Custom Akku und BMS
- Ersteller Patrick14389
- Erstellt am
Hi Leute, es folgt ein kleines 
Update von mir nach knapp 2 Wochen zum Monorim Akku und dem Daly Bluetooth Smart BMS.
Zuerst zum Akku:
Dieser wurde nun ein paar Zyklen gefahren. Die Zellspannungen des Packs driften nicht so extrem auseinander, dass der Akku deswegen unbrauchbar wäre. Sie bleiben aber auch nicht perfekt in Reihe, so dass ein Balancing des neuen Akkus gar nicht notwendig wäre. Konkret: Nach dem manuellen Ausbalancieren vor knapp 2 Wochen, lag bis gestern dieselbe Gruppe (Nr7) wieder um rund 0.02V tiefer gegenüber der höchsten Zellgruppe. Die erneute Abweichung entstand kontinuierlich, egal ob der Akku gerade gebraucht wurde oder während Tage nur stand. Ausbalanciert wurde in dieser Zeit nicht (mehr dazu gleich, wenn ich zum Daly BMS komme..). Die 13 Innenwiderstände zeigten am RC-Balancer alle in etwa denselben Wert an (etwa 57 bis 60mOhm).
Fazit zum Monorim 48V Akku: Entweder sorgfältig sortierte gleiche Zellen oder ein einigermassen gescheites BMS wäre Mindestvoraussetzung würde ich meinen. Leider scheint beides hier nicht der Fall gewesen zu sein. Ansonsten macht die Verarbeitung für mich nicht den schlechtesten Eindruck (habe Bilder von Eigenbauten gesehen, die viel schlimmer aussahen, nicht aber in diesem Forum). Die Langzeiterfahrung fehlt zwar noch, aber es scheint Leute zu geben, die den Akku immerhin etwa ein Jahr schon zufrieden fahren. Und bislang habe ich im Netz noch keine gefunden, die total versagt hätten. Bei meinem Exemplar weicht eine Zellgruppe durch eine etwas schnellere kontinuierliche Selbstentladung pro Woche ca 0.01V von den meisten anderen ab. Und ich zweifle daran, dass das verbaute BMS diese Abweichung wirksam hätte aufhalten können. Vielleicht wächst eine solche Abweichung irgendwann auch von alleine nicht mehr weiter an, ich kenne mich da nicht aus. Jedenfalls hab ich das Problem nun lösen können - aber nicht mehr mit dem Daly BMS, denn..
..nun zum Daly Bluetooth BMS:
Eins vorweg an die Akku Selbstbauer hier: Tut Euch dieses BMS Monster nicht an! Das Ding sieht zwar gigantisch toll aus, und die Schutzfunktionen mögen soweit auch zweifellos gut sein. Die App macht auf den ersten Blick ebenfalls einen netten Eindruck. Doch dann wird's echt mager: Viel mehr als die Anzeige der Zellspannungen und einer Parametrisierung einzelner Schutzfunktionen darf man von dem Teil nicht erwarten. Die Balancing Funktion kommt um Welten nicht an das Balancing der Smart BMS von JBD/XiaoXiang/Lithium Power an. Das Daly Bluetooth BMS kann neben dem Top Balancing vor Ladeschluss gerade noch ein "Charge Balancing" einstellen. Das heisst, ab einer einstellbaren Start-Spannung wird dann schon früher mit dem Bleeding gestartet. Das wars. Und das könnte ich noch akzeptieren, wenn das wenige Balancing einigermassen effizient funktionieren würde. Ich hab sogar den Hersteller kontaktieren müssen um zu verstehen, wie das BMS wirklich arbeitet: und zwar wird während dem Ladevorgang ab der eingestellten Startspannung an der einen (!!!) Zelle mit der höchsten Spannung gekitzelt (mit ein paar wenigen mA entladen oder weniger schnell geladen als die anderen). Und da die unterschiedlichen Spannungslagen bei (Teil)entladung eh völlig anders sind als gegen Ladeschluss, bringt das "Charge Balancing" kaum mehr, als das altbekannte Top-Bleeding, welches jedes Standard-BMS (mit Balancing Funktion) auch macht. Und um dem - im wahrsten Sinn - noch eins oben drauf zu setzen, kann der Einstellwert für die Zellspannungsdifferenz, ab dem das Balancing überhaupt stattfindet, nicht unter 0.02V gesetzt werden. Eigentlich konnte ich das Balancing vom Daly BMS gar nicht austesten, denn..
