Akkuwechsel von Blei- auf LiIonen-Akku

[JFRC]

Sorry, manchmal schreibe ich ehe ich recherchiere. Inzwischen habe ich ein youtube-video (https://www.youtube.com/watch?v=2V5_E_Ph2RU) gefunden, welches die Funktion und die Bedeutung der BMS-Selbstkalibrierung gut erklärt. Nun bleibt nur noch die Frage, inwieweit die Zell-Balancierung für mich in der Praxis eine Bedeutung hat.

[Nobelhobel]

Bildlich kann man sich die Zellen wie Wasserflaschen vorstellen. Alle sind (im Idealfall) gleich groß. Die Falschen sind alle ab Werk etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt. Jetzt sind die Flaschen im Falle von LiFePo Akkus aber sehr komisch geformt. Sie sind unten sehr schmal, werden dann in der Mitte sehr breit und haben wieder einen sehr schmalen Hals. Man könnte also annehmen, sie hätten die Form einer Zitrone. Wenn man die Flaschen frisch aus der Verpackung nimmt und nebeneinander stellt, dann haben sie optisch dieselbe Füllhöhe. (Das entspricht der Spannung der Zellen) Was man jetzt beim Top-Balancing macht, (manche nennen das auch Formatieren) ist alle Flaschen bis zum Rand aufzufüllen. Dabei wird der Unterschied, wie viel in jeder Flasche ist aufgrund der schmalen Hälse besser ersichtlich. Da man dies tut, während das Wasser zwischen den Flaschen hin und her fließen kann (alle Akkus sind elektrisch parallel geschaltet) und erreicht damit, dass am Ende jede Flasche wirklich voll ist. Also jeder Akku 100,000% voll ist (das darf auch 99,5% oder 95% sein, ich denke, ihr versteht, was ich meine.)

In Realität schaltet man alle Akkuzellen parallel und lädt diese dann bis möglichst nahe an die Ladeschlussspannung (3,65 V) auf. Jetzt kann man sie noch einige Tage so verschaltet lassen, damit alle Ausgleichsströme geflossen sind, die fließen wollen. Wenn man sie Akkus jetzt in Reihe schaltet, sind sie alle gleich voll. Beim Entladen wird man aber Feststellen, dass die Zellen wieder auseinander driften, weil sie unterschiedliche Kapazitäten haben (Die Flaschen sind eben nicht Ideal) Die Ladekurven der Akkus verläuft zwischen 0% und 10% steil, dann zwischen 10% und 90% recht flach und dann zwischen 90% und 100% wieder steil. (Siehe die Flaschenform von oben) Das macht man sich zum Nutzen, wenn man die Akkus auflädt. Dadurch ist man in dem steilen Bereich und der Unterschied des Ladegrades ist ersichtlicher, weil die Zellspannungen auseinander driften. Diese Spannung ist es, die dann die Ausgleichsströme verursacht. Wenn man die Spannung aller Akkus mit einem Ladegrad zwischen 50% und 60% messen würde, würde dabei immer was bei 3,35V herumkommen. Zwischen 90% und 100% bewegen wir uns aber eher bei 3,5V bis 3,65V.

ACHTUNG: Bitte vor dem Parallelschalten zweier Akkus immer die Spannung messen. Gerade bei großen Akkus können aufgrund der geringen Innenwiderstände große Ausgleichsströme fließen.

Wem die Prozedur oben zu aufwändig ist, oder wem die nötige Hardware dazu fehlt, der kann den Akku auch mit dem BMS zusammenbauen und dann mit dem Ladegerät aufladen. Man wird feststellen, dass die Zellspannungen gegen Ende des Aufladens auseinander driften. Jetzt sollte das BMS die Zellen balancieren (entladen der Zelle mit der höchsten Spannung). Wenn das BMS das Laden des Akkupacks unterbindet, wenn die erste Zelle die Ladeschlussspannung erreicht, ist alles gut. Dann muss man nur warten, bis das BMS das Laden wieder freigibt. Dann werden alle Zellen wieder aufgeladen, bis wieder eine Zelle zu voll ist und das Laden unterbrochen wird. Das ganze wiederholt sich so lange, bis alle Zellen so weit angeglichen sind, dass das BMS nichts mehr zu balancieren hat. Diese Methode ist weniger aufwändig, kann aber durchaus länger dauern (hängt von den Ladegeräten ab) und am Ende können die Zellen immer noch einige mV auseinander liegen (was aber nicht weiter schlimm ist.

