Hallo,
ich möchte ein BMS, und zwar dieses hier:
https://www.faktor.de/bms/balancer-und-fix-programmierte-bms/cbm-12v-60a.html
bei einem 4S LiFePO4 mit 40Ah, und zwar dieser hier:
https://www.faktor.de/batterien/batterien-12v/winston-12v-batterien/lfp-12v-40ah-lifeypo4.html
nachrüsten. Ziel soll es sein,
1. die Einzelzellen bei Bedarf auszubalancieren und
2. einen gewissen Schutz gegen Über- und Unterladung einzubauen.
Statt vier Einzelzellen von Winston wie diesen hier
https://www.faktor.de/batterien/einzelzellen/winston-lfypo4/lyp040aha-lifeypo4.html
nehme ich den 12V-Block, weil die Zellen dann schon selektiert/gematcht
sind und weniger Abweichungen zwischen den Zellen entstehen sollten.
Man muss dazu den 4S-Block öffnen und Zugriffe zu den Einzelzellen
legen. Das machen andere auch so (siehe
https://www.youtube.com/watch?v=LXHXC5IyKfg). Die gesamte Idee ist aus
einem Kfz/WoMo-Thread in einem anderen Forum.
Nun meine Frage: Wenn man bei einem BMS Einzelleitungen fürs Balancing
zu den Zellen direkt zu den Zellen legt, dann ist das ja eigentlich eine
heikle Sache, wenn diese --- wie es viele anscheinend machen -- nicht
direkt an der Zelle mit einer Sicherung abgesichert sind. Wenn sich
sonst hier ein Kabel aufscheuert etc., wir ja flugs eine 40Ah Zelle
kurzgeschlossen.
Selbst wenn man das mechanisch sauber aufzieht und isoliert, ist das
irgendwie doof.
Eine Sicherung mit 1-5A (mehr Ausgleichsstrom wird da nicht fließen)
einschleifen wäre im Prinzip machbar. Erstens ist das aber doch etwas
Aufand und meine Sorge ist, dass diese Sicherungen wegen ihres Ohmschen
Widerstands einen Spannungsabfall verursachen, der dann das Balancing
beeinträchtigt.
Man könnte auch argumentieren, dass die dünnen Balancer-Litzen
(mitgeliefert beim BMS wird ein konfektioniertes Kabel mit 22AWG) im
Zweifel ja auch Sicherungen sind und irgendwann (vermutlich aber erst
bei >10A) durchbrennen. Und dann ist ja anders als bei einer Sicherung
auch nicht garantiert, dass nichts weiterkokelt.
Im Moment tendiere ich dazu, das BMS ganz wegzulassen und mich
a) für das Balancing auf die gematchten Zellen zu verlassen und
b) für das BMS (Schutz vor Über/Unterladen (auf den Solarladeregler,
hier kommt ein Victron 75/15,
https://www.victronenergy.com/solar-charge-controllers/smartsolar-mppt-75-10-75-15-100-15-100-20
zum Einsatz).
Die Vorstellung, die Anschlüsse aller vier Einzelzellen auf einem
Molex-Stecker mit RM2,54 zusammenzuführen, gefällt mir bei diesen
Energiereserven irgendwie nicht.
Habt Ihr dazu Meinungen und Tipps?
Danke!
PS: Die Außenanschlüsse der 12V-Einheit sind natürlich
kabelquerschnittsgerecht mehrfach abgesichert ;-)
Hat die Zelle das wirklich nicht bereits integriert? Nach dem Datenblatt nicht. Bei den Zellen sollte es reichen sporadisch zu messen. Die Anzapfungen unmittelbar ueber Einwegsicherungen sollte reichen. Zum Messen ein Opferwiderstand. Balancing nur wenn sporadische Messungen eine Drift zeigen. So wurde ich es loesen.
Angehängte Dateien:
Danke, Dieter!
Die Zellen haben das wohl nicht intern. In meinem 12V-Block scheinen sie
aber gut selektiert zu sein. Momentan alle 3.300V +- 10mV und damit
vermutlich eher im Bereich von Messungenaugigkeiten.