Das hat mich alles dermassen genervt, dass ich bereits ein weiteres Bluetooth BMS (von LLT Power, baugleich mit dem JBD) per Express aus China bestellt habe. Gestern ist es eingetroffen und ich hab nochmals den ganzen Kabelsalat an dem Monorim Akku umgelötet. Und schwups hat das neue BMS bereits über Nacht mit statischem (!!) Balancieren die 0.02V Differenz auf die von mir eingestellten 0.005V weggebügelt. Ohne dass der Scooter überhaupt bewegt wurde. Was braucht man dazu noch zu sagen... Das Daly BMS hätte erst jetzt überhaupt damit angefangen (0.02V Differenz als untere Einstellgrenze). Und auch nur wenn der Akku regelmässig ent- und wieder aufgeladen worden wäre.
Fazit zum Daly Smart Bluetooth BMS: Für Solaranlagen und weitere Grossprojekte, wo teils parallel dazu "echte aktive Balancer" zum Einsatz kommen, mag das rote Monster von Daly seine Berechtigung haben. Und umgekehrt mögen die kleinen Daly BMS ohne Bluetooth Gedöns, welche man gelegentlich bei Eigenbauten verwendet sieht, ihr Geld ebenfalls wert sein. Von dem doch relativ teuren und vor allem grossen Modell mit Bluetooth hätte ich allerdings mehr als dieses supersimple Balancing erwartet.
(Zwischen den beiden Printscreens der xiaoxiang App liegen knapp 18 Stunden und eine kleine Runde um zum sehen ob das BMS unter Last auch funktioniert. Deshalb der etwas höhere Ladezustand nach dem kurzen Nachladen (ohne Balancieren, da lediglich statisches Balancieren eingestellt ist))
Man mag mich für paranoid halten - auch wegen der Tatsache, für ein China-Billigakku zwei Luxus BMS gekauft zu haben. Natürlich hat der Akku diesen Aufwand kaum "verdient", und vielleicht stirbt er eh einen frühen Tod. (Ich hoffe zwar, dank LLT Power BMS nicht)
Aber ich wollte einfach an der Materie lernen, und das geht bei mir fast immer nur auf die harte Tour..
Update von mir nach knapp 2 Wochen zum Monorim Akku und dem Daly Bluetooth Smart BMS.Zuerst zum Akku:
Dieser wurde nun ein paar Zyklen gefahren. Die Zellspannungen des Packs driften nicht so extrem auseinander, dass der Akku deswegen unbrauchbar wäre. Sie bleiben aber auch nicht perfekt in Reihe, so dass ein Balancing des neuen Akkus gar nicht notwendig wäre. Konkret: Nach dem manuellen Ausbalancieren vor knapp 2 Wochen, lag bis gestern dieselbe Gruppe (Nr7) wieder um rund 0.02V tiefer gegenüber der höchsten Zellgruppe. Die erneute Abweichung entstand kontinuierlich, egal ob der Akku gerade gebraucht wurde oder während Tage nur stand. Ausbalanciert wurde in dieser Zeit nicht (mehr dazu gleich, wenn ich zum Daly BMS komme..). Die 13 Innenwiderstände zeigten am RC-Balancer alle in etwa denselben Wert an (etwa 57 bis 60mOhm).
