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#673626 - 01/03/2019 22:41 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: Benedikt1]  
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Original geschrieben von Benedikt1

wenn man eine LiFePO oder LiFeYPO mit 3,7 Volt lädt - was ein/viertel der landesüblichen weltweiten Lima-Ladespannung von ca. 14,8Volt entspricht - daher 4S (steht für 4 Zellen in Serie) erkennt man ganz gut, dass der Ladezustand der Bakterie im Bereich von 40% bis 85% "rumdümpelt" gerade auch wenn man verschiedene Spannungsverluste (wg. langer Zuleitung bzw. zu geringem Querschnitt) mit bedenkt!

Genau deswegen nimmt man auch einen BtoB mit entsprechender Ladekurve. Am bessten einen mit einer Sense-Leitung welche die effektive Spannung an der Batterie misst dann kann der auch alle Leitungsverluste ausbügeln so lange man ihn in der Herstellerspezifikation betreibt.

Original geschrieben von Benedikt1

Und 0,5CA sind per Definition die Hälfte der nominellen Batteriekapazität in Ampere Ladestrom.
Bei meiner 200Ah Winston wären das 100Ampere - da wird so mancher Lima richtig warm ums Herz geschweige denn bei 3CA, das wären 600 Ampere - bei 14,8V fliessen dann 8,8Kilowatt (12PS).

Ein weiterer Grund für ein BtoB. Man nimmt einen mit 50A, schont damit die Lima und hat am Ausgang einen sauberen auf den zu ladenden Akku abgestimmte Ladespannung und dadurch auch Ladestrom und gut ists.
Mal davon abgesehen wird ohne BtoB der durch den hohen Strom resultierende Spannungsabfall an den Leitungen und an der Lima schon für einen geringeren Strom sorgen da in der Praxis weder der Leitungsquerschnitt noch die Leitungslänge noch die Lima für 600A ausgelegt sind. Da muss man nur aufpassen dass man nicht die Fahrzeugbatterie Leer saugt (auch da wird man weit weg von 600A sein) und dass die über das Kabel verheizte Energie nicht so gross wird dass man dadurch das Auto abfackelt. Und schon haben wir 2 weitere Gründe welche für einen BtoB sprechen.

Original geschrieben von Benedikt1
hallo,
hier noch ein big picture:

[Linked Image]

verlinkt aus: https://www.researchgate.net/figure...-different-current-values_fig2_321261211

OCV open circuit voltage (offene Ladespannung, "Funkenschuster" sagen wohl auch Leerlaufspannung?)
SoC state of charge (Ladezustand)

ist zwar etwas andere Baustelle, da kein LiFeYPO - aber zeigt ganz anschaulich auch den Einfluss des Ladestromes

Wie du bemerkt hast hat die Ladekurve nun gar nichts mit den Winston zu tun. Da ist die Kurve vom Jürgen wesentlich aussagekräftiger.
Natürlich hat die Höhe vom Ladestrom auch bei Life(y)po auch einen Einfluss auf die eingelagerte Energiemenge. Ein mit entsprechender Ladekurve Programmiertes BtoB wird auch da so regeln dass das Maximal mögliche herausgeholt werden kann ohne den Akku unnötig zu schädigen. Bei konservativ eingestellter Lade- und Entladekurve sind vielleicht 10% oben und weitere 10% unten nicht nutzbar, bleiben im schlechtesten Fall immer noch 80% nutzbare Kapazität. Verglichen mit Blei/AGM wo man nicht mehr als 50%, im Idealfall eher nur 30% nutzen sollte ist das doch schon ein echter Fortschritt. Wenn man immer wieder auf die letzten 20% angewiesen ist muss man dann halt einen möglichen Schaden in kauf nehmen oder aber man muss die Anlage grösser dimensionieren.

Gruss
Urs

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#673811 - 08/03/2019 14:52 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: Benedikt1]  
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Hallo Benedikt,

natürlich kannst du die ganzen Informationen ignorieren, nur wozu fragst du danach, auch noch mit deiner Vorabaussage, nichts davon zu verstehen ?
Wenn du dem Hersteller nicht traust, seine eigenen Produkte zu verstehen, weil es ein Chinese ist, finde ich es seltsam dass du dann darauf vertraust, das seine Produkte auch funktionieren.

