der Zellen, sind die Zellen bei 3,39V, heißt das noch nicht alle haben den SOC von 96%(Beispiel) da kann eine auch gut noch bei SOC 94% sein. Bei >3,5V (5ter Tellen vom Büfett) kannst davon ausgehen, die Zellen können nix mehr aufnehmen. Im flachen Bereich der Kurve kann alles sein...

Aber der Abstand ist schon ordentlich groß. Werden immer mehr Beiträge zu dem selben Thema.

Nein. Es zerstört dein top balancing, wenn du eines hattest. Und deswegen !! Rennen dir dann Zellen weg.

So verschlimmerst du deine Probleme, oder du machst sie sogar.

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Danke,
ich werde das im Auge behalten.
Die vier die ich selbst in Betrieb habe, haben sich schon sehr lange nicht mehr gemeldet.
Auch die neuen Besitzer der ersten beiden haben sich seit zwei Jahren nicht mehr gemeldet

Ich dachte @Grünstromer hat ein Problem?
Bzgl. seines Balancers hatte ich den Eindruck „der kann ja nun nichts mehr machen“.
Meine Nutzung ist auf seinen Balancer sicher nicht 1:1 übertragbar.
Weiß man überhaupt so ganz genau was und wie seiner macht?
Bleibt aber die Anregung den Ladestrom sukzessiv mit steigender Zellspannung zu reduzieren.
Ohne großen Aufwand … sechsfach gestaffelte CCV, sechs diskrete Laderegler?
Ich muss das auch.
Ich kann nicht mit 2,5kW in Batterien blasen deren höchste Zelle bereits bei 3,4-5Volt liegt.
Am besten kann man das natürlich von der höchsten Zellspannung [1..32] ableiten.

SolarHeini

Genau DAS ist die richtige Funktion. Die Ladegeräte bestimmen die Maximalspannung.

Kurz davor reduzieren sie den Strom - der Übergang von CC zur CV kennline.

Aber die richtige Spannung ist abhängig davon, ob du gutes Top balancing hast.

z.B. 16 mal 3,5 V gleich 56 V. Gute balanicing.

Aber 15 Mal 3,4 plus 1mal 3,6 sind nur 54,6 V. schlechtes balancing.

Da müsste der Strom reduziert sein, wenn dir eine Zelle wegrennt. Steht der laderegler aber dabei auf 56 , bläst er dir noch den vollen strom rein, wen das BMS die reissleine zieht.

Das ist das Gesamtproblem, um das man kreist.

Richtig. Derzeit gibt es meines Wissens nicht viele Lösungen die das können. Der SerialBattery Treiber in Verbindung mit diversen BMS kann es nach einem der letzten Updates. Und das hier viel beworbene REC-BMS soll es auch können. Habe ich jedoch nie selbst verifiziert. Beim SerialBattery kann man definieren, wie sehr der Ladestrom in Abhängigkeit zur höchsten Zellspannung reduziert werden soll. Ebenso kann man definieren wie stark der Entladestrom je nach tiefster Zellspannung reduziert werden soll.

Mir fällt gerade ein, dass auch der von einem User hier entwickelte BSC (BatterySafetyController, gabs auch ne Sammelbestellung zu) eine entsprechende und auch konfigurierbare Funktion bereitstellt.

Wundert mich eh, dass insbesondere diese Funktion der genannten Projekte so ein Schattendasein fristen, da es m.E. DAS Feature ist, was jeder haben wollen sollte... :wink: Denn mittlerweile sollte klar sein, dass man auf die Gesamtspannung und den SOC nicht allzuviel geben kann.

Moin,

geht jetzt immer im Kreis....
Ich mache das schon immer so mit ein wenig JavaScript (NodeRed)...

Gut, die Ersten sind immer die Ersten und die Letzten immer die Letzten.
Sieht man beim Laden. 3,4V ist da eine unnötige Beschränkung.
Wenn man was dran ändern möchte fängt man besser früh an.
Man sieht auch wieviel da noch reinpasst bei 27,4Volt.
SolarHeini

Warum verstehst du das nicht? Unter 3,4 V ist die Spannung doch ohne jede Aussage zur Kapazität , zumindest bezogen auf voll.

Es geht bei der balancieren nicht darum, mehr hinein zubekommen.

Es geht darum , dass die Zellen GLEICHzeitig Vollwerden, und deswegen GLEICH zeitig Hochrennen.

Und DANN shast du eine viel hören unterschid im Anstieg der Ladespannung, und Dann hast du einen viel größeren Zeitbereich in dem der Balancer arbeitet.

Das ganze ist eine Todesspirale, entweder zum guten, oder zum schlechten.

