grundsätzlich ist mir der das prinzip des balancierens von LiPo-akkus wohl geläufig (glaube ich jedenfalls): durch gezieltes entladen der besten/vollsten zellen kann man weiterladen und bekommt auch noch die schlechteren zellen voller und gleicht so die ladungsunterschiede leidich aus, schafft eine „balance“.
so gesehen, handelt es sich aber nur um einen einmaligen vorgang, der bei jedem neuen ladevorgang wiederholt werden müsste, um einen vorteil davon zu haben. denn das balancieren verbessert nicht die qualität der schlechteren zellen bzw. des ganzen akkupacks dauerhaft. ist der akku leegefahren, sind die zellen nach wie ungleich gut, geht das spielchen von neuem los. richtig?
Balancieren sorgt dafür, dass alle Zellen die gleiche Spannung haben. Ein balancing bei Volladung also führt dazu, dass alle Zellen ihren maximalen Füllstand (maximal erlaubte Zellenspannung) haben.
Beim folgenden Entladen begrenzt die Zelle mit der niedrigsten Kapazität die Entladung nach unten. SIe erreicht zuerst die Entladeschlussspannung (minimal erlaubte Zellenspannung).
Durch Toleranzen im Innenwiderstand kommt es bei Stromfluss (egal ob laden oder entladen) zu unterschiedlich starken Verlusten/Erwärmungen der Zellen. Dadurch tritt eine immer weiter fortschreitende Disbalance ein.
Als einfaches Beispiel ein 2 Zellen Pack:
Zelle a ist durch Toleranzen schlechter als Zelle b, hat höhere Selbstentladung, höheren Innenwiderstand, mehr Verluste.
Zelle a ist zu 75% geladen und Zelle b zu 100%. Ich kann nichts mehr reinladen, da Zelle b sonst überladen würde. Ich kann nicht mehr als 75% entladen, da Zelle a sonst tiefentladen würde. Ich habe also nur 75% nutzbare Kapazität.
Durch balancing bekomme ich beide Zellen auf 100%. Ich kann wieder 100% entnehmen. Durch fortschreitende Nutzung/Zyklen verliert Zelle a aber wieder an Ladezustand. Die nutzbare Kapazität sinkt wieder Stück um Stück. Balancing bei jedem laden gleicht sofort minimale Streuung aus und hält die nutzbare Kapazität hoch. Selteneres Balancing erlaubt größer werdende Streuungen.
Nicht ganz, es ist ja nicht so dass die Zellen deutlich schlechter sind, sondern dass sich eben einige Zellen nach mehrmaligem Laden und Entladen eben nicht genau gleich verhalten wie die anderen. