Hallo zusammen -
vielen Dank für diesen Diskussionsfaden und die Erkenntnisse, die Ihr zusammengetragen habt!
Als Besitzer eines - bislang problemlos laufenden - 1 1/2 Jahre alten BMZ Hyperion Long Life (12,6kwh) bin ich natürlich sehr daran interessiert, dass er wirklich möglichst lange lebt.
Ihr dürft mich jetzt dafür prügeln 
, aber ich habe Claude Opus das nachrechnen lassen,
und würde gerne die Ergebnisse mit Euch teilen. Der Python Code für das verwendete Modell liegt vor, so dass die Rechnung im Zweifel verifiziert werden kann.
Es gibt verschiedene Annahmen bezüglich der Verbinder - ich würde hoffen, dass Kupferverbinder verwendet wurden.
Im Erstpost kann ich leider kein Word Dokument als Anhang hinzufügen und auch keine Quellen angeben, aber ich hoffe, dass die Analyse trotzdem lesbar ist.
Eine Zusatzbetrachtung für Long Life gäbe es auch noch, wenn Interesse besteht. Bei meiner Installation ist die maximale Lade-/Entladeleistung durch den Wechselrichter auf ca. 4,3 kW beschränkt, was die Problematik schon deutlich reduziert.
Viele Grüße,
Georg
BMZ Hyperion – Netzwerkmodell der Balancing-Probleme
16. Okt. 2026 · @Georg
Einleitung
Beim Batteriespeicher Hyperion (Helios-Module) von BMZ treten öfter Probleme auf, die auf fehldimensionierte Balancer im BMS der einzelnen Module zurückgeführt werden. Jedes Modul besteht aus 14s22p NCA-18650-Zellen.
Im Akkudoktor-Forum wird die Theorie diskutiert, dass hohe Lade- und Entladeströme zusammen mit einer ungünstigen Auslegung der Anschlüsse die Ursache sind. Am häufigsten betroffen sind die 22p-Blöcke 1, 7, 8 und 14: Eingangsseite, Verbinder der beiden Ebenen und Ausgangsseite. Bei höheren Strömen soll in Zuleitern, Ableitern und Brückenverbinder ein Spannungsgefälle entstehen, das die Balance beeinflusst.
Dieses Dokument rechnet die Theorie mit einem Widerstandsmodell der Zellen und Verbinder nach und klärt, ob die Balanceprobleme von Anfang an bestehen oder erst durch verstärkte Alterung stärker belasteter Zellen entstehen.
Modell und Annahmen
Das Modul ist als vollständiges Widerstandsnetzwerk aus 308 Zellen nachgebildet: 14 Gruppen zu je 22 Zellen in zwei Ebenen zu je 7 Gruppen. Einseitig gespeiste Sammelschienen sitzen an Gruppe 1, an der Brücke 7/8 und an Gruppe 14; dazwischen verbinden Zell-zu-Zell-Platten die Gruppen. Die Fotos im Forum lagen nicht vor; die Geometrie ist aus den Beschreibungen abgeleitet.
- 40 mΩ pro Zelle inklusive Schweißstreifen.
- Sammelschiene von Ende zu Ende unbekannt, daher drei Werte: 0,5, 1,5 und 4 mΩ (Kupfer bis vernickelter Stahl).
- 29 A Ladestrom, der Maximalwert laut Datenblatt.
- Zellen laut BMZ-Datenblatt TerraE NCA 18650, Modul 14s22p, 66 Ah.
Ergebnisse
Das Modell reproduziert das Forumsmuster genau: Nur die Gruppen 1, 7, 8 und 14 sind betroffen. Die Gruppen 2, 6, 9 und 13 zeigen einen kleinen Rest, alle übrigen sind praktisch unbeeinflusst, weil die Querplatten die Ungleichverteilung innerhalb von ein bis zwei Stufen abbauen.
(hier wäre eine Grafik)
Innerhalb der betroffenen Gruppen trägt die Zelle am Anschluss je nach Schiene 8 bis 59 % mehr Strom als der Mittelwert, die Zelle am anderen Ende 4 bis 27 % weniger.
Korrektur an der Forumsrechnung: Durch jede Serienstufe fließt exakt derselbe Strom. Eine 22p-Gruppe bekommt deshalb nie weniger Ah als die anderen, egal wie sich der Strom in ihr verteilt; die parallelen Zellen gleichen sich in Ruhe untereinander aus. Der Ansatz „die letzte Zelle bekommt 299 statt 300 mV, also 0,3 % SoC weniger“ ist physikalisch falsch, denn Spannung unter Strom ist keine Ladungsmenge. Über diesen Weg sammelt sich keine echte Dysbalance an.