Die Spannung alleine sagt nie etwas über die Kapazität aus.
Die Kapazität muss ich gar nicht wissen.
Ich „balance“ damit möglichst viele Zellen möglichst lange Ladestrom aufnehmen können.
Systembedingt beendet die erste Zelle die einen definierten, kritischen Spannungswert überschreitet den Ladevorgang aller Zellen.
Man bremst also den Spitzenreiter sobald er zu erkennen ist, um Zeit für alle anderen Zellen zu gewinnen.

Ladungen um schaufeln ist da wieder etwas anderes.
Sieben identische Fässer, gleiches Volumen und Füllstand:
Wohin schütte ich den Überfluss aus dem achten und volleren Fass?
Das sind Teufelskreise ….

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Damit hast du Recht. Mein Fehler, ich habe den falschen Begriff benutzt. Sorry.

Es hätte heissen müssen:

Unter 3,4 V ist die Spannung doch ohne jede Aussage zum Ladezustand bzw. SOC. Jedenfalls nicht zum exakten Zustand "voll".

Das ist im Ergebnis richtig, aber die Ursache dafür ist, dass alle Zellen gleichzeitig voll werden. Und DAS besorgst du mit einer guten Balanciereung.

Das hängt davon ab, wie gross der Unterschied des SOC für die verschiedenen Zellen ist. Sind sie gleich voll, dann "rennen sie alle gleichzeit hoch", und damit beenden ALLE GLEICHZEITIG den Ladevorgang, OHNE "einen kritischen Spannungswert zu überschreiten".

Im Ergebnis richtig, in der Betrachtungsweise falsch. Du ziehst Energie aus der Zelle raus, die zuviel hat. Das ist der KERN des Vorgangs. Und das ist deswegen richtig, weil es auch noch eine weiterlaufen kann, wenn garkein Ladestrom fliesst.... jedenfalls solange, bis die Zelle an die Startspannung des Balancers angeglichen ist, und das immerhin etwa 0,5% des SOC betragen habe.

Das sind keine Teufelskreise, das ist wieder eine komplett falsche Betrachtung.

Es kommt doch garnicht darauf an, dass die sieben Fässer "genau" gleich bleiben. Das geht einfach reihum, so wie du den Rest aus der Flasche verteilst, hier ein bischen, da ein bischen. Der Rest reicht, verteilt in 7 Portioenen, eh nich aus um die sieben nenneswert ins Ungleichgewicht zu bringen.

Damit zielst du wohl auf den Balancer des JK, und genau der ist einer der Besten, die du in BMS für das Geld finden kannst.

Ehrlich gesagt, ich sehe bisher nicht, dass du von deiner Küchentechnik-Betrachtung abrücken willst. Und sollte sich daran nichts ändern, werde ich dich diesbezüglich gerne in Zukunft in Ruhe lassen.

Ein Balancer kann ja überhaupt nur dann arbeiten, wenn eine Delta U vorhanden ist.

Also in erster Linie im größeren Bereich des oberen (Top-) von den zwei Knies.

Sagen wir mal ganz grob von 3,375....3,650 V.

Durch genaue Messungen habe ich bei einer 280AH Bank nun festgestellt, das nur ein „zu frühes Balancieren“ so regelmäßig zu einem Ungleichgewicht von 4,5 AH (ca 2%) von 1...2 Zellen geführt hat, welches danach dann sehr mühsam wieder ausgeglichen werden musste.

Dieser Vorgang war absolut reproduzierbar.

D.H. der Balancer hat hier eine vormals TOP balancierte Bank im nächsten Zyklus wieder total destabilisiert. Einfach weil er zu früh begann.

Durch Erhöhung der Startspannung des Balancers war das Problem weg - ebenfalls reproduzierbar.

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Da ist das Problem in Deiner Betrachtungsweise. Es sind nicht 8 identische Fässer. Die sind alle ganz leicht unterschiedlich groß. Und Du möchtest alle ganz voll haben ohne das eines überläuft, obwohl immer die gleiche Menge Wasser auf alle 8 Fässer identisch verteilt wird. Deine Analogie ist hier m.E. falsch. Und deshalb kommst Du vielleicht nicht richtig hinter den Gedankengang...

genau, super beschrieben, wenn man sich mal die Ladekurven seiner Zellen über einander legt, sieht man, im Mittleren Bereich gibt es kleine Anstiege, wenn man nun zu früh anfängt mit dem Balancen, so wie solarheini, dann verschiebt man Energie in Zellen, die zwar etwa gleichen SOC haben, aber eine minimal geringere Spannung, damit steigt deren SOC, aber nicht die Spannung proportional zum SOC, Zellen laufen auseinander, trotz gleicher Spannungen. Oben rennen die dann natürlich weg.

