ballancieren von Blezellen?

"Otto Sykora" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com... | Ich soll demnächst für eine Mobilapplikation neue Battereipacks | zusammenstellen. Die Zellen sind gegeben, es sind Blei Zellen, Cyclon, | sind Rund und haben Elektrolyt in solchem Fliess. | | Sollen sehr gut sein, auch in Satelliten etc sollen die eingebaut | sein. | | Nun haben wir früher diese herstellen lassen (die Battriepacks ) , | aber die haben nicht sehr lange gehalten, einige der Zellen scheinen | früher entweder Hochohmiger zu sein als andere oder andere Zellen | haben zu hohe Selbstentladung bekommen, also so was wie einen | 'weichen' Kurzschluss oder so was. | | Nun wurde mir gesagt, wenn ich die Zellen ballanziere, also dafür | sorge, dass sie alle etwa gleich geladen/entladen werden, wird es | besser. Ja klar , das weiss ich von allen anderen Akkuzellen auch, nur | wie ist dies bei solchen Bleiakkus zu tun? | | Irgendwelche grosse Elektronik liegt da nicht drin, der Ruheverbraucht | des Gerätes ist 100uA und es soll nicht viel mehr werden da es sich um | eine Solarapplikation handelt. | | Wie kreigt man die Zellen dazu wenigstens am Anfang etwa gleich zu | sein? | | Hat jemand Erfahrung mit den Cyclon Zellen?

Eigentlich müßte ich jetzt versuchen, dir meine Schaltung zu verkaufen. Bei

100uA scheiden sich aber die Geister. Das ist so wenig, daß die Akkus das schon alleine mit dem Ausgleich hinkriegen. Dafür ist in den Zellen extra Material.

Ansonsten kannst du dich ja noch mal per PM melden.

100uA ist halt verdammt wenig. Das Teil ist mit 100uA solarversorgt? Und dann Bleiakkus? Da muß ich irgendwas verpaßt haben.

Gruß - Henry

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Hallo,

Du müsstest die Kapazität der einzelnen Zellen bestimmen und sie dann in Gruppen von fast gleicher Kapazität sortieren. Ein Block Zellen in Reihenschaltung sollte nur aus Zellen gleicher Kapazität bestehen damit bei einer Entladung gegen Ende nicht schon die schwächsten Zellen leer sind und dann von den anderen umgepolt werden. Durch die Umpolung werden die Zellen sehr schnell zerstört. Dann muß auch noch die Entladung rechtzeitig beendet werden, bevor die Gesamtspannung so klein wird das eine einzelne Zelle bereits umgepolt werden könnte. Das geht bei einer Reihenschaltung aus wenigen Zellen besser als bei vielen Zellen, den die Spannung hängt natürlich auch von der Temperatur ab. Gibt es in der Schaltung einen Tiefentladeschutz für die Zellen?

Zur Bestimmung der Kapazität sollten die Zellen aber erst einige Male ge- und entladen werden. Mach die Entladung nicht zu schnell, bei Bleiakkus beruht die Kapzitätsangabe meist auf einer Entladung in 20 Stunden, bei kürzerer Zeit wird die entnehmbare Kapazität deutlich kleiner. Zur Messung der Kapazität bei konstanter Temperatur mit konstanten Strom bis zu einer definierten Restspannung entladen und die Zeit stoppen. Am besten einen Schreiber mitlaufen lassen.

Hast Du Dir eigentlich schon das Datenblatt dieser Zellen besorgt und genau gelesen?

Bye

Ja an so was dachte ich schon, also in diesem Fall geht es, die Zellen kommen einzeln vor, also klar könnte ich jede einzelne zuerst laden und dann mit C20 entladen. Ja so sollte es zumindest gemacht werden. Nur dann kommt die zweite Phase: industrielle Herstellung Ich weiss nicht ob das irgendein Batterie Assembler machen würde. Der Lokolae Lieferant der Cyclon (Leclanche) konnt eoder wollte diesen Process nicht tun.

Ja eben, klar habe ich so gemacht, mit so einem HungChang Voltmeter mit serial Port und PC. Nur zum Schluss werden es so an die 100 Battpacks mit je 6 Zellen, also zuerst mal 600 Zellen, vielleicht gehen einige dann nicht von Anfang an, klar beste Methode, nur weiss ich nicht wie ich es für mehr als etwa 5 Battpacks umsetzne soll.

Ja das schon, nur klar ist da alles drin sehr rosarot.

Bleiakkus? Da muß ich irgendwas verpaßt haben.

