Welcher Balancing Strom für DIY Akku?

Hallo,

die JK BMS gibt es mit unterschiedlichen Balancing Strom (0,6; 1 und 2A). Gibt es hierzu Erfahrungen, wie hoch dieser gewählt werden sollte?

Aus meinem Halbwissen:

  • Balancing Strom sollte mit der Zellkapazität steigen (also 105 Ah Zellen vs. 315 Ah)
  • Schlechteres Zell-Grading, höherer Balancing Strom notwendig
  • ??

Was würde man für einen 18S Pack mit 280 Ah EVE Grade A Zellen ansetzen? Reichen hier 0,6A, oder geht bei der Größe unter 1 A nichts?

Guten Rutsch und kommt gut ins Neue Jahr!

Was meinst du mit cell grading?
Selbstentladung?

Vermutlich meint er, Class A vs. Class B Zellen.
Also da, wo vermutlich die Kapa oder der IR abweicht.

Grundsätzlich kannst du immer mit 2A Balancen. Geht auch mehr wenn du zB ein Neey Balancer hast.
Musst den Zellen resp. dem Balancer halt entsprechend mehr oder weniger Zeit geben.
Wichtig ist nur, dass das Balacing erst aber einer gewissen Spannung startet (>3,50V bei mir).

Gerade nach dem Winter kann es mal zu einem Drift einzelner Zellen kommen.

Interessante Frage!
Ausm Bauch raus hätte ich geschätzt, ca. 0,5-1% der Kapazität oder 5-10% des Ladestroms, aber das beißt sich mit den meisten Installationen? Mit wie viel weniger kommt man aus auf lange Zeit? Die Zellen werden irgendwann älter

Weder Kapazitätsunterschiede noch IR Unterschiede sind Grund für Balancerbedarf.
Hauptgrund für Balancerbedarf ist Selbstentladung. Und Hauptparameter ist das Betriebsverhalten: wie lange sind die Zeit zwischen Voll/Balancieren (Winter?) und wie lange ist die Voll/Balancierzeit.
Das Alter von zellen spielt nur mittelbar eine Rolle: der Anteil von zellen, die Selbstentladung entwickeln mit dem Alter ist nicht so gross. Also bei weitem nicht alle. Aber: entscheidend ist der Unterschied der Selbstentladung der Zellen.
In Zahlen: ich habe unter nicht ganz günstigen Bedingungen für einen 50 Ah Akku 30 mA Balancerstrom. Knapp aber geht. Ich habe unter sehr günstigen Bedingungen einen 100 Ah Akku mit 0,7 A Balancerstrom. Da hab ich den balancer die meiste zeit ausgeschaltet.
Ich stimme den vorpostern zu, für 280 Ah würde ich 1 ode 2 A balancer nehmen .
PS: und immer der gleiche Rat: der zusatzbalancer muss mit eigenen Drähten direkt an der zelle angeschlossen werden. Y- verbindung mit den drähten des bms macht Ärger.

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Richtig, ich meine damit A, A-, B+ usw.

Das habe ich mich auch gefragt, ob es eine Überlegung für eine Auslegung gibt. Je länger der Akku-Pack im Spannungsbereich fürs Balancing "steht", je mehr Zeit bleibt für diese Aufgabe. Theoretisch müsste eine Dysbalance mit 2A doppelt so schnell beseitigt sein, wie mit 1A.
Wenn man mal annimmt, dass der Akku hin und wieder mal 5h vollgeladen da steht, dann könnte mit 1 A Balancing Strom ein Ungleichgewicht von 5 Ah abgebaut werden. Mit 2A entsprechend 10 Ah.
Hier stellt sich die Frage, wie groß der maximale Zellen-Kapazitäts-Unterschied bei einen vollständigen Entlade-Lade-Zyklus ist. Ich denke das ist sicherlich von der Qualität der Zellen und ihren indiviuellen Alterungszustand abhängig. Hier fehlen mir quantitativ vernünftige Abschätzungen.

Ich weiß nur aus dem Forum, dass viele BMS mit 1A bzw. 2A einsetzen. Da es relativ wenig Probleme damit zu geben scheint, ist die Größenordnung für 280Ah ausreichend - oder vielleicht sogar "überdimensioniert".

Frohes Neues!
DeFused

Der Spannungsunterschied baut sich ja mit dem Ausgleich langsam ab, damit auch der Ausgleichsstrom.

Nochmal: Balance hat NICHTS mit Kapazitätsunterschied zu tun.
Der oben erwähnte Akku mit 30 mA balancer, 12 V akku hat in der ersten Zelle 100 Ah, in der zweiten und dritten 40 Ah und in der vierten zelle etwa 50 Ah.
Deswegen kein balancierungsbedarf.
Nochmal oben lesen: Selbstentladung.

..und die Höhe des Balancerstromes hat nichts mit Qualität zu tun...

Qualität? Hab ich da was falsches gesagt?

Nein, natürlich nicht. Es wird nur gerne angenommen, das Technik besser wäre, wenn eine Wert höher ist.

Ach so... (grins)
Bei der Balancerdifferenz ist es aber umgekehrt, da denken alle, kleiner wäre besser.... und landen genauso daneben.

Hi Carolus,

vielleicht reden wir da aneinander vorbei!?

Nach meinem Verständnis geht es beim Balancing darum, die einzelnen Zellen auf einem ähnlichen Spannungsniveau zu halten. Wenn viele Zellen in Reihe geschaltet werden, ergeben sich auch nach korrekt durchgeführten Top-Balancing im Laufe des Betriebs Unterschiede im Ladezustand (Ist-Kapazität) zwischen den Zellen, die über die Spannung gemessen werden kann. Würde man das so belassen, führt dies dazu, dass das BMS den Ladevorgang bereits bei einem niedrigeren Ladezustand, als den maximalen Ladezustand abbrechen muss, da die Zelle mit der höchsten Spannung / Ladezustand definiert, wann der Akku-Pack voll ist. Gleiches gilt für die untere Spannung / den leeren Akku.
Über das Balancing werden die Zellen des Packs wieder auf ein gleiches Level gebracht, d.h. ihr Ladezustand ist ähnlich.

