FePO4 / A123-Zellen (Teil 2)

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Hallo zusammen,

ich hab´ da mal eine dumme Frage:

Womit balanciere ich die A123-Zellen? Kann man da einen normalen Balancer nehmen?

Gruß Walter
 
Walter L. schrieb:
Hallo zusammen,

ich hab´ da mal eine dumme Frage:

Womit balanciere ich die A123-Zellen? Kann man da einen normalen Balancer nehmen?

Gruß Walter
Gute Frage!
Vielleicht kennt Gerd einen Balancer, der einstellbar ist :confused:
Ich hab's das eine Mal "von Hand" gemacht.

Gruß
Heiko
 
Balancer sind mir nicht bekannt, aber es gibt ja auch Equalizer (d.h. banlancieren die Zellen immer auf gleiche Spannung und begrenzen nicht nur auf z.B.4,23V), ich weiß aber nicht ob die auch schon bei 3,6V arbeiten?!?

Ich habe den Pack auch von Hand balanciert, dazu reicht ein billiges Multimeter und ein 12V Niedervolt-Lämpchen (Watt Zahl beliebig) mit Kabel. Einfach die Spannungen messen und die Zellen mit höherer Spannung 20 Sekunden mit der Lampe belasten, nachmesen obs gereicht hat und ggf. nochmal wiederholen.


Gruß
Christian
 
Jein, man muss sie zumindest anfangs balancieren, da in der Produktion wohl einfach z.B. 1500mAh eingeladen werden. Wenn nun eine Zelle 2280mAh Kapazität hat und die anderen 2300mAh dann ist die Zelle mit 2280mAh früher voll bzw. bei dieser steigt die Spannung gegen ladeende stark über 3,6V an.
Wenn man die dann balanciert hat sind alle Zellen zur gleichen Zeit voll, allerdings ist die eine etwas früher leer wegen der niedrigeren Kapazität (halt wie bei NiCd, NiMh, LiPo, LiIon auch, es gibt numal immer leicht unterschiedliche Kapazitäten auch innerhalb einer Charge)

Ich habe meine ca. bei Zyklus 4-5 balanciert (hatte vorher nicht gemessen, bzw. nur im halbvollen Zustand). Jetzt nach 50 Zyklen sind die Zellen noch auf 0,06V gleich (hatte auf eine max-Differenz von 0,02V balanciert).

Über wirkliche Langzeiterfahrungen hab ich noch nichts gelesen, da die Zellen aber eine hohe Toleranzschwelle haben (0,5V Min-Spannung, 4,2V Max-Spannung) machen die paar Millivolt nichts aus. Ich vermute sogar das sich die Zellen in gewissem Maße von selbst angleichen da die Zelle(n) mit einer Spannung von deutlich über 3,6V vermutlich eine deutlich höhere Selbstentladung haben (ist aber nur eine Vermutung).
Woher die Info mit der Driftfreiheit kommt weiß ich nicht, vermutlich weil die unter dem Namen "Konion-X" verkauft werden?!?
In den Dewalt-Packs sind ja scheinbar auch Balancer drin, die Packs von A123 Racing werden aber ohne Balanceranschlüsse verkauft.
Die "echten" Konion sind aber auch nicht driftfrei, ich glaube Gerd Giese hatte selbst eine Drift von 0,03V nach 50 Zyklen (glaube ich) gemessen (der entsprechende Test auf seiner Homepage wurde aber gelöscht).


