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Stone(R)

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Leipzig,
15.11.2017,
15:35
 

Akkublock LiIon Balancer 4,0V (Elektronik)

Hallo!
Es gibt bei ebay 36v LiIon-Akkublocks (z.B: eBike) wo die Zellen alle in Reihe geschaltet sind.
Meine Fragen:
1. Ist ein Balancer dort erforderlich?
und 2.
Die im Netz erhältlichen Balancer haben eine Ladeschlußspannung von 4,2V.
Nach Angaben von Panasonic erhöt sich die Lebendauer der Zellen deutlich, wenn sie nur bis max. 4,0V
aufgeladen werden.
Gibt es evt. einstellbare Balancer?

Stone

Padel(R)

15.11.2017,
19:10
(editiert von Padel
am 15.11.2017 um 19:11)


@ Stone

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Hallo!
» Es gibt bei ebay 36v LiIon-Akkublocks (z.B: eBike) wo die Zellen alle in
» Reihe geschaltet sind.
» Meine Fragen:
» 1. Ist ein Balancer dort erforderlich?
» und 2.
» Die im Netz erhältlichen Balancer haben eine Ladeschlußspannung von 4,2V.
» Nach Angaben von Panasonic erhöt sich die Lebendauer der Zellen deutlich,
» wenn sie nur bis max. 4,0V
» aufgeladen werden.
» Gibt es evt. einstellbare Balancer?
»
» Stone

Hallo
Ich habe Lipo Akku die werden auch mit einen einstellbaren Belacer geladen. Doch ist es so das bei ca. 80% Aufladung dann das Balancen beginnt bis jede Zelle 4,2 Volt hat. Möchte auch die volle Leistung haben.
Lagern tue ich die bei ca. 4 Volt je Zelle. Unter 3 Volt ist die Zelle dann Schrott.
Beim den E-Bike werden alle Zellen - wie bei einer Autobatterie aufgeladen.
Ein Belencer kenne ich beim E-Bike nicht.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
15.11.2017,
20:26
(editiert von simi7
am 15.11.2017 um 20:30)


@ Stone

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Hallo!
» Es gibt bei ebay 36v LiIon-Akkublocks (z.B: eBike) wo die Zellen alle in
» Reihe geschaltet sind.
» Meine Fragen:
» 1. Ist ein Balancer dort erforderlich?
» und 2.
» Die im Netz erhältlichen Balancer haben eine Ladeschlußspannung von 4,2V.
» Nach Angaben von Panasonic erhöt sich die Lebendauer der Zellen deutlich,
» wenn sie nur bis max. 4,0V
» aufgeladen werden.
» Gibt es evt. einstellbare Balancer?
»
» Stone

Bei der rel. großen Anzahl von Zellen gehe ich davon aus dass ein Balancer bereits im Inneren verbaut ist.
Wenn er ext. anzuschließen sein sollte müssten insgesamt 11 Anschlüsse herausgeführt sein.
E-Bikes sollen sicher auch von unbedarften elektrotechnischen Laien genutzt werden.
Also Akku raus, ins Ladegerät stecken und wenn Lampe grün dann raus und fahren.
Alles andere wäre für die Massennutzung kontraproduktiv.

» Die im Netz erhältlichen Balancer haben eine Ladeschlußspannung von 4,2V.
Du meinst sicherlich die Schutzschaltungen mit Balancer.
Die sollen aber lediglich vor unerlaubten Spannungen und Strömen schützen.

» Nach Angaben von Panasonic erhöht sich die Lebendauer der Zellen deutlich,
» wenn sie nur bis max. 4,0V aufgeladen werden.
Das ist die Aufgabe des Ladegerätes.

bigdie(R)

15.11.2017,
20:32
(editiert von bigdie
am 15.11.2017 um 20:33)


@ Padel

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Ein Belencer kenne ich beim E-Bike nicht.
Der Balancer sitzt bestimmt im Akku. Und vermutlich ist da auch kein Lithium Ionen Akku drin sondern eine LiFePo Akku. Da ist die Ladeschlussspannung niedriger und auch die Nennspannung der Zelle ist kleiner.
Sonst kommt man nähmlich nicht auf 24V Batteriespannung, die einige E-Bikes haben.

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
15.11.2017,
21:49

@ bigdie

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» » Ein Belencer kenne ich beim E-Bike nicht.
» Der Balancer sitzt bestimmt im Akku. Und vermutlich ist da auch kein
» Lithium Ionen Akku drin sondern eine LiFePo Akku. Da ist die
» Ladeschlussspannung niedriger und auch die Nennspannung der Zelle ist
» kleiner.
» Sonst kommt man nähmlich nicht auf 24V Batteriespannung, die einige
» E-Bikes haben.

