Beiträge von Tom

Ich möchte wegen dieser Frage nur ungern eine Stromzange aus dem Lager holen, sie auspacken, Batterien einsetzen und es ausprobieren. Daher nur so viel: Was eine Stromzange misst, ist das Magnetfeld, welches um einen vom Strom durchflossenen Leiter entsteht. Bei Wechselstrom (AC) ist das leicht, weil dieses Magnetfeld im Takt der Wechselstrom-Richtungswechsel ebenfalls wechselt und sich als Wechselfeld daher leicht gegenüber anderen Magnetfeldern, insbesondere statischen wie dem Erdmagnetfeld, unterscheiden lässt. Bei Gleichstrom ist das um den Leiter entstehende Magnetfeld aber konstant und überlagert z.B. das ebenfalls konstante Erdmagnetfeld. Deshalb muss man zur Messung von Gleichströmen (DC) die Stromzange vorher zur Beseitigung eines immer vorhandenen Anzeigen-Offset nullen, um stets vorhandene externe Gleichmagnetfelder zu eliminieren und so eine saubere Anzeige des fließenden Stroms zu erhalten. Je kleiner nun aber die zu messenden Magnetfelder der fließenden Ströme werden, desto ungenauer wird diese Art der indirekten Strommessung. Weshalb ich aus Erfahrung sagen würde, dass sich mit normalen und bezahlbaren DC-Stromzangen in etwa eine untere Messauflösung von 100mA ergibt, was 0,1A entspricht. Kleinere Ströme wie z.B. nur 10mA messen zu wollen, dürfte hierbei mit einem so großen Messfehler verbunden sein, dass die Aussagekraft einer solchen Messung ziemlich klein wäre.

Weshalb die Frage ob die untere Grenze der Messauflösung von DC-Messzangen bei 100 oder bei 10mA liegt, einigermaßen akademisch ist.

Grüße, Tom

Wenn der zusätzlich angeschlossene Equalizer erst mal arbeitet, hat der im BMS integrierte passive Balancer ja nichts mehr zu tun und wird sich schon allein deshalb gar nicht mehr einschalten.

Grüße, Tom

Equalizer bzw. Balancer werden normal an die Batteriepole angeschlossen, genauso wie das BMS. Man kann Balancer problemlos parallel betreiben, das ist kein Nachteil. Allerdings kann sich die Steuer- und Regelqualität des BMS verschlechtern, wenn man leistungsstarke Equalizer über die BMS-Balancer-Kabel anschließt, weil die Kabel immer einen gewissen Widerstand aufweisen, der dann zu Spannungsabfällen und entsprechend erhöhten Messfehlern des BMS führen kann. Ich glaube aber nicht, dass das hier zu Problem führt.

Grüße, Tom

Wenn das BMS den Ladezustand (State of Charge) bei Erreichen der Vollladung nicht auf 100% schaltet, wird die im BMS eingestellte Ladeschlussspannung nicht erreicht.

Abhilfe: Ladeschlussspannung erhöhen oder Einstellung anpassen.

Die Einstellung des SoC im BMS selbst ist nur dafür da, den momentanen SoC-Wert der in der App angezeigt wird, direkt einzustellen. Damit wird keinerlei sonstige Einstellung bewirkt, also auch keine Begrenzung der maximalen Aufladung nur auf 88,3%.

Grüße, Tom

Da sitzt erkennbar ein fünfpoliger Stecker am BMS. Das sind die Anschlüsse zu den Zellenpolen, von dem es an einer vierzelligen Batterie fünf Stück gibt. Also ein 4S-BMS.

Grüße, Tom

Hier muss ein Irrtum vorliegen. Eine vierzellige Batterie benötigt natürlich auch ein 4S-BMS. Wenn man ein 3S-BMS in Verbindung mit einer vierzelligen Batterie verwendet, kann dieses 3S-BMS natürlich auch nur 3 Zellen überwachen und das ergibt ja keinen Sinn, weil dann kann die Überwachung gleich bleiben lassen.

Grüße, Tom

Glaube ich nicht. Dieses weglaufen der schwächsten Zelle bei Annäherung an den Ladeschluss passiert mit jeder Ladestromquelle in ähnlicher Weise. Weshalb es sich ja auch nicht um einen Fehler handelt, sondern um das normale Systemverhalten.

Grüße, Tom

Hallo Christoph,

die Stromeinstellung beim Daly-BMS ist sicher eine der am meisten missverstandenen Funktionen.

