Überspannung wenn Lipo4 aufgeladen sind und BMS trennt

  • Hallo, erstmal danke für die Aufnahme.


    Ich habe nachdem eine von vier 6 Volt 400 Ampere Batterien den Geist aufgegeben hat, habe ich mir Lipo4 Batterien gekauft . 8* 3,2 Volt 350 Ampere.

    Bisher habe ich meine Batterien mit einem 60Ah Solarregler geladen und mit einem Hybrid Inverter 3,6 kW 230 Volt AC gewandelt. Das laden und entladen der (Lipo4 plus BMS Daly 200 Ampere ) funktionierte zuerst gut bis die Batterie 100% hatte das BMS trennte die Batterie und der Solarregler piepste,zeigte over voltage an und der Hybrid schaltete sich aus . Bei der Fehlersuche habe ich sowohl auf dem Display kurz 51 V und später 32 V und 31 V gelesen auch beim Messen hab ich es auf dem Voltmeter abgelesen. Also Batterie 26,6 V am BMS P+ Anschluss waren Schwankungen von 26,6 bis 33 V .


    Woran liegt es-|-

    LG Tom

  • Hallo,

    Probleme mit Überspannungen, die durch den plötzlichen Lastabwurf von BMS bei Erreichen des Vollladezustands entstehen, gibt es bei Ladegeräten, Solarreglern und Ladeboostern, wenn diese ursprünglich für Bleibatterien entwickelt wurden, wo es solche Lastabwürfe mangels BMS prinzipiell nicht gab. Oft regeln solche Laderegler zu langsam gegen und dann steigt die Spannung beim Abschalten impulshaft an. Wenn dann noch eine mimosenhafte Überspannungserkennung zugegen ist, kommt genau das heraus, was du beschrieben hast. oO)


    Da wird man leider nicht viel machen können. Manchmal reicht es aus, dem Ladeausgang einen größeren Filterkondensator mit 2.200µf/63V parallel zu schalten, um den Spannungsanstieg beim Lastabwurf zeitlich etwas zu strecken, damit die Spannung nicht so hoch ansteigt. Aber auch das funktioniert nicht in jedem Fall sicher. Wenn das nicht klappt, bleiben eigentlich nur die folgenden Möglichkeiten:


    Man verändert die Ladeschluss-Abschaltspannung des BMS etwas nach oben und senkt zugleich die Ladeschlussspannung der Solarreglers ab, so dass nicht mehr das BMS als erstes abschaltet, sondern der Solarregler zuerst in den Ladeschluss kommt und dann von sich aus abregelt, bevor das BMS abschaltet. Das funktioniert aber nur bei sehr gut ausgeglichenen Akkuzellen, weil beim Laden meist nicht die Gesamtspannung der Batterie der die Abschaltung auslösende Faktor ist, sondern die schwächste Zelle im Batterieverbund ihre maximal zulässige Spannung erreicht hat, so dass das BMS dann den Ladestrom abschalten muss. Bei Akkuzellen welche besonders stark in der Kapazität streuen, tritt dieses Problem häufig auf.


    Hilfreich kann es bei stark in der Kapazität streuenden Zellen sein, einen starken Equalizer wie z.B. diesen hier zu verwenden. Damit wird der Zeitraum bis zur Abschaltung wegen einzelner hoher Zellenspannung erheblich gestreckt, was solche Probleme oft beseitigt. Jedenfalls wenn die Ladeströme nicht gerade deutlich über 10A liegen. Bei höheren Ladeströmen sind selbst solche Hi-Power-Equalizer überfordert.


    Man muss aber aufpassen, dass man mit der Regler-Ladeschlussspannung nicht zu tief herunter geht, weil ansonsten die Ladezustandserkennung (SoC) des BMS nicht mehr richtig arbeiten kann und nur noch Unsinn anzeigt. Die Batterie wird zwar normal funktionieren, aber die SoC-Anzeige ist dann ständig falsch, weil der Reset auf 100% bei Erreichen des Ladeschlusses wegen zu stark abgesenkter Ladeschlussspannung des Solarrelers nicht mehr erreicht wird.


    Wenn das alles nicht hilft, um die Überspannungsmeldung zu vermeiden, wird wohl kein Weg an einem für LFP-Batterien geeigneteren Solarregler vorbeiführen.


    Grüße, Tom

  • Im Idealfall trennt das BMS von LFP Akkus erst bei Zellenspannungen über 3,65 Volt, nach meinen persönlichen Erfahrungen an 4 zelligen Exemplaren aber nicht selten schon bei 14,4 Volt oder noch einige zehntel Volt darunter, siehe folgende Ladungsaufzeichnung an einem kompakten 12 4Ah Energiespeicher mit integrierten Balancer.



    Obwohl dieser Lader den Ausgang recht schnell unterbricht, wurde bei 3 Ampere Ladestrom ein Peak bis ca. 17,5 Volt aufgezeichnet. Dieser Effekt kann vor allem an alten Leichtkrafträdern mit 12 Volt 130 Watt Magnetzündergeneratoren von Mototplat und deren Zweiweg Ladereglern schwerwiegende Folgen verursachen.