Fazit zum Monorim 48V Akku: Entweder sorgfältig sortierte gleiche Zellen oder ein einigermassen gescheites BMS wäre Mindestvoraussetzung würde ich meinen. Leider scheint beides hier nicht der Fall gewesen zu sein. Ansonsten macht die Verarbeitung für mich nicht den schlechtesten Eindruck (habe Bilder von Eigenbauten gesehen, die viel schlimmer aussahen, nicht aber in diesem Forum). Die Langzeiterfahrung fehlt zwar noch, aber es scheint Leute zu geben, die den Akku immerhin etwa ein Jahr schon zufrieden fahren. Und bislang habe ich im Netz noch keine gefunden, die total versagt hätten. Bei meinem Exemplar weicht eine Zellgruppe durch eine etwas schnellere kontinuierliche Selbstentladung pro Woche ca 0.01V von den meisten anderen ab. Und ich zweifle daran, dass das verbaute BMS diese Abweichung wirksam hätte aufhalten können. Vielleicht wächst eine solche Abweichung irgendwann auch von alleine nicht mehr weiter an, ich kenne mich da nicht aus. Jedenfalls hab ich das Problem nun lösen können - aber nicht mehr mit dem Daly BMS, denn..
..nun zum Daly Bluetooth BMS:
Eins vorweg an die Akku Selbstbauer hier: Tut Euch dieses BMS Monster nicht an! Das Ding sieht zwar gigantisch toll aus, und die Schutzfunktionen mögen soweit auch zweifellos gut sein. Die App macht auf den ersten Blick ebenfalls einen netten Eindruck. Doch dann wird's echt mager: Viel mehr als die Anzeige der Zellspannungen und einer Parametrisierung einzelner Schutzfunktionen darf man von dem Teil nicht erwarten. Die Balancing Funktion kommt um Welten nicht an das Balancing der Smart BMS von JBD/XiaoXiang/Lithium Power an. Das Daly Bluetooth BMS kann neben dem Top Balancing vor Ladeschluss gerade noch ein "Charge Balancing" einstellen. Das heisst, ab einer einstellbaren Start-Spannung wird dann schon früher mit dem Bleeding gestartet. Das wars. Und das könnte ich noch akzeptieren, wenn das wenige Balancing einigermassen effizient funktionieren würde. Ich hab sogar den Hersteller kontaktieren müssen um zu verstehen, wie das BMS wirklich arbeitet: und zwar wird während dem Ladevorgang ab der eingestellten Startspannung an der einen (!!!) Zelle mit der höchsten Spannung gekitzelt (mit ein paar wenigen mA entladen oder weniger schnell geladen als die anderen). Und da die unterschiedlichen Spannungslagen bei (Teil)entladung eh völlig anders sind als gegen Ladeschluss, bringt das "Charge Balancing" kaum mehr, als das altbekannte Top-Bleeding, welches jedes Standard-BMS (mit Balancing Funktion) auch macht. Und um dem - im wahrsten Sinn - noch eins oben drauf zu setzen, kann der Einstellwert für die Zellspannungsdifferenz, ab dem das Balancing überhaupt stattfindet, nicht unter 0.02V gesetzt werden. Eigentlich konnte ich das Balancing vom Daly BMS gar nicht austesten, denn..
Das hat mich alles dermassen genervt, dass ich bereits ein weiteres Bluetooth BMS (von LLT Power, baugleich mit dem JBD) per Express aus China bestellt habe. Gestern ist es eingetroffen und ich hab nochmals den ganzen Kabelsalat an dem Monorim Akku umgelötet. Und schwups hat das neue BMS bereits über Nacht mit statischem (!!) Balancieren die 0.02V Differenz auf die von mir eingestellten 0.005V weggebügelt. Ohne dass der Scooter überhaupt bewegt wurde. Was braucht man dazu noch zu sagen... Das Daly BMS hätte erst jetzt überhaupt damit angefangen (0.02V Differenz als untere Einstellgrenze). Und auch nur wenn der Akku regelmässig ent- und wieder aufgeladen worden wäre.
Fazit zum Daly Smart Bluetooth BMS: Für Solaranlagen und weitere Grossprojekte, wo teils parallel dazu "echte aktive Balancer" zum Einsatz kommen, mag das rote Monster von Daly seine Berechtigung haben. Und umgekehrt mögen die kleinen Daly BMS ohne Bluetooth Gedöns, welche man gelegentlich bei Eigenbauten verwendet sieht, ihr Geld ebenfalls wert sein. Von dem doch relativ teuren und vor allem grossen Modell mit Bluetooth hätte ich allerdings mehr als dieses supersimple Balancing erwartet.
