Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Der chaotische Hauptfaden

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ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

neenee. gemessen mit akku dran!
also am ende des Ladevorgangs, kurz vor led grün.
wenns so passt kann ich ihn ja guten gewissens weitergeben.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ein Thema das hier noch ein wenig zu kurz kommt ist die Sicherheit. Wenn selbst kommerziell gefertigte Batterien hin und wieder abbrennen, kann dies bei unserem Bastelkram erst recht passieren. Daher bin ich dazu übergegangen, nicht benutzte Batterien in Munitionskisten zu lagern. Hier ab 5:30min sieht man, dass das ganz gut hilft:
https://www.youtube.com/watch?v=CnNId0mDnBo
Das Wichtigste ist, dass Sekundärbrände verhindert werden, gegen den Qualm kann man kaum was machen.
Ich mag diese Munitionskisten, da sie in gutem Zustand und stabiler gebaut sind als die grünen:
https://www.troph-e-shop.com/britische- ... x-14-x-19/
Dort gibt's auch 2er, 4er und 8er Packs davon.
Alternativ:
https://www.ebay.de/itm/254448446728
https://www.raeer.com/shopexd.asp?id=36973
https://militaerbestaende.de/transportb ... aucht.html

Bild

Bild

Was man auf jeden Fall machen sollte, ist die Dichtung teilweise entfernen. Bleibt sie drin, kann der Mist explodieren. Entfernt man sie ganz, ist der Verschluss locker. Also entfernt man sie im Scharnierbereich und an den Seiten zum größten Teil, und im Verschlussbereich bleibt sie drin:

Bild

Ich hab dann auch noch die Scharnierstifte rausgekloppt und einen durchgehenden 4mm Edelstahlstift eingesetzt, damit der Deckel nicht abnehmbar ist. Das Distanzstück in der Mitte verhindert ein seitliches Verschieben.

Bild
Zuletzt geändert von Julez am Di 7. Feb 2023, 13:39, insgesamt 3-mal geändert.
jodurino
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von jodurino »

Halloo

also ich habe da so einen Fahrradverückten dem habe ich so einen Akkupack zusammen geschweißt.

Frisch fromm fröhlich frei mit so einem China schweißgerät für Akkus ging auch ganz gut bis sich eine Zelle mit zisch und Dampf von ihrem oberen Pluspol verabschiedet hat.

Ist alles noch mal glimpflich gut gegangen.

Zelle ist getauscht mechanisch, die Unterseite vom Akkupack fertig und an der Oberseite fehlt nur noch diese Zelle.

Geschwind Blech zugeschnitten und aufgelegt, bzw. wollte es auflegen ein fröhlicher Funkenregen und ein "da fliegt dir doch das Blech weg" später wusste ich warum wir vorher alle Zellen auf die gleiche Spannung gebracht haben, die neue natürlich nicht.

Diese neue hat nämlich 0,009 V mehr als die Umgebung.
Muss mir jetzt was einfallen lassen um die Zelle runter zu bekommen.

Der Akku hat 14 parallel und 19 seriell Zellen, ist schon irgendwie grenzwertig im Handling.

cu
jodurino
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Also mit so einer geringen Spannungsdifferenz lässt sich der Effekt nicht erklären. Selbst bei 0,1V Unterschied sehe ich noch keine Probleme. Da muss irgendwie etwas anderes verpolt sein oder so. Das würde auch den Abgang der ursprünglichen Zelle erklären.
Schließ doch mal die Zelle mit einem Pol an der vorgesehenen Stelle an und miss dann die Spannung zwischen dem anderen Pol und der Stelle, an welcher er kontaktiert werden soll. Ich wette, da ist mehr als ein Hundertstel Volt, denn damit erzeugt man keinen Funkenregen.
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von jodurino »

Julez hat geschrieben: Do 18. Feb 2021, 17:42 Also mit so einer geringen Spannungsdifferenz lässt sich der Effekt nicht erklären. Selbst bei 0,1V Unterschied sehe ich noch keine Probleme. Da muss irgendwie etwas anderes verpolt sein oder so. Das würde auch den Abgang der ursprünglichen Zelle erklären.
Schließ doch mal die Zelle mit einem Pol an der vorgesehenen Stelle an und miss dann die Spannung zwischen dem anderen Pol und der Stelle, an welcher er kontaktiert werden soll. Ich wette, da ist mehr als ein Hundertstel Volt, denn damit erzeugt man keinen Funkenregen.
Da ist der Bursche:
Bild

Der in der 4. Spalte

Hier mal das gesamte Ding:

Bild

Also für ein paar Akkuzellen mögen diese Plastehalterungen ja reichen, aber dieser Pack ist dafür zu groß.
Beim nächsten werden wir anders gruppieren und eine mehrfache Verstrebung mit einbauen.

Der allererste war nur mit Heißkleber das war so gar nix.

BMS macht dann der Kollege von dem Fahrradmenschen dazu kann ich jetzt gar nix sagen.

Julez die Zelle ist abgeraucht da war die Unterseite noch gar nicht verdrahtet.


cu
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ein amtliches Konstrukt. In der Tat kann ich da keinen Verpolungsfehler erkennen. Trotzdem ist so eine geringe Spannungsabweichung unmöglich für Funkenregen verantwortlich. Ich sehe, dass der Zellmantel im unteren Bereich etwas angekokelt ist. Wurde hier vielleicht ein Kurzschluss erzeugt? Ich würde empfehlen, diese Isolatorscheiben einzusetzen:
https://www.ebay.de/itm/200pcs-18650-ba ... 2855420386
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von jodurino »

Julez hat geschrieben: Fr 19. Feb 2021, 10:13 Ein amtliches Konstrukt. In der Tat kann ich da keinen Verpolungsfehler erkennen. Trotzdem ist so eine geringe Spannungsabweichung unmöglich für Funkenregen verantwortlich. Ich sehe, dass der Zellmantel im unteren Bereich etwas angekokelt ist. Wurde hier vielleicht ein Kurzschluss erzeugt? Ich würde empfehlen, diese Isolatorscheiben einzusetzen:
https://www.ebay.de/itm/200pcs-18650-ba ... 2855420386
Julez Du hast recht, der Zellmantel ist beschädigt, es reicht ein Metall aufzulegen schon blitzt es.

Ist schon herausoperiert das Ding.
Aber für so eine große Konstruktion taugen diese schwarzen Verbinder nicht viel.
cu
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Danke für die Klarstellung. Das macht aber nicht gerade Mut. Gerade Fahzeugbatterien werden ja permanent erschüttert. Was, wenn sich da jetzt noch woanders die spärliche Isolierung durchreibt, womoglich schon vorgeschädigt durch die Hitze des Schweißvorgangs? :?
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von jodurino »

Julez hat geschrieben: Di 23. Feb 2021, 13:36 Danke für die Klarstellung. Das macht aber nicht gerade Mut. Gerade Fahzeugbatterien werden ja permanent erschüttert. Was, wenn sich da jetzt noch woanders die spärliche Isolierung durchreibt, womoglich schon vorgeschädigt durch die Hitze des Schweißvorgangs? :?
Tja Mut macht das wirklich nicht, da besteht noch Verbesserungsbedarf, habe ja hier noch ein paar Tesla Packs da ist es so gelöst:
Bild

