In Serie geschaltete Zellen einzeln Laden

[PK1]

Hallo,

ist es technisch möglich, bei einem Batterieblock von 4 in Serie geschalteten LiFePo4-Zellen jede Zelle mit einem eigenen Ladegerät (also 4 Ladegeräte in Summe) gleichzeitig und einzeln laden? Also jeweils eigenes Ladegerät an +/- jeder einzelnen Zelle?
Ich weiß, dass es Balancer gibt, aber ich bräuchte bitte eine Antwort auf meine Frage.
Danke
Peter

[Alane]

Ja das ist möglich, vorausgesetzt die Masse der Ladegeräte ist nicht mit dem Schutzleiter verbunden.

[hermann.l]

Moin Peter.
Generell : ja.
Jedes Ladegerät MUSS plus und minus
vom anderen Gerät galvanisch getrennt haben.

Nachtrag:
War eine Minute zu spät.

[B4-Skipper]

Zitat von Alane

... vorausgesetzt die Masse der Ladegeräte ist nicht mit dem Schutzleiter verbunden.

Das sollte man unbedingt vorher prüfen, sonst satter Kurzschluss der Zellen.

Gruß Lutz

[PK1]

Danke, ich habe mir überlegt, 4 Stück 2A Ladegeräte mit 12 Volt Eingangsspannung (http://www.akkukaufhaus.de/ladegerae...ung-10v-30v-dc) an meine 200A Blei-Säure-Hausbatterie anzuschließen und damit eine 60Ah LifePO4 zu laden, an der ein Wechselrichter hängt. Hätte vielleicht in meiner Eingangsfrage dazuschreiben sollen, dass nicht mit Netzstrom geladen werden soll...

[tritonnavi]

Das verlinkte Ladegerät ist m.E. nicht zum Laden einer Li-Zelle geeignet und funktioniert in deinem Fall daher nicht.

Wenn du 4 Ladegeräte findest, die jeweils zum Laden einer Li-Zelle geeignet sind, sehe ich da kein Problem, sofern sicher gestellt ist, dass es intern eine galvanische Trennung von der (12V) Eingangsspannung gibt.

Für deinen Zweck würde z.B. ein Li-Modellbaulader mit Balancer, den man auch über 12V-DC speisen kann, geeignet sein.

[onkelrocco]

Ein sehr günstiges IMAX B6 (ohne AC unter 15 € bei ebay) wäre z.B. dafür geeignet. Ist aber kein Automatiklader, falls das angedacht war.

[Erposs]

Günstige Geräte mit internem Balancer taugen nur für Modellbauanwendungen, bei denen die Akkus eh nur Verschleißteile sind.
Wenn Du Deinen Akku ein wenig länger betreiben möchtest, macht ein Schulze od. Pulsar Balancer/Lader durchaus Sinn.

[tritonnavi]

ein Sinus-WR plus ein entsprechendes 230V-Ladegerät inkl. Balancer wäre auch noch eine Möglichkeit, wenn es hauptsächlich darauf an kommt, über 12V zu laden.

[PK1]

Vielen Dank an alle! Frage ist geklärt. Funktioniert prinzipiell, wenn galvanisch getrennt. Ladegerät muss noch besser ausgesucht werden...

[newmie2205]

Hi zusammen,
ich hänge mich hier nochmal an.

Habe gerade 8 Zellen LifePo4 (je 100Ah, 3.65V Ladeschlussspannung) bekommen, die zu einem 24V Akku seriell zusammengeschlossen werden (Für meinen kleinen Emotor)

Kann ich einfach 8 einzelne unabhängige Ladegeräte je 3.65V/10A verwenden, ohne die Serie aufzutrennen? Diese einfach in eine 8-fach-Mehrfachsteckdose und ab in die Steckdose (Trailerboot, Steckdose in Garage)?