(Zwischen den beiden Printscreens der xiaoxiang App liegen knapp 18 Stunden und eine kleine Runde um zum sehen ob das BMS unter Last auch funktioniert. Deshalb der etwas höhere Ladezustand nach dem kurzen Nachladen (ohne Balancieren, da lediglich statisches Balancieren eingestellt ist))
Man mag mich für paranoid halten - auch wegen der Tatsache, für ein China-Billigakku zwei Luxus BMS gekauft zu haben. Natürlich hat der Akku diesen Aufwand kaum "verdient", und vielleicht stirbt er eh einen frühen Tod. (Ich hoffe zwar, dank LLT Power BMS nicht)
Aber ich wollte einfach an der Materie lernen, und das geht bei mir fast immer nur auf die harte Tour..
- 4 August 2020
- 1.388
- 1.137
- E-Scooter
- Ninebot-to-the-Maxxx
Ja, passives Balancing nennt sich das. So funktionieren 99% aller China Balancer. Das einzig smarte ist das Verändern der Startspannung.
Technisch wird es realisiert, dass bei Überschreiten eines Schwellwertes, also einer Abweichung der Spannungen der Zellblöcke ein Widerstand bei den betreffenden Zellblöcken geschaltet wird, so dass dieser Zellblock in der Regel mit 30-60 mA entladen wird, bis die Abweichung wieder passt.
Es wird also Energie in Wärme umgewandelt. Deshalb dieser geringe Strom, weil es ja sein kann, dass alle Blöcke bis auf einen Block Energie vernichten.
Ist die Selbstentladung eines Zellblocks größer als besagte 30-60 mA, dann bringt der Mechanismus nichts.
Was Du tun könntest, ist die Parallelschaltung eines aktiven Balancers, der wirklich über den gesamten Spannungsbereich die Zellenergie umshiftet bis alle Zellblöcke die gleiche Spannung aufweisen.
Dann übernimmt das daly BMS die Schutzschaltung gegen Über- und Tiefentladung bzw. Overcurrent und die Anzeige per App und die Arbeit macht der aktive Balancer. Diese Balancer gibt es auch bis 5A.
Dadurch dauert das Balancieren auch bei großen Akkus nicht sehr lange.
Der Akku hat jedenfalls einen Hau weg. Da sind 100% sicher gebrauchte Zellen aus verschiedenen Chargen verbaut. Gebraucht allein wäre noch nicht mal ein Problem, aber unterschiedlich stark gebraucht ist definitiv ein Problem.
So einen Akku sollte man nicht mehr Schnellladen oder ihn zumindest dabei thermisch überwachen.
Just my 2Cent
Absolut. Allerdings macht dabei die Funktion des "static balancing" schon ein Riesenunterschied aus: So muss die unterschiedliche Selbstentladung nicht mehr bloss während einer sehr kurzen Zeit am Ende eines Ladevorgangs mit 30-60mA ausgeglichen werden. Sondern das BMS hat dann wie die Selbstentladung auch die restlichen 24h Zeit dafür. Quasi gleichlange Spiesse. Ausserdem glich das Daly BMS immer nur eine einzige Zelle aufs mal aus, während das LLT BMS anscheinend an mehreren Zellen gleichzeitig arbeitet.
Ich kenn mich zwar nicht aus mit gebrauchten Zellen - hab noch nie solche gesehen. Aber zumindest optisch sah es überhaupt nicht danach aus: die Zellen die ich aufdecken konnte, wiesen nicht die geringsten Spuren auf. Weder an der Seite noch auf den Kontaktflächen, soweit man das einsehen konnte. Alles sah absolut "pristine" aus.