Hier gibt man die Schwelle an, ab der das BMS den Stromfluss - sauber unterschieden in Ladestrom und Entladestrom - als Überstrom detektiert und dann abschaltet. Aber eine Begrenzung im Sinne einer Strombegrenzung, wo die Spannung dann so eingestellt wird, dass sich ein sauberer Dauerstrom in der eingestellten Größe ergibt, ist damit leider nicht zu erreichen. Statt dessen schaltet das BMS schlicht und einfach hart ab. Diese Funktion dient auch eher dem Schutz des BMS selbst, als dem Schutz der Batterie. Bei den 200A-BMS liegt die ab Werk eingestellte Abschaltschwelle dann auch bei 300A, bei 500A-BMS liegt sie ab Werk bei 750A. Also kurz: Diese Funktion ist zur Strombegrenzung im Sinne eines Batterieschutzes nicht zu gebrauchen.

Möchte man den Ladestrom der Batterie temperaturabhängig im Sinne des CATL-Stromdiagramms begrenzen, wird man feststellen, dass das gar nicht so einfach ist. Denn als erstes würde man einen Gleichspannungswandler benötigen, wie er z.B. in Ladewandlern/Ladeboostern (was dasselbe meint...) enthalten ist. Solche Gleichspannungswandler können die Ausgangsspannung unter Last regeln und stellen hiermit die Grundlage für eine linear arbeitende Strombegrenzung dar, denn damit sich der fließende Ladestrom sauber regeln lässt, muss die Ladespannung dynamisch und fein so justiert werden, dass sich der gewünschte Strom als dauerhaft fließender Ladestrom ergibt.

Als nächstes bräuchte man eine Möglichkeit, die Temperatur der Akkuzellen zu messen, welche die meisten Ladewandler ja noch mitbringen. Nur woher sollen die armen Wandler wissen, wie genau die Kennlinie des CATL-Stromdiagramms verläuft? Und wie groß die Batterie eigentlich ist, wovon der empfohlene maximale Strom ja auch abhängt? Da wird's also schwierig. Meine MicroCharge-Ladewandler schalten den Strom bei Kälte auch nur einfach ein und aus, was in Verbindung mit LiFePO4-Batterien einigermaßen sinnlos ist, weil das ja schon vom BMS selbst erledigt wird, jedenfalls wenn man es richtig konfiguriert hat. Aber eine einstellbare Kennline Strom zu Temperatur gibt es meines Wissens bei keinem Ladewandler auf dem Markt.

Glücklicherweise ist das Ganze auch nicht sooo kritisch, wie man gemeinhin annehmen könnte, weil die Zellen nicht gleich den Löffel abgeben, wenn sie bei Kälte mal geladen werden. Ich hatte zum Thema Kaltladung von LiFePOI4-Zellen mal hier etwas geschrieben:

Kaltladungsversuche an einer prismatischen 80Ah-LiFePO4-Zelle

So lange man es nicht mit der Kälte oder dem Strom übertreibt, bleiben die negativen Auswirkungen eher gering.

Grüße, Tom

Achso: CATL lässt bei seinen 302Ah-Zellen durchaus Ladeströme bis zu 1C zu, also bis zu 302A. Das vertragen die auch absolut! Klar, die Lebensdauer wird durch so hohe Ladeströme nicht wirklich verlängert, aber gehen tut das.

Kommt darauf an, wo hoch der maximal fließende Dauerstrom ist: Bis ca. 30A sind diese Automaten noch brauchbar, darüber nicht.

Grüße, Tom

Hallo Huber,

ja, natürlich. Alles andere wäre ja sehr unpraktisch.

Grüße, Tom

Hallo Gernot,

diese Fragen sind diejenigen, die hier von LiFePO4-Anfängern am häufigsten gestellt werden. Es gibt auch schon mehrere Antworten darauf, daher hier nur in Kürze:

LiFePO4-Zellen haben einen sehr geraden Spannungsverlauf, der nur am Ende der Entladung bzw. an Ende der Aufladung" senkrecht geht", wie ich das immer nennen. Hier die Grafik dazu:

Wenn die Zellenspannung beim Laden 3,45V überschreitet, wird sie sehr schnell weiter ansteigen, bis das BMS den Ladestrom dann bei Erreichen der eingestellten Ladeschlussspannung (meist 3,65V) abschaltet. Nun muss man sich aber vor Augen halten, dass die vier Zellen einer 12V-LiFePO4-Batterie alle vier kaum je exakt dieselbe Kapazität haben werden. Die eine hat vielleicht 100%, die nächste 99%, die dritte vielleicht 102% usw. Das sind die völlig normalen fertigungsbedingten Unterschiede zwischen den Zellen. Da aber in einer Reihenschaltung alle Zellen zwangsläufig exakt denselben Ladenstrom bekommen, steigt der Ladezustand aller Zellen auch gleichmäßig an, nur dass eben die Zellen mit etwas kleinerer Kapazität als erste diesen Bereich der stark ansteigenden Zellenspannung erreichen werden.