Aber zu Technik:
Die Ladekurven bezeichnen an den exponentiellen äußeren Stellen die Grenzbereiche, an denen das betrachtete Gerät, also der Akku, zerstört wird: komplett entladen oder überladen.
Solche asymptodische Kurven gibt es ja in allen Ingenieursdisziplinen und diese generelle Interpetationsweise wurde mir in meinem Studium unterrichtet.
Um Fehlinterpretationen zu vermeiden schneidet Winston in seinen Diagrammen ja deshalb die obere und unterer Exponente ab (ich vermute das einfach mal).

Dein Satz:
"Und 0,5CA sind per Definition die Hälfte der nominellen Batteriekapazität in Ampere Ladestrom."

.. ist einfach falsch: CA oder C ist hier nicht die Kapazität ( die wird in Ampere-Stunden Ah angegeben).

aus:
http://www.bremach-reisemobile.org/technik/technik-nach-themen/fahrzeugelektrik/lifepo-akkus
" CA meint nur den Ladestrom in Abhängigkeit von der Nennkapazität: lädt oder entlädt man einen 100 Ah-Akku mit 100 A, entspricht dies 1 C, 50 A entsprechen 0.5 C, 200 A entsprechen 2 C, etc"

Es ist nur ein Faktor, der anzeigt wie schnell ein Akku be- oder entladen werden kann. Bei einem verdoppelten Ladestrom wird der Akku in der halben Ladezeit eben
nicht ganz so voll, als wenn er mit der optimalen Ladestrom geladen wird. Das sind aber ja nur Abweichungen bis max. 10%.
Winston gibt für seine Technologie 0,5C als optimal und 3C als Maximum an.

Also, deine devinitiven 200Ah- Akkus werden optimal geladen, wenn du sie mit 100A in 2h lädst, dann könnte der Akku bis 220Ah speichern (langsamer, so wie es die Lichtmaschine macht, geht auch).

Nebenbei: Das der Verlauf der Spannungskurve im Betriebsbereich so flach ist, ist kein Fehler, sondern gewollt: je flacher desto besser.
Ein Idealer Akku ohne jeden Innenwiderstand hätte eine Linealgerade "Kurve" und würde somit keine Knicke an seinen technischen Grenzen haben und sich deshalb
leider durch unendliche Stromaufnahme bzw Abgabe selbst zerstören.
Je besser die Akkus werden, desto genauer müssen deshalb die Lade bzw. Entladespannung auf die Eingrenzung innerhalb des waagrechten, linearen Betriebsbereichs übewacht werden.
Und da es auch noch Toleranzen (wie die Passtoleranzen in der Mechanik) gibt, ist dein "Charging Point" der in der Kurve, an der 100% Charging Capacity steht.

Gruß
Erich

Zuletzt bearbeitet von Dbrick; 08/03/2019 15:00.
#673812 - 08/03/2019 15:07 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: Dbrick]  
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danke Erich für gehaltvollen Ausführungen

daumenhoch daumenhoch


Gruß Juergen

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Die unheimliche Macht der Berater - die vier größten Wirtschaftsprüfungsgesellschaften der Welt
#673830 - 09/03/2019 12:53 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: juergenr]  
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Ich versuche einmal, Erichs Erklärung in Laiendeutsch zu übersetzen und zu kommentieren, so wie ich es verstanden habe:

Die im Datenblatt angegebene Batteriekapazität von 200 AH und die untere Restkapazität von etwa 10-20 AH halten die Ladung bzw. Entladung im linearen Bereich. Die Batterie ist per definitionem voll geladen mit 200 AH und zwar einiges bevor die Kurve Ladespannung gegen Kapazität steil nach oben geht. Und so sollte man sie betreiben.