Tip, gute Zellen laufen wirklich wesentlich besser und gleichmäßiger als die B- Zellen mit Fake QR Code und Co. Kann man sicher gut einfangen, aber dann nicht zu tief entladen.

ApplicationNote_BatteryBalancing_en.xml - (schurter.com) Seite 2

Battery Management System Tutorial (renesas.com) Seite 4
“There are two means of improving the ON time of a battery pack per charge.
The first one is slowing the charge to the weakest cell receives during the charge cycle.”

Mir fallen auf die Schnelle nur o.g. englischen Beispiele ein.

„Passive Balancer“ werden während des Ladens eingesetzt.
„Aktive balancer“ werden während des Entladens eingesetzt.
„Aktive balancer“ gleichen nur benachbarte Zellen an. Min. 2, max. 3 Zellen.
„Bi-directional active balancer“ sind die seltenere „kann“ Bauform für Laden und Entladen.
Wenige, besonders aufwendige und teure „active balancer“ können zwischen beliebigen Zellen agieren.
Wer weiß was er da genau vor sich hat, was die sich haben einfallen lassen?

Solange wir nicht genau wissen von welcher Bauart wir und das Gegenüber spricht können wir leider nur durcheinander reden.
Pauschal verallgemeinern.
Nicht zusammen singen :frowning:

P.S. "Grünerstrom" hatte ein Problem geschildert. Ich habe keins.

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Das hast du gut gemacht. Wissen 3.er ordung, so wie ich es oben beschrieben habe. Du weist es und kannst es beweisen..... gut gemacht.

Jetzt weiss ich wenigstens, woher dein Wissen kommt, und wie ich dir den Unterschied zwischen deiner und meiner Ansicht erklären kann.

The first one is slowing the charge to the weakest cell receives during the charge cycle.”
Da ist das genaue Gegenteil von dem, was ich vorher oben im Thread geschrieben habe, im gegensatz zu deiner Ansicht.

Ich stehe weiterhin zu meiner, und ich will versuchen, das zu erklären.... jetzt weiss ich nämlich, worin das Problem besteht.

Beide Documente beziehen sich vor allem auf LiIon. Das erste bezieht sich auf die automotive Anwendung.

Im Auto wird der Akku leergefahren, und dann in aller Regel ganz aufgeladen. Zeit zum balancieren. Und zwar viel mehr Zeit zu Balancieren als bei LiFePOo, den bei Liion ist die gesamte Lade/Entladekurve "schräg", während sie bei LiFePO im Berich zwischen 50 und (min) 95% SOC ganz flach ist. Bei LiIon kann man ab 90 % SOC (spätestens) sehen, ob Balancierbedarf besteht ( ich komme gleich dazu), Bei LiFePO erst ab ca 98%.

Was dort im ersten Paper (und im zweiten wohl auch, ich habe sie nur überflogen) steht, beschreibt also den normalen Ladevorgang bei LiFePo beim regelmässigen Zyklus mit Volladen. Und da bei LiIon genug Spielraum fürs Balancieren ist, benutzt er dir Wortwahl:

"The first one is slowing the charge to the weakest cell receives during the charge cycle.”

Da steht nicht:

The first one is slowing the charge to the weakest cell receives ONLY during the charge cycle.”

Finger an die Nase: WANN kann man Balancieren?

Antwort: Wenn ich den SOC (Ladezustand)der Akkuzellen kenne.

Und wenn ich einen Unterschied der SOC kenne, kann ich balancieren.

(Aber wozu brauche ich dazu Ladestrom ?)

Denken wir weiter. Woran kann ich den SOC Erkennen ? Die normalerweise einzige Antwort ist:

An der Zellenspannung.

Und zwar im oberen SOC Bereich, denn im unteren SOC Bereich kann Spannungsunterschied AUCH Kapazitätsunterschied sein.

Also ist die komplette Antwort:

Ich kann Balancieren, wenn ich am SOC im oberen Spannungsbereich unterschiedlichen SOC erkennen kann.

Und was hat das jetzt mit dem Ladestrom zu tun ? Nichts.

Zumindest bei einem LiIon akku kann man während der ersten etwa 10 % der Entladung immer noch sehen, ob die schön gleichen SOC haben.

Beim LFePo geht das nicht, weil die Spannung beim Entladen ruckzuck unter 3,4 V fällt, nd darunter versteckt sich ein unterschiedlicher SOC in der flachen Kennlinie.

Also, man kann beim Entladen Balancieren, aber beim LiFePo gibt es kaum Gelegenheit dafür.

