Kleine Zyklen im Bereich 0 bis 50 % SOC - wie balancieren ? Bottom Balancing ! Prinzip Diskussion

Ich bin bei sowas selber dabei gewesen (das zu behaupten), und für Akkus, die man zu 100 % voll macht ist das auch ziemlich sinnvoll. Weil man jedes mal bis dahin vollädt. Und fast nie bis 0 %, oder 5 %. Und wenn man da NICHT top balanciert, kriegt man Probleme mit der richtigen Ladespannung. Das zusammen schliesst bottom balancing ziemlich aus.

Insofern - Mea culpa, deine Klage ist berechtigt.

Jetzt kamen/kommen aber Leute, die x-50 oder x-80 machen will, und über das Volladen gejammert haben, was nicht mehr automatisch passiert.

Also habe ich mir das mal angesehen.... und da hat mich (fast) der Schlag getroffen, weil Bottom Balancing auch bei LiFePo tatsächlich unter 40 % SOC ziemlich gut funktionieren kann.

Und wer z.B 5-50 fahren kann, wie auch ich im Womo, hätte damit eine interessante variante.

Vollkommen richtig, das kann man machen.... kriegt aber wieder eine neue Bedingung. Die Kapazitäten müssen dann ziemlich gleich sein, sonst wäre das Top Balancin anders als das Bottom balancing. Also für gemischte/alte/mit grösseren kapaunterschieden nicht so gut.

Von @ Voltmeter weiss ich, dass er im Winter nicht voll bekommt. Also Unterschiedlich.

Aber - ja, sommer winter unterschiedlich balancieren geht dann auch.

Vollkommen richtig. Ich habe meine Balancer meisten sogar abgeschaltet, sogar bei meinem Altakku. Entscheidend ist eigentlich der Fall von Zellen mit erhöhter Selbstentladung. Da hat Nimbus gerade was zu geschrieben.

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Steht schon oben.

Ich würde es jetzt aber auch nicht überdramatisieren mit dem 'optimalen SoC-Bereich'. Eine LFP-Zelle altert nicht massiv, wenn sie auf 90-100% SoC steht, auch für einige Tage. Schlecht ist es, wenn es gleichzeitig sehr warm ist (30 Grad oder mehr), dann ist ein hoher SoC besonders schädlich und die Degradation nimmt deutlich zu. Richtig ist aber auch, das der untere SoC-Bereich (10-60%) deutlich weniger stressig für die Zelle ist. Wann immer möglich und sinnvoll, sollte man den SoC also eher in der unteren Hälfte halten, solange man nicht Gefahr läuft, dass die Akkukapazität nicht mehr ausreicht für den Nachtbetrieb. Lieber 20% Reserve als den Akku auf Null zu fahren, denke ich.

Man muß daraus aber auch keine Wissenschaft machen und sich jetzt nur noch Gedanken über den optimalen SoC-Bereich im Betrieb machen. Im Sommer sehe ich aber grundsätzlich die Gefahr, dass man versucht alle Sonnenenergie in den Akku zu pumpen - so wurde es bisher ja praktisch gemacht, egal ob man diese volle Kapazität in den nächsten 24h braucht oder nicht. Ich versuche meinen 24V-Akku um die 26 - 26,4 V zu betreiben und z.Z. gelingt das recht gut. Wenn mal wieder Regentage anstehen (oder die Tage kürzer werden), würde ich ihn tendenziell auch voller machen.

Das ist alles eine Frage des Anwendungsfalls.

Der Speziallfall Womo Akku ist da besonders Interessant. Ich habe 24 V 105 Ah. Davon brauch ich pro Tag.... 15 % Der Kapazität. Und spätestens jeden dritten Tag lade ich nach. Bei Sonne an jedem tag.

Warum habe ich dann so einen grossen Akku ? Damit der mit Mikrowelle (800 W) , Kaffee Kapselmaschine (1200 W) und Fön ( 1300 W) fertig wird. Ohne Quälen.

Und mit ziemlich gleichmässigem Tagesbedarf. den lieben lange tag bei Sonne ab 1100 Uhr.

Da lohnt sich der Versuch 10-50 schon. Bisher hängt der quasi immer über 90 .