Stellt Euch den Akkupack hochkant gestellt im Fahrradrahmen vor die ganze Last trägt dann die untere Akkureihe, ist zum Glück nicht mein Konzept könnte ich denken aber irgendwie wurmt es mich.
Nächstes Fahrrädchen nur wenn vorher die Batterie gebaut werden kann und dann würde ich 4er Gruppen bilden die dann einzeln mechanisch gestützt sind.
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ja bei Tesla dient der Kontaktdraht gleichzeitig als Sicherung und die Gesamtkonstruktion erlaubt Positionstoleranzen, damit haben die ja mal Ärger gehabt.
Ich persönlich würde bei größeren Packs zu Vruzend tendieren, oder zu den DIY Powerwalls bei Aliexpress, die es in beliebigen Verschaltungen gibt:
https://de.aliexpress.com/item/4000328956379.html
https://de.aliexpress.com/item/10000283997106.html
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Inzwischen habe ich das Ladegerät erweitet. Neben dem DC-DC-Wandler für den 3s LiIon Akku ist ein weiterer Wandler für die 4s A123 LiFePo4 Akkus eingebaut. Das Netzteil ist stark genug, um beide gleichzeitig zu betreiben. Da ich die Schrauber mit den 4s A123 Akkus selten betreibe widerstrebt es mir, sie stets ganz voll zu laden. Daher habe ich die Spannung des DC-DC-Wandlers umschaltbar gemacht. Das lässt sich einfach bewerkstelligen, imdem ein 200k Trimmer neben dem vorhandenen für die Spannungseinstellung angebracht wird. Die vorderen Pole werden verbunden, die mittleren Pole per Schalter zusammengeschaltet oder getrennt. So kann mit dem Original-Trimmer die Voll-Lade-Spannung eingestellt werden (3,5V/Zelle * 4 = 14V) und mit dem zusätzlichen Trimmer eine erhöhte Lagerspannung (3,35V/Zelle * 4 = 13,4V). Somit werden die Zellen geschont und die Schrauber sind trotzdem stets betriebsbereit. Wird ein längerer Einsatz geplant, wird auf die volle Spannung umgeschaltet:

Bild

Bild

Bild
ch_ris
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

hab mir jetzt mal isolierpapier bestellt um Ringe für 26650 zu plotten.
gibts schon fertig aber versandkosten und so...
in dem zusammenhang hab ich spacer gesehen:
https://www.ebay.de/itm/10x-26650-batte ... %3A2334524
taugen die was?

und Batteriehalter.https://www.ebay.de/itm/SMT-26650-Batte ... %3A2334524
120A werden die wohl nicht schaffen.
Wieviel kann man denen wohl zumuten?
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ja, taugen tut das alles wohl, wenn der Pack als solcher nicht gerade rumgeworfen wird. Den Halterungen würde ich so 10-20A zumuten, kommt natürlich immer drauf an für wie lange. Eine Starterbatterie würde ich damit nicht bauen.
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ange12lo
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ange12lo »

Ich mißbrauche den Thread mal für ne Frage zu Lifepo4.
Habe mir im 2017 ein 4S1P Pack gemacht mit lifepo4 10Ah Zellen. Das Akkupack nutze ich hauptsächlich für meine Kenwood Funke.
Nun nach gut 4 Jahre und nur wenige zyklen ist der Innenwiederstand bei allen Zellen leider stark angestiegen. Ich kann keine 10A mehr aus den Zellen ziehen, da mir dann kurz darauf das BMS aufgrund der Unterspannung von 2.5v ausschaltet. Ich frag mich ob ich einfach pech hatte und qualitativ schlechte Zellen gekauft habe oder ob ich was falsch gemacht habe.

Ein paar Eckdaten:
- ich lade nur bis 14V
- entladen bis 3v Zelle
- max entladestrom circa 12A
- nie bei kalten Temperaturen geladen
- die Kapazität ist mit 9.2 Ah noch ziemlich in Ordnung

Gibt es einen Tipp um den Innenwiederstand möglichst lange niedrig zu halten?

Bei anderen Lifepo4 Akkupacks hatte ich bisher noch keine probleme. Sogar meine Motorrad Batterie ohne BMS und Balancer ist soweit noch ganz gut. Hoffe mein grosses Akkupack mit 310Ah lebt länger.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Normal ist das nicht, du hast alles richtig gemacht. Manchmal hat man einfach Pech. Falls du Ersatz suchst, ich hab die Headway 8Ah Zellen seit längerem im Einsatz, die sind gut.
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ange12lo
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ange12lo »

Julez hat geschrieben: So 28. Mär 2021, 19:23 Normal ist das nicht, du hast alles richtig gemacht. Manchmal hat man einfach Pech. Falls du Ersatz suchst, ich hab die Headway 8Ah Zellen seit längerem im Einsatz, die sind gut.