Solarheini, du hast das Pech gehabt, den Satz

"The first one is slowing the charge to the weakest cell receives during the charge cycle.”

falsch zu interpretieren. Das ist weder ungewöhnlich noch sträflich, man kann eh keine Aussagen 100 % widerspruchsfrei machen.

Aber das kann dir insofern zur Warnung dienen: Auch geschriebenes Wissen muss man im Gesamtzusammenhang richtig verstehen, wenn man Schlussfolgerungen daraus zieht.

Ich hoffe, das ich das jetzt für dich mal verständlich darlegen konnte.

Das stimmt nur bedingt. Beispiele dafür sind die Heltec und die preiswerteren kleinen induktiven, Nutlos bei grosser Zellenzahl.

Das dürften die Balancer wie im JK sein, eine Zelle wird entladen und die energie in irgendeine andere geladen. Das hat aber nichts mit Ladestrom oder entladestrom zu tun, wohl gleicher Denkfehler wie vorher.

Das JK kann das, ich würde raten oder glauben dass ein NEEY das auch können sollte.

Alle kenne ich auch nicht. Aber einiges ist schon allgemein bekannt, und einiges kenne ich auch.

Deswegen muss man sich auf einen Typ oder Herstelle beziehen.... was ich versuche.

Ich hoffe, dass dir das jetzt ein bischen weiterhilft, und anderen auch.

Guten Morgen,

wenn wir nicht in die esoterischen Gefilde der HV Packs unserer eAutos vordringen wollen, dann haben wir im DIY Bereich die Situation:

  1. Der „Balancer“ hat keine Kenntnis vom StateOfCharge einer Batterie oder gar einzelner Zellen.
  2. Abgesetzte „Balancer“ haben keine Ahnung vom aktuellen Geschehen in der Batterie.
  3. Die Größe und Richtung des Stroms in der Batterie kann indirekt über die anfallende Spannung die aktuelle Aktion und den momentanen Zustand herleiten lassen. Ohne Lade- oder Endladestrom ist das ein Blindflug und sinnfrei.
  4. Die Entwickler und Hersteller von „Balancern“ haben alle im Sinn möglichst viele Zellen möglichst lange Energie aufnehmen zu lassen. Bis zum Erreichen der Ladeenspannung und dort verharrend weiter bis zur Sättigung. Erst bei Versagen der Strategie oder bei ungünstigen Vorgabeparametern ist das BMS an der Reihe. Ich erinnere auch ein supplementäres System:
Ein galvanisch trennender Spannungswandler erzeugt aus der Batteriespannung die Zellspannung und kann diesen an einzelne Zellen anschließen. Das kann dann wieder passiv beim Laden oder aktiv beim Entladen geschehen. Meinetwegen auch bi-direktional … ?

Wie auch immer es gibt keine zwei, drei Zahlen Empfehlung ohne intime Kenntnis des Einzelfalls.
'Oft sind wir schon überfordert zu erkennen was es macht, warum es das macht und was wir dazu beigetragen haben.
Grüße
SolarHeini

Falsch. Der Balancer hat/kennt die Spannung, und die ist in bestimmten Spannungsbereichen mit guter Korrelation zum SOC.

Falsch. Abgesetzte Balancer sehen genau wie das BMS und dessen Balancer die Zellenspannung.

Falsch.
Das BMS kennt den Strom, benutzt ihn bei der Steuerung der Balancer aber nicht.

Falsch.
Der Sinn des Balancers ist es, gleichen SOC herszustellen, damit die Zellen gleichzeitig voll werden.

Und was willst du damit sagen ?

Wozu galvanische Trennnung? Ein Aktives BMS braucht keine galvanische Trennung.

Das bidirektionale Thema hast du wohl immer noch nicht verstanden.

Mit Intimitäten hat ein BMS garnichts zu tun. Es genügt, Typ und Funktion eines BMS und eines balancers zu kennen, am besten mit eigener praktischer Erfahrung, gestützt durch ausreichenden theoretischen Hintergrund.

Und für die Festlegung der Balancerparameter muss man nichtmal den Balancer kennen, sondern die Batteriechemie.

Ehrlich gesagt, beim Anblick dieser Post hatte ich einen akut temporären Anfall von epileptischem Augenkrebs.

Such dir am besten für deine unverstandene Küchentechnik einen anderen Ratgeber, ich bin raus.

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jetzt kann @gruenstromer ja mal berichten wie er jetzt weiter gemacht hat und ob sein problem gelöst ist.

Das kann ich gerne machen.