Es gibt auch Balancer-Module für diese Zellen zum Aufsschrauben:
https://www.faktor.de/bms/balancer-und-fix-programmierte-bms/balance-modul-cbm1x.html
Diese passen wegen der dicken Widerstände aber nicht mehr unter die
Original-Abdeckhaube. Außerdem werden sie ggfls. heiß.
In der Summe glaube ich, dass das Nachrüsten eines Balancers und BMS
hier mehr Probleme, besonders hinsichtlich der Isolation, erzeugt. Der
gesamte Block 4S 12V/40Ah kostet 269 EUR - wenn er wirklich nach einem
Jahr wegen Drift o.ä. hin wäre, wäre das zwar für die Umwelt doof, aber
ökonomisch keine totale Katastrophe. Wenn mir mein Büromobil wegen eines
Kurzschlusses abfackelt, schon eher ;-)
Edit: In irgendeiner Tabelle im Netz habe ich allerdings auch gelesen,
dass man Litze unter 0,5 mm^2 nicht absichern müsse, weil sie eben im
Zweifel schnell und schmerzlos durchbrennt.
Edit 2: Anbei mal ein Bild, wie ich mir das gedacht hatte. Ist aber
einfach zu schwierig, gescheit zu isolieren.
:
Bearbeitet durch User
Schaue Dir das Thema aktive Balancer an. Beitrag "Re: Schaltung für aktiven 3s Balancer gesucht" Interessant wird es, wenn Old Papa das Teil hat und erste Messungen machen konnte.
Habe gerade noch ein paar Alternativen gefunden: a) https://www.nothnagel-marine.de/product_info.php?info=p3551_EMUS-BMS---Zell-Einhheit-A--Balancer-u--Monitoring-1-5A.html b) 4 x https://www.nothnagel-marine.de/product_info.php?info=p3822_Balancer---Lastmodul-LiFePO4--LiFeYPO4-Balancer-Spannung-3-5V--max--400mA-Balancing-Strom--GBS-Lithium.html c) 4 x https://www.nothnagel-marine.de/product_info.php?info=p3820_Balancer---Lastmodul-LiFePO4--LiFeYPO4-Balancer-Spannung-3-6V--max--2A-Balancing-Strom--Alarm-NC-Kontakt.html Diese sollten so flach sein, dass ich sie noch in die Original-Box des 12V-Packs von Winston bekomme. In einem anderen Forum steht, dass die initial gematchten 12V-Blocks von Winston ohne Balancer nach 500 Zyklen durchschnittlich schnell kaputtgehen, während sie mit Balancer ein Vielfaches erreichen würden.
Dieter schrieb: > Schaue Dir das Thema aktive Balancer an. > > Beitrag "Re: Schaltung für aktiven 3s Balancer gesucht" > > Interessant wird es, wenn Old Papa das Teil hat und erste Messungen > machen konnte. Tja, ist leider noch immer nicht da. Der Ali halt.... Old-Papa
Daa Teil liegt Old Papa vor und dort geht es weiter, falls jemand hier landen sollte: Beitrag "Re: Schaltung für aktiven 3s Balancer gesucht"
Ich habe jetzt vier Stück dieses Balancers auf dem Tisch: https://www.nothnagel-marine.de/product_info.php?info=p3821_Balancing-modul-LiFePO4--LiFeYPO4-balancing-voltage-3-6V--max--1A--alarm-NC-contact.html Soll 1A Balancerstrom leisten; mechanisch passt er nicht ganz ideal auf die 40Ah-Zellen, aber mit einem neuen Ringkabelschuh wird es es sauber gehen. Das Teil hat zudem noch eine Warnschaltung für Unter-/Überspannung (eine Signalleitung öffnet bei U < 2,6V und > 4V). Diese Leitung kann man für alle vier Zellen in Serie schalten und daran z.B. einen kleinen Summer (mit einem Transistor dazwischen, dessen Basis im Regelbetrieb auf Masse gezogen wird). Die Lösung mit einem Summer finde ich auch deshalb besser als eine 12V-Lösung, die dann automatisch abschaltet, weil ich den Akku auch als Notstarthilfe für meinen Caddy in der Wildnis nutzen können möchte - da ist es mir im Zweifel herzlich egal, ob eine Zelle bei 200A oder so etwas tiefentladen wird, wenn ich dadurch mit meinem Auto wieder wegkomme.
