Brainstorming LIFEPO4 Balancing Lösungen

Akku, BMS und Ladegeräte BMS Batterie Management/Monitoring System
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LIFEPO4 Balancing Lösungen im normalen Zyklusbetrieb

für ein System Solarzellen - Laderegler - DIY Akku Wechselrichter - Last

Es geht hier nicht um Balancing für eine Erstinstallation.

1. Diejenigen mit einem funktionierendem Top Balancing Standard System mit sehr guten Zellen: bleibt dabei - nicht weiterlesen und verwirren lassen. ---> Adios !

2. Diejenigen sehr sehr wenigen Spezialisten, die die Vorzüge des Bottom Balancing

(huuuuuch -Shitstormgefahr) kennen und beherrschen :

- keine schädliche Überladung, kleineres Aging, keine Absorptionszeit, keine cutt-off Probleme - - - Dito, Chapeau, ihr habt m.M. die zweitbeste Lösung.

https://nordkyndesign.com/assembling-a-lithium-iron-phosphate-marine-house-bank/

Aber wer noch forscht, vielleicht einen kleinen aktiven Balancer immer benutzt, Grad B Zellen hat, nicht weiß was er wo, wie einstellen soll, oder immer wieder unerklärliche Zellspannungen hat ( autsch - sehr viele Threads hierzu im Forum. ? )

Hmmm. womöglich gibt es da noch eine dritte Lösung......

Sehr ärgerlich:

M.M. hat beim Thema Balancing die BMS Industrie jämmerlich versagt.

Sie kann nur Top Balancing und dies nur mit viel zu kleinen Strömen für unsere dicken Zellen.

Auch JK oder Neey. Daly 30mA - pffff.

Brainstorming für folgende Ziele:

- Wie sorge ich dafür, dass alle Zellen oben garantiert gleichzeitig ankommen (Top B) ?

Wie dieses tun, ohne mir große Gedanken über die Start Spannung des Balancers zu machen?

- Wie sorge ich dafür, dass danach alle auch schön gemeinsam leer werden mit einem quasi aktiven Bottom Balancing ? Wie ziehe ich die schwächste Zelle aus dem Sumpf`?

(der untere funktionierende SOC Bereich (10....70%) ist für Solar DIY viel wichtiger, da alles über 70% SOC die Lebensdauer schlicht halbiert.)

https://iopscience.iop.org/article/10.1149/2.0411609jes

https://www.mdpi.com/1996-1073/14/6/1732/htm

- Wie kann man beides - im Widerspruch zur Literatur (die sagt: Entweder Top oder Bottom aber nie beide gleichzeitig) - trotzdem gleichzeitig realisieren ?

- Bottom Balancing kämpft ja immer gegen das BMS welches ja oben balancieren will. Wie löse ich elegant dieses Problem ?

- Wie erreiche ich mit einer neuen Lösung, dass die nutzbare Gesamtkapazität jetzt sogar größer wird, als jeweils bei Top B oder Bottom Balancing ?

- Wie stabilisiere ich auch schlechtere Bänke mit sehr unterschiedlichen Zellkapazitäten und vergrößere ebenfalls deren gesamte nutzbare Kapazität ?

- Wie kann ich aus einer schwachen 250 AH Zelle in der Bank auch 280 AH entnehmen ?

Die Lösung für alle Aufgaben/Ziele von oben ist so banal, billig und stellt alles vorher gelernte und alle Standard Prozeduren auf den Kopf. Habe auch noch keine Diskussion darüber im LIFEPO4 Bereich gefunden. Klauen wir sie doch einfach aus anderen Bereichen (Li-ionen).

Die dritte Lösung:

Man braucht einfach nur dafür zu sorgen, dass die Verbindungsrohre zwischen den 16 Fässern einen hinreichend großen Durchmesser haben.

Vielleicht ein paar gute Quasi Heltecs, aber an die Busbarmitte angeschlossen - dies sollte genügen.

Einen kleinen Nachteil kenne ich: es wird zwischendurch zu viel (sinnlos) gearbeitet - was soll`s. Bei all den grünen Vorteilen.

