Power-Equalizer für 12V LFP/LiFePo4-Batterien

Was taugen passive Balancer wirklich? Sind Ihre Batteriezellen ausgeglichen?

Man erkennt, dass die nutzbare Batteriekapazität bei mangelhafter Zellenbalance merklich absinkt, weil das BMS aus Sicherheitsgründen Ladung und Entladung sofort beendet, sobald die erste Zelle der Reihenschaltung an die zulässigen Grenzen der Lade- und Entladeschlussspannungen stößt. Daher sollte man dem Zellenbalancing mehr Aufmerksamkeit widmen als bisher üblich.

Erschwerend kommt hinzu, dass passive Balancer, wie sie üblicherweise in BMS verbaut sind, nur während der Ladezeiten arbeitet können und selbst dann nur mit sehr geringem Strom. Die Ladezeiten dauern bei den meisten Anwendungen jedoch meist nur einen Bruchteil der gesamten Lebenszeit einer Batterie und diese kurze Zeitspanne reicht dann oft nicht aus, um wirklich eine zufriedenstellende Zellenbalance zu erreichen.

Mein Power-Equalizer (auch "aktiver Balancer" genannt) arbeitet völlig anders als die normalen passiven Balancer der üblichen Systeme, denn er gleicht die Zellen permanent und unter nahezu allen Spannungsbereichen einander an. Dabei "verheizt" er keine überschüssige Ladung einzelner Zellen wie es passive Balancer tun, sondern "pumpt" intelligent die Ladungsüberschüsse einzelner Zellen in die Zellen mit geringerer Spannungslage. Damit spart er nicht nur Energie und hilft, die Batterie bei hohem Ladezustand zu erhalten, sondern er schützt die Batteriegesundheit aktiv durch die überragende Symmetrie aller Zellen. Hierdurch erhöhen sich nutzbare Kapazität und Lebensdauer der teuren Lithium-Batterien wesentlich!

Durch die hohe elektrische Effizienz des Arbeitsprinzips von Equalizern kann deren Leistung problemlos viel kräftiger ausgelegt werden, denn es fällt keine störende Abwärme mehr an. Dieser Power-Equalizer pumpt bis zu 6A(!) Ausgleichsstrom von Zelle zu Zelle und besitzt dazu noch eine sagenhafte Balancing-Präzision von +/- 1mV! Werte, die für passive Balancer unerreichbar sind. Selbst mit einem durch Alterung stark asymmetrischen Zellenverbund (überdurchschnittlich starke und schwache Zellen in einer Batterie) kommt dieser Equalizer sehr lange Zeit klar, ohne dass das BMS wegen Über- oder Unterspannung einzelner Zellen abschaltet. Hierdurch ergibt sich eine ideal angepasste Lastverteilung an die jeweilige Batterie und eine gesteigerte Nutzkapazität.

Sind die Zellen dann erst Mal auf +/-1mV einander angeglichen, geht die Stromaufnahme auf etwa 8mA zurück. Der Power-Equalizer kann deshalb auch dauerhaft an der Batterien angeschlossen bleiben. Für längere Überwinterungen ist er aber zusätzlich manuell abschaltbar. Der Equalizer besitzt eine LED auf der Leiterplatten-Unterseite als Einschaltkontrolle. Unterschreitet die Zellenspannung 2,8V, schaltet sich der Power-Equalizer selbsttätig ab, um die Batterie nicht tief zu entladen und seine Stromaufnahme geht auf 500µA zurück.

Dieser Equalizer lässt sich auch problemlos parallel zu einem bereits im BMS eingebauten Balancer betreiben. So sind seine Vorteile auch bei bereits bestehenden Batterien mit Balancern und BMS nutzbar. Dazu muss allerdings Zugang an die internen Zellenverbinder der Batterie bestehen, welche die Verbindung zwischen den vier Einzelzellen herstellen.

Ich liefere diesen Power-Equalizer wahlweise als nackte Leiterplatte und ab sofort auch im fertig montiert im Gehäuse mit Ein/Aus-Schalter und Einschaltkontrolle. Bei der Bestellung bitte das gewünschte auswählen!

Technische Daten:

Ausgelegt für vierzellige Lithium, LiIon und LiFePO4-Batterien.
Höhe des Ausgleichsstroms ist abhängig vom Potentialunterschied der Zellen und beträgt bei 1V Spannungs-Unterschied maximal 6A.
Ruhestromaufnahme bei komplett ausgeglichenen Zellen: 8mA. Unter 2,8V Zellenspannung: 500µA.
Zusätzlich ist ein Schalter vorhanden, um den Power-Equalizer dauerhaft abzuschalten, um bei langen Lagerzeiten der Batterie Energie zu sparen.
Keine spürbare Wärmeabgabe trotz sehr hoher Leistung.
Arbeitet über den gesamten Ladezustand der Batterie und nicht nur bei Vollladung.
Anschlussfertig konfektioniert mit Schalter und 40cm langen Anschlusskabeln als nackte Leiterplatte oder im praktischen Flanschgehäuse..
Abmessungen (LxBxH): Platine 55 x 50 x 17mm, Gewicht: 50g (im Gehäuse 110 x 68 x 36, Gewicht 65g)