Gruß
Christian
 
FePO4: seh ich auch so.. die paar 1/10Volt unterschied werden sie schon nicht umbringen


Konions: ich hab auch angefangen meinen erste Konion-Pack selber zu löten aus einem geschlachtem BOSCH-Akku
die Zellen die ich rausgenommen habe hatten alle auf 1/100Volt (Anzeigenbereich meines Voltmeter) den gleichen Wert angezeigt
bin beeindruckt

im BOSCH-Akku sind KEINE Balancer drin

wegen Geggies Konion-test: schau mal unter "ältere Beiträge" (link, ganz oben im DATENBANK-Fenster)
da sind auch noch die alten Beiträge drin
 
Nochwas zum Stepup-Wandler:
Habe von Milan Lulic schon im Dezember eine Schaltung bekommen (leicht modifizierte Schaltung aus der Elektor 5/91), seitdem bin ich am rumtüfteln, hab mittlerweile die dritte Platine aufgebaut und mittlerweile siehts schon sehr gut aus.
Habe derzeit eigentlich nur noch das Problem mit der Lastausregelung (bei hoher Last bricht die Spannung deutlich ein), mache da aber gerade gute Fortschritte.
Die Bauteile für eine 300W Version liegen bei ca. 25-30 Euro (vermutlich gehen damit auch noch 400-500W, muss ich noch austesten)
Dieselbe (oder zumindest sehr ähnliche) Schaltung ist auch im Orbit Microlader und anderen Ladegeräten drin.

Nachteil der Schaltung ist das es nur eine grobe Leistungsbegrenzung aber keine Strombegrenzung gibt.
Momentan habe ich vor 4 Stück 5A Low-Drop Spannungsregler (mit integrierter Strombegrenzung/Kurzschlusschutz, Überlastschutz, Übertemperaturschutz) nachzuschalten (die ich dann einzeln einschalten kann), kostet aber 30-35 Euro extra und verbrät ~1,2V Spannung (=>niedrigerer Wirkungsgrad, macht bei 6s aber nicht viel aus)


Gruß
Christian
 
Probleme mit FePo4

Probleme mit FePo4

Hallo,

nachdem ich nun ein Jahr eine parallele Stromversorgung in meinem Flieger mit 2x24 Zellen Nicd erfolgreich geflogen bin, stand vor einiger Zeit die Umrüstung auf 2x12 Zellen FePo4 an.
Die Freude über die nun höhere Spannungslage und bessere Performance meines Fliegers wird allerdings stark getrübt durch ein großes Problem. Die Packs werden sehr unterschiedlich entladen!!

Ein Pack aus 3x4 Zellen wird über 4 Minuten Flugzeit mit einer Menge von 2000 mAh entladen. Der zweite Pack aus 2x6 Zellen wird dagegen nur mit maximal 500 mAh entladen. Sämtliche Fehlerquellen durch schlechte Steckverbindungen, oder defekter Lötungen habe ich ausgeschlossen. Das wurde alles von mir mehrfach kontrolliert. Bei einem einzelnen anstecken der jeweiligen Packs gab es an den Motoren die gleiche Leistung.

Wo ist hier der Fehler? Hat jemand eine Idee?
Ich kann nur nochmal betonen das die Konfiguration der zwei parallelen Packs bisher bestens funktioniert hat. Dort sogar mit 6x8er Nicd!
Es wird doch immer davon gesprochen, dass Lixx ohne Probleme parallel geschlossen werden können. Bzw. eine unterschiedliche Ladungsmenge zu einem Ausgleich/Stromfluss zwischen den Packs führen soll. Eine längere Laufzeit zu erzwingen, führte zu einer tieferen Entladung des leeren Packs und somit zu einer starken Erwärmung. Die maximale Strombelastung liegt bei ca. 70 Ampere.

Ich bin hiermit echt am Ende und würde mich freuen wenn jemand eine Lösung des Problems kennt.
Nur die halbe Kapazität der mitgeführten Akkus ausnutzen zu können, ärgert mich schon sehr. Eine angestrebte Flugzeit von 8 Minuten auf knapp vier zu reduzieren ist auch nicht gerade der Hit.

Grüße, Bernd
 
Bernd E. schrieb:
Es wird doch immer davon gesprochen, dass Lixx ohne Probleme parallel geschlossen werden können. Bzw. eine unterschiedliche Ladungsmenge zu einem Ausgleich/Stromfluss zwischen den Packs führen soll.

Grüße, Bernd
Hallo Bernd,

offensichtlich ist dies nicht immer der Fall: siehe auch hier.
Viellecht schreibt noch jemand etwas Positives zum Parallelschalten.