Ja es ist ein Orbcomm Satellitenmodem mit GPS und noch einem Messport Multiplexer. Batterie ist 4.5Ah nominal, Cyclon Blei

Solarpanel ist 60mA max.

Da das Ding nur gelegentlich was tun muss, also nur wenn es sich bewegt zum Bsp., geht es die restliche Zeit in sleep mode, da braucht es weniger als 100uA. Dann wacht es durch eine externe Schaltung welche eben diese 100uA bracht auf und macht was, sendet Meldung, braucht dabei bis zu 2A Puls und geht wieder schlafen. Da alles draussen ist, muss es auch was von Temperatur vertragen, also war da immer schon was mit Blei zwingend.

Hallo,

für 600 Zellen wird das natürlich mühsam und langwierig, da bräuchte man schon etwas mit dem man wenigstens 6 bis 12 Zellen auf einmal parallel prüfen kann. Aber auch bei 12 Zellen gleichzeitig bräuchte man immer noch

50 Arbeitstage für so einen Test. Wenn man immer eine Entladung an einem Tag startet und am folgenden beendet schafft man in der Woche nur vier Test bei fünf Arbeitstagen. Die Entladung müsste dann so bemessen sein das auch Zellen mit mehr als Nennkapazität in spätestens 23 Stunden entladen sind. Dann müsste man alle Akkus mit einer fortlaufenden Nummer und der gemessenen Kapazität beschriften und diese Daten auch in eine Excel Tabelle eintragen. Die Tabelle lässt man dann nach der Kapazität sortieren und findet so dann die am besten zueinanderpassenden Zellen. Man sollte dann auch nicht nur 600 Zellen nehmen sondern mindestens 10 oder 20 % mehr, also etwa 700 damit man die extremen Ausreisser gleich aussortieren und reklamieren kann.

Aber Spass macht das so nicht, damit es nicht so fürchterlich langwierig wird bräuchte man schon eine Testvorrichtung für etwa 60 Zellen gleichzeitig. Also einen 64 Kanal Multiplexer für die Spannungsmessung, jede Sekunde ein Messwert, dann kommt nach einer Minute der gleiche Akku wieder dran und man hat in den 20 Stunden so 1200 Messwerte. Aber 60 Präzisionslastwiderstände mit 0,1% machen keinen Spass, 60 Konstantstromsenken auch nicht.

60 Relaiskontakte bräuchte man eigentlich auch noch um die Entladung gleichzeitig zu starten und zu stoppen. Irgendwie müsste man sich auch noch vergewissern können das alle 60 Entladeströme auch wirklich gleich sind.

Kein Wunder warum der Lieferant keine selektierten Zellenanbieten will oder kann.

Bye

Ich bin weder Solarstrom-, noch Bleiakkuexperte, aber könnte es nicht sein, dass die Akkupacks schlicht daran gestorben sind, dass sie tiefentladen wurden?

Maximal 60mA Solarstrom hören sich für mich sehr wenig an, wenn die Schaltung bis zu 2A möchte, denn, so weit ich weiß, erreichen Solarzellen ihre Maximalströme nur an ausgesprochen sonnigen Tagen. Ist es etwas bedeckt, geht der Strom AFAIK rapide in den Keller.

Mal angenommen, die Solarzellen liefern im Schnitt 10mA über acht Stunden täglich, dann würde es 56 Tage dauern, bis die Akkus voll sind (ohne Berücksichtigung von Selbstentladung und Ladeverlusten, in der Praxis vermutlich mindestens Faktor 1,4 länger).

Wenn ich nicht völlig danebenliege, dürfte dieses Satellitenmodem also nur sehr selten laufen, wenn das Solarpanel ausreichen soll. Außer, das Ganze steht in der Wüste, o.ä.

Hat es irgendeinen Zweck, wenn ich wenigstens immer eine Anzahl Zellen, also so was wie 5 oder 10 nehme und diese leicht paralell lade und diese dann einzeln mit einem kleinen Lastwiderstand , sagen wir auf C20, belaste und den Spannungsabfall messe , also indirekt den Ri?

Otto Sykora schrieb:

Richtig sinnvoll erscheint mir balancing (ausser bei Li-Zellen) nicht zu sein, aber ich kenne diese Cyclon-Teile nicht.

Viel wichtiger wäre es wohl die Umpolung zu verhindern, aber ganz so einfach ist das auch nicht (es sei denn sie halten ca. 0,4V verpolt aus).

Einfach mal eine Balancer Schaltungs-Idee: Oszillator, Zähler, Analogmultiplexer (differenziell, 2x8), am Ausgang hängt ein C der nun einfach von Zelle zu Zelle geschaltet wird. So nähern sich die Zellenspannungen (asymptotisch) einander an.

