- 29 Juli 2020
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Ein Ladegerät lädt mit Konstantstrom/Konstantspannung, dabei wird die Spannung angeglichen und der Strom gegen Ladeende soweit reduziert bis er bei 0 ist. Ein Abschalten über einen Schalter findet nicht statt.Die Praxis sieht oft anders aus. Eine ganze Reihe Faktoren spielt da hinein. Grundsätzlich müsste die Ladespannung maximal ausgereizt werden (Beispiel 10S=42Volt). Das macht aber kaum ein Lader.
Dann muss man sich ansehen, bei welchem Schwellwert der Lader wieder einschalten würde.
Wie funktioniert Laden und Balancing?
Beim Laden eines 10S Akkus mit einem 2A/42V Ladegerät wird zuerst mit Konstantstrom von 2A geladen, bis die Spannung 42V erreicht. Dann wird mit Konstantspannung weiter geladen. Die Spannung bleibt jetzt konstant bei 42V und der Ladestrom reduziert sich bis das Spannungsniveau ausgeglichen ist und der Akku 42V erreicht hat bzw. eben die Ladeschlussspannung des Ladegeräts (in der Regel ist die aber sehr nahe an dem dran was draufsteht).
Der BMS schaltet einen Bleed-Resistor ein sobald eine Zellen-Reihe über 4.125V ist. Der Widerstand “blutet” aka wandelt den Strom dann in Wärme um. Das passiert relativ langsam, meist unter 50mA, kann also ein paar Stunden dauern bis das zu Ende ist. Der ganze Akku wird aber weiterhin geladen (gegen Ladeende allerdings nur noch mit wenig Strom) daher werden auch die Zellen wo der Bleed-Resistor schon eingeschalten ist noch weiter geladen und meist auch über 4.2V geladen, weil der Entladestrom des Bleed-Resistor viel geringer ist als der Ladestrom. Irgendwann hat dann auch die schwächste Zellen-Gruppe die 4.125V erreicht und dann schaltet das BMS ab. Die Widerstände bleiben dann noch so lange an, bis alle Zellen die 4.125V erreicht haben (die Bleed-Resistor-Spannung ist sicher von BMS zu BMS leicht unterschiedlich). Wenn man allerdings zu früh das Ladegerät ausgesteckt bzw. die Ladeschlussspannung reduziert, dann erreichen manche Zellen nie die nötigen 4.125V ab denen der BMS eingreift.
Das Balancing mit dem Widerstand nennt man passives Balancing. Alle BMS machen das so, auch das BMS im Tesla. Seit kurzem werden auch aktive Balancer angeboten, da wird der Strom von Zelle zu Zelle umverteilt, das passiert dann fortlaufend und nicht nur beim Laden.