Gruß
Heiko
 
Eventuell liegt das auch an der speziellen Entladecharacteristik der FePo-Zellen, denn wenn die kalt in den Flieger kommen und mit >30A belastet werden steigt(!) die Spannungslage während der Entladung.
d.h. wenn nun ein Pack minimal besser ist liefert dieser mehr Strom, wird dadurch wärmer wodurch die Spannungslage steigt und er noch mehr Strom liefert, die Temperatur steigt weiter,...
Beim zweiten Pack gehts genau andersherum, der muss immer weniger Strom liefern.

Deutlich abschwächen sollte sich das Problem wenn du beide Pack aufeinanderlegst/einen großen Pack draus machst (falls möglich) wodurch eine Wärmekopplung entsteht.
Macht mich jetzt allerdings schon etwas nachdenklich, denn ich wollte im E-Maxx 2x4s1p parallel schalten bzw. hab den einen 4s1p sogar schon fertig. Im E-Maxx liegen die Packs auch auf verschiedenen Seiten des Chassis...

Sind deine Packs unterschiedlich alt/unterschiedlich belastet worden?


Gruß
Christian
 
Bernd,
ich gehe mal davon aus das du 2 Packs mit jeweils 6S2P gebaut hast und diese dann in Reihe schaltest. Bei Reihenschaltung fliesst kein Ausgleichsstrom zwischen den Packs. Wenn deine Konfig 2x 6S2P ist dann hast du mindestens eine Zelle dabei welche nicht so fit ist wie die anderen oder ein Loet/Verkabelungsproblem. Da hilft nur mal definiertes Laden bzw Entladen und Messen um den Fehlerpunkt zu bestimmen. Falls du die Packs neu zusammenstellst/Zellen ersetzt dann erst alle Zellen auf gemeinsamme Spannungslage bringen und jeweil 2 Zellen direkt parallelschalten, dann erst seriell verschalten.

Gruss Frank
 
Hallo Heiko,

bei Kräuterbutter sehe ich zumindest ein anderes Problem. Unterschiedlich lange Leitungen, eventuell schlechte Lötstellen und kaputte Akkus.
Paralleles anschließen von Akkus ist doch bei größeren Fliegern gang und gebe.
Ich habe gleichlange Akkuanschlüsse und alle Verbindungen sehr genau kontrolliert.

Hallo Christian,

es gibt keine Chance die Packs zusammengebündelt im Flieger zu verstauen. Die passen dann nicht mehr durch die Bugspitze zum beladen. Ich bezweifel auch, das das eine gleichmäßige Entladung bringt. Im übrigen wird der Akku der weniger entladen wird direkt im Rumpf nachgeladen. Der Pack mit der größeren Entladung ausserhalb des Rumpfes! Beide Akkus sind nach dem Flug bzw. nach dem Laden gleich warm (abgesehen von dem verlängerten Laufzeittest!).

Hallo Frank,

angeschlossen bzw. genutzt wie hier geschrieben:

Bernd E. schrieb:
Ein Pack aus 3x4 Zellen wird über 4 Minuten Flugzeit mit einer Menge von 2000 mAh entladen. Der zweite Pack aus 2x6 Zellen wird dagegen nur mit maximal 500 mAh entladen. Sämtliche Fehlerquellen durch schlechte Steckverbindungen, oder defekter Lötungen habe ich ausgeschlossen. Das wurde alles von mir mehrfach kontrolliert.

Die Packs wurden alle neu erstellt mehrfach mit mindestens 10 Ampere Entladestrom gescheckt und 2 schlechtere Zellen sogar wegen etwas weniger Kapazität ausgetauscht. Alle Zellen liegen mit ihrer Spannungslage nur minimal auseinander. Prüfen konnte ich das über meine Messleitung am CDR 5000. Die Kapazitätsunterschiede liegen bei maximal 100 mAh. Dies dürfte sich auch erst am Entladeende bemerkbar machen.