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Sorry, aber wenn die 4A von einem NEEY nicht reichen, dann sollte man die Problem am DIY Akku finden und beheben.

Was dicke Zellen angeht, ich habe 16S2P also 560Ah pro Zelle und da reicht der 1A passiv Balancer vom REC. Nur nach dem Winter habe ich für kurze Zeit den NEEY in Betrieb.

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Regulus, wenn du nicht gerade soviele Fässer gleichzeitig aufgemacht hattest, könnte ich was dazu schreiben... Aber so überschreitet das den Hauptspeicher meines Rechner. Und die verbleibende Lebenszeit. {green}:grinning:

Ich werde aber Mal ein paar Kommentare dazu schreiben, wenn ein paar Minuten übrig sind.

Eines sage ich dir gleich, die dicken Rohre halte ich für das falsche Konzept.

Wenn du eine schlechte Zelle drin hast, repariert man die Zelle, aber man baut keine umschaufelkompanie.

Getreu der Regel, hast du im Auto zuwenig Leistung, brauchst du keinen Tuningchip, sondern doppelt so viele Zylinder.

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Habe kurz in dein Dokument geschaut.

Beschreibung des parallel initialisieren, Bis 3,45 V, dann

"Then, while standing by only, reconnect the cells and allow the voltage to rise up to 3.60V and stabilise for a few minutes; this normally takes little time and additional current, provided the cells were fully absorbed at the lower voltage"

Was die ahnungslose YT verschlimmbesserer Community daraus mittlerweile gemacht hat, ist einfach Klasse.

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Lebenszeit - ja, gutes Argument. Aber der Forschungsdrang/Spielerei macht uns doch Spaß - oder ? Allerdings ist stellenweise das Niveau, wirklich erschreckend.

Und nicht nur auf YT, sondern auch in den Foren. Manche schreiben hunderte von Beiträgen und geben sich wirklich große Mühe - da zuckt es auch jedes mal kurz in meinen Fingern.

Zur Sache: Ich finde die obige Idee - die dritte Lösung - aus der "schrägen" LI-IONen Ecke kommend, eigentlich faszinierend.

Wie ist es bei unseren LIFEPO4 Bänken, die völlig in Ordnung sind:

Oben alles schön sauber aber unten im zweiten Knie jedes Mal ein Trauerspiel. Ich denke, da sind wir uns doch einig, dass dieses für alle (!!!!) Bänke gilt.

Wie schön wäre diese Symmetrie von oben gleichzeitig auch unten ? Und die vielen grünen Vorteile vom Anfangsthread.

hihi: doppelt so viele Zylinder : größere Fässer. Ich kann dies nur bejahen: dies ist die bessere Lösung. Es werden mit Sicherheit bald auch noch sehr dicke Zellen dazu von der Industrie entwickelt werden.

Meine noch nicht abgeschlossene Überlegung:

Um welche AH Kapazitäten geht es unten: na um die gleichen wie oben zuzüglich natürlich leider der Kapazität durch die Destabilisierung des sehr starken aktiven Balancer, der ja in meiner Idee jetzt immer angeschaltet sein muß. Die dicken Rohre. Da er im wagerechten Teil kein Delta U findet, kann er nur in den 2 Knies arbeiten.

Oben im Knie entschleunigt der Laderegler - kein Problem für einen guten Balancer.

Unten im Knie fällt die Spannung aber lastabhängig - der Wechselrichter saugt u.U. kräftig - relativ flott an den letzten 15% SOC.

Daher hat unten der Balancer wenig Zeit und muß sehr kräftig sein: vielleicht 4 Heltecs a.Ä. mit je 5 A spannungsabhängig ?

Jetzt wird die schwächste Zelle - die jede Bank hat - von allen anderen wie an Seilen hochgezogen. Schöner Gedanke.

Dokument: Parallel Balancieren (die Bezeichnung Initialisieren ist falsch): Ja, habe darin auch gleich deinen wichtigen Empfehlungs Thread dazu wiedererkannt.