Tatsächlich bringt man mit mit geeigneter Ladetechnik wie höherer Ladeschlusspannung noch einige AH hinein und es gibt auch Nachweise, dass man aus einer absolut vollen 100 AH Batterie bis zu 115 AH entladen kann, also 15% mehr. Aber das ist außerhalb des vorgesehenen Bereichs. Das kann man tun mit höherem Risiko für vorzeitige Alterung, aber das ist Privatsache.

Wenn man von Volladung spricht meint man 200 AH und nicht die Ladung kurz vor dem Kollaps. Und dafür ist die Ladeschlusspannung so um die 3,5 Volt pro Zelle. Das war doch der Wert für 50 Ampere Ladestrom, oder?

Sepp


Zuletzt bearbeitet von SeppR; 09/03/2019 12:54.
#673879 - 11/03/2019 11:15 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: SeppR]  
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Hallo Sepp,
ja so kann man es auch sagen, nur deinen letzten Satz und die Frage dazu verstehe ich nicht.
Wenn man eine maximale Ladeschlußspannung fest vorgibt, wird sich der anfangs hohe Ladestrom immer weiter gegen Null verringen, bis der Akku auf diese Spannung geladen ist und keinen Strom mehr aufnimmt. Das nennt man UI- Ladekennlinie.

Einen konstanten Ladestrom in den Akku kann man nur durch ein Ladegerät mit einer entsprechender Regelung erzeugen. Oder meinst du nur eine Begrenzung des Ladestroms ? Das geht technisch natürlich auch, aber ist dann immer eine Funktion des Ladegeräts und keine Eigenschaft des Akkus. Der begrenzt den Ladestrom
nur durch seinen Innenwiderstand - aber jetzt werde ich wieder zu technisch.

Gruß
Erich

#673880 - 11/03/2019 12:03 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: Dbrick]  
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Nein, nein, Du denkst zu detailliert.

Die 3,5 Volt pro Zelle und damit 14 Volt pro Batterie habe ich nur aus der Kurve abgelesen und stelle sie den 16,8 Volt im Anfang des Fadens gegenüber und will nur diesen zu hohen Wert entkräften.

In der Praxis stellt man den Ladeschluss etwas höher ein, 14,4 Volt wie bei der AGB ist nicht schlecht, um in den Bereich der Balancer zu kommen. Meines Wissens fangen diese Teile (einstellbar) bei etwa 3,6 Volt an, die Zellspannungen auszugleichen, also höhere Zellspannungen durch Stromentnahme etwas zu senken.

Sepp

#673881 - 11/03/2019 12:08 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: Dbrick]  
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Moin Erich,

Original geschrieben von Dbrick
Hallo Benedikt,

Dein Satz:
"Und 0,5CA sind per Definition die Hälfte der nominellen Batteriekapazität in Ampere Ladestrom."

.. ist einfach falsch: CA oder C ist hier nicht die Kapazität ( die wird in Ampere-Stunden Ah angegeben).

aus:
http://www.bremach-reisemobile.org/technik/technik-nach-themen/fahrzeugelektrik/lifepo-akkus
" CA meint nur den Ladestrom in Abhängigkeit von der Nennkapazität: lädt oder entlädt man einen 100 Ah-Akku mit 100 A, entspricht dies 1 C, 50 A entsprechen 0.5 C, 200 A entsprechen 2 C, etc"

Gruß
Erich


Das ist nicht falsch.

Ich formuliere das für Dich noch mal um:

0,5CA bedeutet, es fließen 50% der "Batteriekapazität" in Ampere Ladestrom. Genau nach einer Stunde ist die Hälfte der Batteriekapazität "neu" dazu geladen.

0,25CA (oder 0,25C) ist analog ein Viertel der - vom Chinamann angegeben - Bakterienkapazität und ebenfalls angegeben in der SI-Einheit "Ampere Ladestrom".