[JFRC]

Danke Nobelhobel, für diese plastische und sehr informative Darstellung. Darauf muss ich erst mal eine Flasche Kölsch trinken .

Wenn der Akku da ist - ich habe natürlich einen mit BMS und BT-Anbindung bestellt, werde ich ihn erst mal länger ans mitgelieferte Ladegerät hängen und sehen, was die BMS-APP so alles zeigt. Kannst Du mir noch sagen, was ich erwarten darf und worauf ich achten sollte?

[EEKFZ]

...
Wenn der Akku da ist - ich habe natürlich einen mit BMS und BT-Anbindung bestellt, ...

Gut gemacht!

[Nobelhobel]

Ich habe keinerlei Erfahrungen mit fertigen Akkus, also habe ich keine Ahnung, wqs man da erwarten darf. Vielleicht sind die schon balanciert und daher ist das ganze hinfällig.
Ich habe einen selbtgebauten solar Akku, da muss ich dem BMS bei vollem Akku immer kurz eine Last präsentieren, damit der Akku wieder läd. Das lässt sich in den parametern aber sicher abstellen. Wenn das BMS Bluetooth hast ist das immer gut, weil man dann sieht, was in dem Akku passiert.
Ich würde mal erwarten, dass bei dem ersten mal Aufladen irgend eine der Zellen alleine die Ladeendspannung erreicht, und damit das laden beendet. Nach (je nach Akku und BMS) ner Stunde oder so, sollte dann weiter geladen werden. Wenn das BMS active ballancing unterstützt dann wird nicht nur die Zelle mit der höchsten Spannung entladen, die Energie wird dann zum laden des Akkus verwendet. Das ist nicht nur effizienter, das beschleunigt die Sache auch.

[Nobelhobel]

Ich habe keinerlei Erfahrungen mit fertigen Akkus, also habe ich keine Ahnung, wqs man da erwarten darf. Vielleicht sind die schon balanciert und daher ist das ganze hinfällig.
Ich habe einen selbtgebauten solar Akku, da muss ich dem BMS bei vollem Akku immer kurz eine Last präsentieren, damit der Akku wieder läd. Das lässt sich in den parametern aber sicher abstellen. Wenn das BMS Bluetooth hast ist das immer gut, weil man dann sieht, was in dem Akku passiert.
Ich würde mal erwarten, dass bei dem ersten mal Aufladen irgend eine der Zellen alleine die Ladeendspannung erreicht, und damit das laden beendet. Nach (je nach Akku und BMS) ner Stunde oder so, sollte dann weiter geladen werden. Wenn das BMS active ballancing unterstützt dann wird nicht nur die Zelle mit der höchsten Spannung entladen, die Energie wird dann zum laden des Akkus verwendet. Das ist nicht nur effizienter, das beschleunigt die Sache auch.

[conny-r]

Wenn das BMS active ballancing unterstützt dann wird nicht nur die Zelle mit der höchsten Spannung entladen, die Energie wird dann zum laden des Akkus verwendet. Das ist nicht nur effizienter, das beschleunigt die Sache auch.
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Die Ladungen werden fast ... Verlustfrei so lange unter den einzelnen Strängen verschoben bis sie auf den eingestellten maximalen Sollwert ausgeglichen sind .