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Balancieren überbewertet. Ich betreibe bewußt 180 Zellen, angeblich A123 Technologie, mit 18650 als 12V Pack ohne Balancer. A123 war allerdings für ausgezeichnete stabile Zellenverbände bekannt. Sind wohl verschluckt und glaube KO geschlagen worden. Gelegentlich wird die Spannung kontrolliert. Das ist es auch schon. Es gibt nichts zu meckern dran, läuft in etwa seit zwei Jahren. Überwacht wird nur die Mittenspannung. Gäbe es dort eine auffällig große Abweichung wird ausgeklinkt.

Irgendwann mit zunehmendem Alter werden einzelne Zellen wohl Fehler anfällig, vielleicht reicht 45 p ja sogar noch einige Zeit für einen statischen Ausgleich bevor ein Balancer einspringen muß.

Grundsätzlich muß ich doch nur aufpassen daß einzelne Zellen keine zu hohe oder zu tiefe Spannung ab bekommen, und davor schützen.

Ich empfehle jetzt aber sicher keinen balancer losen Betrieb, 12V ist noch gut überschaubar für einen Spannungsalarm, sollte da ein Segment einen Fehler haben.

Wenn ich nie Voll lade bietet sich ein einfacher aktiv Balancer an der zu tief fallenden Zellen von unten herauf auf die Beine hilft. Da sind selbst x0 mV Abweichung noch durchaus harmlos.

Mich wundert nur der Titel 0 bis 50 %. Was sind die Hintergründe für eine solche Auslegung? Der Akku scheint erst mal viel zu groß und zu teuer für die Anwendung zu sein.

Nein, ist es nicht. Es ist die allgemein anerkannte Methode , wie man Li Akkuvarianten ohne extra Überwachung sicher betreiben kann. Es gibt ausnahmen, wo man das nicht macht, z.B die Dampfer . Die Modellbauer ( die haben aber Zellüberwachung beim laden). Aber es gibt ein Risiko, dass man mit andere Überwachiung abdecken muss.

Machst du ja auch.

Deine Wahl, und deine Verantwortung. Ist etwa genauso wie ein Berufskletterer ohne Sicherheitseil.

Oder wie ein Fallschirmspringer ohne Fallschirm (Duck und wech :slight_smile: )

Nicht der Balancer ist das Wichtige, sondern die Zellüberwachung. (aber ich streite nicht)

Der ist einfach übernommen aus den wissenschaftlichen Daten von Nimbus 4, die 0-50 oder 5-50 für hohe Temperaturen mit einem >Faktor 2 bezüglich Lebensdauer feststellen. Für hohe Temperaturen.

Wieviel "Sinn" die höhere Lebensdauer macht, und wie gross der Unterschied noch für Normaltemperaturen ist.... das werden wir in nächster Zeit Sicher noch ausreichen diskutieren. Und auf einzelfälle bewerten.

Nimm mal das ganze so, wie es augenblicklich zu bewerten ist. Es ist nicht der Vorschlag, 5-50 zu machen. oder 10-80.

Es ist nichts weiter als die plötzliche Erkenntnis, dass bei LiFePo4 Bottombalancing unter bestimmten Umständen - und entgegen der vorherschenden Fachleutemeinung - doch benutzbar ist und günstig sein kann, speziell wenn der SOC Bereich unter 100 % nicht ausgenutzt wird.

Ok, Spezialanwendung. Nö, ich habe nichts gegen Bottom balancieren da top Balance auf jedem Fall die Lebensdauer kürzt.

Ich ärgere mich z. B. über die Werkzeug Akkus die genau das und zwar jedes Mal machen. Und die werden richtig warm dabei. Diese Akkus haben normal eh schon genug Stress durch den hohen Laststrom, dann bekommen sie noch eins beim Laden mit nahe 1 C drauf. Sind allerdings LiIon. Ich habe allerdings den shunt schaltbar gemacht und damit den Strom reduziert. Dank timeout wird im einfachen Fall gar nicht mehr balanciert da der Akku im Strom reduzierten Modus nicht mehr in einem Zug voll wird. Erst wenn ich nochmals (für randvoll) starte. Zusätzlich kam ein 1€ DVM zur Kontrolle dazu.

