Akkuüberholung?

[bernd_2]

Moin moin,

habe gerade noch mal nachgeladen und zeige euch hier meine letzten drei Ladekurven.
Das sind nur drei, da ich tatsächlich nur sehr wenig mit dem Roller fahre.

Zwischen "1" und "2" hatte ich den Sicherungsautomaten getauscht nach mehreren unschönen Motoraussetzern mitten im Straßenverkehr.

Seitdem scheint sich die Balancierungsphase am Ende des Ladevorganges zu "verlängern" / "einzupegeln" / oder gar "ihren Job" einzunehmen"?

Heute war die "Balancierungs"- / "Auspendelungs" - Phase deutlich länger (30 Minuten) als zuvor.

Kann es sein, dass ein neuer Sicherungsautomat dem BMS "auf die Sprünge" hilft oder helfen kann?

Ich bin schon ein wenig verwundert darüber, was ich da zu sehen bekomme.

Warum schaltet der Ladevorgang abrupt ab, ohne dass sich Strom und Leistung langsam der Nulllinie nähern?
Machst du das manuell oder wird automatisch so abgeschaltet?
Falls es automatisch so erfolgt, dann schaltet vermutlich das BMS vorzeitig ab, da eine "Zelle" die Spannungsobergrenze erreicht. Da bei jeder Ladung parallel ein Zell-Ballancing stattfindet, sollte die Abschaltung von Ladevorgang zu Ladevorgang später erfolgen, bis dann irgendwann nicht mehr vorzeitig abgeschaltet wird und der Ladestrom sich tatsächlich bis zur (sehr geringen) normalen Abschaltgrenze herunter bewegt. Wenn alles korrekt funktioniert, sollte sich das so entwickeln. Falls nicht, dann könnte es sein, dass (einige) Zellen eine zu hohe Selbstentladung haben, die das Ballancing nicht mehr auffangen kann.

[geoscho]

Gute Frage ("Warum schaltet der Ladevorgang abrupt ab, ohne dass sich Strom und Leistung langsam der Nulllinie nähern?").

Es wird leider automatisch so abgeschaltet. Ich hatte mich gestern schon (zu früh) gefreut, als der langsame "Abstieg" (der langsamste, den ich bisher gesehen hatte) begann. Bei ca. 200 W Leistungsaufnahme hat sich das Ladegerät verabschiedet, ein Wert, den ich eigentlich immer sehe.

[bernd_2]

Gute Frage ("Warum schaltet der Ladevorgang abrupt ab, ohne dass sich Strom und Leistung langsam der Nulllinie nähern?").

Es wird leider automatisch so abgeschaltet. Ich hatte mich gestern schon (zu früh) gefreut, als der langsame "Abstieg" (der langsamste, den ich bisher gesehen hatte) begann. Bei ca. 200 W Leistungsaufnahme hat sich das Ladegerät verabschiedet, ein Wert, den ich eigentlich immer sehe.

Da müsste man die Spannungsregelung des Ladegerätes mal etwas herunterstellen, falls das geht. Oder alternativ ein einstellbares Netzgerät benutzen (sicherheitshalber mit Diode am Ausgang, um Rückspeisung zu verhinder), falls vorhanden.

Wenn man dann eine Spannung von z.B. 82 V statt der üblichen 84 V (= 4,2 V pro Zelle) wählt, könnte man eine "Pflegeladung" durchführen, bei der der Ballancer viel Zeit bekommt, die Spannungen der Zellen auszugleichen. Vielleicht mit 80 V (= 4,0 V pro Zelle) beginnen und sich langsam hochtasten, wenn der Strom zu gering wird.

Alternativ tut's vielleicht auch eine Glühlampe in Reihe zwischen Ladegerät und Akku, um den Ladestrom deutlich (z.B. auf ein Zehntel) herabzusetzen.

Da wir das BMS und z.B. die Höhe der Ballancer-Ströme nicht kennen, ist etwas Probieren erforderlich.

Aber bitte solche Basteleien nur durchführen, wenn man genau weiß, was man tut und entsprechende Messgeräte hat. Und beachten, dass 84 Volt keine Kleinspannung mehr ist, was Gefahren auch für Personen mit sich bringt.

Edit: Meine Spannungsangaben beziehen sich auf ein 72-V-System. Falls hier jemand eine andere Spannung (60 V ?) hat, bitte umrechnen.

[geoscho]

@djharms

Moin Herr Harms, ich würde das gerne geklärt haben, wie sich das mit dem (meinem) Ladegerät für meinen Akku verhält.

Es schaltet regelmäßig bei ca. 200 W Leistungsaufnahme ab, die Balancierung der Zellen (meine These) am Ende des Ladevorganges bleibt aus bzw. wird nur sehr unvollständig ausgeführt.

Ich nehme an, daß das ein Grund dafür ist, daß mein Roller ab "2/3 leer" gerne mitten im Straßenverkehr stehen bleibt (und mir dabei das Herz, was ich gar nicht gut finde).

