Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Liion Parallelpack prüfen


von Martin Z. (martin-57)


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Hallo, als Reserve für mein Ebike und als weiternutzung der alten Zellen 
des Vorgängers habe ich mir ein 10S4P Pack zusammengelötet.
Ich lade über ein selbst gebautes Ladegerät mit 10 einzelnen galvanisch 
getrennten Lademodulen, über den Balancer-Stecker mit ca. 2A
Jetzt habe ich mir überlegt die einzelnen Zellen in jedem Pack zu 
testen.
Da sie ja die selbe Spannung haben, muss ich mit Last die Ströme 
vergleichen.
Ich habe jede Zelle über eine 8A Glassicherung an die Sammelschiene 
angeschlossen. Diese haben ca. 6-7 mOhm. Wenn nun eine Last von 4A 
zugeschaltet wird sollte theoretisch auf jede Zelle 1A fallen. Ich 
müsste also über die Sicherung irgendwas zwischen 5 und 10 mV messen. 
Genau ist das nicht, aber eine Hochohmige Zelle sollte so doch zu 
erkennen sein, vermute ich mal. Unterschiede von bis zu 30% sind mir 
egal. Aber messwehrte von 6 6 5 2 lassen doch auf eine defekte Zelle 
schließen.
Wir beurteilt Ihr meine Überlegungen?

von Martin Z. (martin-57)


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Ist das Thema so weit her geholt oder will da keiner einsteigen?
Prinzipiel ist doch die Stromverteilung bei parallelen Zellen fast genau 
so wichtig wie die Spannungsverteilung bei seriell verschalteten Zellen.
Ich wollte das Spiel eigentlich viel weiter treiben und da 
Strom-Hall-Sensoren einplanen. Doch die 40 Sensoren hätten mein 
Kostenlimit gesprengt.
Von der Präzision ganz zu schweigen.
Ich bitte nochmal um Beurteilung und Anregungen zum besser machen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Interessant.
Aber 6mR bei nur 1A Last finde ich sehr wenig.
Da machen Kabellängen und Kontakte sicher schon Unterschiede.
Da der Spannungsabfall ja nicht wirklich wichtig ist, könntest du da 
deutlich hochgehen, z.B. auf 100mR, und da dann 4-polig Kontaktieren, 
und absolute Symmetrie beachten.
Sollte es dann auch 100 100 90 25 geben, würde ich dir zustimmen...
Wobei, ist das Akkupack auch absolut Symmetrisch gebaut?

: Bearbeitet durch User
von Martin Z. (martin-57)


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Das will ich ja so alle 3 Monate mal überprüfen. ( fahre täglich ca. 
40km )
Der Widerstand der Sicherung ist ja schon vorhanden.
Ich könnte da noch eine 2. in Reihe schalten, oder 50 - 100 mOhm 
Widerstand.
Der müsste aber schon relativ genau sein.
Ich könnte den Strom auch auf 10 oder 12A hochsetzen, dann fällt auch 
mehr ab.
Der absolute Wert ist ja auch nicht so wichtig, ich will nur defekte 
Zellen herausfinden und eventuel ersetzen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Martin Z. schrieb:
> Der müsste aber schon relativ genau sein.

Das ist m.E. das Stichwort.

Martin Z. schrieb:
> Ich könnte den Strom auch auf 10 oder 12A hochsetzen, dann fällt auch
> mehr ab.

"Fahrüblicher Strom", wäre dann nicht schlecht.
Ich dachte, es wäre ne einmalige Sache.

Martin Z. schrieb:
> Das will ich ja so alle 3 Monate mal überprüfen.

Ist natürlich ambitioniert.
Da sollte das schon vernünftig sein. Sicherungen hab ich zwar noch nie 
vermessen, ich halte sie aber als Shunt für ungeeignet.
Wenn du die Zellen (oder zumindest Stränge) trennen kannst, wäre ein 
RI-Meter super.
Bessere Ladegeräte von Junsi z.B. können das, und hier: 
https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?3142844-The-BattIR-Meter-Version-II
hat jemand ein Gerät gebaut, das durchaus als Grundlage für dein 
Messgerät dienen könnte.
Vielleicht auch mal das Messprinzip ansehen!

von Stephan (Gast)


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Martin Z. schrieb:
> Aber messwehrte von 6 6 5 2 lassen doch auf eine defekte Zelle
> schließen.

Taugt als Hinweis.
Bei Abweichungen vom Soll halt nochmal genauer hinschauen.
Das gilt auch bei Abweichungen zwischen den Reihen. Sicherungen / 
Sicherungshalter sind nicht gerade als Messshunts konzipiert.
Messung bei höherer Last wäre besser.


