3x Li-Ion laden

Das gezeigte ist eine reine Schutzschaltung mit Werten an der Schadensgrenze, die tunlichst nie eingreifen sollte. Du solltest extern parallel zur Last eine Spannung anlegen, die 70 bis 80 % Volladung entspricht. Idealerweise dazu eine Endabschaltung, die deutlich früher anspricht als die Schutzschaltung gegen Tiefentladung, es sei denn der Akku dienst nur für sehr seltene Notfälle.

Ein Problem ist, der Ladungsausgleich erfolgt in der Regel nur bei Volladung. Du müßtest dann wöchentlich oder alle vierzehn Tage die Spannung für einige Stunden auf 4.2 V pro Zelle anheben. Genaueres sagt Dir das Datenblatt zum Modul.

Eine letzte Frage ist, wie sich Dein Lader bei Netzausfall und Spannung am Ausgang verhält. Eine Schutzdiode verfälscht die Spannungsmessung.

So, dass keine Zelle dieser Batterie jemals über die Ladeschlussspannung kommt.

Wenn es ein BMS ist, das seinen Namen auch verdient und nicht einfach nur ein Tiefent- bzw. Überladeschutz, wird nichts passieren.

Volker

Ja. Ein Akku mit drei Zellen in Serie.

Li-Ion lädt man mit strombegrenzter Konstantspannung. CC-CV.

Das ändert nichts am Ladeverfahren.

Das entspricht 2400 mAh pro Tag, das ist Dir klar?

Und das willst Du direkt an den Akku anschließen? Eigentlich gehört da noch ein Laderegler dazwischen, der braucht aber auch etwas Spannung. Und die Ladeendspannung Deines Akkus beträgt ja schon 12,6 Volt.

Das Solarpanel liefert die 500 mA vermutlich nur bei direkter Sonneneinstrahlung. Was machst Du bei Bewölkung, evtl. über mehrere Tage? Du kannst natürlich den Akku vergrößern, musst Du vermutlich auch, um mehrere Tage mit wenig Sonne überbrücken zu können. Aber dann brauchst Du auch ein Panel, das den großen Akku aufgeladen bekommt, wenn mal die Sonne scheint.

Grundsätzlich nicht. Laden und Entladen sind unabhängig voneinander. Es gibt aber Akkus, die nur Entweder-Oder können, manche Powerbanks zum Beispiel.

Naja, eigentlich lädt man den Akku mit einem Laderegler, der den Strom und die Spannung begrenzt. Das BMS schützt natürlich auch gegen Überspannung und die Solarzelle hat ja auch eine eingebaute Strombegrenzung. Verstehe ich es richtig, dass Du das Solarpanel einfach ohne Laderegler an den Akku hängen möchtest? Das kann in der Theorie so schon klappen, zur Praxis kann ich nichts sagen.

Martin

Am 18.05.2026 um 07:45 schrieb Gerd Mann:

Nein, eben nicht. Diese HX-irgendwas sind lediglich sehr unspezifizierte und brandgefährliche möchtegern-Schutzschaltungen. Wie man schon auf dem Produktbild sieht, sitzt dort ein S-8254AAGVK401 drauf. Aus dem Datenblatt:

- fein säuberlich in in den gewünschten Parametern aufgeteilt. Das Suffix GVK401 gibt es in diesem Datenblatt nicht, womit die exakten Ansprechschwellen unbekannt sind.

Und das was der Produkttext für Daten nennt, ist ein Witz: Overcharge detection 4,25-4,35V...irgendwo dazwischen. Für viele

Und das wichtigste: Balancing? Macht es Balancing? Natürlich nicht.

In so fern: Wer diese HX-sonstwas nimmt um zwei oder mehr LiIon-Zellen in Reihe zu schalten, erlebt früher oder später ein spektakuläres Ableben seiner Zellen. Für eine echte Schutzschaltung bräuchtest du einen exakt definierten Chip, einen der zu deinen Zellen passt. Verträgt deine Zelle beim laden 4,20V oder 4,25V? Verträgt sie beim entladen 2,5V? Dann müsste der Chip ein S-8254ABEFT sein um deine Zellen zu schützen.

Gleichzeitiges laden und entladen geht natürlich! Da macht eine Schutzschaltung überhaupt nichts dran. Scheinbar aber meinst du dieses Modul würde irgend etwas mit dem Laden zu tun haben. Das ist aber ein Irrtum. Eine Ladeschaltung für deine 3 serielle Zellen braucht du zusätzlich.

Das ist kein BMS (Battery Management System) sondern eine reine Schutzschaltung. Eine BMS macht im besten Falle das was du scheinbar von deinem Modul erwartest: Es schützt die Zellen vor unzulässigen Bedingungen, und kümmert sich um das laden inklusive Ladestromregelung und vor allem das Balancing. Das genau deckt dieses Modul aber nicht ab.

Jürgen

Wie bei Li üblich: Konstantspannung/Konstantstrom, je nachdem, was Deine Zellen hergeben - Bei 18650 und 500mA Quelle wirst Du mit dem Strom vermutlich keine Probleme bekommen, also ein Laderegler, der die Spannung auf 4.2V/Zelle (oder was auch immer Deine Zellen vertragen) begrenzt. Mit einer leicht reduzierten Spannung hast Du weniger nutzbare Kapazität, aber eine höhere Lebensdauer.

Aber: - ich sehe da kein Balancing. Selbst, wenn Du 3 Zellen mit nahezu identischen Eigenschaften nimmst, läuft das auseinander. - auch mit Balancing willst Du gut übereinstimmende Zellen nehmen - das BMS ist nur ein zusätzlicher Schutz, der nie eingreifen sollte. Die Ladeelektronik ist dafür zuständig, die Zellspannungen in gemütlicheren Bereichen zu halten, und die Last sollte bei Unterspannung rechtzeitig *komplett* abschalten.

Ich sehe da kein prinzipielles Problem, aber das hängt natürlich von den Eigenschaften der Ladeschaltung ab, die Du nicht genannt hast.

cu michael

Wozu? Allenfalls ein Parallalelregler zur Spannungsbegrenzung aber voll wird der Akku damit allein eigentlich nie.

Ja. Das BMS sichert das Einhalten der absoluten Grenzwerte und soll immer nur als Schutz hinter der eigentlichen Regelung arbeiten. Mit den hier genannten Werten ist ein Tiefentladeschutz weit wichtiger. Das BMS sorgt dafür, daß die einmalige Entladung nicht zum sofortigen Totalschaden wird, aber regelmäßige Entladung auf so tiefe Werte verringert die Lebnsdauer sehr erheblich.

Auf der Ebay-Webseite ist ja ein Bild, wie man die Zellen an das Modul anschließt. Da gibt es insgesamt vier Lötpads, die mit B1+, B2+, B3+ und B3- gekennzeichnet sind. An B1+ und B3- liegt natürlich die Ladespannung, aber bist Du sicher, dass die restlichen Abgriffe nicht für das Balancing gedacht sind? Wofür sollen sie sonst sein?

TIA, Martin

Hallo Volker,

Du schriebst am Mon, 18 May 2026 20:03:58 +0200:

So ein BMS gibt es (derzeit) nicht - die nuckeln alle bisserl am Ladestrom, wenn eine Zelle zu hoch kommt, und versuchen parallel, die Ladung zu drosseln. Die da abgeleiteten Ströme liegen oft bloß im Prozentbereich des Ladestroms, deswegen werden die Ladevorgänge auch gegen Ende so langweilig

- der "Ladungsausgleich" bremst so stark. (Wobei es da eigentlich keinen _Ausgleich_ gibt, sondern nur eine Anpassung durch "Abfackeln", ein Übertragen aus einer Zelle in eine "bedürftige", was "Ausgleich" ja eigentlich hieße, findet praktisch nie statt. Es gab da mal Ansätze mit einer Art von kaskadierten Spannungswandlern, und letztens ist mir da wieder mal ein solches "Design" untergekommen. Aber da das aufwendig ist und nur dem Endkunden nützt, wird es halt nicht eingebaut. Die duale Methode, die Ladung mittels Kondensatoren umzuschaufeln, gibt es gleich garnicht; ich habe davon jedenfalls noch nie was gesehen.)