(Kommt im Endeffekt fast günstiger als ein ein Lader plus Balancermodule (auch mit diesen hat man ja beim Laden keine sehr hohe Sicherheit)

Danke und VG
Andy

[tritonnavi]

ob die genaue Einhaltung der maximalen, einzelnen Zellenspannung nun durch einen Balancer oder jeweils ein Ladegerät sicher gestellt ist, spielt keine Rolle.

[Bandit1973]

Das ganze seh ich eher Problematisch.
Wenn die einzelnen Ladegeräte unterschiedliche Zellenspannungen produzieren, wird das bei einer Serienschaltung rasch zum Sterben der Zellen führen.
Ein Balancer soll ja gerade DAS verhindern. warum also mit Gewalt vermeiden?

[newmie2205]

Zitat von Bandit1973

Wenn die einzelnen Ladegeräte unterschiedliche Zellenspannungen produzieren

Warum sollten sie das tun?

[tritonnavi]

Zitat von Bandit1973

Das ganze seh ich eher Problematisch.
Wenn die einzelnen Ladegeräte unterschiedliche Zellenspannungen produzieren, wird das bei einer Serienschaltung rasch zum Sterben der Zellen führen.
Ein Balancer soll ja gerade DAS verhindern. warum also mit Gewalt vermeiden?

Die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere speziell abgestimmte 3,65V/10A-Ladegeräte (gibt es die zu kaufen?) die Einzel-Spannungen schlechter einhalten, als ein Balancer, dürfte gegen Null gehen....

Bei mehreren Ladegeräten, die über 230V versorgt werden, könnte die Gefahr bestehen, dass eine galvanische Trennung nicht vorhanden ist. Das wäre dann deutlich gefährlicher...

[newmie2205]

Ja die gibts zu kaufen:

https://de.aliexpress.com/item/3-65V...765559607.html

Sind die jetzt galvanisch getrennt? Keine Ahnung... Also zur Sicherheit die Serie aufheben, sind halt dann 7 Anderson SB75 Stecker notwendig...

[tritonnavi]

eine galvanische Verbindung wird es wegen des offenbar fehlenden Schutzleiteranschlusses sehr wahrscheinlich nicht geben...

[Balu2000]

Warum lädt man die eigentlich nicht im Block?

[tritonnavi]

Weil die Innenwiderstände der Einzelzellen nie völlig identisch sind, was u.a. zur Folge hätte, dass bei einfacher Reihenladung unterschiedliche Spannungen bei Ladeschluss vorhanden sind.

Wenn es dann Zellen gibt die zu wenig Spannung aufweisen, wird es zwangsläufig auch Zellen geben müssen, die zu viel Spannung aufweisen und diesbezüglich sind die Li-Zellen sehr empfindlich.
Deshalb verwendet man Balancer und die machen letztendlich nichts anderes, als die Spannungen der einzelnen Zellen beim Laden gleich groß zu halten.

Blei-Zellen sind i.d.R. unempfindlicher und daher reicht es, diese, z.B. als 6-zellige (12V-)Batterie, in Reihe zu laden.

[newmie2205]

Die Balancer nützen aber nur etwas, wenn die CV Phase während des Ladens schon erreicht ist, somit mit ca. 1/10C des Laders geladen wird, bei einem 18A Lader also 1.8 A. Das können die meisten Balancer ausgleichen.

Wenn der Lader eben noch nicht in der CV Phase ist, eine Zelle bei 3.75V und alle anderen zB bei 3.5 hat die Zelle mit 3.75.V zu dem Zeitpunkt ein Problem, da der Balancer die 18A des Laders nicht verarbeiten kann. Und die Zelle wird fröhlich weiter geladen bis der Akku Pack die 29.2 V hat und dann der Lader abschaltet .

Bedeutet Tod für diese Zelle und somit des gesamten Packs.

[B4-Skipper]

Zitat von newmie2205

Die Balancer nützen aber nur etwas, wenn die CV Phase während des Ladens schon erreicht ist, somit mit ca. 1/10C des Laders geladen wird, bei einem 18A Lader also 1.8 A. Das können die meisten Balancer ausgleichen.