Wenn Du schreibst: "CA meint nur den Ladestrom in Abhängigkeit von der Nennkapazität" dann ist das falsch!
Der Ladestrom eines Li-Ion Akkus ist niemals abhängig von der Nennkapazität des Akku´s sondern ist ausschließlich definiert bzw. limitiert über die "Lieferfähigkeit" des angeschlossenen Ladegerätes (Lima, Charger, PV-Regler).
So ein Akku "saugt" an Strom was er bekommen kann!
Gerade deshalb fackeln ja Lichtmaschinen ab, weil sie den Strom nicht liefern können und an ihrer Leistungsgrenze arbeiten um den "saugenden" Akku zu befriedigen.
Und ein wirklich guter Ladebooster schont nicht die Batterie oder boostet diese. Ein Ladebooster oder Laderegler "schaut" zunächst einmal was die Lima an Strom liefern kann und erst in zweiter Linie regelt er den Stromfluß in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie.

Korrekt ist: Der maximale Ladestrom, xCA, ist abhängig von der Nennkapazität yC einer Batterie und hängt mit dem Innenwiderstand der Batterie zusammen, welcher wiederum vom chemischen Aufbau der Batterie bestimmt wird.

Gruß
Benedikt

#673882 - 11/03/2019 12:49 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: Benedikt1]  
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Kapazität ist eine Fähigkeit, nähmlich die Stromaufnahmefähigkeit, aber kein Strom.
Dagen fließ Elektronem als Strom in der Einheit Ampere, "Ampere Ladestrom" ist wohl deine Kreation.

Ein Akku ist kein schwarzes Loch und auch kein Kurzschluß, das unendlich Strom aufnimmt sondern setzt ihm seinen Innwiderstand entgegen.
Genauso hat der Generator einen Innenwiderstand und die Kabel sowieso - das also die Lichtmaschinen einfach "abfackeln" ist eine sehr vereinfachende
Behauptung und will ich gar nicht kommentieren.

Bitte genau lesen: ich hab geschrieben "in Abhängigkeit" und nicht behauptet das der Strom direkt von der Kapazität abhängt.

Und nochmal: Strom wird in Ampere (A) gemessen, nicht CA, was auch nicht maximaler Ladestrom bedeutet.

yC sei die Nennkapazität ? Die Buchstabenkombination kenne ich gar nicht.

Wikipedia bezeichnet die Kapazität so:
"Die Ladungsmenge, die ein Akkumulator speichern kann, wird in Amperestunden (Ah) angegeben und als Kapazität (Nennkapazität) bezeichnet. "

Gruß
Erich

#673883 - 11/03/2019 12:59 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: SeppR]  
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im warmen Oberrhein-Graben
Original geschrieben von SeppR
nur aus der Kurve abgelesen und stelle sie den 16,8 Volt im Anfang des Fadens gegenüber und will nur diesen zu hohen Wert entkräften.


Ich denke, so pauschal kannst Du das auch nicht sagen - die Briten sagen: "it depends ..."
Ich hatte oben zwei Datenblätter - beide von Winston - verlinkt, und die sind da deutlich unterschiedlich.

Die Kurve des ersten läuft m. E. sehr wohl sehr hoch ...

[Linked Image]
oberes Diagramm: Spannung vs. Strom beim Laden und Entladen.

Also: bei "diesem modernen Zeug" sollte man erst den genauen Typ kennen und dann das genau dazugehörige Datenblatt studieren.
Das war jedenfalls für mich die Erkenntnis aus diesem Fred.



Zuletzt bearbeitet von BAlb; 11/03/2019 13:01.
#673884 - 11/03/2019 13:25 Re: Wie erreicht man die Ladeschlußspannung bei Li-Ion [Re: BAlb]  
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Hallo Bernhard,

Da must du eben unterscheiden:
Diese Kurven kenne ich auch, und die beschreiben eben die Ladecharakteristik, die sich ergibt wenn man bis 17,5V (dann wurde begrenzt) auflädt.
Das ist aber keine Zusage von Winston das dies eine zulässige Betriebsart ist !
Wenn ein Batteriehersteller die Charakteristik seiner Produkte darstellen will, so muss er eben auch die Grenzbereiche darstellen.
Nur so haben dann z.B. die Hersteller von Ladegeräten die Möglichkeit sich auf diese Eigenschaften einzustellen und die richtigen Parameter für ihrer Geräte zu finden.

Gruß
Erich


Zuletzt bearbeitet von Dbrick; 11/03/2019 13:26.
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