Ich meine diesen Akku:
http://www.ebay.de/itm/Li-Ion-Akku-Pack-verklebt-10S3P-Panasonic-NCR18650PF-Zelle-36V-8700mAh/371997064509?epid=2142148098&hash=item569cc0bd3d:g:XcMAAOSwBgtZ0PiN

Balancer:
https://www.ebay.de/itm/Battery-Protection-Tafel-BMS-PCB-For-10Packs-36V-10S-Li-ion-Cell-Max-40A-Balance/322666546733?hash=item4b206cc62d:g:ezMAAOSwOLJZjnTd

Leider finde ich keinen B mit Ladeendspannung von 4,0V
Es würde doch ausreichen 3,9V Z-Dioden zwischen die Zellen zu schalten?

Die verbauten Zellen NCR18650PF haben keinen integrierten Schutz.

bigdie(R)

15.11.2017,
22:11

@ Stone

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» » » Ein Belencer kenne ich beim E-Bike nicht.
» » Der Balancer sitzt bestimmt im Akku. Und vermutlich ist da auch kein
» » Lithium Ionen Akku drin sondern eine LiFePo Akku. Da ist die
» » Ladeschlussspannung niedriger und auch die Nennspannung der Zelle ist
» » kleiner.
» » Sonst kommt man nähmlich nicht auf 24V Batteriespannung, die einige
» » E-Bikes haben.
»
» Ich meine diesen Akku:
» http://www.ebay.de/itm/Li-Ion-Akku-Pack-verklebt-10S3P-Panasonic-NCR18650PF-Zelle-36V-8700mAh/371997064509?epid=2142148098&hash=item569cc0bd3d:g:XcMAAOSwBgtZ0PiN
»
» Balancer:
» https://www.ebay.de/itm/Battery-Protection-Tafel-BMS-PCB-For-10Packs-36V-10S-Li-ion-Cell-Max-40A-Balance/322666546733?hash=item4b206cc62d:g:ezMAAOSwOLJZjnTd
»
» Leider finde ich keinen B mit Ladeendspannung von 4,0V
» Es würde doch ausreichen 3,9V Z-Dioden zwischen die Zellen zu schalten?
»
» Die verbauten Zellen NCR18650PF haben keinen integrierten Schutz.
Ja früher gab es mal Leistungs Z-Dioden aber heute gibt es doch nur noch max. 600mW. Das sind dann 150mA Ladestrom max.

xy(R)

E-Mail

15.11.2017,
22:19

@ bigdie

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Ja früher gab es mal Leistungs Z-Dioden aber heute gibt es doch nur noch
» max. 600mW. Das sind dann 150mA Ladestrom max.

1N53xx von ONSemi: 5W

Und im Stud-Gehäuse gibts mindestens bis 50W welche.

Aber für Balancing taugen die alle nicht.

Gast aus Winsen/Luhe

15.11.2017,
22:23

@ bigdie

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» » Es würde doch ausreichen 3,9V Z-Dioden zwischen die Zellen zu schalten?
» »
» »
» Ja früher gab es mal Leistungs Z-Dioden aber heute gibt es doch nur noch
» max. 600mW. Das sind dann 150mA Ladestrom max.

Früher war alles besser. Nicht nur dass es Leistungs-Z-Dioden mit 10W und mehr gab... nein die hatten auch keine Toleranzen und die Z-Spannung war völlig unabhängig vom Strom ;-)

Schade dass es damals noch keine Li-Akkus gab die man damit hätte "balancen" können.

Gruß Uwe

Thomas Kuster(R)

16.11.2017,
11:49

@ Padel

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

Hallo Padel
E-Bikes haben voll im Akkupack integrierte Balancer. Ohne diese kann man keine Serieschaltung von Li-Akkus so laden, dass immer alle Zellen voll werden.
Programmierbare Spannungen kenne ich nur bei Batteriemanagement-Systemen (BMS) für Elektroautos oder für grössere stationäre Speicher.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

simi7(R)

D Südbrandenburg,
16.11.2017,
23:25

@ Stone

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Leider finde ich keinen B mit Ladeendspannung von 4,0V

Wie ich schon schrieb, die Ladeendspannung ist Sache des Ladegerätes.
Deine Schutzschaltung mit Balancer ist eine SCHUTZ-Schaltung, keine LADE-Schaltung.

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
18.11.2017,
15:29

@ simi7

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

»
» Wie ich schon schrieb, die Ladeendspannung ist Sache des Ladegerätes.
» Deine Schutzschaltung mit Balancer ist eine SCHUTZ-Schaltung, keine
» LADE-Schaltung.

Das ist schon kar. Nur wenn ich (bei 10Zellen) 40V Ladespannung anlege, heißt das noch
lange nicht, dass der Balancer die Spannung gleichmäßig auf alle Zellen (4,0V) verteilt.
Die einzelnen Zellen haben unterschiedliche Innenwiderstände, sodass es durchaus
vorkommen kann, dass eine Zelle mit 4,2V( vom Balancer begrenzt) und die nächste nur mit
3,8V geladen wird. Darum habe ich die die Frage gestellt, ob es einen Balancer mit einer
Spannungsbegrenzung von 4,0V gibt.
Wurde hier im Forum schon mal eine (einstellbare) Schutzschaltung für eine einzelne
LiIon-Zelle besprochen, evt. mit passenden IC? Die könnte ich dann in Reihe schalten.