Der interne Balancer des BMS versucht die so entstehenden Spannungsunterschiede beim Laden auszugleichen, kann dies aber aufgrund seines kleinen Ausgleichsstroms nur sehr langsam. Daher ist er auch nicht in der Lage, diese durch die Kapazitätsunterschiede bedingten, beim Laden zwangsläufig entstehenden Spannungsunterschiede auszugleichen. Zudem arbeitet ein passiver Balancer, wie er in BMS eingebaut ist, nur innerhalb der Zeit, während der ein Ladestrom fließt, nicht jedoch in den Ruhezeiten, was seine Wirksamkeit in diesem oberen Ladungsbereich zusätzlich einschränkt.

Kurz: Dieses Verhalten ist also völlig normal und kein Grund zur Beunruhigung.

Auch die Statusmeldung des BMS, dass die Spannung dieser oder jener Zelle "hoch" sei, ist keine Fehler-, sondern einfach nur eine Statusmeldung. Ebenso könnte das Auto beim tanken melden, dass der Tank nun "voll" sei. Kein Grund sich sofort zu Boden zu werfen und die Hände schützend über dem Kopf zu verschränken: Da wird nichts explodieren, die Batterie ist einfach nur voll aufgeladen.

Der Aktivbalancer-Schalter unten im Menü der App bezieht sich auch nur auf einen eventuell angeschlossenen Daly-Equalizer, den Du nicht hast. Entsprechend gibt es dort für Dich auch nichts einzustellen. Diese App-Funktion ist leider etwas mangelhaft dokumentiert und daher sehr missverständlich, weil es fast jeder zunächst als Bestandteil des normalen Daly-BMS missversteht. In Wirklichkeit kann man diese extern erhältlichen Daly-Equalizer nur auch mit Bluetooth-Transceivern versehen, an denen dann gar kein BMS sondern nur der Equalizer angeschlossen ist und dann funktioniert diese App eben mit dem Equalizer und genau dieser Funktion. Nur dass der ganze Rest der App, die ja nur das BMS selbst betrifft, beim Equalizer wiederum komplett funktionslos ist. Eine Extra-App für den Equalizer wäre sicherlich weniger verwirrend gewesen...

Fazit:

1. Gegen die beim Laden im oberen Spannungsbereich auffallend stark auseinander driftenden Zellenspannungen kann und braucht man nichts zu unternehmen. Das ist bei jeder mehrzelligen LiFePO4-Batterien genauso, außer man hat eine Batterie mit sehr sorgfältig selektierten Zellen exakt gleicher Kapazität vor sich, was sich aber aus Kostengründen nur zur Vermeidung dieses auffälligen Drifteffekts bei Erreichen der Vollladung nicht lohnt.

2. Nicht von den App-Entwicklern verwirren lassen, wegen des Menüpunkts "Aktiver Ausgleich", der nur in Verbindung mit Daly Equalizern funktioniert.

Grüße, Tom

Hallo Herr B.,

ich arbeite größtenteils nur noch mit dem Ladewutzel, weil er einfacher anzuwenden ist, eine höhere Ladeleistung mitbringt als der Power-Pulsar und ich fast nie so stark sulfatierte Batterien habe, dass der Power-Pulsar wirklich benötigt würde.

Ihre erste Frage verstehe ich leider nicht. Sie haben die Batterie aufgeladen und bepulst. Was soll da jetzt mit dem Ladewutzel noch erreicht werden?

Wenn bei am Power-Pulsar angeschlossenen Batterien keine LED leuchtet, liegt die Impulsspannung sehr niedrig. Das liegt in der Regel an einer Batterie, welche die Impulse begierig annimmt. Hier muss man unterscheiden, ob das an einer noch stark reaktiven Sulfatschicht liegt, die Ladestrom annimmt und wieder in Blei und Bleidioxid aufgespalten wird – in diesem Fall sollte man sie zuvor mit einem Netzladegerät oder Netzteil besser erst normal aufladen, bevor sie an den Power-Pulsar angeschlossen wird – oder an einer oder mehreren kurzgeschlossenen Zellen. Letzteres können Sie nur durch eine Messung der Batteriespannung feststellen: Wenn nach einer Weile des Ladens mindestens 2V fehlen, hat mindestens eine Zelle einen Kurzschluss. Die Batterie ist dann schrottreif und zu verwerfen.