Ich war Drachflieger, immer mit Fallschirm :wink: nix mit freiem Fall.

Ich überwache den 12 V Klotz ja, nur halt pro 2 s Zellen, also die Mitte der 12 V. Bei Unsymetrie wird abgeschaltet. Es gäbe natürlich den Lotto Treffer wo in der oberen und unteren Hälfte je ein Segment gleichzeitig um die gleiche Spannung abfällt und damit die anderen 2 Blöcke um den gleichen Betrag überladen werden könnten bis Ladeschluss erreicht wird. Diese (A123) LFP Zellen Blöcke waren vorher in einem Transport Rad ganz ohne Balancer verbaut.

Mich wundert es daß noch immer kein auffäliger Spannungsunterschied nach der langen Laufzeit aufgetreten ist, also exakt gleiche Leckströme. Ursprünglich wollte ich die Zellen einzeln ja richtig stressen, waren aber zu viele Zellen und gleich als 12 V Segmente verschweißt. Also wurden sie Teil des Speichers.

Die Frage des bottom balancing ist doch völlig theoretisch - oder bau jetzt hier jemand dazu passende Hardware?

Wer seine Zellen so gut behandelt, dass sie nie ganz voll oder leer werden, der kann auch einmal/Monat dem vorhandenen Top-Balancer zu Liebe die Zellen auf 100% bringen. Das macht nix - irgendwann sind sie eh platt, dafür sorgt allein die Zeit.

Das disukutiert Paper Radware Bot Manager Captcha aus den Video https://www.youtube.com/watch?v=OE69RapeVNI hat herausgefunden, dass der Zyklus 75-100%SOC besonders schädlich ist. Andere untersuchte Zyklen waren LEIDER immer von 0-x% SOC, so dass man aus diesen Daten eben nicht sagen kann, ob das Entladen auf 0 ein Problem ist oder nicht (wurde ja nicht untersucht!)

Die passende Hardware hast du schon. und die Einstellung hab ich auch schon beschrieben. Das ist der grund, warum ich euch bitte, euch auf das Thema zu konzentrieren. Und auch das zu lesen, was ich geschrieben habe.

Und dass ich meinen Akku probeweise umstellen werde, hast du wohl auch nicht gesehen.

Kurze Frage:

Shunt synchronisieren funktioniert dann aber nicht mehr? Ich meine bei einem SOC vom BMS ist das eh so gut wie wurscht weil viel zu ungenau, aber ein Victron SmartShunt zb. ist da schon eine ganz andere Liga.

Wird sich auch machen lassen.muss ja nicht bei 100 % sein.

Da wäre meine LTO LFP Mischung aber geradezu ideal auch wenn LTO dabei nicht direkt voll ausgefahren werden kann.

@mager

In dieser Meta-Analyse sind einige Studien gelistet, die auch einen SoC von 0 betrachtet haben. Ich frage mich, warum es immer heißt, man solle beispielsweise sein E-Auto immer gleich wieder auf mindestens 30% aufladen (sagt beispielsweise der ADAC). Gibt es für diese Aussagen einen Grund? (Schließlich will ich mein Auto nicht kaputt machen - aber halt auch nicht nachladen, wenn gerade keine Sonne scheint...)

Danke fürs Lesefutter. Spannend, denn es ging eigentlich um Raumfahrtanwendung... die dort zitierten Studien sehen nur Probleme beim Tiefentladen, nicht bei 0%. ABER es ging dabei NUR um das kalendarische Alter, das Altern durch Gebrauch wurde nicht berücksichtigt. Also wieder keine Antwort...

Widerspricht die Graphik nicht der Studie, die seit paar Wochen herum geistert, dass LFP Akkus weniger temperaturabhängig, dafür aber extrem SOC abhängig altern? In der Graphik spielt die Temperatur ja die absolut überragende Rolle. In der „Geisterstudie“ heißt es ja, dass LFP bei SOC zwischen 0 und 25 % drastisch länger (ich meine 400%) länger halten sollen, während Temperaturoptimierung meine ich nur 40% bringen soll. Oder habe ich was falsch verstanden?