How to - Manuelles Balancing und Verbesserung der Hardware einer "schlecht verarbeiteten Batterie"

@R.L Na dann schätze ich auf die Nähe von Hamburg...

Du schreibst desen Satz hier:

Offensichtlich errechent das BMS die Zellenspannung abzüglich der Spannung des Zelleninnenwiderstands.

Es fällt mir schwer dan zu verstehen. Kannst du das näher erklären.

Ich versuche einmal zu erklären wie ich die Messung der Zellspannungen vermute:

Das BMS misst (mit seinen vielen Kabeln) die Spannungen an den Zellen also GND M1 M2 M3 bis M16 Dann wird per Rechenart die Differenz zwischen M4 und M3 errechnet. Das sollte dann eine Zellspannung sein.

Bei mir ist zwischen M4 und M5 jedoch dieses Verbindungskabel mit dem nicht so gut gefertigten Kabelstücken. Daher ergibt dich proportional zum Strom auf diesem Kabelstück ein zusätzlicher Spannungsabfall.

Mit der Annahme der Widerstand des blöden Kabels sei 1mOhm folgt daraus das bei einem Strom von 50A etwa 50mV falsch berechnet werden. U=R*I = 1mOhm * 50A = 50 mV. Doch dieser Wert wird vom BMS weggerechnet wenn ich den Compensationspoint 5 mit 1 mOhm angeben habe. Aus rechnerischer Sicht dürfte der Zelleninnenwiderstand dabei keine Rolle spielen.

Mir ist immer noch nicht wirklich klar was "Connection fault impedance" bedeutet!

Jede Zelle setzt sich vereinfacht aus einer idealen Zelle und einem Innenwiderstand zusammen. Der Innenwiderstand ist in Reihe geschaltet. Daraus ergibt sich eine Gesamtspannung die bei fließendem Strom nicht der Spannung der idealen Zelle entspricht. Wenn das BMS die Summe aller Widerstände der Zellenverbindungen kennt, kann es unter Berücksichtigung der Compensations Points die an der idealen Zelle wirkende Spannung ausrechnen. Dabei wird wahrscheinlich angenommen, dass sich die Widerstände gleichmäßig aufteilen. Ich hab mir auch viele Gedanken gemacht, was an einem hohen SOC schädlich für die Lebensdauer ist: Die Spannung an der Zelle oder wirklich der SOC. Ist die höhere Zellenspannung bei hohem Ladestrom ungüstig? Soll bei hohem Ladestrom schon balanciert werden? Bisher balanciere ich nur, wenn die höchste Zelle 3,45V überschreitet. Und die Laderegler sind so eingestellt, dass der Strom bedingt durch die Widerstände der Zuleitungen stark absinkt wenn dieser Wert mal Zellenanzahl erreicht wird. Auf jeden Fall werde ich auch noch mal alle Widerstände zwischen den verbundenen Polen ermitteln und in die Tabelle eingeben. Beim JK-BMS geht das für jeden Zellenverbinder. Bis vor einigen Monaten habe ich Dbus-Serialbattery eingesetzt. Das senkt wirksam die Spannung, wenn unterschiedliche Zellenspannungen auftreten und hält diese Unterschiede ab einer Schwelle konstant, bis nicht mehr balanciert wird. Dann gab es noch die Möglichkeit ein "Load_to_SOC_Reset" zu nutzen. Das war eine Möglichkeit das JK-BMS auf 100%SOC zu bringen. Das passiert bei dem BMS bei Cell_Over_Voltage. Dafür habe ich es gar nicht benutzt. Ich wollte eine geringere Ladespannung einstellen und nur alle paar Tage auf 3,45V laden um zu balancieren. Die Anzahl der Tage konnte man festlegen. Wenn das Wetterbedingt nicht erreicht wurde, wurde es am nächsten Tag wiederholt.

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@R.L Super erklärt danke ...

Auch bei mir ist das BMS so clever das es dem DEYE mitteilt den Ladestrom auf 10A zu begrenzen genau ab dem Punkt wenn eine einstellbare Spannungsschwelle überschritten wird. Gesamtspannungsschwelle oder auch Zellespannungsschwelle beides ist wirksam!

Auch mein ShEnergy BMD hat eine Möglichkeit den SOC auf 100% zu bringen. Ich habs nur gelesen wie es geht aber noch nicht praktiziert.

Habe ich das so wie unten abgebildet richtig verstanden?

Eine rechnerische Annahme: Wenn "Connection fault restistance" = 16mOhm, der Compensitionspoint 5 = 0.33mOhm ist und 50 A durch die Zelle fließen müßte folgende U_korr Zellspannung herauskommen.