Anderer "Unsinn" wird täglich von den neuen Zellverkäufern (Marketing) vorgemacht und in den Foren - gebetsmühlenartig mit viel Mühe - wiederholt. M.M. schade um die schönen neuen Zellen. (siehe oben die 2 Berichte über SOC und Aging)

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Ich kann den Sinn darin nicht erkennen.

Warum willst du deinen Akku so tief entladen, dass die Zellen unten auseinander laufen.

Selbst bei mittelprächtigen B-Grade sollte die Differenz der Zellen kein 10Ah betragen.

Generell sollte man seine Zellen auch nicht tiefer als SOC10% entladen, damit die Hersteller Zyklen erreicht werden. Bei 280er Zellen also ein Rest von 28Ah.

Also komme ich doch nie in den Bereich wo meine Zellen unten auseinander gehen.

Wenn du deinen Akku wirklich bis auf die Letzte Ah ausquetschen musst, dann hast du deinen Speicher einfach zu klein gebaut.

Der Verlust von 25-30% Akku Lebenszeit wäre mir einfach zu teuer, nur um 10Ah mehr aus dem Akku zu quetschen.

Dazu kommen die Kosten der 4 Balancer und die Verluste beim jeweiligen Balancen.

Deine Idee ist einfach nur schwachsinnig.

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Ach ja, ich hatte letzten Dezember mal mein BHKW deaktiviert um zu sehen wie sich mein Speicher verhält, wenn ich ihn leer fahre SOC 5%.

In der Regel habe ich die Begrenzung bei 25%, damit ich bei Stromausfall noch durch die Nacht komme.

SOC5.jpg
SOC5.jpg1638×790 75.5 KB

Also ich sehe bei 0,04V Zelldifferenz kein Bedarf da was zu balancen.

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Dir ist klar, dass ich da zu 100 % bei dir bin. Bei allen Überzeugungen und Wissen, was ich hier helfend einzusetzen versuche, bin ich gleichzeitig immer auf der Suche nach Neuem und auch bereit, meine eigene Übezeugung zu hinterfragen, entweder weil man mit valide Argumente entgegenhält, oder weil ich selbst etwas finde.

Zum Thema Balancing habe ich jüngst was gefunden, was sehr bald unter "Ideen" auftauchen wird.

Ich habe mir überlegt, nicht den einzelnen Facts von dir entgegenzutreten, sondern dem Gesamtkonzept.

Das ist mir natürlich bekannt, ich denke aus batteryuniverse, welches ein meiner ersten Quellen war, die ich komplett inhaliert habe, als ich vor vielen Jahren LiFePos kennenlernte.

Ich versuche mal, Statements zu machen, die ich erstmal nicht weiter diskutiere, damit es übersichtlich bleibt. Ihr seid alle zum Kommentieren eingeladen.

  1. Offene Rohre, die Umladerei, macht z.B. dann Sinn, wenn es darauf ankommt, beim Entladen unter allen umständen auch das aller-allerletzte Restchen Energie herauszubekommen.

1.1) Aber sie macht schon ein bischen durcheinander, wenn das Umladen nicht nachkommt, präsentiert sich der Akku in der üblichen Art als nicht Top initialisierter Akku mit den bekannten Problemen.

  1. Die Umladerei macht Verluste, nicht nur beim Entladen, sondern auch beim Laden - was dann interessant ist, wenn auch die zu ladende Energie knapp ist (Winter).

2.1) Die Umladerei ist ein ziemlich teurer technischer Aufwand

  1. es gibt ein alternatives Konzept zum Top 1: Parallelschalten von kleinen Zellen zu den "schlechten" Zellen, um alle mehr oder weniger auf die gleiche Kapazität zu bringen.

3.1) dabei ist das besonders effektiv, wenn man ein oder zwei heftig abweichende Zellen hat - mit passenden Zellen bekommt man sowohl die Kapazität angepasst, als auch den Stress aus der Zelle herausgenommen, wenn man etwas überkompensiert. Was garnicht schlimm ist, denn:

wenn eine Zelle mit zuwenig Kapa den ganzen Akku ausbremst, ist das ärgerlich, wenn nach Entnahme von der gesamten Nennkapazität ein Rest in den (wenigen) "schlechten" (!) Zellen verbleibt, ist das ziemlich wurst.