Ok waren dann wohl schlechte Zellen, hatte die aber auch von Aliexpress gekauft. Da weiss man ja nicht genau was man bekommt. Vielen dank für dein Angebot habe noch einige Lifepo4 Tütensuppe hier mache wohl mit denen ein neues Pack.
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ange12lo
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ange12lo »

Evtl. weis ich nun weshalb mein Akku gestorben ist.
Teilweise dürfen LIFEPO4 oder auch die Winstons LIFEYPO4 nicht in allen Richtungen eingebaut werden.
Bei meinen Aliexpress Akkus Stand da auch was von in der Anleitung. Natürlich habe ich das ignoriert :D

Siehe z.b Anleitung von Winston: https://shop.gwl.eu/blog/LiFePO4/The-or ... nting.html

Gruss
Angelo
QuadPrime
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von QuadPrime »

Moin! hoffe das ist nicht allzusehr offtopic:

Ich möchte 4 Akkus der Serie X20V von Lidl im Auto laden. Sie sollen die Optimale Yellowtop (für den Schnickschnack wie Kühlschrank im Innenraum) unterstützen. Halterungen dafür sind ja ruck-zuck 3d Gedruckt. Die Ladeslots sollen sequentiell wenn einer voll ist durchgeschalten werden. Bei Bedarf will ich die Vollen akkus für die Kleine Kettensäge o.Ä. Geräte der Serie entnehmen können.

Nun ist da ja das Problem, dass die 20V Haben, und im Auto irgendwas um die 14,6 bei laufendem Motor zur verfügung stehen. Wie werden solche Akkus geladen? CV? VV? Regelt die jeweilige Batterieelektronik mit? Muss man da was beachhten oder Step-up und ab gehts?

Danke!
bastl_r
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von bastl_r »

Vergiss es.
Du brauchst dafür eine KatzeindenSchwanzbeißschaltung.

Du kannst allenfalls einen Akku aus LiFePO4-Zellen bauen und diesen dem Optima beiseite stellen.
Dann brauchts auch keinen Auf-Abwärtswandler Schnickschnak.

bastl_r
QuadPrime
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von QuadPrime »

Es geht schon um die stete Verfügbarkeit gelader Akkupacks.

kannst du die Problematik der besagten Schaltung kurz erläutern?
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ich denke dies ist nicht ganz klar:
Sie sollen die Optimale Yellowtop (für den Schnickschnack wie Kühlschrank im Innenraum) unterstützen.
Du willst also die geladenen Werkzeugakkus nehmen, um deine 12V Bordelektrik zu unterstützen?
QuadPrime
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von QuadPrime »

Ja, bei anliegen von Netzspannung oder laufendem Motor sollen sie dann geladen werden.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Dazu brauchst du diese Komponenten:
1)
https://www.amazon.de/Vollautomatisches ... B071KTNM4C

Das Ding sorgt dafür, dass die Zweitbatterie verbunden wird, sobald durch laufenden Motor oder Netzanschluss die Systemspannung über der Schaltschwelle ist. Statt der Zweitbatterie aber klemmst du für jeden Akku sowas als Ladeschaltung an:
2)
https://www.ebay.de/itm/DC-DC-3A-35W-Bu ... 2340085536
Da kannst du Ladestrom und Ladeschlusspannung einstellen.

Soll die Energie der Batterien zurückgespeist werden, geschieht das hiermit:
3)
https://www.ebay.de/itm/5A-CC-CV-MPPT-S ... 1262677875

Diese Teile haben den Vorteil, dass man eine Mindesteingangsspannung einstellen kann. Somit lässt sich eine Tiefentladung der Speiseakkupacks verhindern. Haben die Akus einen eingebauten Tiefentladeschutz, kann man statt dessen auch Module wie 2) nehmen.

2) und 3) müssen manuell umgeschaltet werden. Gleichzeitiger Betrieb schickt den Strom im Kreis mit Verlusten.
QuadPrime
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von QuadPrime »

Moin Julez, danke für den Ansatz. Habe mal ein Paar Muster bestellt. Kost ja Nüscht

Was für Schutzschaltungen bringen diese Packs standardmäßig mit? Balancing dürften sie ja intern haben, aber Übertemperatur? Kurzschluss, Überladung, tiefentladung etc? Wie finde ich das Heraus?
Wie Läd man diese Packs nun? 20VCV mit CC 3A einstellen und einfach selbst einpendeln lassen? Entweder der Strom ist am Anschlag oder hald Batt voll? >20V? Wie verhält sich so ein Boost converter dann ab >20V? Um die CV zu halten wird sekundärseitig auch Belastet um wieder abzubauen?