[JFRC]

Nun ist der Akku nach 77 Tagen Lieferzeit endlich da, eine echte Trumm mit 27kg. Beigepackt war als "Geschenk" auch ein NoName-Ladegerät. Der Akku hat als Ausgang zwei Kabel rot und schwarz, die in einem Anderson-Connector enden. Freundlicherweise hat der Lieferant auf meine Bitte auch einen Anderson-Connector mit zwei freien Kabelstücken beigelegt, so dass das Einbinden in die Fahrzeugelektrik kein Problem sein dürfte. Verblüft hat mich, dass der Ladeeingang separat als C14-Connector (das ist der Kaltgerätestecker, den man vom PC-Netzteil kennt) vorhanden ist. Bei der Stromversorgung mit Bleiakkus findet ja Laden und Entladen über dasselbe Kabelpaar statt. Für den endgültigen Anschluß habe ich schon eine Idee entwickelt, damit das ganze so sicher und vorschriftsmäßig wie möglich ist. Dabei werde ich nur das Entladen, also die Stromversorgung des Fahrzeugs über das Kabelpaar machen, an welchen vorher die parallel geschalteten Bleiakkus hingen. Das sollte keine Schwierigkeiten machen. Den Ladestrang baue ich separat auf. Wenn alles fertig ist, mache ich mal ein Foto.

Nun aber zu meinen Baustellen. Das Ladegerät ist NoName und das merkt man auch. Bis auf einen Aufkleber mit einigen englischen Sicherheitshinweisen ist der "Ziegekstein" blank. Der Aufkleber legt einem die Bedienungsanleitung ans Herz, die natürlich nicht beilag. Der AC-Eingang endet in einem Schukostecker, also alles prima. Der DC-Ausgang endet in einem C15-Gerätestecker, der an den Akkublock passt. Damit habe ich nun in mehreren Intervallen mal aufgeladen, weil ich mal so einen Tipp gelesen habe (Stichwort Balancing). Am Ladegerät sind zwei LED, beide beginnen ROT bis ein LED irgendwann GRÜN wird. Die zweite LED bleibt dauerhaft ROT. Was mir das sagen will - keine Ahnung.
Nun hat der Akkublock auch ein kleines Display, welches wechselnd immer einen Spannungswert oder eine Ladekapazität anzeigt. Inzwischen sind es stabil 100%.

Der Akku hat laut Artikelbeschreibung ein DALY-BMS mit BlueTooth-Option; das war mir wichtig. Nun habe ich mit dem Android-Handy in einem Meter Abstand bei eingeschaltetem BT nach dem BMS-Partner gesucht ..... und nichts angezeigt bekommen. Das BMS ist ja in dem Metallkasten und ich frage mich, ob ich da überhaupt eine Verbindung bekommen kann. Hat da jemand Erfahrung. Ich habe jedenfalls schon mal bei DALY dazu angefragt.

So ist also der Status und ich warte auf einige Komponenten zu Anschluß der Ladeseite und auf Antwort von DALY. Vielleicht kann ja schon jemand Erhellendes dazu beitragen. Ich werde mich wieder melden.

[Fasemann]

Du brauchst die passende App, die blau/ weiße mit dem Elefant kann fast alle BMS, der Akku wird dann in der App erkannt, ohne App nur mit BT vom Telefon wird da nicht viel passieren.

[JFRC]

Danke Fasemann, ich werde das probieren.
DALY hat mir die APP "Smart BMS" empfohlen, hüllen sich aber danach in Schweigen.
Allerdings erwarte ich beim Einschalten der BT-Funktion im Smartphone das BMS zumindestens in der Liste der möglichen, erkannten BT-Partner zu sehen. Aber dort taucht nur ein ominöser "HW...."-Partner auf, mit dem ich mich aber nicht koppeln kann. Und die erfolgreiche Koppelung müsste doch die Vorraussetzung für jede BMS-APP sein, oder nicht?
Nun habe ich bisher die Zeit bisher nur mit Laden und dem zuverlässigen Akku-Einbau verbracht. Irgendwo habe ich gelesen, dass man ein BMS "aufwecken" muss und das würde oft nur durch Entladen gelingen. Vielleicht liegt das Kontaktproblem ja daran. Morgen werde ich nun die Entladekabel anschließen können und dann kann diese Option vielleicht wirken.