Getrieben wird dieser Effekt durch unterschiedliche Innenwiderstände im Zusammenspiel mit der Anzahl der Ladezyklen und der Höhe des Lade- bzw. Entladestroms. Ich denke das müsste sich ungefähr ausrechnen lassen. Selbstentladung spielt sicherlich auch eine Rolle, aber macht die Betrachtung nicht einfacher.

Dachte das hat vielleicht mal jemand für 0,5C und einen kompletten Zyklus mit den gängigen Werten abgeschätzt.

Das hast du schon ganz gut erkannt. Das kann man sogar ausrechenen. Ein hoher Innenwiderstand bedeutet bei hohen Ladeströmen eine hohe zusätzliche Spannung, die sich zur eigentlichen Zellenspannung summiert. Bis etwa 3,38V hat die Zellenspannung fast nichts mit dem SOC zu tun, den der Balancer zwischen den Zellen ausgleichen soll. Wenn der Balancer bei diesem Spannungniveau schon aktiv ist, versucht er die von den Innenwiderständen herrührenden Spannungen auszugleichen. Das schafft er natürlich nicht, wenn der Ladestrom hoch ist. Wenn er dann auch noch einen besonders hohen Balancerstrom hat, leitet er auch sehr viel Ladestrom an der Zelle mit hoher Spannung vorbei, obwohl vom SOC her betrachtet gar kein Bedarf besteht. Deshalb kommt es immer wieder zum Problem, dass plötzlich eine Zelle "kaputt" ist. Meist ist sie aber einfach nur leer, weil nicht so hoch geladen wurde, bis die von den SOC Differenzen herrührenden Spannungen (mindestens 3,4V) dominieren. Dann kann die "Verbalancierung " nicht mehr rückgängig gemacht werden. Ähnliches gilt, wenn man versucht, sowohl Top als auch unten zu balancieren. Dreh und Angelpunkt ist immer wieder die SOC-Spannungs Kurvenschaar. Die kann man sich nicht oft genug einverleiben. Und immer mal wieder die "Was passiert dann Maschine" durchlaufen lassen. Dann wird man verstehen dass fast ausschleißlich die Selbstentladung ausgeglichen werden muss. Weil nur diese für das Problem verantwortlich ist.

Ich bin mir fast sicher, dass wir nicht aneinander vorbeireden. Du verwendest zwar eine andere Sprache als ich, ich vermute wegen- Entschuldigung, geringerer Erfahrung deinerseits. Aber das ist nicht dein Problem, das ist mein Job.

Jein. Es fehlt die ganz wichtige Bedingung: im Vollzustand.
Es ist NICHT so, dass die Spannung allzeit gleich gehalten werden soll. Sondern NUR im Vollzustand und NUR bei gering(st)em Strom.
Der kern , der Grund, davon ist: die flache Kennlinie. Man kann wegen der flachen kennlinie unterhalb vo... 95 % voll nicht sehe,wie voll xer akku ist. Und deswegen macht man sie im steilen teil der kennlinie gleich: entweder bei leer oder bei voll.
Und dann lässt man das laufen:
Sind sie bei voll gleich, konnen sie in der spannung z.b bei leer wegen Kapazität Unterschied auseinander Laufen. Das ist erlaubt und egal. Beim laden laufen sie automatisch wieder zusammen.
Und das ändert sich NUR , hauptsächlich, durch Selbstentladung. Nicht durch Kapazitätsunterschiede, nicht durch Innenwiderstand. Nicht durch die spannungsunterschiede, die man bei strom durch verschiedene Innenwiderstande bekommt.
Daeswegen darf der balancer nur bei voll oder leer laufen, nicht immer. Und meistens benutzt man voll,aus gutem Grund.

Das hort sich nach falsch an. Die zellen mussen bei voll gleich sein. Ssie dürfen Kapazitätsunterschiede haben. Wegen der immer fast gleichen spannung lauft die Spannung erst unter 30 %SOC ernsthaft vnach unten weg. Enen, die mehr kapa hat, läuft eben noch nicht nach unten weg. Das ist Wurst, beim laden wird das wieder gleich.

Und das ist genau falsch, wie ich ausgeführt habe.

Und das ist, in der praxis, ganz falsch. Effekte durch Innenwiderstand, lade entladezyklus sind marginal. Dramatisch ist wenn selln Selbstentladung vhaben.
Ich schrieb schon von meinem Frankenstein akku. Wenn die kleinste zelle leer ist, 40 Ah, ist die größte, 100 Ah, nichtmal halbleer. Langweilt sich bei ca 3,31 V, wahrend die andere bei 2,9 taumelt. Na und? Beiden fehlt die gleiche LADUNG. Und bei laden bekommen alle die gleiche LADUNG zurück.
Das hat, zum letztenmal, nichts mit Kapazität, Innenwiderstand, spannung usw zu tun.

Hast du keine ne nenswerte ,schlechte Selbstentladung in zellen, kannst du den balancer für mindestens 10 Zyklen ganz ausschalten. Das habe ich bei dem frankenstein akku gemacht. Und das ist so wie ichs beschreibe.

Da ist so gut wie garnichts abzuschätzen.

Das ist er:

Kein balancierungsbedarf. Fast leer. Seit 2 Monaten nichtvoll.

Tippfehler.

Danke für den Hinweis! Es fehlt eine 3. es muss 3,38V heißen!

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