Lifepo4 optimale min/max voltage bestimmen

[Robert (Gast)]

Nach Versuchen mit 18650 Lithum Batterien habe ich erste Ergebnisse mit 
Lifepo4 Batterien (siehe Anhang)

Ich habe an 3 Stellen eine Anootation erstellt.
1: 3,34V - 0.5Ah
2: 3,18V - 82.0Ah
3: 2,50V - 88.0Ah

Vor 1 und zwischen 2-3 fällt Spannung sehr schnell ab.
Zwischen 2-3 sind es 6Ah, also etwa 7%

Nun möchte ich "optimale" min/max Werte für BMS-Einstellung bestimmen.

Im Netz wird oft von 10% gesprochen und bei Lifepo4 habe ich auf einer 
Webseite folgende Infos gefunden:
Min/Max Voltage: 2,5V - 3,65V
Empfohlen ist 10% abziehen: 2,75V-3,285V

Nun liegt 3,285V bei etwa Hälfte der Kapazität beim entladen und beim 
2,75V fällt die Spannung bereits massiv (bis 2,5V sind es nur 0,5Ah). Es 
ist wie auf der Seite angegeben keine optimale Werte.

Macht bei der Batterie die Spannungsbereich 3,18-3,34 eher Sinn?

[Michael B. (laberkopp)]

Robert schrieb:
> Macht bei der Batterie die Spannungsbereich 3,18-3,34 eher Sinn?

Unsinn.

In einer Batterie, also Reihenschaltung von Zellen, werden nicht alle 
gleichzeitig leer bzw. voll. Eine (die mit der geringsten Kapazität) 
wird zuerst leer und bricht in der Spannung ein bzw. voll und geht mit 
der Spannung hoch.

Du kannst also keine Summenspannung z.B. bei 16 Zellen von 16 x 3.5 = 
56V oder 16 x 3.1 = 49.6V vorgeben und dann erwarten, dass sich die 
Spannung gleichmässig über die Zellen verteilt.

Es wird eher so was passieren: Zellen 1 bis 8 3.3V, Zelle 9 3.4V, Zelle 
10 3.6V, Zelle 11 bis 15 3.33V, Zelle 16 3.5V, Summe 53.55V, 
Durchschnitt 3.3456V, trotzdem voll.

Zudem: wenn (klugerweise) die Zellen in deiner Batterie durch einen 
Balancer angeglichen werden, die meisten LiFePo4 BMS arbeiten in dem 
Zellen mit mehr als 3.5V mit geringem Strom (z.B. 50mA) entladen werden. 
Man braucht also nicht höher zu laden als 16 x 3.5V = 56V weil das 
sowieso entladen werden würde, aber wenn man nie bis dort hin auflädt, 
wird nie gebalanct.


Hält man ein Akkupack zwischen n x 3.1 bis n x 3.5V, wird es nie ganz 
voll und nie ganz leer, kann teilweise VOR Erreichen der Gesamtspannung 
schon durch das BMS unterbrochen werden weil eine Zelle doch unter 2.5 
bzw. über 3.65V geht, aber man kommt dem 90% recht nahe.

Und dann noch das Problem, dass auf 3.3V geladene Zellen auf dem 
Wechselrichter mit 3.2V, im BMS mit 3.4V gemeldet und beim nachmessen 
als 3.33V angezeigt werden, denn so genau arbeitet der Billigkram nicht

[ACDC (Gast)]

Robert schrieb:
> Im Netz wird oft von 10% gesprochen

und von dem SOC (State Of Charge) und nicht der Spannung.

[Jobst Q. (joquis)]

Bei Spannungsmessungen an Akkus muss ua. wegen dem Innenwiderstand immer 
auch der Lade- bzw Entladestrom berücksichtigt werden. Also entweder 
mehrere Sekunden stromlos machen und dann messen, oder den 
Spannungsabfall durch Strom nach Erfahrungswerten rausrechnen.

[Mike J. (linuxmint_user)]

Jobst Q. schrieb:
> Also entweder
> mehrere Sekunden stromlos machen und dann messen, oder den
> Spannungsabfall durch Strom nach Erfahrungswerten rausrechnen.

Ich hatte es so gemacht dass der Akku mit einem definierten Strom 
entladen wurde, alle 60 Sekunden wurde dann die Spannung gemessen, der 
Entladestrom auf 1/10 gestellt, 2 Sekunden gewartet bis die Spannung 
sich stabilisiert hat und dann wurde die Spannung noch mal gemessen.

Man bekommt somit die Möglichkeit ein Delta I und Delta U zu berechnen, 
damit hat man dann den Innenwiderstand des Akkus und der ist ja je nach 
Ladestand unterschiedlich.

Man lässt sich dann alles in einer Grafik anzeigen und sieht irgendwo 
einen Knick in der Innenwiderstandskurve.

Für manche Verbraucher, z.B. einem Datenlogger der maximal nicht ein mal 
1mA zieht und meistens um die <1µA, für den ist es aber relativ egal ob 
der Innenwiderstand des 1Ah Akkus größer wird, der kann bis auf 3,3V 
entladen werden.

[[e-mail] (Gast)]

Robert schrieb:
> Macht bei der Batterie die Spannungsbereich 3,18-3,34 eher Sinn?

Bei LiFePO4 ja. Ladespannung im Bereich 3,5 Volt max. Bei Entladung kann 
man sich zwischen 3,2 Volt und 3 Volt streiten. Abschaltung bei 
spätestens 3 Volt unter Last ist gut für die Lebensdauer.