U_korr= U_M4M5 - R_comp5*50A - R_connection_fault/16Zellen * 50A

U_korr= U_M4M5 - 0.33mOhm*50A - 16mOhm/16 *50A

U_korr= U_M4M5 - 16,5mV - 50mV

U_korr= U_M4M5 - 66,5mV

8. Post : Anschluß der Bat3 an das bestehende System

So nun zeigt Bat3 ja recht gute Werte und ich warte darauf das die Spannung oder SOC des bestehenden Batteriesystems (BAT1 und BAT2) mit der von Bat3 (ca.95%) übereinstimmen. Es dauert etwas da wir schlechtes Wetter haben und BAT1 // BAT2 ein wenig Zeit brauchen um auf das entsprechende Level zu kommen. z.Zt. am 9.10.24 um 11:30 kommen 2.5kW von meinem Dach ... Also warten .... OK nun (12:10 Uhr) kommt doch ein wenig Licht vom Himmel 4.6kW und der Soc BAT1//Bat2 nähert sich den 95%.

So nun ist es vollbracht ... 3 Batterien parallel. DOCH etwas Unangenehmes ist mir aufgefallen.

Bei Laden auf 100% SOC habe ich folgendes an der BAT3 beobachtet:

Alle Zellspannungen steigen langsam auf 3500 mV und mehr an. Nur die Zelle 8 bleibt auf 3346 mV. Dann schaltet das BMS ordungsgemäß ab und die Zellspannungen aller Zellen gehen langsam runter. Nur die Zelle 8 bleibt nahezu konstant.

Die Zelle 8 der Bat3 (die war ja vor meinem manuellen Balancing schon der Ausreißer mit 3322 mV gegenüber 3358 mV.

Kann diese Zelle 8 einen defekt haben? Oder war sie durch mein manuelles Balancing noch nicht richtig geladen?

Ich tippe darauf, dass der "Connection fault restistance" nur die Zellenverbindungen berücksichtigt bei denen kein Wert für "Compensation Point Impedance" angegeben ist. Entweder ist es die Summe der Widerstände oder nur der Widerstand für einen Verbinder. 10mOhm würde wohl eher für die Summe der Widerstände sprechen. Wie hoch ist den der bei dir ermittelte Widerstand von Zelle zu Zelle?

[quote data-userid="37546" data-postid="235647"]

Was der rot eingekreisten Wert zu bedeuten hat: und meine Hardware der Batterie exemplarisch dargestellt.Man sieht auf der Grafik: Ich benötige 3 Compensation points.

[/quote]

Aber welche Batterie sollte dann 2 Compensation Points benötigen? 2x8 Zellen würden nur einen benötigen. Es sei denn, das Kabel vom Minuspol zum BMS zählt mit. Zum Beispiel wenn kein dünnes Kabel an den Minuspol geht. Dann wären in deinem Fall aber 4 Compensation Points notwendig.

@R.L Ich hatte von Zelle zu Zelle noch nicht gemessen. Nur die Übergangswiderstände wenn von Zelle zu Zelle ein Kabel dazwischen ist habe ich gemessen, und das ist in meiner Batterie 3 mal der Fall. Schau mal auf das Bild der offenen Batterie ein paar Beiträge vorher.

Es geht ein dünnes Kabel an den Minuspol, das ist wohl der Bezugspunkt GND für alle Messungen. Daher benötige ich 3 Comp points. Warum die nur 2 Point implementiert hatte ist mir auch ein Rätsel. evt. war es die chinesische Unschärfe ....-)

Doch die Chinesen sind früh aufgewacht und haben mir für mein BMS ein Firmware update (für 3 points) geschickt. An diesem Support können sich deutsche Firmen ein Beispiel nehmen. Ich werde doch ersteinmal nach meinem Plan weitermachen und das Update erst später aufspielen ....

Das wäre immer meine erste Vermutung. Ohne deine blanciermethode genau gelesen zu haben.

[quote data-userid="2509" data-postid="235934"]

Das wäre immer meine erste Vermutung. Ohne deine blanciermethode genau gelesen zu haben.

[/quote]Das hoffe ich. Ich werde die Zelle 8 nocheinmal bis 3.55V mit meinem Labornetzteil laden!

Um es mal für die nicht so im Thema steckenden runterzubrechen ... ist das ein diy BMS / Akku ?
Haben wir anderen das mit fertigen ( z.B. Pylontech ) das auch und wissen es nur nicht ?

Sollten wir darüber nachdenken oder ist das nur ein "Luxus" Problem ?

Ihr habt es vielleicht, oder könnt es jederzeit bekommen.

Ihr solltet es im Auge haben, damit:

-ihr merkt, wenn ihr es habt

  • und Grundideen habt wo es herkommt

Und wie man es identifiziert

Und was man dagegen tut.