Wenn die Notstartfunktion so wichtig ist, dann macht es nur Sinn, wenn nach einer Zeit des Klingelns der Akku abgeschaltet wird. Wenn im Reihenverband eine Zelle unter 2,6V liegt und nicht gleich abgeschaltet würde, wäre es mit dem Notstart ganz schön Essig.
Dieter schrieb: > Wenn die Notstartfunktion so wichtig ist, dann macht es nur Sinn, wenn > nach einer Zeit des Klingelns der Akku abgeschaltet wird. Wenn im > Reihenverband eine Zelle unter 2,6V liegt und nicht gleich abgeschaltet > würde, wäre es mit dem Notstart ganz schön Essig. Hallo Dieter, vielen Dank - ich verstehe allerdings Deine Argumentation nicht: Ich habe einen 4S LiFePO4-Akku mit 40Ah. Wenn ich diesen im Notfall als Starthilfe für mein Kfz nehme, dann kommt es doch darauf an, dass noch möglichst viel Strom aus dem Akku in die Kombi aus Fahrzeugbatterie und Anlasser fließt. Nehmen wir mal an, eine Zelle wäre geschwächt und deshalb schneller entladen als die anderen. Alle anderen liefern noch munter 3.3V, die schwächelnde nur noch 2.4. Dann stehen noch 3x 3.3 + 2.4 = 12,3 V zur Verfügung, das könnte reichen. Die Einzelzellen können maximal 400A (kurzfristig) liefern: https://www.ev-power.eu/Winston-40Ah-200Ah/WB-LYP40AHA-LiFeYPO4-3-2V-40Ah.html?force_sid=ieqppts26tp98qshf3k5tnb2c4#tab2 Wenn ich aber jetzt ein BMS in der 4S-"Batterie" hätte, das eine schwache Zelle überbückt oder gar die gesamte Last abtrennt, geht gar nichts mehr. Und wie gesagt, wenn ich irgendwo im Schneesturm nicht loskomme, kostet eine neue 4S-Einheit mit 270 EUR bzw. eine neue Einzelzelle mit 50 EUR deutlich weniger als ein Abschleppwagen... Das war meine Argumentation.
Martin H. schrieb: > > Wenn ich aber jetzt ein BMS in der 4S-"Batterie" hätte, das eine > schwache Zelle überbückt oder gar die gesamte Last abtrennt, geht gar > nichts mehr. Das ist der Sinn eines BMS. Es soll die Zellen schützen und nicht die Nerven des Betreibers (allerings durch Pkt1 auch das ;-)) > Und wie gesagt, wenn ich irgendwo im Schneesturm nicht > loskomme, kostet eine neue 4S-Einheit mit 270 EUR bzw. eine neue > Einzelzelle mit 50 EUR deutlich weniger als ein Abschleppwagen... Wenn Du im Schneesturm steckst, nutzt Die eine mangels BMS durchgegangene Zelle auch nichts. Doch, falls die brennt, kannste die Füße wärmen... :-) > Das war meine Argumentation. Dito Old-Papa
Old P. schrieb: > Das ist der Sinn eines BMS. Es soll die Zellen schützen und nicht die > Nerven des Betreibers (allerings durch Pkt1 auch das ;-)) > >> Und wie gesagt, wenn ich irgendwo im Schneesturm nicht >> loskomme, kostet eine neue 4S-Einheit mit 270 EUR bzw. eine neue >> Einzelzelle mit 50 EUR deutlich weniger als ein Abschleppwagen... > > Wenn Du im Schneesturm steckst, nutzt Die eine mangels BMS > durchgegangene Zelle auch nichts. Doch, falls die brennt, kannste die > Füße wärmen... :-) Ich will doch nur, dass die Zelle noch 5 Sekunden länger mitbelastet wird, bis der Motor läuft. Die 200 A Anlasserstrom hält sie ja sogar ganz offiziell aus (siehe Datenblatt). Und wenn Sie dabei tiefer als 2.5V entladen wird, dann gehen vermutlich die Elektroden kaputt etc., aber sie wird nicht gleich in Flammen aufgehen. Eine automatische Abschaltung bei <2.5 Volt erlaubt mir halt nicht, die Zelle ggfls. zu opfern, um den Motor loszubekommen.