Welchen Wert, bei welcher Frequenz und bei welchem Mux der C haben muss, und bis zu welchen Kapazitäts- und Selbstentladungsunterschieden (bei gegebener Lade- Entladesituation) das überhaupt funktioniert darfst Du selbst ausrechnen.

Wirkungsgrad ist natürlich nicht so doll, sollte aber kein Problem sein wenn genug Ladung geliefert wird. Eigenverbrauch ist bei geringer Schaltfrequenz auch nicht so wild. Notfalls nur Balancen wenn Solarzelle Strom liefert, also z.B. Mux-Enable, Zähler und Taktgen. aus dieser Speisen. Je nach Mux voreilende Kontakte für GND und Versorgung.

Jörg.

Hallo,

und Du bist Dir sicher das diese Kombination von Akku, Solarzelle und Stromverbraucher auch den Winter überstehen kann wenn auch mal mehrere kurze Tage mit schlechtem Wetter und wenig Licht direkt aufeinander folgen? Hast Du mal mit Werten für den Stromertrag von Solarzellen über mehrere Jahre hinweg abgeschätzt wieviel mAh an Kapazität da an einem guten und an einem sehr schlechten Tag geladen werden können, wieviele schlechte Tage da aufeinander folgen können? Also wenn ich mal grob schätze einen guten Tag mit 8 Stunden lang volle 60 mA, dann dauert eine komplette Ladung ohne anderen Stromverbrauch schon etwa 13 Tage.

24 Stunden lang 100 µA, das sind insgesamt 2,4 mAh. Jede Minute für eine Sekunde lang 2 A, das macht 2880 As oder 800 mAh. Aber die Solarzelle liefert nach obiger Annahme ja nur 480 mAh an einem guten Tag. Also geht nur alle 10 Minuten eine Sekunde lang 2 A. Aber an einem schlechten Tag würde die Solarzelle weit weniger als 48 mAh liefern.

Bye

Hallo,

Du willst also den Innenwiderstand messen, die Zellen danach selektieren und gruppieren und dann hoffen das der Innenwiderstand und die Kapazität einigermassen eng korreliert sind?

Diese These müsste man wohl vorher an wenigstens 10 bis 20 verschiedenen Zellen überprüfen, wenn diese kleine Stichprobe dann nur schwach streut in den gemessenen Werten für Kapazität und Innenwiderstand hat man Pech gehabt.

Bye

Hallo,

denke ich auch, da vermisse ich eine saubere Bilanz an erzeugtem und verbrauchtem Strom unter Berücksichtigung des stark schwankenden Ertrags der Solarzelle über das ganz Jahr hinweg und über mehrere gute und schlechte Jahre. Natürlich müssten die Ertragswerte auch für den Breitengrad und das Wetter des Aufstellungsortes passen. Starke Temperaturschwankungen am Aufstellungsort beeinflussen auch noch den Ertrag der Solarzelle sowie die Selbstentladung und die verfügbare Kapazität der Akkuzellen erheblich.

Bye

Nun ja die Billanz wurde berechnet, bei 4.5Ah hat man genug Reserve um auch über den Winter ohne nenneswerte Ladung zu kommen. Alles war auf die europäische Solarreferenz Maastricht berechnet, im Betrieb werden auch die aktuell verbrauchten mA gezählt und wenn es mal mehr als

100mA pro Tag sein sollten, wird der Betrieb am nächsten Tag reduziert. Ladung und Entladung wird überwacht, Temperatur gemessen und die Kurrven angepasst. Im normalen Betrieb sollte keine Tiefentladung möglich sein, alles stellt sich vorher ab.

Nur nichts ist perfekt. Es gab auch Defekte an den Geräten, und dann eben sind diverse Zellen 'von alleine' kaputtgegangen und wenn eine Zelle defekt ist, dann werden die anderen auch nicht lange leben.

Die Firma die es alles gebaut hat gibt es nicht mehr, ich bin ein Rest davon und mache für die alten Kunden noch support. Muss nun also nach einigen Jahren die Batterien ersetzen, aber muss es irgendwie besser machen als damals aber anderseits muss es wirtschaftlich bleiben.

Die von mir festgestellten Fehler der Zellen sind teilweise durch Undichtigkeit der Zellen verursacht worden, das wurde schon beim Hersteller abgeklärt. Die Zellen waren damals wohl bei der Assemblerfirma beschädigt.

senden tut es vielleicht 100-300 msek (also milisekunden) pro Tag, das ist der Burst mit 2A, die können mehrere seinso zwischen 1 bis 20 denke ich.