Im Auto wird's gern mal 50°C (Rabenschwarzer Jeep mit Pappe-dach). Ist das Gefährlich mit den akkus darin? Im bereich der Bordelektronik ist ein Lüfter verbaut der bei >40°C Die Luft in dem Bereich verquirlt. viel mehr kann ich kaum machen. wenn's warm ist ist es hald warm!
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Schutzschaltungen sind kein Standard, zumindest nicht bei den Packs die ich bis jetzt zerlegt habe. Du kannst versuchen, vooorsichtig über 4,2V/Zelle zu laden oder unter 3,0V/Zelle, und gucken ob was abschaltet.

Zum Laden würdest du bei einem 5s-Pack bei 4,1V/Zelle bei 20,5V rauskommen, 3A sind nicht verkehrt. Der Strom nimmt dann von alleine ab gegen Ladeende.
Wie er sich bei über 20V verhält weiss ich nicht, aber ich glaube nicht dass irgendwas kaputtgeht, es wird halt kein Ladestrom fließen.

Hohe Temperaturen, vor allem wenn die Akkus voll sind oder gar über einen längeren Zeitraum, sind schon wirklich schlecht und beschleunigen die Alterung enorm. Zusätzlich würde ich also auf jeden Fall die Akkus in brandsichere Behälter tun, wie die oben beschriebenen Munitionskisten z.B. mit Kabeldurchführung.
QuadPrime
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von QuadPrime »

selbst wenn sie im Bradsicheren Behälter sind, wären sie immernoch im Innenraum.
Bild ist bisschen Müll aber man erkennt die Technik hinter dem Fahrersitz. Rechts neben der Optima sollten die 4 akkus platz finden. Wenn es wirklich so wahrscheinlich ist, dass die dinger hoch gehen kann ich sie nur noch auf's Dach Packen. da Fahre ich ne Alukiste rum... Das wäre unbefriedigend...
IMG_20190625_163040.jpg
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Bei einem Risiko multipliziere ich die Wahrscheinlichkeit mit der Schadenshöhe um abzuschätzen, ob ich es eingehen möchte. Das Risiko eines Akkubrands ist gering, aber der Schaden vom Typ "Auto weg" ist so groß, dass beides multipliziert einen Wert ergibt, der über meiner Wagnisschwelle liegt.
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von ch_ris »

ähnliche Rechnung versuche ich grad.
Moped Bühne mit ollen Laptop lion. 3p6s.
die Bühne hat Holz Bestandteile, drauf stehen...naja...Werte...bzw. Benzin-Bomben!
unbeaufsichtigt, evtl. über Wochen.
im Moment bin ich bei "Näh, lass mal".
hier, Werkzeugakku im Auto, wäre mir aber allein schon die schnellere Alterung ein Argument.
das mag sich ja jetzt ausgehen, in paar Jahren gibt's die Akkus nicht mehr.
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RMK
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von RMK »

Julez hat geschrieben: Mi 7. Apr 2021, 21:34 Bei einem Risiko multipliziere ich die Wahrscheinlichkeit mit der Schadenshöhe um abzuschätzen, ob ich es eingehen möchte. Das Risiko eines Akkubrands ist gering, aber der Schaden vom Typ "Auto weg" ist so groß, dass beides multipliziert einen Wert ergibt, der über meiner Wagnisschwelle liegt.
Du hast "Fight Club" gesehen? :) ok, da gehts um Rückrufe...
Flip
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Flip »

Heute sind meine Battery Balancing boards angekommen, in nun mehrfach auf meinen bedarf sowie universelle einsetzbarkeit optimierten schaltungsversion.
Features:
-Galvanisch getrennter kommunikationsbus in daisy-chain architektur - > keine manuelle adressierung notwendig.
- nur 1 MCU per 8 Zellen (ich hatte anfänglich aufgrund der aufteilung und der unterschiedlichen messpotentiale 1mcu per zelle geplant)
- Zellanbindung ohne teuren spezialchip
- Verpolungs, überspannungs, überhitzungsschutz, temperaturkompensation der spannungsreferenz
- Standbystrom einstellige uA
- Robust gegeb hohe dv/dt durch resistives statt kapazitives levelshifting (Rippel auf der batterie, hoher batterie-ri...
- Totsimple schaltung mit standartbauelementen, recht günstig herstellbar
-Softwareanpassbar auf verschiedene zelltypen, spannungskalibration, Softwareupdates über BUS

