ein weiterer LIFEOP4 Selbstbau (302Ah/24V)

  • So, nachdem ich ja meine erste Batterie erfogreich in die ewigen Jagdgründe geschickt habe (anderer Faden) sind gestern die Nachfoger gekommen.

    Bezugsquelle Alibaba, Anbieter "Blackcell". Neue Grade A 302Ah CATL Zellen mit intaktem QR Code. Alle Zellen haben die versprochenen 3,26V. Es waren nicht die billigsten, aber der Anbieter machte den seriöseseten Eindruck.

    Dazu ist ein 250A Daly BMS nebst Daly Balancer unterwegs. Beim Vorbereiten der Zellen werde ich mich an den Youtuber G8N halten. Der hat ein schönes Video online, in dem der ganze Prozess ausführlich beschrieben ist. Beim ersten Akku hat das auch ganz gut geklappt. Ich berichte weiter.

    Wenn man nicht fragt ist die Antwort immer "Nein".

  • Hallo Thomas,

    Ich bin zwar nicht der Roland, aber die Frage kann ich dir auch beantworten.

    Der Balancer im daly BMS (und den meisten vergleichbaren Konkurrenten) ist ein passiver Balancer der nur wenige mA kann (der externe Balancer macht 1A und schiebt dabei von einer Zelle in eine andere statt den Strom zu verheizen). Damit dauert das balancieren dann realistisch mehrere Wochen was natürlich nicht praktikabel ist.

    Gruß

    Sven

  • Der Balancer im daly BMS (und den meisten vergleichbaren Konkurrenten) ist ein passiver Balancer der nur wenige mA kann (der externe Balancer macht 1A und schiebt dabei von einer Zelle in eine andere statt den Strom zu verheizen). Damit dauert das balancieren dann realistisch mehrere Wochen was natürlich nicht praktikabel ist

    Da das balancen ein permanenter vorgang ist, fliesst da auch kaum strom. Sobald eine kleine abweichung zwischen den zellen entsteht, wird sie schon kompensiert. Drum ist 1A eigentlich total überdimensioniert. Das einzige szenario wo man das wirklich brauchen könnte ist, wenn man sehr unterschiedlich vorgeladene zellen verbaut, wird der unterschied mit der zeit kompensiert. Aber das passiert eigentlich nicht. Kommen zellen das erste mal zum einsatz, sind sie normalerweise voll.

  • Drum ist 1A eigentlich total überdimensioniert.

    Genau so ist es. Der Balancerstrom wird absolut überbewertet. Es gibt ja solche die werben mit bis zu 3A (wenn ich es recht im Kopf habe verheitzt der aber den Strom über einen Widerstand) .

    Mein BMS kann gerade mal schlappe 140mA, was mir am Anfang auch extrem wenig erschien. Da er aber den Strom von Zelle zu Zelle schiebt relativiert sich das etwas. Damit ist er gleichwertig mit einem der 280mA verheizt...auch nicht die Welt, aber ich hab mich damals überzeugen lassen dass das absolut ausreichend sei und dem ist auch so. Das funktioniert Einwandfrei. Die Zellen lagen nach diesem Winter bei einem maximalen Delta von gut 60mV auseinander. Nach der Fahrt nach Bodenheim lagen sie wieder bei den üblichen 6-10mV ausseinander.

    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Hey Urs,

    Das hast du (teilweise) falsch im Kopf. Sowohl der daly Balancer als auch z.b. der neey (das ist einer von den 4A Kollegen) sind aktive Balancer, also machen genau das was deiner auch macht, von einer Zelle nehmen und in eine andere Schieben.

    Es gibt für die 48V Blöcke inzwischen passive Balancer die 10A versprechen. Das ist dann purer Schwachsinn (oder maximal eine schlechte Begleitheizung).

    Das daly BMS selbst hat wenn ich es richtig im Kopf hab 30mA passiv, dass verheizt also und hat damit keine wirkliche Chance große Deltas wieder schnell einzufangen.

    Bei den blauen Würfeln sind die Deltas aber wenn der Verkäufer nicht wirklich gut ist auch schnell deutlich höher (und das auch nicht nur wenn sie nicht balanciert eingebaut werden, sondern im täglichen Betrieb...).