Die von @bernd_2 vorgeschlagenen Wege finde ich allesamt interessant und spannend; sie sind für mich aber nicht gangbar, da mir das Wissen und die Mittel fehlen, sie umzusetzen. Auf der Suche nach einer Firma, die hier (Hamburg) weiterhelfen könnte, bin ich bisher auch noch nicht wirklich weiter gekommen.

Ich hätte gerne ein Ladegerät, welches in der Lage ist, den Akku so zu laden, dass am Ende alle Zellen so ausbalanciert sind, dass bei der nächsten Fahrt nicht frühzeitig ein Systemcrash (mitten auf der Strasse) eintritt. Und eine kritische Zellendrift schlichtweg nicht eintritt bei einer Ladung "bis zum Ende" (bis nahe der Nulllinie).

Bei meinem S-Pedelec funktioniert das jetzt im 10-ten Jahr ohne Probleme.

Ich bekomme da auch ganz unschöne Gefühle, wenn ich daran denke, dass da evtl. zig (tausende?) Akkus von Trinity nicht richtig geladen werden, vorzeitig ihren Geist aufgeben und in den Müll gehen.

Da wird mir richtig schlecht ...

[geoscho]

@djharms

Nun ja: Keine Antwort - bis jetzt - ist auch eine Antwort, schade eigentlich.

An die NutzerInnen der "L1" / "L2" / "L3" Akkus (gerne auch die anderen Akkumodelle dazu): ich würde mich sehr darüber freuen, wenn noch andere Leute ihre Ladekurven aufnehmen und hier einstellen könnten.

Mich interessiert es, ob die Akkus "richtig" und "bis zum Ende" durchgeladen werden (bis nahe der Nulllinie).
Oder eben nicht.

[Trinity-ev.de]

Ich hätte gerne ein Ladegerät, welches in der Lage ist, den Akku so zu laden, dass am Ende alle Zellen so ausbalanciert sind, dass bei der nächsten Fahrt nicht frühzeitig ein Systemcrash (mitten auf der Strasse) eintritt. Und eine kritische Zellendrift schlichtweg nicht eintritt bei einer Ladung "bis zum Ende" (bis nahe der Nulllinie).

Bei meinem S-Pedelec funktioniert das jetzt im 10-ten Jahr ohne Probleme.

Hallo zusammen,

Um ein wenig aufzuklären: Der Ladevorgang wird nur bedingt vom Ladegerät bestimmt, hier spielt das BMS des Akku selbst eine große Rolle. Dieses schaltet das Akkupaket nämlich ab, sobald die höchste Zellspannung erreicht ist. Gleichzeitig hilft es beim Balancieren der Akkus. Insofern ist es bei unseren Akkus seit je her gewesen, dass die Akkus kurz vor der eigentlichen Ladeschlussspannung des Ladegerätes abschalten.

Ein Auseinanderdriften der Zellen kann dennoch passieren - nicht zu vergessen, dass die Belastung eine deutlich höhere ist als beim Pedelec. Im Fall wie von geoscho beschrieben, dass der Akku irgendwann bei 1/3 schlagartig ausfällt, ist eine kleine Akkuüberholung ratsam.

Das ganze Thema wird in Zukunft etwas angenehmer, wenn 2020 eine Neuauflage unserer Fahrzeuge folgt, mit einer deutlich verbesserten Ladethematik. Dann werden die Akkus auch beim stillstehen aktiv vom Akku BMS balanciert. Das bereits als kleiner Spoiler.

Ich bekomme da auch ganz unschöne Gefühle, wenn ich daran denke, dass da evtl. zig (tausende?) Akkus von Trinity nicht richtig geladen werden, vorzeitig ihren Geist aufgeben und in den Müll gehen.

Da wird mir richtig schlecht ...

Da brauch niemanden schlecht werden weil sich A) bisher keinerlei Muster abzeichnet, was auf eine falsche Ladung hinweisen würde und B) wir im Fall des Ablebens eines Roller natürlich gerade den Akku zum recyceln zurücknehmen.

[geoscho]

Tut mir leid @Trinity-ev.de,

das ist eine für mich nicht akzeptable Antwort (als Kunde). Und auch nicht wirklich "aufklärend".

Es wird also bestätigt, daß eine Zelldrift "normal" ("um ein wenig aufzuklären") ist und im Zusammenspiel zwischen Ladegerät und Akku (BMS) "dennoch passieren kann". Soll heißen: es kann / wird "passieren", das der Akku im Normalbetrieb nicht adäquat geladen und ausbalanciert wird?

Wieso soll dann eine "kleine Akkuüberholung ratsam" sein? Was wird denn da veranstaltet und was kostet die denn und wann wäre die gegebenenfalls zu wiederholen?