Zunächst einmal denke ich, dass das Verhalten letzlich ziemlich normal ist. Die Zellen werden langsam voll und da der Ladestrom "gegen voll" immer noch (zu) hoch war, ist irgendwann die erste eben "richtig voll" und rennt los. Da die Adsoptions-Spannung erreicht war, konnte die Gesamtspannung nicht mehr steiigen und so ging eine Zelle hoch und die anderen eben runter. Die MPPTs arbeiten schon korrekt nur geht der Ladestrom während der (Victron-)Adsoptionszeit nicht schnell genug zurück, als dass das JK BMS das mit 2A Ausgleichsstrom verhindern könnte. Und 3,45V sind halt auch ziemlich nah an der "Spurtgrenze".

Was ich jetzt gemacht habe? Erster Schritt war, erstmal zwei von viel MPPT-Laderegler auf 27,2V als Adsoptionsspannung zu setzen, die übrigen 4 auf 27,4V. Das Balancing startet/stoppt bei 3,4V. Das hat die Sache am nächsten Tag etwas entspannt und voll werden die Zellen trotzdem, denn der SOC nähert sich auch so der 100%. Danach ist das Problem dann mangels langer Sonne so noch nicht wieder vorgekommen. Mit diesen Stellschrauben kann man das schon recht gut in den Griff bekommen.

Für den Fall das es letzlich doch eine Zelle schafft davonzurennen schaltet das BMS jetzt erstmal bei 3,45V ab. Nicht schön aber effektiv. Mir ist hier das längere Leben der Zellen wichtiger als die letzten Wh rauszuquetschen/einzuspeichern.

Alle Zellen kommen jetzt beim Laden relativ gleichmäßig Richtung zur 3,4V, wenn man den Ladestrom nicht übertreibt. Eine Zelle verhält sich immer noch etwas merkwürdig, beim Laden hängt sie zunächst etwas hinterher (~0,01/0,015V). Erreichen die ersten Zellen die 3,4V wird sie dann aber per Balancer rangezogen. Ist die PV weg, dann geht das gesamte fast sofort unter die 3,4V und alle Zellen entladen sich fast gleichmäßig und der Balancer ist wieder raus. Trotzdem wiederholt sich das Spiel am nächsten Tag wieder. Ich vermute mal, dass die Kapazität der Zelle recht deutlich den anderen hinterher hängt. Vielleicht muss ich die doch noch mal austauschen.

Aber so ganz verstehen kann ich das nicht, eigentlich macht doch genau deshalb das Top-Balancing, oder verstehe ich das was falsch. Dann sollte sie dies im unteren Bereich zeigen, daber doch nicht jeden Tag wieder oben.

Ansonsten läuft die Geschichte schon ziemlich gut. Über Nacht wurden die letzten Nächte ca. 140 Ah entnommen, die einzelnen Zellen sind dann bei ~3,27V und der SOC bei ~ 40% (gestartet bei ~90%) und immer noch ziemlich dicht zusammen. Unter 30% bin ich die letzten Tage nicht gekommen, dann setzte vorher die Ladung durch die PV-Module wieder ein. Die Bearbeitung der Pole/Verbinder mit dem schwarzen Polfett hat eine massive Verbesserung der Stabilität gebracht, selbst unter starker Last.

Als nächstes werde ich mir die MPPTs via VE.Direct-Adapter abfrag- und steuerbar machen. Dann kann ich sicher mit Home Assistant die ganze Sache noch granularer steuern und auch noch zusätzliche Absicherungen einbauen.

Sehr schön “Grünstromer”,
so ähnlich halte ich es auch. Ich habe vier Batterien mit je acht Zellen.
Ich versuche 3,45 Volt anzusteuern und reduziere durch gestaffelte Ladeschlussspannungen von drei MPPTs.
Gegen Ende schaltet sich auch eine Last zu: Alle bremsen!.
Wenn alles nicht hilft trennt eines der BMSs auch vorübergehend den Ladestrom einer Batterie bei >3,55Volt.
Balancieren zwischen vier Batterien ?

Battery Data – the Off-Grid-Garage

Mit den Parametern spiele ich immer wieder, der Unterschied Sommer-Winter ist einfach so krass.
Es ist auch historisch noch ein Gemisch aus Batterie- und Zellspannung.
Inzwischen aber dominiert von der maximalen Spannung einer der 32 Zellen.

Ach ja, meine vier DALY Balancer laufen immer während des Ladens, weil sie sonst nix helfen können und nie zum Zuge kämen.
Sie nützen auch nichts kurzfristig, umso besser scheint es auf lange Sicht zu funktionieren.
Ja,ja,ja ich weiß „FALSCH“ :frowning:
Duck und weg
SolarHeini