    Bei Freunden von mir ging das an der 12V 280Ah Batterie knapp zwei Monate gut, dann war das Delta zwischen zwei Zellen so groß dass beim Laden wie entladen die Zielwerte lange nicht mehr erreicht werden konnten. Wir reden hier von mehreren 100mV Unterschied, bei täglichem laden/entladen der Batterie (war ein super Beispiel warum es nicht gut ist bei einem der günstigsten Händler auf AliExpress zuzuschlagen).

    Permanentes Balancieren ist, wenn man sich die Ladekurve eines LiFePo anschaut, eigentlich nicht sinnvoll und mit einem passiven Balancer absoluter Schwachsinn, aber dass darf natürlich jeder für sich entscheiden wie er das handhabt.

    Wie bei so vielen Sachen ist es eine Betrachtung der individuellen Umstände.

    Gruß

    Sven

    3 Mal editiert, zuletzt von KingWarin (9. Mai 2023 um 06:17)

  • Genau solche Sachen, wie Sven geschrieben hat, habe ich auch gelesen. Daher der Daly Ballancer. Im alten Akku hatte ich einen 5A Helltec. Der ist aber nicht einstellbar. Der Daly kann so eingestellt werden, dass er nur arbeitet, wenn die Batterie fast voll ist.

    Gruß

    Roland

    Hab übrigens gerade alle Zellen parallel geschalten und lade mit den ca. 10A bei 3,65V, die mein Labornetzteil hergibt. Das wird wohl noch eine Woche dauern....

    Wenn man nicht fragt ist die Antwort immer "Nein".

  • Der Problemfall ist 1-2 Wochen trübes Wetter mit wenig Sonne und keine weitere Ladung übr B2B oder Landstrom.

    Dann eiert die Batterie so bei mittlerem Ladezustand rum, wird aber nie richtig voll. Dann wird die ganze Zeit nicht gebalanced.

    Jetzt klemmt man den Landstrom an und lädt 30A. (oder den B2B)

    Wenn jetzt eine Zelle mit höherer Spannung abgeht, greift zwar der Balancer ein und balanciert mit 0,xA. Die 30A vom Ladegerät, (lassen wir es mal noch 15A sein, wenn die Batterie langsam voll ist) liegen aber deutlich über dem Balancerstrom so dass der nichts dagegen ausrichten kann. Irgenwann greift dann die Überspannungsabschaltung und sorgt für eine Pause, dann gehts wieder von vorne los. Mit einem Balancer der größere Ströme kann, funktioniert das besser und dauert nicht so lange, In einem guten, integrierten System wird in der Situation vom Balancer der Ladestrom auf ein paar A reduziert, bis die Zellen ausgeglichen sind.

    Bei täglichen Balancierungen ist es richtig, da braucht man nicht viel Strom, da reichen auch die 140mA.

    Gruß, Holger

  • Das hast du (teilweise) falsch im Kopf. Sowohl der daly Balancer als auch z.b. der neey (das ist einer von den 4A Kollegen) sind aktive Balancer,

    Die beiden Kollegen hatte ich nicht auf dem Schirm...seit meine Anlage fertig ist hab ich mich da nur am Rande damit befasst und die gab es da noch nicht oder waren zumindest nicht verbreitet. Ich dachte da eher an die Litrade Teile mit den fetten Hochlastwiderständen auf der Platine.

    Es gibt für die 48V Blöcke inzwischen passive Balancer die 10A versprechen. Das ist dann purer Schwachsinn (oder maximal eine schlechte Begleitheizung).

    Nicht schlecht, 480W würden ja auch gut dazu eignen um den Batteriekasten im Winter auf über 0 Grad zu halten... ??

    Bei den blauen Würfeln sind die Deltas aber wenn der Verkäufer nicht wirklich gut ist auch schnell deutlich höher (und das auch nicht nur wenn sie nicht balanciert eingebaut werden, sondern im täglichen Betrieb...).

    Da sind wir aber dann wohl eher bei billige (nicht zu verwechseln mit günstige) B-Ware wo die Zellen nicht aufeinander abgestimmt sind.