Hallo Gerd,

Du schriebst am Mon, 18 May 2026 07:45:09 +0200:

"Im Prinzip ja" - aber bei Li-Akkus haben Parallel- und Serienschaltung _sehr_ unterschiedliche Anforderungen. Wie hier ja bereits mehrfach geschrieben, dürfen Li-Akkus _nie_ über ihre Ladeschlußspannung geladen werden und dürfen auch _nie_ unter ihre Mindestentladespannung entladen werden. Typische Werte sind für erstere 4,2V und für letztere 2,5..3,0V, wobei 2,5V schon _sehr_ großzügig angesetzt ist.

Das ist an sich kein Problem, Voraussetzung ist halt, daß die o.g. Grenzen _unter keinen Bedingungen_ überschritten werden, und zwar für _keine einzige_ (der drei) Zelle(n)!

Das ist im Prinzip kein Problem - aber Du brauchst eine Sicherheitsschaltung, die _zuverlässig_ verhindert, daß auch nur eine Zelle außerhalb der o.g. Grenzen gerät! Sowas gibt's von einigen Herstellern für elektronische Bauteile (Analog Devices, TI, STM u.a.) fertig für unterschiedliche Anforderungen. Solange nicht eine der Zellen in Deinem Akku kaputt ist, wird das Solarpanel die maximale Spannung nicht überfahren - aber durch Imbalance zwischen den Zellen kann das für _eine einzelne_ Zelle halt doch nicht ausgeschlossen werden, und dazu brauchst Du eine solche BMS-Schaltung, außerdem auch für eine ("Not-") Abschaltung der _Stromentnahme_ bei drohender Tiefentladung.

_Welches_ BMS? Andere Beiträge hier legen nahe, daß Du hier einen Akku aus _Einzelzellen_ zusammenstückelst, und Einzelzellen _können_ kein zusammen funktionierendes "BMS" (Batterie-Management-System) aufbauen, da fehlen die wesentlichen Teile Datenabgleich und - vor allem - Ladungsausgleich! Du brauchst also ein (kleines) BMS, das diese Funktionen übernehmen kann, und das ist für den von Dir geschilderten Einsatzfall keine Trivialaufgabe, aber AFAIK leider auch nicht als Fertigteil erhältlich. Du wist also wohl recht ausgiebig basteln "dürfen".

Hallo!

Am 19.05.2026 um 20:33 schrieb Axel Berger:

Genau das ist ein Quell des Übels: Vor 20 Jahren rund, wo LiIon noch jung war und einfache Regeln (niemals <3,0V, niemals >4,2V und Lade-/Entladeströme niemals oberhalb der Angaben des Datenblattes) reichten, ist die Welt heute bei LiIon/LiPo deutlich bunter. Man kann nicht mehr irgendeine Li-Zelle irgendwo hernehmen zu der man kein Datenblatt hat, und dort *irgendeine* Protection-Unit oder BMS dran hängen. Das Problem mit diesen billigen Fernost-Modulen: Sie sind undokumentiert! Im Produkttext sind riesige Bereiche an Schwellspannungen genannt, welche das Modul je nach Bestückung können soll. Aber wie es genau bestückt ist, und auf exakt welche Schwellspannungen und zu genau welchen Zellen ist schlichtweg unbekannt. Ganz offensichtlich handelt es sich um ein Protection-Board welches primär für verschiedene Hersteller von Werkzeugakku's o.ä. in Massenfertigung und exakten kundenspezifischen Spezifikationen gebaut werden. Alles was dort an beständen übrig bleibt oder den Abschlusstest nicht besteht, wandert in eine Kiste woraus diese 1€-Teile dann verramscht werden.

Du meinst weil das Modul als "1Stks 18650 3S 12V 10A BMS Charger Li-ion Battery Protection Board" verkauft wird? Nun, für Balancon bräuchte man neben den zwei MOSFET's für Ladestrom & Entladestrom noch je Zelle einen Balancing N-FET nebst Shunt der eben den konkreten Balancingstrom festlegt. Dieses HX-3S-01 hat aber nach dem S-8254AA nur vier MOSFET's in SO8(-EP?). Das ist genau einer zu wenig um drei Zellen zu balancieren! Ich vermute eher diese vier SO8 sind eher als Lade/Entlade-Abschalt-Pfade parallel geschaltet um mit günstigeren FET's mehr Strom zu vertragen.

Jürgen

Hallo!

Am 19.05.2026 um 21:57 schrieb Martin Klaiber:

Das sind die Grundlagen die man verstanden haben sollte, bevor man mit

Beispiel: Ein solcher 3S-Akku wird bis 8,1V gequält. Aufgabe eines Protecion-Boards wie das worum es hier geht ist es nicht stumpfsinnig anzunehmen das diese 8,1V daraus resultieren das alle drei Zellen bei 2,7V liegen. Sondern dann die Reißleine zu ziehen wenn tatsächlich diese 8,1V resultieren aus: Zelle 1 3,6V Zelle 2 0,9V Zelle 3 3,6V Lange bevor so etwas passiert, muss ein Protection Board ansprechen. Genau das, hier im Extrembeispiel gezeigt, ist die Aufgabe dieses Moduls: Das überwachen jeder einzelnen Zelle vor solchen Zuständen. Ein weiteres wichtiges Element, nämlich die Temperaturerfassung des Akkus bietet dieses Modul ebenso nicht.

Und Balancing genauso wie allgemeine Ladetechniken sind Aufgabe einer BMS, die dieses Modul aber nicht mit bringt.

Ergo: Wer mit 18650'er und solchen HX-irgendwas rumbasteln wird, sollte begriffen haben was ein BMS ist. Und hat er es begriffen, braucht er solche Module nicht mehr, denn eine komplett selbst gebaute BMS wäre besser, sicherer und eben einfacher realisierbar, als solche Protection-Boards von eBay oder Aliexpress die vorgeben BMS zu können, aber tatsächlich nur undefinierte Protection-Boards sind.

Jürgen

Ja, ich verstehe. Danke für die Erklärung!

Martin

Zur Überwachung der Zellspannungen - schau' ins Datenblatt des Ablic S-8254A. Das IC macht *kein* Balancing, und auf dem Ebay-Photo sehe ich nichts, was auf externe Balancing-Funktionalität hindeuten würde.

cu Michael

Das protection board soll als *zusätzliche* Sicherheitsebene funktionieren, wenn der Laderegler etwas falsch macht (single fault). Wenn man das protection board im Normalbetrieb als primäre/einzige Abschaltfunktion bei Akku voll/leer benutzt, hat man nur noch einfache Sicherheit. Mal abgesehen davon, daß die Abschaltschwellen für den Normalbetrieb zu extrem sind.

Das gilt genauso für die untere Schwelle.

cu Michael

Ja, bei Zellen die das aushalten.

Im Modellbaubereich sind HV-Lipos mit bis zu 4.4V Ladeendspannung inzwischen gängig:

cu Michael

Hallo Jürgen,

Du schriebst am Wed, 20 May 2026 11:08:42 +0200:

Das war eigentlich auch "damals" schon nicht so einfach. Aber inzwischen ist es schon deutlich komplexer geworden, mit den vielen Detail-Varianten.