Dann gib tes noch GPS Fixe, die laufen so in Minutengrösse, nehmen vielleicht so um die 150mA. Dann noch Empfang und sonstiges laufen mit ca. 30mA , dauer variabel, nicht so recht voraussehbar.

Rest von der Zeit etwa 90-100uA

"Uwe Hercksen" schrieb im Newsbeitrag news:op.tndv7yuuni00lm@hercksen3... | der Solarzelle über das ganz Jahr hinweg und über mehrere gute und | schlechte Jahre. Natürlich müssten die Ertragswerte auch für den | Breitengrad und das Wetter des Aufstellungsortes passen.

Hast du das irgendwo abgeschrieben für Hausinstallationen? Wie lange hält der Bleiakku die Ladung wohl? "Mehrere Jahre" - der war gut.

So ein Akku-Datenblatt sollte man schon mal lesen.

- Henry

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"Jörg Schneide" schrieb im Newsbeitrag news:45c9e597$0$30328$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net... | Otto Sykora schrieb: | | > Nun wurde mir gesagt, wenn ich die Zellen ballanziere, also dafür | > sorge, dass sie alle etwa gleich geladen/entladen werden, wird es | > besser. Ja klar , das weiss ich von allen anderen Akkuzellen auch, nur | > wie ist dies bei solchen Bleiakkus zu tun? | | Richtig sinnvoll erscheint mir balancing (ausser bei Li-Zellen) nicht zu | sein, aber ich kenne diese Cyclon-Teile nicht. | | Viel wichtiger wäre es wohl die Umpolung zu verhindern, aber ganz so einfach | ist das auch nicht (es sei denn sie halten ca. 0,4V verpolt aus).

Eine Zelle nehmen und hochtransformieren?

| | > Irgendwelche grosse Elektronik liegt da nicht drin, der Ruheverbraucht | > des Gerätes ist 100uA und es soll nicht viel mehr werden da es sich um | > eine Solarapplikation handelt. | | Einfach mal eine Balancer Schaltungs-Idee: | Oszillator, Zähler, Analogmultiplexer (differenziell, 2x8), | am Ausgang hängt ein C der nun einfach von Zelle zu Zelle geschaltet wird. | So nähern sich die Zellenspannungen (asymptotisch) einander an. | | Welchen Wert, bei welcher Frequenz und bei welchem Mux der C haben muss, | und bis zu welchen Kapazitäts- und Selbstentladungsunterschieden (bei gegebener | Lade- Entladesituation) das überhaupt funktioniert darfst Du selbst ausrechnen.

Da gibts zwei Probleme:

1. Patente (sieh mal unter Fraunhofer)
2. mind. 50% der umgelagerten Energie gehen flöten "Kondensatorparadoxon" - ärgerlich bei einem solarversorgten Minigerät

| | Wirkungsgrad ist natürlich nicht so doll, sollte aber kein Problem sein wenn | genug Ladung geliefert wird. Eigenverbrauch ist bei geringer Schaltfrequenz | auch nicht so wild. Notfalls nur Balancen wenn Solarzelle Strom liefert, | also z.B. Mux-Enable, Zähler und Taktgen. aus dieser Speisen. | Je nach Mux voreilende Kontakte für GND und Versorgung.

Ich würde ziemlich grimmig versuchen, EINE oder ZWEI LiIon-Zelle zu nehmen. Die ließe sich auch mechanisch gut unterbringen, da flach. Wenn du Zellenbalancing machen möchtest, ist die ideale Anordnung eh GENAU ZWEI Zellen.

- Henry

Henry Kiefer schrieb:

news:45c9e597$0$30328$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

Nö, eine Diode parallel zu jeder Zelle. Aber ich bezweifle das die -0,4V den Zellen nichts anhaben werden.

gegebener

ausrechnen.

Na wenn diese naheliegende (und wahrscheinlich Uralte) Idee Ladungen mittels C und Schalter zu übertragen mittlerweile Patentgeschütz ist, dann gute Nacht. Glaub ich aber nicht so ganz, hast Du da einen Link oder so?