    Bei Freunden von mir ging das an der 12V 280Ah Batterie knapp zwei Monate gut, dann war das Delta zwischen zwei Zellen so groß dass beim Laden wie entladen die Zielwerte lange nicht mehr erreicht werden konnten. Wir reden hier von mehreren 100mV Unterschied, bei täglichem laden/entladen

    Bin da mit meinen Winston vielleicht etwas verwöhnt (aber die lassen es sich auch entsprechend bezahlen), aber das von dir beschriebene Verhalten würde ich genau bei nicht aufeinander abgestimmte Zellen erwarten wo eine Zelle (oder auch mehrere) einen viel höheren Innenwiderstand aufweisen als die anderen. Wenn sie fast voll ist gdht dann die Spannung bei der schneller durch die Decke und gaukelt einen höheren Ladezustand vor als tatsächlich vorhanden. Es witd gebalanced und die Energie in die anderen gepumpt, mit entsprechend grossem Balancerstrom bis alle gleich sind. Wird dann entladen bricht die mit dem hohen Innenwiderstand natürlich wieder mehr ein als die anderen und das Delta zwischen den Zellen geht durch die Decke.

    Nun kann man sicherlich einen Balancer nehmen der mehr Strom hin und her schieben kann. Aber meines Erachtens vertuscht man damit nur das eigentliche Problem der nicht aufeinander abgestimmten Zellen und hat unter dem Strich nichts gewonnen.

    Ich weiss es nicht, aber in dem Fall glaube ich dass es ohne Balancer sogar besser wäre, also einmal alle Zellen einzeln voll laden und dann alle paar Monate wiederholen...

    Oder man nimmt ein BMS der auch beim Entladen balanced. Meiner könnte das, aber der Entwickler rät dringend davon ab die Funktion zu nutzen.

    Egal was man macht, am Schluss ist und bleibt es eine Krücke und die einzige dauerhafte Lösung ist meiner Meinung nach ein Akkupack mit aufeinander abgestimmte Zellen.

    Permanentes Balancieren ist, wenn man sich die Ladekurve eines LiFePo anschaut, eigentlich nicht sinnvoll und mit einem passiven Balancer absoluter Schwachsinn,

    Absolut richtig.

    Der Problemfall ist 1-2 Wochen trübes Wetter mit wenig Sonne und keine weitere Ladung übr B2B oder Landstrom.

    Dann eiert die Batterie so bei mittlerem Ladezustand rum, wird aber nie richtig voll. Dann wird die ganze Zeit nicht gebalanced.

    Auch da kann ich mich täuschen, aber wenn die Zellen aufeinander abgeglichen sind dürfte sich das doch in Grenzen halten, oder? Und ob der Akkupack nach einer Schlechtwetterperiode nun 2 oder 3 Tage braucht um wieder im Lot zu sein dürfte auch kein wirkliches Problem sein. Ich hatte meine Zellen gemessen und zwischen 3.45 und 3.55V wurde im einstelligen Bereich (bei 260Ah Gesammtkapazität) zusätzlich geladen, ich glaub es waren 6 oder 7Ah. Da dürfte es doch egal sein ob die Zellen erst ein paar Tage später wieder ausballanciert sind, oder hab ich was übersehen?

    Zu den von mir genannten 140mA ist noch anzumerken dass mein BMS theoretisch von jeder Zelle die 140mA zu einer anderen schicken kann. Also bei 4S wären das 420mA und bei 8S sogar 980mA welche an eine Zelle zusätzlich geliefert werden können, was den auf den ersten Blick kleinen Balancerstrom etwas relativiert.

    Gruss

    Urs

    In der Theorie entspricht die Praxis der Theorie...

  • Ahoi und aha,

    Zu den von mir genannten 140mA ist noch anzumerken dass mein BMS theoretisch von jeder Zelle die 140mA zu einer anderen schicken kann. Also bei 4S wären das 420mA und bei 8S sogar 980mA welche an eine Zelle zusätzlich geliefert werden können, was den auf den ersten Blick kleinen Balancerstrom etwas relativiert.

    dann wäre dein BMS in der Konfiguration von Roland ja auch quasi bei einem 1A aktivem Balancer :D

    Die hohen Ströme bei den Balancern sind teilweise auch augenwischerei, angesprochener Neey kann wohl in jeder Spannungslage die volle A-Zahl schieben, andere (war es Heltec?) geben 4A an, schaffen den maximalen Balance-Strom aber nur bei sehr hohen Abweichungen (und selbst dann nicht was sie angeben) und bei kleinen deltas bricht das dann auch in einen sehr geringen Bereich ein (was bei guten Zellen dadurch das es ja aktiv von einer in eine andere schiebt und nicht nur in wärme umsetzt zwar nicht ideal, aber irgendwie noch okay ist).