Und dabei ist das Hauptproblem, daß das "manchmal" richtig wörtlich zu nehmende "Schwellspannungen" sein können - in dem Sinn, daß bei Überschreiten der Akku dann zu schwellen anfängt und kaputtgeht, sofern er nicht wegen Übertemperatur dann auch noch anfängt zu brennen...

(Überladung LiIon Batteriezelle mit Explosion

Hi Sieghard,

Was bei den Chinesen im Verkauf von Modulen als BMS läuft ist in der Regel nur eine Schutzschaltung, nicht mehr. Wenn die Fotos gut sind, kann man gelegentlich den verbauten IC lesen und dann nach dem Datenblatt suchen. Übersetzungen aus dem Chinesischen gehen ja heutzutage recht flott - Unterhaltungswert inbegriffen ;-)

Na ja, wenn man ständig das Balancing macht, braucht man in der Regel wenig ausgleichen. Die Abnahme der Ladeströme ist eher der Effekt der Konstantspannungsladung, wie sie bei Li-Akkus gängig ist. Wenn die Akkus so weit auseinander sind, dass mehr benötigt wird, sollte man sie austauschen.

Ich schon. Linear Devices hat kapazitive Ladungspumpen genau dafür mal vorgeschlagen. Da die transferierten Leistungen eher begrenzt sind lohnt es sich aber schlicht eher selten. Da ist verheizen billiger.

Marte

Hallo Marte,

Du schriebst am Thu, 21 May 2026 12:44:40 +0200:

Das ist der bestimmende Effekt für die Stromabnahme. Das Balancing braucht aber auch dann noch Strom, wenn die Zellen eigentlich schon voll sind - die schwächeren Zellen, die ja als erste "hochkommen", werden dann so lange "verschont", bis auch die stärkeren nachgezogen haben.

Wie weit würdest Du da gehen, bzw. wie bald willst Du tauschen? Das HÄNGT schon auch davon ab, wie sich die Differenz auf den Betrieb auswirkt.

...

Ja, es wurde mal vorgeschlagen, realisiert wurde es aber allenfalls in Testaufbauten. Aber klar, für den Hersteller ist verheizen immer billiger, die Heizung zahlt ja nur der Kunde. Ein paar Kraftwerke mehr kosten ja nix.

Und _so_ begrenzt sind die transferierten Leistungen dann auch nicht, dQ/dt (= I) = F*f*U. Bei Frequenzen im 100kHz-Bereich und Kapazitäten nahe mF kommt da schon was zusammen, auch bei Li-Akku-Zellenspannungen von nur ca. 3V. Und das Konzept ist selbstbegrenzend und weitestgehend frei von Kurzschlußmöglichkeiten, ganz im Gegensatz zur induktiven Methode.

Hi Sieghard,

Seltsame Definition der Begriffe "schwach" und "stark". Die aus meiner Sicht "schwache" Zelle ist die, die die höheren Innenwiderstände und damit Verluste haben. Beim Entladen wird ja allen Zellen die gleiche Ladungsmenge entnommen. Die "schwachen" Zellen, im Sinne der geringeren Kapazität entladen eben etwas tiefer. Das macht in Summe aber gar nichts, wenn das BMS die Nutzung rechtzeitig vor Tiefentladung beendet. Problematisch ist es, dass manche Zellen bedingt durch Innenwiderstand und höhere Selbstentladung mehr Energie brauchen, um wieder voll zu werden. Das muss das Balancing dann ausgleichen. Das geht aber in der Praxis, indem man die "guten" Zellen künstlich verschlechtert. Wenn die Energieunterschiede pro Ladezyklus so gravierend werden, dass es sich lohnt, diese Energie mit brauchbarem Wirkungsgrad hin und her zu schieben, dann ist der Akku bereits so asymmetrisch, dass ein Akkutausch sinnvoll sein könnte.

Mach doch mal die Rechnung auf, wie viele Wh da verheizt werden.

Jetzt mach uas U ein Delta U und siehst, warum da sehr wenig bei raus kommen wird.

Marte