    Wenn bei höheren Motordrehzahlen beispielsweise das Fahrlicht ausgeschaltet ist, unterbricht auch das BMS von vollgeladenen LFP Akkus in kurzer Zeit seinen Ladeeingang. Weitgehend gleiche Effekte sind auch von tiefentladenen Bleikkus nach der Winterpause, seit vielen Jahren bekannt. Die beiden Thyristoren werden dann über gelegentliche Überkopfzündungen selbstständig angesteuert und der weitgehend lastlose Laderegler beginnt hochfrequent zu schwingen. In solchen Fällen kann die Bordspannung bei höheren Drehzahlen über 40 Volt erreichen, weil einzig der VDO Drehzahlmesser mit sehr niedrigem Leistungsbedarf vom Bordnetz eher homeopatische Ströme zieht. Deren Schäden können anschließend so ähnlich aussehen.



    Mit dem Energiespeicher parallelgeschaltete Elkos verhindern solche unerwünschte Folgen erfahrungsgemäß recht zuverlässig, ich würde aber ca. 1000µF pro Ampere Ladestrom als angemessene Kapazität wählen. An Mopeds und Kleinkrafträdern mit Ladeströmen bis max. 2 Ampere, nütze ich häufig einen kompakten 2200µF Elko bis max. 35 Volt zulässiger Betriebsspannung.



    Das funktioniert nach realistischen Schätzungen bei durchnittlich 50 Besitzern von Kleinkrafträdern mit alternativen 12V 80 Watt Magnetzündergeneratoren von Kokusan und kleinen LFP Energiespeichern, schon längere Zeit zuverlässig. Weil BMS von LPF Akkus bidirektional schalten, merkt man mögliche Fehlfunktionen von Laderglern nicht an elektrischen Verbrauchern wie Glühlampen. Das kann man auch jederzeit an einem kleinen lineargeregelten Netzteil (beispielsweise 16 Volt Konstantspannung und 30mA Strombegrenzung) nachbilden. Belastet man den gemeinsamen Ausgang bzw. Ladeeingang vom Energiespeicher (mit abgeschaltetem BMS) an einem 12V 1,5 Watt Lämpchen, fällt die Klemmenspannung ohne erkennbare Verzögerung auf durchschnittlich 14,7 Volt ab und die Last wird gemischt vom Netzteil und dem LFP Akku versorgt.


    Deshalb ist eine ausreichende Glättung an thyristorgesteuerten oder getakteten Ladereglern sehr wichtig, um möglichen Schäden vorzubeugen !

  • Erstmal danke für ausführlichem Antworten.

    Also das mit dem Kondensator habe ich nicht wirklich verstanden 🙄 wo muss der genau hin und welcher genau bei 350 Ampere 24 v Batterie und 50 bis 60 Ampere Ladestrom.


    Ich habe jetzt erstmal den Mppt Regler abgeklemmt und die Paneele in Reihe verkabelt und direkt an der Hybridkiste angeschlossen, so ca 280v mit 10 Ampere.

    Wenn das BMS jetzt trennt zappelt die Voltanzeige noch immer zwischen 27,6 und 29 v aber immerhin schaltet sie Kiste nicht den AC aus, leider springt die AC Anzeige auch kurz von 230 auf 229 v.

    Das BMS schaltet schon bei ca 27.5 v ab und dann wieder ein und das ein paarmal bis die Zellen ausgeglichen sind, während der Ladephase ist der max unterschied zwischen den Zellen 0,001 bis 0,050 v am Ende aber 0,200 v , wenn sie dann zur Ruhe gekommen sind sind sie wieder ausgeglichen.

    Ach ja ich lebe in Portugal Kälte ist nicht das Problem 😉

  • Vorab: es gibt schnell Verständnisprobleme, wenn man mit den Einheiten allzu sinnfrei hantiert:

    • Ampere (A) bezeichnet fließende elektrische Ströme.
    • Amperestunden (Ah) bezeichnet die Speicherkapazität einer Batterie. Sie beschreibt, wie viele Stunden ein Strom von 1A einer zuvor voll aufgeladenen Batterien entnommen werden kann, bis sie leer ist.

    Daher macht es keinen Sinn einen Ladestrom mit Ah und eine Kapazität mit A zu deklarieren. Tut man es dennoch, führt das nicht selten zur Verwirrung.


    Der von mir oben erwähnte Kondensator speichert, ähnlich einer Batterie, elektrische Ladung. Er wird nach meinem Vorschlag mit seinem Pluspol an den Pluspol der Batterie angeschlossen und mit seinem Minuspol an den Minuspol der Batterie. Sinn der ganzen Übung ist der, dass die Last des Batterie-Ladestrom nicht augenblicklich mit Abschaltung durch das BMS wegfällt, sondern der Kondensator bei der dann durch den Regler steigenden Ladespannung noch einen kurzen Moment weiter Ladestrom aufnimmt, um so Zeit für die Regelschleife des Solarreglers zu gewinnen um abzuschalten, so dass keine (durch die Trägheit der Regelschleife selbst verursachte...) "Überspannung" entsteht.