    Da sind wir aber dann wohl eher bei billige (nicht zu verwechseln mit günstige) B-Ware wo die Zellen nicht aufeinander abgestimmt sind.

    Es gibt ja Menschen die bei den blauen Würfeln sagen "Wenn kein Messprotokoll direkt vom Hersteller für exakt diese Zelle dabei ist ist es sowieso B-Ware" und viele Händler auf alibaba sind ja inzwischen dazu übergegangen bei den Zellen von EV-Grade und Storage-Grade (und bei beidem nochmal weiteren unterteilungen) zu sprechen, ein Schelm wer da böses denkt. Ich seh da recht viel von den Zellen die für den Betrieb im Haus gekauft werden und da scheint es (bis auf ein paar Ausnahmen) ein gewisses Glücksspiel zu sein wie die Qualität der Zellen ist und ob die zusammenpassen.

    Zelldrift ist ja eigentlich auch eher falsch ausgedrückt (also zumindest habe ich das oben etwas falsch genutzt), wenn die Zellen einfach nur stehen (egal ob einzeln oder im Verbund) passiert da ja nicht sonderlich viel, dass die Spannungen auseinandergehen passiert ja eher beim Laden/Entladen und da tendenziell mit mehr Strom auch stärker.

    Am stärksten kommt das denke ich zu tragen wenn man jeden Tag viel Strom in die Batterie und wieder raus holt und das dann am besten noch mit hohen Strömen. Im stationären Betrieb hab ich da schon viel gesehen, im mobilen Bereich war das für mich bisher nicht so interessant und da bin ich mir auch nach wie vor nicht sicher ob ich mir selbst blaue Würfel, oder doch lieber die Winston (die ich für die Anwendung als robuster empfinde) holen würde.

    Bei den blauen Würfeln würde ich als BMS wahrscheinlich am ehesten in die Richtung eines JK-BMS gehen. Das hat statt eines passiven Balancers dann direkt einen aktiven an Bord und man spart sich das zusätzliche Gerät.

    Viele Grüße

    Sven (der sich für die eigene Kabine wahrscheinlich am ehesten eine integrierte LiFePo Batterie ähnlich wie nunmachmal holen würde)

  • Zitat

    Auch da kann ich mich täuschen, aber wenn die Zellen aufeinander abgeglichen sind dürfte sich das doch in Grenzen halten, oder? Und ob der Akkupack nach einer Schlechtwetterperiode nun 2 oder 3 Tage braucht um wieder im Lot zu sein dürfte auch kein wirkliches Problem sein. Ich hatte meine Zellen gemessen und zwischen 3.45 und 3.55V wurde im einstelligen Bereich (bei 260Ah Gesammtkapazität) zusätzlich geladen, ich glaub es waren 6 oder 7Ah. Da dürfte es doch egal sein ob die Zellen erst ein paar Tage später wieder ausballanciert sind, oder hab ich was übersehen?

    3,45 oder 3,55V sind nicht das Problem, wenn aber weiter lädt, läuft eine Zelle zu erst Richtung 4V. Und entweder der Blancer bzw der Überspannungsschutz begrenzt den Ladestrom der ganzen Batterie, oder es geht in die Überspannungsabschaltung bis sich alles wieder beruhigt hat. Dann kommt der nächste Versuch, und der nächste,... Das kann natürlich dauern.

    Balancen während Entladung macht überhaupt keinen Sinn. 1. unter Belastung ist die Spannung im niedrigeren Bereich, da sind die Unterschiede zwischen den Zellen ganz gering, also funktioniert der Balancer eh kaum. 2. Verballert man in den Zellen gespeicherte Energie.

    Im Prinzip sollte der Balancer nur laufen wenn die Ladung fast abgeschlossen ist und man noch Energiezufuhr im Überschuss hat.

    Gruß, Holger

  • Und entweder der Blancer bzw der Überspannungsschutz begrenzt den Ladestrom der ganzen Batterie

    Moin Holger,

    einen "Begrenzer" (im Sinne von "Drosseln") kenne ich noch gar nicht.
    Magst Du mir mal ein Beispiel nennen, welcher Balancer oder welches BMS das kann?

    Für alle Leser nochmal ein paar Zeilen, wie ich es gelöst habe:
    Ich habe auch einen DIY Akku aus "blauen" Zellen.

    Daran werkelt ein Daly BMS und ein aktiver "Heltec 5A Balancer".