Jetzt geht es ans optimieren der software.
Vielleicht kommt jemand hinter die Wirkungsweise der Mess/Balancerschaltung
Dateianhänge
Zellschaltung
Zellschaltung
IMG_20210424_134140.jpg
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Bastelbruder
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Bastelbruder »

Irgendwie kommt die Mess/Balancerschaltung aber nicht mit einstelligen µA aus.
Ich denke daß der 10n-Kondensator eine elementare Rolle bei der PWM-Modulation spielt.
MSG
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von MSG »

Julez hat geschrieben: Mi 5. Feb 2020, 19:05 Soviel also zu Zellen und Packs. Widmen wir uns nun der Ladeelektronik. Dazu habe ich dieses kleine Schaltungsbild gemalt:

Bild
https://i.imgur.com/0tVKIZi.png
Nur mal noch eine kurze Verständnisfrage: Wenn mein BMS schon ein Balancer hat, brauche ich den aktiven Balancer in obiger Zeichnung nicht?
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Die meisten Balancer, die in BMS-Systemen integriert sind, funktionieren nur an der oberen Spannungsgrenze. Sie schalten z.B. ab 4,20V einen leichten Entladestrom ein. Damit das Balancing also funktioniert, muss der Akku ganz vollgeladen werden. Wer das aus Lebensdauergründen nicht möchte, sollte einen Active Equalizer einbauen.
Eine Alternative wäre, nur alle 10 Ladevorgänge einmal ganz vollzuladen, und sonst halt reduziert. Das reicht auch aus. Bei meinem E-Bike mache ich das so. Regulär 3,45V/Zelle (LiFePo4) und 1x im Monat 3,60V/Zelle. Das heißt aber, dass man ein spannungsverstellbares Ladegerät braucht.
MSG
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von MSG »

Julez hat geschrieben: Fr 21. Mai 2021, 16:35 Die meisten Balancer, die in BMS-Systemen integriert sind, funktionieren nur an der oberen Spannungsgrenze.
Ah ok, vielen Dank Julez. Und übrigens auch vielen Dank für dein tollen Thread hier, wäre eigentlich etwas für ein Wiki :)
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Torpert
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Torpert »

So viel Information - sehr spannend zu lesen :)

Ich habe versucht, hier mitzukommen und mich durch die gigantische Informationsmenge zu arbeiten - um eine Idee für die Lösung meines Problems zu finden. Ich bin üiberfordert :oops:

Ich möchte eine Niederspannungs-USV bauen. Z. B. eine 5V/4A für einen Raspi4. Oder 12V2A für einen Odroid. Dabei sollen die Akkus (oder der Akku) automatisch geladen werden und bei Stromausfall für einen Weiterbetrieb der angeschlossenen Gerätschaften sorgen. Ich habe hier schon soviel verstanden, dass LiFePo4 Akkus in Frage kommen. Größe und Gewicht spielen ja keine Rolle.

Ich habe erste Versuche mit einer gekauften Platine gemacht:
IMG_20211130_151551.jpg

Das funktioniert mit Einschränkungen. Ich weiss aber nicht, wie sicher der Betrieb auf Dauer ist. Das Ding soll das Jahr über im Frickelkeller hängen. Und ich hänge an meinem Frickelkeller :D

Gibt es sowas in brauchbar für LiFePo4? Oder macht man das selbst? Wie?
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Fritzler
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Fritzler »

Die Platine k*ckt bei leerer werdenden Akkus wohl ab, weil dannd er Eingangsstrom zu hoch wird.
Gehen wir mal von 90% Wirkungsgrad aus um 5V/4A rauszuhusten:

Code: Alles auswählen

Vin	Iin
4	5,6
3,8	5,8
3,6	6,2
3,4	6,5
3,2	6,9
Aua!
So viel Strom muss die Zelle auch liefern können mit ihrem Innenwiderstand und der Schatransistor + die SPule müssens auch verdauen.
Das sieht auf der Platine nicht nach solchen Strömen aus.