Wohlgemerkt, Grundideen.

Was nicht heißt, dass ihr euch nicht trotzdem helfen lassen könnt. Denn es gibt unfassbar viele Details, die das Problem sein können. Meistens mehrere in Kombination.

Mhhh ...ich könnte (auf eine Zelle runter) glaube ich so erst mal garnicht analysieren ...

Sehe nur den dicken 24kwh Pack als ganzes :slight_smile: /p>

Und selbst wenn ne Software das anzeigen könnte ( wär ja mal interessant zu schauen ) könnte / würde ich auch wohl
nicht ins Innere der Pylontech wollen/ können
( sitzen im Rack übereinander , kommt man im Betrieb nicht dazwischen, und schraube ich auch nicht auf :slight_smile: )

[quote data-userid="28400" data-postid="235950"]
Um es mal für die nicht so im Thema steckenden runterzubrechen ... ist das ein diy BMS / Akku ?
Haben wir anderen das mit fertigen ( z.B. Pylontech ) das auch und wissen es nur nicht ?

Sollten wir darüber nachdenken oder ist das nur ein "Luxus" Problem ?

[/quote]Hallo Higgy es handelt sich um kein DIY Projekt sondern das ist eine Sunket Battery LFP 10khW mit 16 Zellen (China Jiangsu) mit einem ShEnergy BMS (China Shanghai). Dieses BMS ist baugleich mit einm rel. bekannten BMS ... SEPLOS 2.0. Ich habe im 1. Post dieses nocheinmal FETT hervorgehoben.

Kannst du denn Zellspannungen beobachten in deinem Akku?

[quote data-userid="2509" data-postid="235934"]

Das wäre immer meine erste Vermutung. Ohne deine blanciermethode genau gelesen zu haben.

[/quote] Nun Lade ich diese besagte Zelle 8 mit Krodilklemmen direct an der Zelle mit meinem Laborladegerät. Seit 3 Stunden erst mit 2A jetzt mit 4A.. Die Spannung der Zelle ist von 3344 auf 3371mV langsam angestiegen ... doch nun scheint es nicht weiter zu gehen.

                                                                                         Langsam werde ich unruhig.

nur noch eine stunde.

Hallo,

danke für die Infos ... nein bisher habe ich nichts dergleichen in meinem System gesehen.
( Habe aber auch noch nicht einer Möglichkeit gesucht ) Interessant wärs schon ...

Mit 2 A - 4A habe ich nun 6 Std geladen. das sind ca. 18Ah also ca. 10% des Akkus. Beobachten konnte ich das die Zellspannung sogar sank. Wenn ich auf 2 A zurückging fiel sie recht schnell wieder ab. Da ich irgendwelche Kriechströme durch die Batterie oder das BMS vermutete, hatte ich die letzte Stunde mit absolut freigelegtem PLUSPOL der Zelle geladen. Für heute habe ich das Laden abgebrochen ... ich vermutet da ist etwas faul.

                                                          <strong>Die Zellenspannung will einfach nicht ansteigen. Was kann das sein?</strong>

Auffallend war : Mechanisch steht diese Zelle (blau) ein wenig unter Spannung. Die Busbar sitzt schräger als bei allen anderen und die BUSBAR-Bestigung rechts mit der Schraube (rot) welche das Kabel trägt und die Chassis Befestigung übernimmt sitzt etwas sehr stramm.

das KANN eine defekte Zelle sein.

Oh .... vermutete ich ja auch schon : Komisch war: als ich anfing zu Laden ging die Spannung eigentlich langsam aber konstant hoch bis 3371 mV. Dann aber nach 1 - 2 Std. war Schluß damit. Im Gegenteil die Spannung fiel ab. So habe ich auf 4A erhöht um wieder einen leichten Anstieg zu erreichen. Doch auf 3371 mV kam ich nicht mehr und auch ein weiterer Anstieg blieb aus. Die Zellenspannung blieb konstant. Mit 2A fiel sie sogar schnell wieder ab. Nacht nächtlicher.Ruhe hat sie wieder 3339 mV.

Ich denke ein Zellentausch ist bei verschweißten Zellen nicht ganz einfach. :sad:

Ich werde erst einmal diese Bat3 in mein System einklinken und beobachten wie sich diese besagte Zelle verhält. Auch aus Interesse. :cool:

Ich würde unter Aufsicht weiter laden. In dem Spannungsbereich geht es sehr langsam. die Ladekurve verläuft da fast waagerecht.

Hättest du die Zelle beim ersten balancieren definitiv über 3,45 V? Oder hattest du dich da mit was niedrigerem zufrieden gegeben?