Der Hersteller vom LLT BMS schreibt in seiner Anleitung, dass wenn sich bei einem neuen Akku während einem Monat nicht mehr als 0.03V an Spannungsdifferenz ansammelt, dieser "gut" sei. Bei dem Monorim Akku hatten sich nach 2 Wochen ohne jegliches Balancing knapp 0.02V angesammelt (dank dem Daly BMS welches unterhalb von 0.02V Differenz gar nicht ausgleichen kann). Damit liegt der Monorim Akku leicht über diesem Wert. Wirklich gut ist er deswegen noch lange nicht. Die riesige Differenz beim erstmaligen Ausmessen ist wohl bei der Lagerung vor dem Verkauf entstanden. Am meisten bemängle ich an dem Akku nach wie vor das mikrig wirkende BMS, welches möglicherweise gar kein Balancing kann. Erstaunlich ist, dass seit gestern, also seit ich das LLT BMS dran hab, nicht mehr dieselbe Zelle (NR7) die mit der tiefsten Spannung ist. Obwohl ich immer noch eine Spannungsdifferenz von 0.005 eingestellt habe. Um die Sache weiter zu beobachten müsste ich das Balancing wieder ganz ausschalten oder die Differenz höher stellen. Anyway.
Jedenfalls kann ich nun den Akku rsp seine Zellspannungen nicht bloss im Auge behalten (Daly Bluetooth BMS) sondern auch anständig Balancern (mit dem LLT Bluetooth BMS - welches zwar auch nur passives Balancing beherrscht, aber dies um Welten effektiver v.a. dank dem "statischen" Balancing).
Interessante Materie!
- 4 August 2020
- 1.388
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- E-Scooter
- Ninebot-to-the-Maxxx
Ja, so gesehen hast Du mit dem Lerneffekt völlig recht.
Ich habe so etwas auch hinter mir.
Von den unterschiedlichen Spannungen muss man sich erst mal nicht kirre machen lassen. In diesem Bereich ist das völlig harmlos.
Auch ist Zellalterung generell kein Thema, das passiert halt.
Wichtiger sind Fertigungstoleranzen bzw. Unterschiede im Innenwiderstand.
Interesant wird es den Akku über die Zyklen zu beobachten.
Bei unterschiedlichem Innenwiderstand entsteht unterschiedlich viel Wärme beim Laden und Entladen in den Zellblöcken.
Diese Verluste führen zu einem Auseinanderlaufen der Einzelspannungen.
Das muss das BMS ausgleichen.
Ich führe immer gern den G30 als Beispiel an.
Die Zellen sind von den Werten her auf den ersten Blick nur Durchschnitt.
Aber in Sachen Fertigungstoleranz sind sie top.
Solange man die Zellen nicht misshandelt, hält dieser Akku erstaunlich lange und benimmt sich unauffällig.
Das hat der Hersteller gut im Griff.
- 4 August 2020
- 1.388
- 1.137
- E-Scooter
- Ninebot-to-the-Maxxx
Die "Gleichheit" der Zellen hängt auch stark von der Zellchemie ab.
Es gibt durchaus Zellen, die man nicht oder kaum balancieren muss.
Damit beschäftigen sich leider die wenigsten Zelltests.
Man muss schon tief graben, wenn man darüber etwas erfahren möchte.
So gesehen ist ein smartes BMS, allein was die Beobachtung angeht, ein herrliches Spielzeug.
Deshalb wäre ein Chinaakku ohne "Markenzellen" nix für mich.
Man kann die Ergebnisse nicht vergleichen, weil alle Komponenten tagesaktuell nach Verfügbarkeit und Preis ausgewählt werden.
Von daher finde ich Deine Forschung auch wieder spannend, weil kaum jemand so eine Überwachung mit Smart BMS bei so einem Akku macht.
Es gibt durchaus Zellen, die man nicht oder kaum balancieren muss.
Damit beschäftigen sich leider die wenigsten Zelltests.
Man muss schon tief graben, wenn man darüber etwas erfahren möchte.
So gesehen ist ein smartes BMS, allein was die Beobachtung angeht, ein herrliches Spielzeug.
Deshalb wäre ein Chinaakku ohne "Markenzellen" nix für mich.
Man kann die Ergebnisse nicht vergleichen, weil alle Komponenten tagesaktuell nach Verfügbarkeit und Preis ausgewählt werden.