Daher 2 Zellen in Reihe, mits kein Stepup braucht!

Es braucht 4 Baugruppen:
- 230V -> 12V
- 12V -> Akkulader (DCDC mit Strombegrenzung)
- 12V -> 5V Versorgung des Pis (oder direkt durch zum Odriod)
- Umschalter von 12V zum Akku mit Unterspannungsabschaltung
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Torpert
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Torpert »

Fritzler hat geschrieben: Mi 1. Dez 2021, 18:41 Die Platine k*ckt bei leerer werdenden Akkus wohl ab, weil dannd er Eingangsstrom zu hoch wird.
Gehen wir mal von 90% Wirkungsgrad aus um 5V/4A rauszuhusten:

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Vin	Iin
4	5,6
3,8	5,8
3,6	6,2
3,4	6,5
3,2	6,9
Aua!
So viel Strom muss die Zelle auch liefern können mit ihrem Innenwiderstand und der Schatransistor + die SPule müssens auch verdauen.
Das sieht auf der Platine nicht nach solchen Strömen aus.

Daher 2 Zellen in Reihe, mits kein Stepup braucht!
ok, Danke. Ich verstehe :P
Fritzler hat geschrieben: Mi 1. Dez 2021, 18:41 Es braucht 4 Baugruppen:
- 230V -> 12V
- 12V -> Akkulader (DCDC mit Strombegrenzung)
- 12V -> 5V Versorgung des Pis (oder direkt durch zum Odriod)
- Umschalter von 12V zum Akku mit Unterspannungsabschaltung
1-2 verstehe ich
3-4 verstehe ich nur halb :oops: Die Ausgangsspannung erzeuge ich durch einen Stepdown aus den 12V? Und wie muss ich mir den Umschalter vorstellen? Der soll ja aus dem Akku heraus die Ausgangsspannung bereitstellen können. Gibt's sowas fertig zu kaufen?
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sukram
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von sukram »

Torpert hat geschrieben: Mi 1. Dez 2021, 18:55
Fritzler hat geschrieben: Mi 1. Dez 2021, 18:41 Es braucht 4 Baugruppen:
- 230V -> 12V
- 12V -> Akkulader (DCDC mit Strombegrenzung)
- 12V -> 5V Versorgung des Pis (oder direkt durch zum Odriod)
- Umschalter von 12V zum Akku mit Unterspannungsabschaltung
1-2 verstehe ich
3-4 verstehe ich nur halb :oops: Die Ausgangsspannung erzeuge ich durch einen Stepdown aus den 12V? Und wie muss ich mir den Umschalter vorstellen? Der soll ja aus dem Akku heraus die Ausgangsspannung bereitstellen können. Gibt's sowas fertig zu kaufen?
3 ist ein Lademodul für 2-3S Lithium Akkus, wg. Ladeschlussspannung/Stromüberwachung.
4 ist im einfachsten Fall 2 Schottkydioden, evtl mit einem FET als Bypass (wg. Verlust) Unterspannungsabschaltung gibts als "Battery Monitor" in verschiedensten Facetten, auch zusammen mit BMS/Balancer.
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Torpert
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Torpert »

Danke, so langsam blicke ich durch :)

Und nach erneutem Lesen im Eingangspost sehe ich auch dieses Bild jetzt mit anderen Augen 🤓:

Bild

Hier ist ja schon das Prinzip dargestellt, richtig? Wenn das Netzteil abgeschaltet wird, behält die Last weiter ihre Spannung. Erst wenn der Akku leer ist, schaltet das BMS ihr die Spannung ab. Eine Diode hinter dem CCCV ist auch schon eingezeichnet.
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Im Prinzip kannst du das Bild so verwenden, mit folgenden Ergänzungen:
- Zeitschalter weg.
- Statt der Last einen DCDC Step Down auf 5V. In die + Leitung vom BMS zum Step Down eine Diode. Den Pluspol vom Step down zusätzlich an das silberne Netzteil anschließen, auch hier eine Diode rein.

