Lifepo4 Serie 24V, Balancer nötig?

[Tobaran]

Hallo zusammen, bevor hier bitte Unkrufe kommen das dieses Thema schon war- ich hab diverse Themen zu Lifepo4 Batterien gesucht und gefunden aber meine Frage wurde hier nicht beantwortet.

Ich habe schon in einigen Booten Lifepo4 eingebaut (bin Elektriker) und hatte jetzt in unserem eigenen Schiff auch das Problem, das die 4x260Ah (24V Anlage) AGMs bei 76% leer waren. Immerhin sind die 12 Jahre alt, also darf das auch passieren.

Die 4 vorherigen Akkus habe ich balanciert, damit alle die selbe Spannung haben.
Ich habe jetzt umgestellt auf 2x300Ah Lifepo4 mit jeweils integriertem 200Ah BMS. Also die 2 Akkus in Serie geschaltet um 24V zu haben.

Frage, müssen hier die 2 Akkus noch mal (wie früher) in der Serienschaltung balanciert werden oder erledigt das das jeweilige BMS?
Immerhin gibt es ja bei jedem elektronischen Bauteil Abweichungen und Toleranzen. Das sollte dann aber nicht dazu führen das die Batterien verschiedene Spannungen haben. Wie macht Ihr das in einem 24v System?

[Rowöle]

Hallo,
einen zusätzlichen Balancer benötigst du nicht. Darüber sollte aber auch die Bedienungsanleitung der Batterien Auskunft geben. Jedenfalls ist das bei meinen Vatrer LiFePo4 gut dokumentiert.

[Thomas69]

Unsere beiden 300Ah 200A BMS LiTime sind zwar für 12 Volt parallel verschaltet aber die Anleitung geht sehr ausführlich auf eine mögliche Reihenschaltung ein und verlangt dafür KEINE besonderen Maßnahmen.

[Tobaran]

Also es steht normalerweise nirgends so etwas bei den Batterien beschrieben, auch nicht in den Spezifikationen der alten AGMs.
Es ist aus technischer Sicht und zum Erhalt der Batterien normalerweise sinnvoller um ein gleichmäßiges Altern der Batterien zu haben.
Bei Säure oder AGMs in Reihe kann es sonst vorkommen, das die Batterien auseinander driften und (übertrieben) eine irgendwann leer ist während die andere noch nahezu voll ist. Und trotzdem fällt dann alles aus, weil in Serie Unterspannung ist. Um das zu verhindern hatte ich seinerzeit einen Balancer eingebaut, der die Batterie mit der höheren Spannung immer etwas entlädt und auf das Niveau der niedrigeren bringt. Und das hat ja auch lange gut funktioniert - könnte mir vorstellen, das sowas bei den LifePo4 auch sinnvoll wäre.

[fignon83]

Die BMS der Batterien balancen die einzelnen Zellen untereinander. Bei hohen (und schnellen) Entnahmen wie auch bei zu unterschiedlichen Zellen kommen die aber schnell an die Grenzen. Dafür gibt es dann externe Balancer. Die meisten fertig konfektionierten LiFePo-Akkus ( zumindest die eher preiswerten) haben so was nicht. Ob auch bei zwei in Reihe geschalteten Akkus auch beide von der schwächsten Zelle einer einzelnen abhängig sind?
Ich habe zwei 12V 320 Ah LiFePo parallel angeschlossen, beide mit eigenem BMS und externen Balancer. Hier gibt es keine Probleme.

[Tobaran]

Wieso brauchst Du bei paralleler Schaltung einen Balancer?

[fignon83]

Das hat mit der Schaltung von zwei Batterien nichts zu tun. Ich versuch mich mal an einer Erklärung (so habe ich es zumindest aufgefasst): Ich habe mir aus einzelnen Zellen (4 St. 3V) eine 12V Batterie selber gebaut. Und diese Zellen sind nicht immer gleich gut. Insbesondere beim Laden kommt es häufig zu grossen Spannungsunterschieden, so dass die schwächste Zelle am schnellsten die max. Ladespannung erreicht und das BMS den Ladevorgang abbricht, ohne dass die anderen Zellen voll geladen werden können. Oder beim entnehmen grosser Strommengen von grossen Verbrauchern wie Induktionsherd erreicht wieder die schwächste Zelle als erstes die Untergrenze, obwohl die anderen Zellen noch genügend Kapazität haben. Im täglichen Gebrauch schaukeln sich die Unterschiede immer weiter hoch (driften auseinander) und schmälern so zunehmend die Bandbreite der Batterie.
Ein Balancer verhindert das, indem er die Zellen immer untereinander angleicht/ausbalanciert. Die (alle?!) BMS haben solche passiven Balancer verbaut. Die aber eine begrenzte Wirkung haben.
Dafür gibt es leistungsstärkere, sog. aktive Balancer. Die werden als separate Teile nachgerüstet.
Da auch die fertig konfektionierten Batterien aus einzelnen Zellen bestehen, gilt hier das ebenso. Nur dass man dort keine aktiven Balancer mit stärkerer Wirkung verwenden kann, weil man ja an die einzelnen Zellen nicht rankommt.
Bei mir arbeiten meine Akkus vollkommen synchron (Ladezustand, Entnahmen, usw.), das war ohne externen/aktiven Balancer nicht immer der Fall.