Was ist eine "Ladeschlussspannung des Ladegerätes"? Soll damit gemeint sein, dass die Zellen vor der allerhöchst möglichen theoretischen Ladespannung geschützt werden sollen? Damit wäre ich natürlich einverstanden; WENN denn dann vorher alle Zellen entsprechend ausbalanciert wurden.

Was soll der Verweis auf eine angeblich "höhere Belastung als beim Pedelec"?

Ich hätte gerne nach wie vor ein Ladegerät, welches in der Lage ist, den Akku bis zum Ende incl. Ausbalancierung der Zellen zu laden.

Mein "Schlechtgefühl" ist bis jetzt leider nicht kleiner geworden ...

[bernd_2]

Was ist eine "Ladeschlussspannung des Ladegerätes"?

Die Ladeschlussspannung des Ladegeräts ist die Spannung, die am Ausgang anliegt, wenn weder die Strombegrenzung noch eine eventuell vorhandene Leistungsbegrenzung des Ladegerätes ansprechen. Das ist gegen Ende des Ladevorgangs (CV-Phase) der Fall.

Die Ladeschlussspannung wird in der Regel als fester Wert eingestellt, der auf den zu ladenden Akku abgestimmt ist. Bei den hier vorliegenden Zellen geht man von 4,2 Volt pro Zelle aus, was bei 20 in Reihe geschalteten Zellen (72-V-System) 84 V ergibt.

In der Praxis ergibt sich daraus ein Problem: Ist der Akku nicht perfekt ballanciert, dann haben einige Zellen die 4,2 V noch nicht erreicht, während andere Zellen bereits über 4,2 V liegen. Da 4,2 V die maximal zulässige Zellspannung ist, schaltet das BMS den gesamten Ladevorgang ab, wenn die Spannung um eine bestimmte Toleranz überschritten ist. Das ist sozusagen die "Notbremse", damit die betroffenen Akkuzellen keinen Schaden nehmen.

Die Schwierigkeit ist, dass einerseits für eine komplette (100% SOC) Ladung des Akkus die Zellspannung auf 4,2 V liegen muss, andererseits aber 4,2 V gleichzeitig die maximal zulässige Zellspannung ist. Wenn man das konsequent beachten will, um akkuschonend zu laden, dann muss das BMS die Möglichkeit haben, die Ladeschlussspannung oder den Ladestrom des Ladegerätes zu steuern. So kann man den Ladevorgang beliebig verzögern, bis die Zellspannungen sich angeglichen haben. Diese Möglichkeit existiert aber bei den hier vorliegenden einfachen Ladeschaltungen nicht.

In deinem Fall "beißt sich die Katze in den Schwanz": Das BMS schaltet ab, weil durch den unballancierten Akku die Zellspannung einiger Zellen zu hoch ist. Das führt aber dazu, dass für das Ausgleichen der Zellen vermutlich nicht genügend Zeit zur Verfügung steht.

Wenn hier im Forum jemand das selbe Problem hat und in der Lage ist, ein bisschen zu messen und zu basteln, dann könnte er einen Adapters bauen, der zwischen Ladegerät und Akku gesteckt werden kann und Ladespannung/Ladestrom verringert. Dadurch müsste das BMS nicht mehr abschalten und es bliebe Zeit für den Ausgleich der Zellen. Ich würde ihn bei dem Projekt über das Forum unterstützen.

Eine Erfolgsgarantie gibt es jedoch auch für diesen Zwischenstecker nicht: Sollten einzelne Zellen des Akkus im Laufe der Zeit zu schlecht geworden sein, dann hilft nur ein Tausch dieser Zellen.

[Ks4z]

Das Thema interessiert mich sehr, jedoch verstehe ich vieles nicht, was hier diskutiert wird. Daher meine Frage an die Profis.
Müsste ich beim Laden des Akkus sehen, wie gegen Ende des Vorgangs die Leistung des Ladegeräts nachlässt und letztendlich 0 erreicht? Denn das habe ich bisher nie beobachtet. Stattdessen fällt die Leistung schlagartig ab und das Laden ist beendet. Ist dies ein Zeichen für die oben beschriebene "Notbremse" des BMS?

Danke

ks4z

[bernd_2]

Stattdessen fällt die Leistung schlagartig ab und das Laden ist beendet. Ist dies ein Zeichen für die oben beschriebene "Notbremse" des BMS?

Wie hoch ist die Leistungsaufnahme direkt vor der Abschaltung?

Eine Besonderheit des Jupiter-Akkus ist, dass er je nach Größe aus vier bis sechs einzelnen parallelgeschalteten Akku-Modulen (je 72 V, 20 Ah, 1,44 kWh) besteht, von denen jedes sein eigenes BMS besitzt.

Bei meinem Jupiter (2019er Modell) hatte ich es mal ausprobiert und die Leistung ging bis unter 10 W herunter. Allerdings habe ich zusätzlich an den einzelnen Modulen gemessen und eins der 4 Module hat bereits vorzeitig abgeschaltet, als die Leistungsaufnahme des Ladegerätes bei knapp 100 W lag.