    Beim Kapazitätswert des Kondensators kommt es nicht auf die dritte Stelle hinter dem Komma an, sondern er muss einfach nur relativ groß sein. 1000µf, 2200µf, 4700µf oder10.000µf können beliebig verwendet werden. Mit 200nF kommt man jedoch nicht weit. Wichtig ist noch, dass die Spannungsfestigkeit des Kondensator mindestens der höchsten zu erwartenden Spannung entspricht. Im Fall Deines Solarreglers sollten 63V Spannungsfestigkeit ausreichend sein.


    Hybridkiste? 280V?? 10A? Häh? Den hab ich nicht verstanden. Besonders die 280V nicht. Handelt es sich um einen Hybid-Wechselrichter, der an seinem Ausgang 280V erzeugt? Das wäre nicht wirklich prima. =O


    Grüße, Tom

  • Also die Hybridkiste nimmt den Strom der Solarpaneles ( alle in Reihe 280v DC 10 A) an und wandelt ihn in 230v AC um AC Ausgang lt Hersteller 3,6 kW, außerdem versorgt er die Batterie mit Strom und bedient sich an ihr wenn keine Sonne ⛅ scheint .

    Entlädt sich der Kondensator selbstständig? Wie sieht es da mit hohen Strömen aus ( Stromschlag)

    LG Tom

  • Nein, der hat - weil er der Batterie komplett parallelgeschaltet ist - immer exakt die Spannung, die an den Batteriepolen gerade anliegt. Mit einem Stromschlag ist bei 48V-Batterien eher nicht zu rechnen.


    Grüße, Tom

  • Solange man es mit der Kapazität nicht maßlos übertreibt, passiert auch nichts! Lädt man allerdings eine Capbank (beispielsweise 90000µF mit 200 Volt auf) dann kann man unter anderem beim niedrohmigen Entladen auch die brachiale Lorenzkraft an dicken Leitungen beobachten.



    Immerhin war dieses Teil ursprünglich zum verschweißen bis M12 Gewindebolzen vorgesehen.

  • @ Tom

    Wenn ich den Kondensator an die Batteriepole anschließe, wird er doch bei der Trennung durch das BMS auch getrennt :/und wenn er am P- am BMS angeschlossen wird lädt er sich dann weiter auf oder schaltet er dann den Aufladestrom vom Hybrid aus? Was passiert wenn das BMS wieder ein schaltet?....

    LG Tom

  • Ich bin davon ausgegangen, dass Du eine geschlossene LFP-Batterie mit integriertem BMS benutzt. Wenn Du Einzelzellen mit externem BMS benutzt, dann wird der Kondensator natürlich an dem Pluspol der positivsten Zelle und dem "P-"-Ausgang des BMS angeschlossen. Anders kann es nicht funktionieren. Gemeint sind also die "Batterie"-Anschlüsse, wo die "Batterie" an den Wechselrichter und den Solarregler angeschlossen wird, nicht die Anschlüsse des Zellenpacks.


    Nur am Rande: Am "B-"-Kabel wird generell gar nichts angeschlossen, außer dem Minuspols der negativsten Zelle und dem "B-"-Anschluss des BMS.


    Wenn das BMS die Batterie wegen erreichen des Ladeschlusses der ersten vollen Zelle abschaltet, bleibt dieser Kondensator natürlich mit dem Solarregler verbunden und nimmt noch einen kurzen Moment weiter Ladestrom auf. Du kannst den Kondensator statt direkt mit der Batterie auch genauso gut direkt am Ausgang des Solarreglers anschließen, das wäre genau dasselbe. Der Kondensator schaltet den Regler auch nicht ab, sondern soll nur den Zeitraum verlängern, den die Spannung zum Ansteigen nach Lastabwurf durch das BMS benötigt, um dem Regler mehr Zeit zu geben, gegen den Anstieg der Spannung ohne Last anzuregeln. Ziel ist es zu verhindern, dass die Spannung zu schnell ansteigt, damit der Inverter keine Überspannung signalisiert.


    Ich hoffe, der Sinn des Ganzen ist nun klarer geworden.


    Grüße, Tom

  • Gut dann hab ich es richtig verstanden. Wenn der Kondensator Strom aufnimmt wie eine kleine Batterie schaltet sich der Laderegler dann ab wenn seine eingestellte max Ladespannung erreicht ist?

    LG Tom

  • OK erstmal danke, ich hab den Regler jetzt so eingestellt,dass er bei 27,4 v Pause macht und das BMS macht nicht dicht.

    Ich hab auch in der Beschreibung von der Hybridkiste gesehen das es eine Möglichkeit zur Kommunikation mit dem BMS gibt über die RS 485 Schnittstelle, dazu brauche ich noch ein Kabel, also besorg ich mir jetzt erstmal Kabel u Kondensator.


    LG Tom :)

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