Danke für die Antworten

simi7(R)

D Südbrandenburg,
18.11.2017,
20:44
(editiert von simi7
am 19.11.2017 um 01:10)


@ Stone

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» »
» » Wie ich schon schrieb, die Ladeendspannung ist Sache des Ladegerätes.
» » Deine Schutzschaltung mit Balancer ist eine SCHUTZ-Schaltung, keine
» » LADE-Schaltung.
»
» Das ist schon kar. Nur wenn ich (bei 10Zellen) 40V Ladespannung anlege,
» heißt das noch
» lange nicht, dass der Balancer die Spannung gleichmäßig auf alle Zellen
» (4,0V) verteilt.
» Die einzelnen Zellen haben unterschiedliche Innenwiderstände, sodass es
» durchaus
» vorkommen kann, dass eine Zelle mit 4,2V( vom Balancer begrenzt) und die
» nächste nur mit
» 3,8V geladen wird. Darum habe ich die die Frage gestellt, ob es einen
» Balancer mit einer
» Spannungsbegrenzung von 4,0V gibt.
» Wurde hier im Forum schon mal eine (einstellbare) Schutzschaltung für eine
» einzelne
» LiIon-Zelle besprochen, evt. mit passenden IC? Die könnte ich dann in Reihe
» schalten.
»
» Danke für die Antworten
Ich glaube gelesen zu haben dass der Balanciervorgang gleitend erfolgt und nicht erst am Ende des Ladevorganges.
Kann natürlich auch vom IC abhängig sein.

edit:
Hab gerade mal nachgemessen.
Meine 4s Balancer/Schutzschaltung (ebay 192069438226) hat die 4 Zellen bereits bei 3,75V ausbalanciert. Ausgangswerte waren: 3,0 - 3,2 - 2,9 - 3,5V.
Das ganze hängt bei ganz wenig Sonne an einem 12V 10W Solarpanel.

Stone(R)

E-Mail

Leipzig,
19.11.2017,
23:55

@ simi7

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Ich glaube gelesen zu haben dass der Balanciervorgang gleitend erfolgt und
» nicht erst am Ende des Ladevorganges.
» Kann natürlich auch vom IC abhängig sein.
»
» edit:
» Hab gerade mal nachgemessen.
» Meine 4s Balancer/Schutzschaltung (ebay 192069438226) hat die 4 Zellen
» bereits bei 3,75V ausbalanciert. Ausgangswerte waren: 3,0 - 3,2 - 2,9 -
» 3,5V.
» Das ganze hängt bei ganz wenig Sonne an einem 12V 10W Solarpanel.

Danke für die Informationen. Der Balancer scheint wohl doch anders zu funktionieren als ich es gedacht habe.
So wie du es beschreibst, wird die angelegte Eingangs-Ladespannung durch die Anzahl der Zellen geteilt, somit
wird die Ladespannung der einzelnen Zellen gleichmäßig vorgegeben.
z.B. 38V / 10 Zellen = 3,8V Also wird jede Zelle unabhängig vom Innenwiderstand, mit 3,8V gladen.
Bitte korrigiere mich falls es nicht so ist.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
20.11.2017,
00:56

@ Stone

Akkublock LiIon Balancer 4,0V

» Danke für die Informationen. Der Balancer scheint wohl doch anders zu
» funktionieren als ich es gedacht habe.
» So wie du es beschreibst, wird die angelegte Eingangs-Ladespannung durch
» die Anzahl der Zellen geteilt, somit
» wird die Ladespannung der einzelnen Zellen gleichmäßig vorgegeben.
» z.B. 38V / 10 Zellen = 3,8V Also wird jede Zelle unabhängig vom
» Innenwiderstand, mit 3,8V gladen.
» Bitte korrigiere mich falls es nicht so ist.

Nein, da wird nichts geteilt, oder vielleicht doch? Ich kenne die Innenschaltung des ICs nicht.
Auffällig sind jedoch Balancerwiderstände über jeder Zelle die mit Transistoren geschaltet werden.
Wenn also eine Zelle eine höhere Spannung als die anderen hat dann wird dieser Shunt parallel zur Zelle geschaltet so dass ein Teil des Ladestroms an ihr vorbei fließt.
Bei meiner Schutzschaltung sind das 100 Ohm Widerstände, die Ausgleichströme bewegen sich also im Bereich einiger 10mA.

Wenn das balancieren erst am Ende des Ladevorganges stattfinden würde müsste also der gesamte Ladestrom an der vollsten Zelle vorbei geleitet werden.
Das würde ziemlich dicke Widerstände erfordern die ich aber auf meinem Balancer nicht sehe.