So sollte der DCDC Step Down auf 5V normalerweise vom Netzteil versorgt werden, weil dessen Spannung höher ist als die die aus dem BMS kommt. Fällt das Netzteil aus, kommt der Strom aus dem BMS.
Vielleicht noch ein Relais einbauen, welches die Diode BMS-->Step Down kurzschließt, sobald das Netzteil ausfällt, wegen Wirkungsgrad.
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Roehricht
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
ich habe einige 25,2/ 12Ah V Li-Ion Akkus bekommen bei denen das Steuergerät/Balancer platt sind . Die Zellen selber sind alle ok.

Ich habe das defekte Teil mal ausgebaut. Was zum Teufel ist den da alles drauf. Da ist ja mehr an Teile drauf als in vielen meiner Handfunken.

Also verkokelt sieht da nichts drauf aus. Das einzige Bauteil welches ich identifizieren konnte ist der Batterieschalter, ein Leistungs Mosfet FDBL0330N80.
der wird wohl nur nicht angesteuert. Wenn sowas defekt wird, wird er ja meist niederohmig. Das kleine Kerlchen kann satte 220A schalten.


Das fällt wohl in die Abteileung unreparierbar> Tonne , oder?

wa s kann man den als Ersatz nehmen? Irgendwas vom Chinamann? Auf was muss man achten? Einmal Bude abfackeln reicht.

So sieht der Kackmöller aus:
DSCF2956.JPG

73
Wolfgang
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Ja, reparieren kannst vergessen.
Ich würd sowas probieren:
https://www.ebay.de/itm/284084229192
https://www.ebay.de/itm/124857307600
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von bastl_r »

Die (fernauslösbare) Sicherung direkt am Pluspol ist auch noch heile?
Heutzutage finden sich immer mehr BMS-Platinen bei denen ein Controller bei erkennen einer vermeintlichen Fehlfunktion den integrierten Mosfet deaktiviert.
Ich hab hier zwei 12S1P Gesellen bei denen auch der Mosfet nicht mehr zuschaltet. Möglichkeit des Reset unbekannt. :evil:

bastl_r
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Roehricht
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
ne Fuselette kann ich auf dem Verhau nicht so ausmachen. Kann sein das die auch als IC getarnt ist. Muss mal messen.

Hat Jemand die Verlinkten Regler aus ebay schon mal verbaut? Ich meine die sind ja bezahlbar. Dann würd ich mir mal ein Anstaltsgebinde ordern da ich von den Batterien noch welche bekomme.

73
Wolfang
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Julez
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Julez »

Also genau die hab ich noch nicht verbaut, aber genügend andere, und bis jetzt funktionieren die alle. Einer hat sich mal entlötet als ich dauerhaft Überstrom entladen hatte...
sysconsol
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von sysconsol »

Kreißende Fuselette
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Bastelbruder »

Ist das jetzt Ansmann oder Batman?
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Roehricht
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
Ist das jetzt Ansmann oder Batman?
Batman war doch diese modifizierte Fledermaus oder?

73
Wolfgang
inse
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von inse »

bastl_r hat geschrieben: Do 2. Dez 2021, 20:46 Die (fernauslösbare) Sicherung direkt am Pluspol ist auch noch heile?
Heutzutage finden sich immer mehr BMS-Platinen bei denen ein Controller bei erkennen einer vermeintlichen Fehlfunktion den integrierten Mosfet deaktiviert.
bastl_r
Hört sich ja interessant an.
Das Teil oberhalb der Ringöse?
Unter welchem Begriff findet man sowas, war bisher noch nicht erfolgreich?
bastl_r
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Re: Selbstgebaute Li-Ion Akkus sowie Überwachungs- und Ladeschaltungen

Beitrag von bastl_r »

Die Scheiß Dinger tauchen immer öfter auf. Zuerst hatte ich die nur in Laptopakkus gesehen, kürzlich auch in den 12S und jetzt hier.
Der kleine Transistor links ist vermutlich am Steueranschluss des "Fernauslösers"
Magitta hat in seinen Akkus was ähnliches verbaut.
Sicherung.png
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