Von daher finde ich Deine Forschung auch wieder spannend, weil kaum jemand so eine Überwachung mit Smart BMS bei so einem Akku macht.
in welchem bereich werden die spannungs unterschiede zum problem? und was pasiert da wenn das problem auftritt?
ich hab meinen aktuellen 13s6p akku aus 2 gebrauchten m365 batterien und 18 neuen zellen zusammen gebastelt. hab alle mit 3A enladen, die kapazität gemessen und versucht in die parallelen zellen ungefähr gleiche kapazität zu verteilen. wird aber trotzdem krass auseinander driften denke ich aber hab mir bis jetzt keine sorgen gemacht und noch nie nachgemessen. ich dachte nämlich, dass das problem nur beim zu frühen abschalten vom bms besteht ...wenn eine zelle zu früh die cutoff spannung erreicht. dieses problem habe ich nicht ernst genommen da ich den akku bis jetzt nicht unter 50% gefahren habe und nichtmal in der nähe der cutoff spannug gewesen bin. lese aber immerwieder im forum, dass das balancing superwichtig ist und vor allem nach dem lesen der letzten beiträge frage ich mich ob ich da etwas nicht bedacht habe und mein akku zu gefahr werden kann?
sagen wir mein billig bms ballanziert nur bis 0,1V unterschied. damit fahre ich los und komme abends nach hause mit 50% akku und 0,3V zellen spannung unterschied ...lade wieder über nacht mit 1A und habe morgen wieder 0,1V unterschied ..und so weiter jeden tag. die werte sind jetzt rein aus dem finger gesogen aber wenn man dieses beispiel betrachtet was für gefahren könnten da drohen?
- 4 August 2020
- 1.388
- 1.137
- E-Scooter
- Ninebot-to-the-Maxxx
Das kann man so nicht generell festlegen.
Wir starten alle mit topend balancieren Zellen.
Das BMS versucht diesen Zustand aufrecht zu erhalten.
Man kann theoretisch auch völlig verschiedene Zellblöcke in einem Akku haben, solange keiner der Blöcke tiefentladen wird und der Balancer alles im Griff hat.
Theoretisch wird ja für alle Zellblöcke wieder eingeladen, was vorher entnommen wurde.
Wenn da nicht das Thema mit unterschiedlichem Innenwiderstand wäre.
Ein Widerstand erzeugt immer einen Spannungsabfall und damit Wärme.
Die Menge ist jetzt nicht dramatisch, darum geht es nicht.
Wichtiger ist der Verlust von eingeladener oder entladener Kapazität durch diese Wärme.
Wenn das nicht für alle Blöcke gleich ist, driftet der Akku.
Das passiert sowohl beim Laden, als auch beim Entladen.
Deshalb ist löten von Zellen keine gute Idee.
Ich schädige die Zellen unterschiedlich stark. Das kann ich nicht vermeiden.
Auf einer Zelle zu lange rumgebraten ruiniert unter Umständen einen ganzen Akku.
Musste ich auch erst auf die harte Tour lernen.
Tesla treibt einen Mordsaufwand die Zellen beim Laden auf identischer Temperatur zu halten, damit für alle Zellen die gleichen Bedingungen herrschen.
Für eine Einzelzelle gelten komplett andere Spielregeln, als für einen mehrzelligen Akku.
das kann ich bestätigen. hab zellen gelötet die 4600mAh und dabei testweise etwas länger erhitzt, 3-5sec pro seite mit 400 grad. die zelle hatte danach nur noch 4300mAh. lötvorhaben abgebrochen und punktschweisser bestellt ...leider den falschen.
aber zurück zum ballancing. so richtig lese ich nicht heraus was das problem mit 0,3V spannungs differenz ist.
warum ist es so wichtig auf millivolt zu ballancen?
- 4 August 2020
- 1.388
- 1.137
- E-Scooter
- Ninebot-to-the-Maxxx
Ist es ja nicht. Aber der Balancer kann keine Kapazitäten erkennen, nur Spannungen.
Also werden diese als Parameter benutzt den Vorgang zu starten und zu beenden.
Wir wollen gleiche Kapazitäten abrufen können.
Da machen millivolts keinen Unterschied.
Das ist, als messe ich den Füllstand eines Behälters in cm statt in Litern.
Funktioniert, ist aber unter Umständen ungenauer, je größer der Durchmesser des Behälters ist.