Wenn der Lader eben noch nicht in der CV Phase ist, eine Zelle bei 3.75V und alle anderen zB bei 3.5 hat die Zelle mit 3.75.V zu dem Zeitpunkt ein Problem, da der Balancer die 18A des Laders nicht verarbeiten kann. Und die Zelle wird fröhlich weiter geladen bis der Akku Pack die 29.2 V hat und dann der Lader abschaltet .

Bedeutet Tod für diese Zelle und somit des gesamten Packs.

Genau DAS soll der Balancer ja verhindern.
Hat eine Zelle die Ladeschlussspannung erreich, wird vom (passiven) Balancer ein Widerstand parallelgeschaltet, damit die volle Zelle nicht weiter geladen wird und die übrigen Zellen trotzdem den vollen Ladestrom erhalten.

Der aktive Balancer schaltet nicht nur Parallelwiderstände, sondern verteilt die Ladung von den schon vollen Zellen auf die noch "ladebedürftigen" Zellen und ist dadurch noch komplizierter.

Ohne diese ganze Balancer-Mimik müsste jede Zelle, bedingt durch die Fertigungstoleranzen der Innenwiderstände, eine andere Spannung aufweisen.

Warum

Unstrittig ist sicher, dass in einer Reihenschaltung an jedem Punkt der gleiche Strom fließt - 1. Kirchhoffsches Gesetz.

Nach dem Ohmschen Gesetz ist der Widerstand R=Spannung U/ Strom I.

Für die Reihenschaltung mit dem konstanten Strom nach I umgestellt ergibt sich I=U/R.

Damit ist dann I=U1/R1=U2/R2=...=Ux/Rx.

Anders gesagt, je größer der Innenwiderstand der Zelle umso größer ihr Anteil an der Gesamtspannung der Reihenschaltung oder umgekehrt.

Bei 8 Zellen also nicht 8 x 12,5%, sondern z. B. 12,4%+12,5%+12,6%+...+x%= 100%.

Gruß Lutz

[newmie2205]

Zitat von B4-Skipper

...
Genau DAS soll der Balancer ja verhindern.
Hat eine Zelle die Ladeschlussspannung erreich, wird vom (passiven) Balancer ein Widerstand parallelgeschaltet, damit die volle Zelle nicht weiter geladen wird und die übrigen Zellen trotzdem den vollen Ladestrom erhalten.

Bitte erkläre mir, wie ein 2.3A Balancer 18A, die reinfliessen, ausgleichen soll, wenn das Ladegerät noch nicht in der CV Phase ist...

[tritonnavi]

Wenn der Ladestrom 18A beträgt, fließt ohne Balancer durch jede Zelle 18A.
Mit Balancer ist das nicht der Fall, denn der ist zu der einzelnen Zelle m.E. nicht in Reihe, sondern parallel geschaltet.

Wenn der Balancer also maximal 2,3A verarbeiten kann, würde das im o.a. Fall bedeuten, dass durch eine bestimmte Zelle dann (18 minus 2,3A =) minimal 15,7A fließen und damit lässt es sich durchaus bewirken, dass diese Zelle trotz etwas höherem Innenwiderstand als die anderen Zellen, die gleiche Ladespannung hat.

Der Balancer kann also (in Grenzen) bewirken, dass jede Zelle die gleiche Ladespannung hat, obwohl noch der Maximalstrom des Ladegerätes fließt.

[Bandit1973]

Btw.

2,3A MÜSSEN Locker reichen.
das sind immerhin 12,8% von den 18A
Wenn mehr Strom an einer Zelle vorbeigeleitet werden müsste, um den Innenwiderstand auszugleichen, ist die Zelle eh schon lange Auszusortieren!!!

[B4-Skipper]

Zitat von tritonnavi

... Mit Balancer ist das nicht der Fall, denn der ist zu der einzelnen Zelle m.E. nicht in Reihe, sondern parallel geschaltet. ...

Zwangsweise parallel, weil in Reihe überall der gleiche Strom fließt.

Gruß Lutz