Deswegen könnte ich mir vorstellen, dass bei 2 fertig konfektionierten Batterien, die zusammen gelegt werden (egal ob seriell oder parallel) so ein Balancer hilfreich sein kann, wahrscheinlich nicht so gut, wie die, die die einzelnen Zellen ansprechen, aber besser als nix.

[Tobaran]

Bei Deinem Selbstbau mit den einzelnen Zellen kann ich das nachvollziehen. Aber mir gehts ja eher darum, ob ich die einzelnen 12v (12,8) Batterien nochmal gegeneinander balancieren muss.

In den herkömmlichen Batterien bestimmt der Innenwiederstand der Zellen, ob die Batterien gleichmässig laufen und bei z.b. 28,4V auch jede 14,2V hat. Das ist nur als Beispiel gedacht.
Ich weiss aber tatsächlich nicht wie das bei einem original verbauten BMS aussieht. Aus meiner Sicht kann der Balancer nicht schaden.
Vermutlich werd ich die jetzt erst mal ne Weile laufen lassen müssen um zu sehen ob die Batterien untereinander unterschiedliche Spannungen bekommen.

[Thomas69]

Viele Balancer lassen sich "stacken" d.h. man schaltet für einen 10s Akku zwei 5s Balancer zusammen. Wenn der Hersteller des geschlossenen Akkus (mit z.B. 4 Zellen drin) so einen Balancer eingebaut hat und du schaltest davon zwei in Reihe würden die beiden BMS gestackt arbeiten weil sie denselben Minus/Massebezugspunkt haben. Bei unseren LiTime wird bis zu 4 Akkus in Reihe keinerlei Aktion empfohlen. Mehr geht vermutlich nicht wegen der zu hohen Spannungslage für die intern verwendeten Bauteile (und 48Volt erfordert noch keine besonderen Schutzmaßnahmen gegen Berührung)

[fignon83]

hilf mir mal auf die Sprünge: was für einen Balancer haben den eure LiTime-Akkus intern (für wieviel Zellen) verbaut, übers BSM passiv geregelt oder aktiv?

[Thomas69]

Das wüßte ich auch gern, die sind aber in den Akkus drin und unzugänglich. Auch keine Bluetooth Anbindung o.ä. vorhanden. Ich verlasse mich da auf die Angaben des Herstellers.....

[fignon83]

Wenn wir mal davon ausgehen, dass da nicht die allerbesten aller Topzellen verbaut werden und auch nicht das BMS nicht das Superteil ist (bei den aufgerufenen Preisen), würde die schlechteste Zelle von allen Batterien dann die Performance für alle beeinflussen. Ich würde dann auf jeden Fall einen Balancer, und wenn es nur einer zwischen 2 Batterien einsetzen. Kann doch nur mehr nutzen als schaden.

[NAJ]

Zitat von Tobaran

Bei Deinem Selbstbau mit den einzelnen Zellen kann ich das nachvollziehen. Aber mir gehts ja eher darum, ob ich die einzelnen 12v (12,8) Batterien nochmal gegeneinander balancieren muss.

In den herkömmlichen Batterien bestimmt der Innenwiederstand der Zellen, ob die Batterien gleichmässig laufen und bei z.b. 28,4V auch jede 14,2V hat. Das ist nur als Beispiel gedacht.
Ich weiss aber tatsächlich nicht wie das bei einem original verbauten BMS aussieht. Aus meiner Sicht kann der Balancer nicht schaden.
Vermutlich werd ich die jetzt erst mal ne Weile laufen lassen müssen um zu sehen ob die Batterien untereinander unterschiedliche Spannungen bekommen.

Ich würds einfach so machen wie der Hersteller es beschreibt.
Anschließen, immer wieder mal prüfen, wenn nötig ext. Balancer dran.
Der Link bezieht sich auch auf Serie.

https://www.litime.de/blogs/news/wie...parallel-laden


Edit: Hier ist noch was zu den LiTime BM-Systemen

https://www.litime.com/blogs/blogs/g...GGe2LVh84ioP0d

[oliver67]

