Mr.Eight hat geschrieben: ↑Fr 26. Apr 2024, 14:00
Auch hier hilft youtube.
......... Zum Schluss läuft das sogenannte Balancing.
Das ist ein Zeitraffer wenn man sich unten die Uhrzeit ansieht.
........ dann eben wieder voll laden und balancen.
hm…. Ein typisches Video wie man es nur falsch erklären kann! Ein „Balancing“ ist ein andauernder Prozess im Ladevorgang, soll heißen, dass selbst im Ladevorgang die Zellenspannung nicht über der Ladeschlussspannung getrieben wird. Wenn die Batterie geladen wird kommen einzelne Zellen bzw. Zellenblöcke irgendwann als erstes am Ziel, dass diese voll sind und somit keinen Ladestrom mehr aufnehmen. Die Sicherheitsmaßnahme des BMS liegt darin zu verhindern, dass genau diese Zellen niemals über die Ladeschlussspannung liegen. Die restlichen nicht ganz vollen Zellen oder Zellenblöcke benötigen somit etwas mehr Zeit um in die Ladungssättigung zu kommen und auch hier gilt, niemals eine Spannung über der Ladeschlussspannung.
Was heißt das also im Umkehrschluss und genauerer Betrachtung? In einem optimalen Ladevorgang erreichen allen Zellen gleichermaßen den Status „voll“. Somit wurde schon bei der Ladung wenig balanciert. Aber ein Akku-Pack hat leider immer unterschiedliche Zellen in ihrer Kapazität etc, die beispielsweise durch Alterung sich ändern. Daher kann ein Ladevorgang länger andauern, da das BMS immer noch Zellen feststellt die nicht so voll sind oder gar im schlechtesten Zustand gar nicht mehr die Ladeschlussspannung erreichen.
Die Aussage nach dem Laden „balancieren“ lassen ist falsch! Das geschieht im ersten Moment schon im Ladevorgang und verläuft bis zum Ladeschluss. Wenn also eine Batterie schon auffällig lange für den eigentlichen Ladevorgang benötigt, sprechen viele von einem „Balancing“ sind sich dabei aber nicht bewusst, dass die komplette Batterie schon Vorschädigungen zeigt! Das heißt, es gibt mindestens eine Zelle die elektrisch gesehen nicht mehr die selbigen Parameter hat wie alle übrigen.
Hier einmal ein falsches Beispiel wie es im Video erklärt wird!
Nehmen wir an, wir haben zwei Zellen in Reihe geschaltet von je 3.7Volt Nennspannung und einer Ladeschlussspannung von 4.20Volt. Ich möchte jetzt die beiden Batterien laden und lege gemäß der U/I Kennlinie einen entsprechenden Ladestrom wie auch Ladeschlussspannung von 1Ampere und 8.40Volt an. Die erste Zelle startet im Leerlauf mit, sagen wir, 3.30Volt und die zweite Zelle mit 3.45Volt.
Im Moment sehe ich aber nur die Gesamte Anschlussspannung von 6.75Volt. Der Ladevorgang startet also noch in einem legitimen Bereich wo man noch weit von einer Überladung einer Zelle weg ist. Irgendwann wird allerdings der Bereich kritisch und anhand der gesamten Anschlussspannung von erreichten 8.40Volt sehe ich nicht wie voll tatsächlich die beiden Zellen sind! Es wird so sein, dass eine Zelle sich erheblich in einem kritischen Bereich von 4.30Volt liegt wohingegen die andere erst gar nicht ihre Ladeschlussspannung erreicht hat. Nämlich 4.10Volt. Laut diesem Video würde man also jetzt das Ladegerät weiter seine Arbeit machen lassen indem behauptet wird, dass die Zellen balanciert werden. An diesem Punkt angekommen sollte jetzt jeder Leser hier einmal überlegen was da wohl falsch erklärt wird! Richtig wäre, es wird im Ladevorgang balanciert und der Ladevorgang ist dann abgeschlossen wenn das Ladegerät abschaltet. Wenn man jetzt wiederholt den Ladevorgang anstößt, wird auch logischerweise das BMS wieder alle Zellen messen und versuchen den gesamten Ladevorgang abzuschließen. Ein nachträgliches „Balancing“ gezielt auf schwache Zellen ist nicht möglich und nur gehobene Systeme erlauben einen Einblick in die einzelnen Zellen und deren Status abzurufen.
Dazu einmal ein korrektes Beispiel wie es tatsächlich realisiert wird:
Meine beiden virtuellen Zellen sind immer noch vorhanden und benötigen eine Ladung. Wieder starte ich das Ladegerät, aber mit einem erheblichen Unterschied. Die Mittelanzapfung, also der Übergang zur zweiten Zelle liegt ein Messpunkt. Ja, genau der Balance-Punkt beider Zellen. Schaut man sich die Reihenschaltung an, so liegt der Messpunkt zwischen den Zellen. Hier habe ich jetzt die Möglichkeit beide Zellen korrekt zu prüfen und ich übergebe die unterschiedliche Zellenspannung dem BMS. Das BMS merkt, ah Zelle A hat 3.30Volt Zelle B 3.45Volt. Die gesamte Ladeschlussspannung ist wie zuvor auf 8.40Volt begrenzt und interessiert beim Start der leeren Zellen erst einmal nicht. Beide Zellen nehmen Strom auf, die Zellenspannung steigt, aber leider nicht gleich an den Zellen. Zum Schluss werden die 8.40Volt fast erreicht, was jetzt im BMS greift und man wundert sich es wird weiter geladen da noch Strom von einer Zelle aufgenommen wird. Denn diese hat ihre Ladeschlussspannung nicht erreicht wohingegen die volle Zelle exakt bei 4.20Volt stehen bleibt. Das BMS verhindert ein Anstiegt der schon vollen Zelle, indem es künstlich die Zelle belastet und somit die Zelle auf 4.20Volt gehalten wird. Das Ganze wird so lange fortgesetzt bis auch meine zweite Zelle letztlich keinen Strom mehr aufnimmt und voll ist. Die gesamte Anschlussspannung von 8.40Volt wird somit erreicht.
Aber was passiert jetzt, wenn ich den Ladevorgang noch einmal anstoße? Nichts! Das Ladegerät schaltet im korrekten Fall kurz danach ab. Wenn ich jetzt eine angeschlagene Zelle in der Reihenschaltung habe, wird sich das BMS entsprechend verhalten.
Zellen in der Reihenschaltung verhalten sich immer gleich, ganz egal unter welcher Chemie diese aufgebaut sind. Das selbige Verhalten unterliegt auch der Entladung. Die schwächste Zelle ist das schwächste Glied in der Kette.
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