Generell rate ich nicht dazu, Desulfatierungsversuche an nicht erkennbar sulfatierten Batterien durchzuführen. Wenn Batterien zuvor über längere Zeit für Notstromanwendungen bei Dauerladung verwendet wurden, sind sie in aller Regel korrodiert, aber nicht sulfatiert. Korrosionsschäden können weder der Power-Pulsar, noch der Ladewutzel beseitigen. Mir ist klar, dass man solcherart tote Fische zuhauf billig nachgeschmissen kriegt, aber das hat leider den Grund, dass die meisten von denen tot sind, oder nahezu tot. Wirklich viel gehen tut bei solcherart Altbatterien regelmäßig nicht mehr.

Grüße, Tom

Ich wollte gerade schreiben dass der von Victron sei und damit sauteuer und deshalb wohl kaum in Frage käme. Allerdings hab ich das Teil dann schon für knapp 50,- Euro im Netz gefunden. Unglaublich! Inklusive Gehäuse und deutscher Anleitung.

Hat Victron über Nacht sein Geschäftsmodell geändert?

Die spielten doch preislich bisher immer in einer Liga mit Liontron, Bulltron, Mastervolt und all den anderen "Zwei-mal-so-teuer-wie-der Wettbewerb"-Konsorten...

Aber ein Entladeschluss von nur 7V ist natürlich nicht so gesund für Bleibatterien.

Grüße, Tom

Gleichspannungswandler gibt es ab etwa 1W aufwärts, also das ist kein Problem. Der Preis auch nicht. Die eigentlichen Probleme sind:

1. Dass die Ausgangsspannung im für die Batterieladung geeigneten Bereich regelbar sein muss (12 - 15V)

2. Die Überlastschaltung auf dem Prinzip der linearen Strombegrenzung arbeitet

3. Dass es sich um einen Up/Down-Wandler handelt. Reine Aufwärts-Wandler sind für diesen Zweck nicht geeignet

4. Die Leistung im passenden Bereich liegt (10W max.)

Um hier den geeigneten Wandler zu finden, muss man schon eine Menge Datenblätter fressen. Ich hab mal im beachtlich großen MeanWell-Programm nachgesehen, aber spätestens bei der Art der Überlastsicherung stellen sich die Wandler oft als ungeeignet heraus. Dann gibt es aber auch hier durchaus geeignete, aber da lässt sich dann die Ausgangsspannung nicht einstellen. Naja, nach 30 Minuten hab ich die Mühe erst mal eingestellt. Schau halt mal selbst nach, ob Du dort etwas passendes findest.

Grüße, Tom

Dann schreib doch gleich, dass diese beste aller gangbaren Lösungen nun ausgerechnet nicht in Frage kommt. Dann spart man sich die unnütze Arbeit.

Also: Was Du da hast ist das gute alte Saftschubsen-Problem! Eine Bleibatterie ist so hoch zyklisch belastet, dass man sich Möglichkeiten zu deren Entlastung auf andere Stromspeicher überlegen muss, um negative Folgen der zyklischen Überlastung (meist den Ausfall der Batterie) zu vermeiden.

Die erste Möglichkeit hast Du bereits genannt: Der ersten Batterie eine zweite parallelschalten, um dadurch Kapazität und Standzeit bis zur Entladung zu erhöhen und auf diese Weise Stromausfällen und Batteriedefekten vorzubeugen. Kann man so machen.

Die zweite Idee ist Dir auch schon gekommen: Mit einem Gleichspannungswandler Ladestrom aus einer zweiten Batterie in die erste zu pumpen. Die scheitert an den Kosten.

Netz- oder Solarstrom gibt es nicht. Damit scheiden Netzlader oder Solarlader aus.

Wenn Du also nicht gerade einen Stromgenerator dazustellen willst, der die ganze Zeit pflichtschuldigst durchtuckert, dann würde mich ernsthaft interessieren, wie Du Dir eine für Dich akzeptable Lösung vorstellst.

Eine mögliche Idee könnte ggf. in der Gewinnung freier Energie liegen, die man dann in die Batterie einspeist. Hierfür wird aber in jedem Fall sehr viel Heißkleber benötigt, was die Kosten ziemlich in die Höhe treibt, weshalb dieser Weg heute auch nur selten beschritten wird.