ich hab früher mein Haus mit einem 24V-System versorgt (große AGM-Batterien in Serie) und habe diese https://www.ebay.de/itm/204490629006?_trkparms=amclksrc%3DITM%26aid%3D1110 006%26algo%3DHOMESPLICE.SIM%26ao%3D1%26asc%3D20231 107084023%26meid%3Da522cd0a8a5b46838f8c49073d9c751 c%26pid%3D101875%26rk%3D1%26rkt%3D4%26sd%3D1867452 49419%26itm%3D204490629006%26pmt%3D1%26noa%3D0%26p g%3D4481478%26algv%3DSimVIDwebV3WithCPCExpansionEm beddingSearchQueryRecallAuctionPushout%26brand%3DM arkenlos&_trksid=p4481478.c101875.m1851&itmprp=cks um%3A204490629006a522cd0a8a5b46838f8c49073d9c751c% 7Cenc%3AAQAJAAABQM%252BSIK5LCqs2uiCwInhHqGVzIMLIMo 0iPltG%252Fc%252FV8dzqXG8bAAbTVw985HbdYTuG2wPTDx%2 52F8lbe8GSu4NUrsEPcDBvCLFhf2QkBmtTX5yUHKlBYXwmbYhQ QAbRHENHG%252Be6A3oEhqwerEbK%252FWdE8M%252F8%252FK s%252B7ktHa462zLVb2zh04K1DiDRQC7iCYNIMhWTE%252BvvR nbH%252BIDnB3XBt8Xz%252BNvdenNTA8o5QwfHNLPXqiprCoc PqZ7nOTRk72RvsT1qfogggcX1c8Y6fCiZxyZThzlmtIPuwDGzC 0ZZ06hHAELQVlprFN86oJ46IhAScfpQn6Hxyq3VV86O%252BkF J6RocA--0HcREFcrIrOXxbjtNpuh6dHBrsgIfYDgDjE%252FDxcv0ihyFW jOO9cpWtlMdk6TjRWldEmbVH2eZ%252F2osqWl4Xij5oqA%7Ca mpid%3APL_CLK%7Cclp%3A4481478&itmmeta=01JGGM2SEJ93 W6D3RCQPVSMCJE (PaidLink) (PaidLink) Balancer benutzt. Sollten genauso für LiFePo gehen.

[Rowöle]

Wie oben erwähnt, habe ich die Vatrer LiFePo4 mit BMS und Bluetooth. Ich sehe für jeden Akku exakt die Spannung der einzelnen Zellen. Es ist ein aktiver Balancer verbaut. Der macht das hübsch automatisch und ich kann den Prozess über die App überwachen und auch manuell starten.
Warum sollte ich jetzt noch einen zusätzlichen Balancer benötigen? Jede Batterie sorgt doch für sich für ausgeglichene Zellen.

100 Ah für 220 € inkl. Bluetooth BMS. Da konnte ich mich nicht mehr zurückhalten.

Ach ja, was ich bisher bei keiner anderen Batterie gesehen habe, ist die Möglichkeit auch das Laden und das Entladen separat über die App schalten zu können.

[fignon83]

Zitat von Rowöle

Wie oben erwähnt, habe ich die Vatrer LiFePo4 mit BMS und Bluetooth. Ich sehe für jeden Akku exakt die Spannung der einzelnen Zellen. Es ist ein aktiver Balancer verbaut. Der macht das hübsch automatisch und ich kann den Prozess über die App überwachen und auch manuell starten.
Warum sollte ich jetzt noch einen zusätzlichen Balancer benötigen? Jede Batterie sorgt doch für sich für ausgeglichene Zellen.

100 Ah für 220 € inkl. Bluetooth BMS. Da konnte ich mich nicht mehr zurückhalten.

Ach ja, was ich bisher bei keiner anderen Batterie gesehen habe, ist die Möglichkeit auch das Laden und das Entladen separat über die App schalten zu können.

Das, was du schreibst, kann eigentlich jedes Standard-BMS mit BT wenn du dir so ein Teil selber baust. Das mit dem aktiven Balancer und manueller Schaltmöglichkeit ist nicht Standard, allerdings finde ich auf der Homepage keinen Hinweis darauf.

[Rowöle]

Zitat von fignon83

Das, was du schreibst, kann eigentlich jedes Standard-BMS mit BT wenn du dir so ein Teil selber baust. Das mit dem aktiven Balancer und manueller Schaltmöglichkeit ist nicht Standard, allerdings finde ich auf der Homepage keinen Hinweis darauf.

In den Screenhots der App kann man es erkennen und ich kann es bestätigen

[fignon83]

Ja, die App zeigt was an. Ist aber nur ein handelsübliches JBD 4s BMS verbaut mit dem normalen Zellausgleich bei voller Ladespannung, kein externer Balancer/Equilizer. Wenn du die als normale Verbraucherbatterie benutzt ist das auch ausreichend. Sobald du aber große Verbraucher darüber betreibst, kommt das BMS mit den kleinen Ausgleichsströmen auch nur im vollen Ladezustand, schnell an die Grenzen.
Macht aber für so eine preiswerte Chinabatterie einen guten Eindruck, auch das JBD-BMS ist ordentlich.

[Rowöle]

Danke für die Info! Wie hast du rausbekommen, welches BMS verbaut ist?

[fignon83]

Google mal nach den Specs von Vatrer. Am besten auf english. Ist jetzt auch kein Wunder, ich tippe mal, dass jedes zweite verbaute BMS von JBD oder Daly ist. Und dann gibt es noch die no name Teile, wie in den meisten Billig-Akkus. Wobei die wahrscheinlich von den gleichen Bändern laufen, werden werden nur nicht gelabelt. Ähnlich wie bei den Zellen. Die Grade 1/A von Catl oder Eve wirst du in den preiswerten Batterien nie finden.