Ich weis nicht, wie wichtig eine Notstartfunktionalität ist. Aber es gibt Alternativen. ;-) https://www.youtube.com/watch?v=X8D7sNKNu-8
Martin H. schrieb: > vielen Dank - ich verstehe allerdings Deine Argumentation nicht: Schaue Dir eine Kennlinie der Li-Zellen an, wie steil diese nach unten geht, weil nur noch so wenig Kapazität vorhanden ist. Zweitens steigt der Innenwiderstand mit der Entladung hier an. 200A*5s=1000As, 5% Restladung 1000/0,05=20000As 20000As/3600=6Ah, nicht größer 40Ah, also das ginge noch. 40Ah voll schaffen 400A 40Ah 5% voll schaffen 40...80A ==> Der eigentliche Starthilfeeffekt kommt nicht aus diesem Akku, sondern darüber dass dieser den anderen Akku kurz lädt und diese Kurzladung sofort zum größten Teil abgerufen wird.
Martin H. schrieb: > > Ich will doch nur, dass die Zelle noch 5 Sekunden länger mitbelastet > wird, bis der Motor läuft. Die 200 A Anlasserstrom hält sie ja sogar > ganz offiziell aus (siehe Datenblatt). Und wenn Sie dabei tiefer als > 2.5V entladen wird, dann gehen vermutlich die Elektroden kaputt etc., > aber sie wird nicht gleich in Flammen aufgehen. Eine automatische > Abschaltung bei <2.5 Volt erlaubt mir halt nicht, die Zelle ggfls. zu > opfern, um den Motor loszubekommen. Ich befürchte, wenn eine Zelle schon auf 2,5V abgesackt ist, dann nutzen die übrigen, selbst wenn die noch Saft haben, nichts. Deren Innenwiderstand wird schon so hoch sein, dass die gewünschten 200A einfach nicht durchkommen. Wenn Du zwei C-Rohre (Feuerwehrschläuche) in der Mitte mit Gardena 1/2" verbindest, kannst Du auch keinen Brand löschen. Old-Papa
Hi Dieter, Old Papa: Ihr habt mich überzeugt - wenn die Zelle bei 2,5V ist, dann ist sie quasi auch gleich tot. Also ist es eigentlich egal, ob ein Summer angeht oder ein Relais die Last kpl. trennt. Wegen der internen Balancer und weil es ein Pack aus gematchten Zellen ist, müsste die Starthilfefunktion aber eigentlich immer funktionieren, solange der Akku einigermaßen voll ist. Ich möchte halt keine Extra-Starthilfe-Lösung mitschleppen (die es mit LiPo ja zu kaufen gibt), sondern die LiFePO4-Zellen aus meiner mobilen Wohnmobil-Powerbox im Notfall dafür benutzen können: - Schnellspann-Polklemmen runter - Starthilfe-Kabel dran - Motor starten ;-) Das gute daran ist, dass man notfalls die Zellen über den eingebauten Solarladeregler und das 100W-Panel, das dazugehört, laden kann. Also im Notfall einen Tag mit etwas Sonne abwarten und dann einen neuen Versuch. Die zentrale Erkenntnis aus dieser Diskussion ist für mich, dass das mit der Starthilfe nur mit einem einigermaßen vollständig geladenen Akku geht. Danke!
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