Jens M. schrieb:
> Aber 6mR bei nur 1A Last finde ich sehr wenig.
> Da machen Kabellängen und Kontakte sicher schon Unterschiede.
> Da der Spannungsabfall ja nicht wirklich wichtig ist, könntest du da
> deutlich hochgehen, z.B. auf 100mR, und da dann 4-polig Kontaktieren,
> und absolute Symmetrie beachten.

Im zerlegten Zustand wäre das besser.
Martin will aber bei funktionsfähigem Akkupack messen. Da wären 100mOhm 
je Zelle sicher nicht passend. (die 100mOhm würden den Strom über die 
Zellen sauber symmetrieren)

von Martin Z. (martin-57)


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Zu den Sicherungen noch zur Information, die sind eingelötet also kein 
Halter mit seinen "Wackelkontakten".
Zur kontrolle habe ich mal 20 Sicherungen durchgemessen.
Keine hatte unter 5mOhm keine über 6mOhm.
Ich habe mir einen Lastwiderstand von 3,3 Ohm gebaut, der kann 600 Watt 
verbraten. Damit messe ich die 40 Zellen mal durch
Bei 12A komme ich im Durchschnitt auf ca. 17 mV je Zelle.
Ich würde mal einschätzen, wenn eine Zelle unter 8mV hat wird sie 
getauscht.
Alles bei ca. 4V Zellenspannung im Leerlauf.
Im Zuge dieser Messungen kann ich auch gleich den Spannungseinbruch 
messen und habe ein Indiz für einen "schwachen" Innenwiderstand.

von Martin Z. (martin-57)


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Zu Jens nochmal
der Spannungsabfall ist schon relevant, rechne mal nach!
bei Spitzenlast von 18A fliessen, mal schlechte Verteilung angenommen, 
6A an einer Zelle. Bei 0,1 Ohm fallen 0,6V am Widerstand ab. Aber jetzt 
bedenke diese 0,6V fallen 10 mal an 10 in Reihe geschalteten Zellen 
ab..........

von Armin X. (werweiswas)


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Martin Z. schrieb:
> Diese haben ca. 6-7 mOhm. Wenn nun eine Last von 4A
> zugeschaltet wird sollte theoretisch auf jede Zelle 1A fallen. Ich
> müsste also über die Sicherung irgendwas zwischen 5 und 10 mV messen.

Hallo

Wenn die Messungen der Sicherungen reproduzierbar sind würde ich dir 
zustimmen. Da muss dann die Zelle an der "2mV Sicherung" hochohmig 
geworden sein bzw bei Last zu sehr in die Knie gehen.

Martin Z. schrieb:
> Bei 0,1 Ohm fallen 0,6V am Widerstand ab. Aber jetzt
> bedenke diese 0,6V fallen 10 mal an 10 in Reihe geschalteten Zellen
> ab..........

Genau das habe ich auch gedacht.
Und hier sind wir wieder an dem Punkt warum es schon Sinn macht ein 
Messgerät zu haben das 1mV nicht nur als letzte Stelle der Anzeige 
darstellt sondern weiter auflöst. Die absolute Genauigkeit ist dabei, 
wie von Martin angesprochen, unerheblich da mehrere unmittelbar 
gemessene Werte untereinander verglichen und interprettiert werden.

MfG

von Jens M. (schuchkleisser)


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Falls ich gemeint war:
Es war natürlich nicht so gedacht, das der Shunt im Akku bleibt.
Last, Messung und Shunt sollten natürlich im wie auch immer gearteten 
Diagnosegerät sein.
Dort ist der Widerstand des Shunts egal, und so erhöht ein höherer die 
Nutzbarkeit, da er ein Signal weit über der Auflösung liefert.

von Martin Z. (martin-57)


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Ich habe jetzt mal alle 40 Zellen gemessen, über die Sicherungen.
Die Zellen hatten ca 3,8V mit ca 12A belastet.
Die eine Serie 20 x Panasonic B  gaben zwischen 2,34A und 2,67A ab,
die zweite Serie 20 x Samsung 35E gaben zwischen 3,44A und 3,59A ab.
Die Panasonic sind ca. 6 Jahre alt mit knapp 200 voll Zyklen.
Die Samsung sind ca 2 Jahre alt mit ca 60 voll Zyklen.
Zum Vergleich habe ich einen ACS712 bei 8 Zellen testweise eingelötet.
Ergebnis Ich bin sehr zufrieden unter 10% Abweichung.
Im Weihnachts-Urlaub werde ich die Messungen wiederholen.
Dank euch für die Anregungen, die wichtigste war mehr Strom.
Werde auf 16A - 18A hochgehen, und 1 : 10 Messverstärker 
zwischenschalten.

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