Hat noch jemand eine Idee????

Grüße, Bernd
 
Hallo Bernd

auf die Gefahr hin . . . . und friss mich nicht gleich auf:)

Ich gehe mal davon aus das du, zwecks Messung der entnommenen mAh, die beide Pack in derselben Konfiguration als 12-Zeller geladen hast (auf dieselbe Ladenendspannung von zB 12x 3,6 Volt = 43,2 Volt).

Wenn du eine schlechte Zelle ausschliessen kannst, dann bleiben nur noch die Widerstaende zwischen Pack und Regler ueberig. Loetungen, Steckverbinder und Kabel. So ein Steckerchen kann auch mal neu defekt sein. Defekte Hochstromsteckverbinder sind bei Parallelschaltung nicht ganz einfach zu finden. Das CDR-5000 kann bei 44 Volt ja noch 6 Ampere Entladestrom. Jedes 12-Zellenpack mal einzeln dranhaengen und waehrend des Entladens mit einem Voltmeter ueber die Steckverbinder messen. Der Wert sollte bei allen Steckverbindern gleich sein . . . . bewegt sich jedoch bei 6A Entladung im Bereich von nur 0,5 bis 3 Millivolt.
 

Josi

User
Hallo,

wie hast du die beiden Packs eigentlich vermessen? Es hört sich so an, als wenn du sie nur nach Kapazität beurteilst. Wie sieht das mit der Spannungslage aus? Der riesen Unterschied bei der Entladung kann nur aus dem Innenwiderstand kommen.

1.) Gibt die Auskunft über die Widerstände im Pack mit Kabeln und Steckern.
2.) Ist das die einzige Möglichkeit, rauszufinden wo der Hase im Pfeffer liegt.

Der Pack, der höher liegt, läd den, der niedriger liegt. Er wird wärmer, weil er den anderen Akku läd und zusätzlich noch den Motor füttert. Weil er warm wird, sinkt der Innenwiderstand und die Spannungslage wird noch besser. Auch wenn das nur wenige Grad sind.

Miß den Innenwiderstand beider Packs mit Kabeln und du wirst den Unterschied sehen.

Wenn du beide einzeln für sich fliegst, merkst du das nicht, weil der Pack mit dem höheren Innenwiderstand sogar etwas wärmer werden dürfte und dadurch die Spannungslage hält.

Lipos, Fepos und Co. kann man natürlich parallel schalten, aber bitte immer nur eine Zelle direkt parallel mit der anderen und die einzelnen Parallelpacks dann in Serie. Bei Lipos nicht ganz so wichtig, aber bei FePos ein muß. Du kennst ja den Spannungsverlauf der FePos, daraus leitet sich dieses Problem ab.

Ich schlag dir mal nen Test vor, lade den 3x4er auf und laß ihn abkühlen. Dann lädst du den 2x6er Pack und steck ihn warm in den Flieger. Dann sofort fliegen, du wirst dich wundern, wie das die ungleiche Entladung beeinflußt.

Gruß
Josi
 
Hallo radioglitch,

radioglitch schrieb:
Hallo Bernd
auf die Gefahr hin . . . . und friss mich nicht gleich auf:)

Nein, auffressen werde ich dich nicht!;)
Ich bin ja mit meinem Latein am Ende und da bin ich für jeden Hinweis sehr dankbar, wirklich!
Ich bin momentan auch langsam Betriebsblind und muß nach einer kleinen Pause nochmal von vorne an das Problem gehen.

Zu den Packs ist zu sagen das alle nach der Konfektionierung gründlich auf Einzelzellen- und Gesamtspannungslage, Innenwiderstand, eingeladener Kapazität und entnehmbarer Kapazität, zuzüglich der Temperatur beim entladen und laden geprüft sind.
Dabei wurden alle Spannungen beobachtet! Meine Packs sind maximal Sechszeller damit das CDR auch alle Zellen anzeigen kann. Durch die Behandlung konnte ich ja schon 2 faule Eier rausschmeissen.
Der weitere Grund ist natürlich beim Einsatz der Zellen flexibel zu sein. Ein dicker 12s2p Block nützt mir nicht so viel.