3.2) Was im Effekt einen scheinbat fast perfekten Akku präsentiert, den man mit vorhanderner Technik und Methoden Top balancieren kann, dessen (Nenn) Kapazität der (guten) Zellen für den ganzen Akku entnommen werden kann, weil kleine Heinzelmännchen den schlechten Zellen bei der Arbeit helfen und deren Stress mindern.

3.3) und das dürfte auch preiswerter sein als 1).

3.4) weil die letzte Alternative der Austausch und Totalverlust der schlechten Zell ist ... und das ist eigentlich schade.

Das ist so ungefähr meine Meinung zu dem Thema. Natürlich ist 1) technisch machbar. Aber ich halte 3) für billiger, technisch für einfacher, und vor allem mit heute lieferbaren Komponenten machbar (nichts muss erst entwickelt werden).

Wenn ihr mitdiskutieren wollt, bitte bezieht euch auf die Nummern, und füht für eigene Topics die Nummerierung fort, das erhöht die Übersichtlichkeit und spart Zeit.

Zum Thema des Bottom Balancing mache ich eine eigene Post.

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Danke.

Ich gehe im Prinzip d`accord mit dir. Ich weiß jetzt aber nicht, ob dies schon mal jemand ausprobierte. Keiner ????

Ich denke, ich werde mir dies einfach mal kurz aufbauen und anschauen.

Ein weiteres wichtiges Gegenargument wäre noch, dass man LIFEPO4 nur immer richtig aufladen und dann erst wieder richtig entladen soll. Nichts zwischendurch. Alles andere (Unnötiges balancieren/Solarzyklusbetrieb ) ist schon schädlich. Ich denke hier nicht mal an den quasi Memoryeffekt in der SOC Ablesung.

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@Stromsparer99: Schade das du den roten Satz ganz oben im Threadbeginn nicht verstehst. Enthält er doch 2 wichtige Begriffe.

Zitat Stromsparer99:

Deine Idee ist einfach nur schwachsinnig.

Auch mit dir gehe ich d`accord. Gegen das Niveau von einzelnen Schreibern hier ist man einfach machtlos.

Es scheint vereinzelt umgekehrt proportional mit der DISKUSSIONKULTUR hier zu sein.

Gegen die wäre "man" allerdings nicht machtlos.

Meine Höflichkeit verbietet mir darauf zu reagieren. Ich empfinde finde sie allerdings als völlig deplatziert und unangenehm.

Ich hatte bisher nicht den Eindruck, dass dieser Ton hier im Forum sonst üblich ist.

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Stromsparer, nimm doch mal das Wort schwachsinnig raus, deine Meinung ist akzeptiert.

Regeulus, nimm deine Antwort diesbezüglich auch raus.

lasst uns das doch mal SACHLICH ausleuchten. Dann ist es ein für allemal gesichertes Wissen.

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Die Idee beim Entladen am unteren Ende zu balancen um die Kapazitätsunterschied auszugleichen um weiter entladen zu können mag ja für einige verlockend klingen.

Aber dies finde ich nicht sinnvoll:

  1. dürfte der Gewinn eher gering sein, weil die Unterschiede der Zellen ja nicht alzu groß sind (wenige Ah)

  2. kommt man somit in den Bereich der die Lebenserwartung (Zyklenzahl) verkürzt, was eigentlich viel Geld kaputt macht.

  3. muss die verschobene Energie beim Topbalancen wieder zurück verschoben werden, was zu neuen Problemen führt.

  4. kosten die 4 5A Balancer ja auch Geld.

  5. wird man mit 4 5A Balancer nicht viel ausrichten können, weil man damit trotzdem eher weniger als 5A Entladestrom realisieren könnte.

Also wo sollte jetzt hier ein Vorteil sein.