ärgerlich bei einem solarversorgten Minigerät Naja über die 50% wird hier immer mal wieder gestritten, aber darum geht es u.U gar nicht. Entweder bau ich etwas effektiveres, evtl. teureres, oder nehme etwas grössere oder bessere Solarzellen. Muss man halt rechnen. Man muss auch sehen das man ohnehin überflüssige Ladung aus Zellen mit höherer Spannungslage zu denen mit niedriger (und damit sehr wahrscheinlich zu denen mit nidrigerer Kapazität) befördert. Und das auch noch selbstanpassend, ohne Controller. Das kann ein Umpolen verhindern oder weniger wahrscheinlich machen, eben zu dem Preis das ich nicht die volle Kapazität jeder Zelle nutzen kann. Ohne solch ein "halb"-aktives System könnte ich aber nur die Kap. der schlechtesten Zelle nutzen. Relativ billich wäre es auch noch.

Die ließe sich auch mechanisch gut unterbringen, da

Geht vielleicht nicht wegen Temperatur oder anderem, ich hab nicht alles im Thread gelesen.

Jörg.

Hallo Henry,

Das mit dem Kondesnatorparadoxon und dem Wirkungsgrad haben wir hier doch wirklich schon oft genug durchgekaut. 50% sind es nur dann, wenn er Kondensator von ganz voll nach ganz leer und umgekehrt geladen wird. Da die Zellen fast gleiche Spannungen haben werden, wird das gegen 100% laufen. So wie auch bei einer moderat belasteten Ladungspumpe.

Marte

"Otto Sykora" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com... ..

Hi, es ist doch sehr zu hoffen, daß auch die "neuen" Zellen nicht "dicht" sein werden. Sonst hast Du demnächst wieder allen Grund zum Jammern....

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mfg,
gUnther

"Jörg Schneide" schrieb im Newsbeitrag news:45ca4289$0$5721$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net... | > Eine Zelle nehmen und hochtransformieren? | | Nö, eine Diode parallel zu jeder Zelle. Aber ich bezweifle das die -0,4V den Zellen | nichts anhaben werden.

Du widersprichst dir selbst.

| | > | Welchen Wert, bei welcher Frequenz und bei welchem Mux der C haben muss, | > | und bis zu welchen Kapazitäts- und Selbstentladungsunterschieden (bei gegebener | > | Lade- Entladesituation) das überhaupt funktioniert darfst Du selbst ausrechnen. | >

| > Da gibts zwei Probleme: | > 1. Patente (sieh mal unter Fraunhofer) | | Na wenn diese naheliegende (und wahrscheinlich Uralte) Idee Ladungen mittels C und Schalter | zu übertragen mittlerweile Patentgeschütz ist, dann gute Nacht. Glaub ich aber nicht so ganz, | hast Du da einen Link oder so?

Meines Wissens hat Fraunhofer alles, was irgendwie in dieser Richtung patentierbar ist, auch angemeldet - bis auf ein paar kleine Lücken. Mir fehlt die Zeit für andere Patentrecherchen zu machen, sorry. Natürlich kann jeder einen Patentkonflikt eingehen oder nicht. Das muß jeder für sich selbst entscheiden. Es scheint ja ein kommerzielles Projekt zu sein.

| | > 2. mind. 50% der umgelagerten Energie gehen flöten "Kondensatorparadoxon" - ärgerlich bei einem solarversorgten Minigerät | Naja über die 50% wird hier immer mal wieder gestritten, aber darum geht es u.U gar nicht.

Bei Gelegenheit werde ich das mal integrieren. Ehrlich gesagt, habe ich das einfach mal so übernommen. Klingt plausibel.

| Entweder bau ich etwas effektiveres, evtl. teureres, oder nehme etwas grössere oder bessere Solarzellen. | Muss man halt rechnen. Man muss auch sehen das man ohnehin überflüssige Ladung aus Zellen mit höherer | Spannungslage zu denen mit niedriger (und damit sehr wahrscheinlich zu denen mit nidrigerer Kapazität) | befördert. Und das auch noch selbstanpassend, ohne Controller. | Das kann ein Umpolen verhindern oder weniger wahrscheinlich machen, eben zu dem Preis das ich nicht | die volle Kapazität jeder Zelle nutzen kann. | Ohne solch ein "halb"-aktives System könnte ich aber nur die Kap. der schlechtesten Zelle nutzen. | Relativ billich wäre es auch noch.

Bleiakkus haben eine Art Hysterese. Das kann hier zum Problem werden.

| | > Ich würde ziemlich grimmig versuchen, EINE oder ZWEI LiIon-Zelle zu nehmen. Die ließe sich auch mechanisch gut unterbringen, da | > flach. | | Geht vielleicht nicht wegen Temperatur oder anderem, ich hab nicht alles im Thread gelesen.

Ist doch klar, warum das keiner will: Technisch anspruchsvoller Wandler.

Gruß - Henry

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