Hallo Josi,

das mit der unterschiedlichen Entladecharakteristik bei unterschiedlichen Temperaturen ist mir klar. Deswegen habe ich die Packs immer zusammen geladen bzw. auf Temperaturgleichheit geachtet. Ehrlich gesagt habe ich aber nicht gedacht hier auf 1/10 Grad achten zu müssen.

Ich werde jetzt nochmal alle Packs genaustens durchchecken Inklusive der Verbindungen. Kann ja sein, das hierbei wieder eine oder mehrere faule herauskommen.

Haltet ihr es für möglich mit so einer Konfiguration überhaupt auf einen Grünen Zweig zu kommen?
Einen zweiten Regler für meine DC-3 scheint es nicht zu geben. Jedenfalls hat noch niemand auf meine Anfrage bei den Stellern geantwortet.

Vielen Dank für eure Anregungen!
Wenn ich den Fehler finde, geb ich euch Bescheid.

Grüße, Bernd
 

FamZim

User
Hallo Bernd

Ich habe mir jetzt auch mal alles durchgelesen.
Das Problem scheinen wirklich die sich verändernden Innenwiderstände zu sein.
Sind Zellen direkt parrallel geschaltet übernimmt sicher die Reihe mit geringerem Widerstant den ersten Strom und schont dadurch die andere oder anderen.
Die machen dann den Nachbrenner wenn die beste fast lehr ist und ihre Spannung dann sinkt.
Das heist man kann aus zwei parrallelen NICHT den doppelten Strom endnehmen, jedenfals nicht ohne eine "Schutzbeschaltung".
So eine Schaltung "Schutzwiderstand" haben Dioden- und Transistorschaltungen gerade auch bei Parrallelbetrieb.
Die gedachten 8 min Flugzeit werden bestimmt annähernd erreicht werden bis beide Accus leer sind. Dabei werden sie dann wohl mehr oder weniger nacheinander endladen.
Als Schutzbeschaltung sehe ich nur die möglichkeit in jeden Strang einen Widerstannd einzubauen der bei Vollast 0,2 V (sagen wir mal) verbrät :D leider.
Ewentuell geht ein Kaltleiter besser um durch SEINE INTELIGENZ nicht zu fiel Spannung opfern zu müssen.
Mach doch mal an jeden Accu ein längeres Kabel bevor sie zusammengesteckt werden, das sollte schon etwas nützen, und ewentuell noch einen Elko vor den Regler.
Mehr fällt mir im Moment auch nicht dazu ein .

Grüß Euch alle
Aloys.
 
Hallo Aloys,

kannst du mir das mal genauer erklären:
FamZim schrieb:
Als Schutzbeschaltung sehe ich nur die möglichkeit in jeden Strang einen Widerstannd einzubauen der bei Vollast 0,2 V (sagen wir mal) verbrät :D leider.
Ewentuell geht ein Kaltleiter besser um durch SEINE INTELIGENZ nicht zu fiel Spannung opfern zu müssen.
Mach doch mal an jeden Accu ein längeres Kabel bevor sie zusammengesteckt werden, das sollte schon etwas nützen, und ewentuell noch einen Elko vor den Regler.

Jeder Akku hat schon eine 15 cm lange Litze, dazu kommen dann noch die dicken Leitungen zur Flächenmitte wo der Regler sitzt. Das sind alles in allem nochmal 92 cm, 4qmm Leitung. Die Anschlusslänge von den Akkusätzen zur Hauptleitung beträgt etwa 25 cm.

Noch ist das Wetter gut und ich kann das vielleicht mal am späten Nachmittag testen, nur brauche ich die gedachten Dimensionierung der Widerstände, des Elkos und die Bauart. Ich würde bei einer Lösung auch auf 1 Volt verzichten. Power hat die Fuhre jetzt genug.;)

Mal sehen was kommt;)

Grüße, Bernd
 
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