Wenn ich wirklich eine Zelle hätte die deutlich schwächer ist wie die anderen, dann würde ich die Zelle austauschen, ist bestimmt viel billiger als 4 5A Balancer die eigentlich sowieso viel zu schwach sind.

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Meinst du parallel schalten von kleinen Zellen?

Den Test mache ich gerade. In einem 8s 100 Ah Akku habe ich eine so schlechte Zelle, das ich der eine zweite genauso schlechte 100Ah parallel geschaltet habe .

Balanciert einwandfrei, nur das Spannungsdiagramm beim Entladen sieht lustig aus.

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Also ich würde den finanziellen Aufwand auch darauf verwenden entweder die schlechten Zellen zu tauschen oder kleinere parallel dazu zu hängen, um nicht durch ein/zwei Zellen den ganzen Pack nach unten zu ziehen. Generell glaube ich auch nicht, dass es sinnvoll ist die vorhandene Kapa bis aufs letzte auszureizen

Mein Fazit: nette Idee, bei genauerer Betrachtung nur Aufwand ohne wirkliche Verbesserung

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Es gibt gerade bei nkon 22 Ah Zellen, high rate, die optimale Zelle um eine Kapazitatsschwache Zelle in den Bereich der sehr guten zu heben. 20 Euro.

2 Stück arbeiten jetzt in meinem Akku.

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Gibt noch eine 4te "Problemlösung" die eigentlich der Ursprung von dem Forum ist.

Warum habt, ich schreibe jetzt bewust, IHR den dieses Problem?

Genau weil ihr zumeist nur eine oder gelegentlich mal zwei Zellen Parallel habt weil die Dinger so Fett sind.

Hat man 100/200/300..... Zellen Parallel so ist das Problem Inexistent, das gleicht sich im Pack aus.

Anm: Ich spreche jetzt nicht darüber dass man irgent welche gebraucht Zellen mit 1000-3000mAh zusammenfrickeln soll

Also größeren Akku Bauen und das Problem löst sich von alleine

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Regulus:
Ich beschäftige mich privat (bin Elektronik-Entwickler) nun eine ganze Weile mit dem Balancing von
LiFePo4-Zellen und kann dir da nur vollumfänglich zustimmen !!!
Im Grunde muss ein Balancing immer dann erfolgen, wenn die Zellen auseinander laufen.
Da spielt es keine Rolle, ob es Top oder Bottom stattfindet, denn nur bei beachtung beider Grenzen
bekommt man den Arbeitsbereich in ein für alle Zellen unschädliches Fenster geschoben.
Derzeit habe ich ein "15S-280 AH-System" parallel zu einer Pylontech US3000C, die von einem
Victron-System bis auf 52,3V geladen wird.

Am 280K-Block ist ein "15S DalyBMS" (1 Ampere Balancing) und ein aktiver kapazitiven Balancer mit
5 Ampere Leistungsvermögen.
Die beiden schaffen es nicht Ansatzweise bei "unausgeglichenheit" die Ladung der Zelle mit der
höheren Spannung in die leereren Zellen umzuleiten.
Von den Victron-MPP-Reglern kommen bis zu 60 Ampere auf dieses kombinierte Batterie-System.
Abgesehen davon ist dieses Daly-Zeugs Kernschrott (zu viel zu schreiben...)
Ich suche schon lange ein fähiges BMS, dass für solche Fälle mit entsprechenden Leistungen
aufwartet, denn alle Zellen altern unterschiedlich... und diejenigen, deren Zellen mit
lächerlichen 1-Ampere Balancern im Neuzustand Anfangs bestens klar kommen, werden bald
ihr blaues Wunder erleben...
Ich habe in dem Haus meiner Frau in Polen ein Victron-3 Phasen System (ESS) mit
3 x Multiplus-II/5000 und dazu 8 x Pylontech US3000C.
Das Victron-System wird bezüglich Laden / Entladen / Batterieladungsermittlung über das
Pylontech-BMS gesteuert.
Das läuft nun seit gut 2 Jahren und die Zusammenarbeit zwischen Victron-System und
Pylontech-BMS ist absolut perfekt !!!