    Drumherum arbeiten ausschließlich Victron Komponenten (u.a. ein Cerbo GX und ein BMV-712).

    Mit Hilfe des Relais im BMV-712 schalte ich abhängig von Ladestand des Akkus, den Balancer ein und aus.
    Die Heltec Balancer haben nämlich einen kleine Lötbrücke, die als Schalter genutzt werden kann.

    Ferner sollte man noch im Hinterkopf haben, dass der bei aktiven Balancern angegebene maximale Strom nur bei sehr hohen Zelldifferenzspannungen fließen kann.
    Bei sehr kleinen Differenzen ist der Strom auch deutlich kleiner und so wird es bei regelmäßigem Gebrauch ja auch eher bei uns der Fall sein.

    Beste Grüße, Jan

  • So, ich lade immernoch. Zum Glück besteht kein Zeitdruck. Heute habe ich das Gehäuse angefangen. Es besteht aus 10mm Sperrholz, die Stirnseiten aus 24er. Muß jetzt nur noch gefast, geschliffen und geölt werden. Die noch fehlende Stirnwand wird dann mit 4 M6 Gewindestangen befestigt, damit etwas Druck ausgeübt werden kann. oben auf den Deckel kommt das BMS und der Balancer. Der Daly Balancer, den ich mit dem BMS mitbekommen habe, ist übrigens doch nicht einstellbar. Es gibt nämlich zwei Typen: Einer mit Bluetooth und einer ohne. Meiner, also die einfache Version, beginnt fix bei 3,4V mit der Arbeit.


    Wenn man nicht fragt ist die Antwort immer "Nein".

  • Bei einer Zellspannung von 3,6 V in alle Zellen ist nun fertig geladen und balanciert. Ich hatte ja alle Zellen parallel geschalten. Deshalb hat das Laden mit den verfügbaren 10A, die bei der eingestellten Spannung von 3,65V nur noch 6-7A waren, ewig gedauert. Dafür sind alle Zellen gleichmäßig geladen und nun sofort ausballanciert gewesen. Ich habe dann noch einige Stunden abgewartet, ohne dass sich die Werte geändert hätten.

    Nun wurden alle Zellen in das Gehäuse verfrachtet und verschaltet. Zuerst die Verbinder, dann die Messdrähte für BMS und die Ballancerleitungen. Achtung, die Leitungen nicht kürzen um gleiche Kabelwiderstände zu haben!

    Das Ganze unter Zugabe von etwas Polfett und mit einer Unterlegscheibe abgeschlossen. Die Kragenmuttern sind dann mit 6 Nm vorschriftsmäßig angezogen worden.

    Die Anschlussleitungen sind in der benötigten Länge herausgeführt. Die werden direkt mit dem Fahrzeugnetz verbunden, so spare ich mir unnötige Klemmstellen. Absicherung mit 200A. (200x24=4800W. Brauche ich niemals :))

    Zwischen den Zellen sind Isolierplatten aus 3mm Schaumpolysterol aus dem Bastlerbedarf. Mit zwei Zwingen habe ich das Ganze dann etwas unter Druck gesetzt.

    Zwischen den mittleren Zellen befinden sich zwei Temperaturfühler: einer für das BMS und einer für mein Simarine Pico.

    Derzeit warte ich auf die bestellten M6 Gewindestangen, die dann für dauerhafte Pressung sorgen werden.

    Tja, das war es soweit, der Akku ist fertig. Sobald die Gewindestangen verbaut sind, zieht er in sein Zuhause im LKW ein und wird mir hoffentlich für lange Zeit treue Dienste leisten.

  • Hallo Roland,

    du schreibst man soll die BMS Messleitungen nicht kürzen wegen gleichem Leitungswiderstand.

    Wie hast du die Ringösen an den Messleitungen verbunden?

    Vielen Dank für die Tipps,

    Thomas

  • gepresst. Das sind ganz normale 6mm Rindschuhe. Das mit der Leitungslänege habe ich aus dem Anleitungsvideo von G8N. Klingt ja auch irgendwie logisch.

    Wenn man nicht fragt ist die Antwort immer "Nein".

  • Ist logisch, freund von mir ist dieselmaschinen ingeneur und der kann eine sehr lange story ueber messungen, laenge der leitungen und die ergebnisse die dann nicht stimmen erzaehlen.

    Kommt darauf an wie genau man da misst, weiss mehr ueber dieselmachinen als elektrik

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