Mechanismus: Messfehler plus Balancing unter Strom
Der Spannungsabfall auf der Schiene liegt zwischen den BMS-Abgriffen, deshalb erscheinen Gruppe 1, 7, 8 und 14 unter Strom um bis zu 12,5 mV falsch (1,5 mΩ, 29 A).
Offset gegenüber Gruppe 4 bei 29 A:
Schiene / Abgriff am Anschluss / Abgriff Mitte / Abgriff am anderen Ende
0,5 mΩ / +4,3 mV / –1,1 mV / –2,8 mV
1,5 mΩ / +12,5 mV / –3,2 mV /–7,8 mV
4 mΩ / +31 mV /–8 mV / –18 mV
Der Fehler wächst linear mit dem Strom: bei 1,5 mΩ etwa 0,43 mV/A, bei 1,5 A nur noch 0,65 mV. Bei NCA im oberen SoC-Bereich entsprechen 12 mV grob 1–1,5 % SoC.
Balanciert das BMS während des Ladens, entlädt es genau diese vier Gruppen fälschlich. Laut Forum balanciert der Balancer vier Zellen gleichzeitig, und es sind genau vier Gruppen betroffen.
- Ein 15-Ω-Widerstand bei 4,1 V zieht etwa 0,27 A und setzt etwa 1,1 W um.
- Über 20–30 Minuten Ladephase oberhalb der Schwelle gehen etwa 0,1 Ah pro Zyklus verloren, also 0,15–0,2 % SoC.
- Korrigiert wird das nur bei kleinem Strom. Bei täglichem Laden mit hohem Strom summiert sich der Fehler nach einigen Wochen auf mehrere Prozent SoC, also mehrere 10 mV am oberen Ende.
Das passt zur beobachteten Abfolge: Der maximale SoC sinkt, dann erscheint „Unbalanced“. In Ruhe sind die vier Gruppen dann wirklich niedriger, und die übrigen zehn Balancer laufen viele Stunden bei über 1 W – eine plausible Ausfallursache. Ob die Gruppen zu hoch oder zu niedrig erscheinen, hängt von der unbekannten Lage der Abgriffe ab; die Größenordnung bleibt gleich.
Sofort oder durch Alterung?
Das Problem ist von Anfang an da und nicht alterungsbedingt. Der Messfehler existiert ab dem ersten Zyklus, proportional zum Strom. Ob daraus echte Dysbalance wird, hängt am Lastprofil: wie lange das System mit hohem Strom im Balancing-Fenster ist und wie oft es danach bei kleinem Strom nachbalancieren kann. Das erklärt, warum Anlagen mit viel PV-Leistung pro Modul und Anlagen nach einem Modulausfall schneller kippen.
Ungleiche Alterung spielt nur eine Nebenrolle:
- Die Zellen am Anschluss setzen mehr Ah um. Die Summe pro Gruppe ist aber fix, die Gruppe altert als Ganzes nahezu gleich schnell.
- Die Mehrwärme der ganzen Gruppe liegt bei 1,5 mΩ bei etwa +1 %, bei 4 mΩ bei etwa +7 %.
- Alternde Zellen bekommen höheren Innenwiderstand und ziehen weniger Strom; der Effekt dämpft sich selbst.
Mit der Zeit verschärft sich trotzdem etwas, eher über steigende Übergangswiderstände (Schrauben, Schweißpunkte) als über die Zellen. Offen bleibt: Laut Forum fallen meist die Widerstände „5 von Plus bzw. 5 von Minus“ zuerst aus; die Zuordnung auf der Platine müsste man auf den Fotos prüfen.
Folgerungen
Die Einspeisung bei 1/4 und 3/4 senkt den Messfehler um den Faktor 13 und ist die nachhaltige Lösung. Nachgerechnet bei 1,5 mΩ und 29 A:
Einspeisung / Offset Gruppe 1/7 / Zellstrom max./Mittel Gruppe 1
Am Ende (Serie) / 12,5 mV / 1,24
Mitte / 3,9 mV / 1,07
Zwei gleich lange Kabel bei 1/4 und 3/4: 0,9 mV 1,02
Das Laden mit etwa 1,5 A wirkt aus dem richtigen Grund: Der Messfehler verschwindet fast. Der Umbau ist aber die dauerhafte Lösung.
Test der Theorie mit einem Multimeter:
Die Gruppenspannungen an den BMS-Abgriffen einmal in Ruhe und einmal bei 20–29 A Ladestrom messen. Weichen nur Gruppe 1, 7, 8 und 14 um etwa 0,3–1 mV/A ab, ist der Mechanismus bestätigt. Aus der Steigung lässt sich der Schienenwiderstand zurückrechnen: etwa 0,29 mV pro A und mΩ beim Abgriff am Anschluss.
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