Grüße, Tom

Batterie abklemmen! Dann ist Schluss mit Ruhestrom.

Grüße, Tom

Mit der Preisdifferenz zwischen EK in China und VK chinesischer (und taiwanesischer) Produkte in Europa, unter Einbeziehung der Produktqualität bzw. des Haftungsrisikos bei Qualitätsmängeln, verdiene ich meinen Lebensunterhalt. Damit das möglichst gut funktioniert, braucht man entsprechende Erfahrung und eine erprobte Vorgehensweise im Umgang mit chinesischen Lieferanten. Wenn man das nicht berücksichtigt, kann man schon mal kräftige Nackenschläge kassieren. Darüber kann ich inzwischen Bücher schreiben...

Mein Tipp: Große und teure Bestellungen sollte man nur dann bei chinesischen Anbietern platzieren, wenn man deren Qualität gesichert kennt. Den ersten Schritt dazu hast Du getan, indem Du hier gefragt hast, auch wenn ich dazu nun gerade nicht viel schreiben konnte. Aber sicher wirst Du, wenn Du noch etwas weiterfragst, Leute finden, die damit mehr eigene Erfahrungen sammeln konnten als ich und dann so in der Lage sein, die richtige Entscheidung zu treffen.

Grüße, Tom

Das ist die Firma Xiamen Eco-Sources Technology Co. Ltd., 3rd Floor, Hongye Building, Innovation and Pioneering Park, Xiamen, China. Über Erfahrungen mit der Qualität derer Produkte verfüge ich jedoch nicht.

Grüße, Tom

Ich bin darauf hingewiesen worden, dass man bei all den Bildern und Daten doch gern ein Fazit am Ende des Berichts vorgefunden hätte. Ja, stimmt, sowas mag ich auch. Also bitteschön!

Fazit:

In unseren Breiten geht aus hauptsächlich um den Temperaturbereich zwischen -10 und +40°C, mit Schwerpunkt zwischen 0 und 25°C. Betrachtet man die Degradation bei Ladung um den Gefrierpunkt, ist die Abnahme der Zellenkapazität noch minimal, so lange man mit dem Ladestrom nicht gerade Vollgas gibt. Das liegt einerseits daran, dass bei 0°C selbst bei mittleren Ladeströmen um 0,5C noch nicht viel Lithium abgeschieden wird, so dass die Degradation an sich noch gering bleibt und sich andererseits die Zellen bei niedrigen Temperaturen und höheren Ladeströmen wegen ihres bei Kälte stark erhöhten Innenwiderstands schnell selbst aufheizen und so aus dem ungünstigen Kältebereich herausheben.

Erst bei Temperaturen unterhalb -10°C, die bei uns inzwischen (Klimawandel?) kaum noch vorkommen, könnte es kritisch werden, wenn man sofort volle Pulle lädt. Wer öfter unter solchen Bedingungen seine Akkuzellen laden muss, sollte entweder Heizvorrichtungen verwenden, oder, wenn das nicht möglich ist (z.B. bei Solarpanelen geringer Leistung, mit denen die Batterie geladen werden soll), den Ladestrom klein halten, also maximal noch mit 0,01C Laden. In diesem Bereich halte ich die auftretende Degradation für vertretbar. Netterweise kommt es uns entgegen, dass im Winter meist ohnehin nicht so viel Solarleistung zu Verfügung steht und wenn doch, dann meistens nur an wenigen Tagen im Winter, so dass es noch nicht zwingend zu Problemen kommen muss. Ein gewisser Verlust an Kapazität und Lebensdauer wäre dabei m.E. zu vernachlässigen.

Bei Hochleistungsanwendungen wie z.B. im Elektroauto kommt man jedoch nicht um ein aufwändiges Thermo-Management herum, weil die gefahrenen Leistungen einfach zu hoch sind und die Degradation entsprechend größer ausfallen würde. Zudem sind die im Elektroauto verwendeten Batterien groß und teuer. Aber da hier die Hersteller ohnehin entsprechende technische Maßnahmen eingebaut haben, brauchen wir uns mit diesem Thema nicht wirklich zu beschäftigen, wenn wir nicht gerade einen ursprünglich bleigetriebenen City EL auf LiFePO4 umrüsten wollen. Wer solches vorhat, wird aber auch das Kaltladungsproblem irgendwie in den Griff bekommen. Wenn er denn Winters lädt und fährt.

Grüße, Tom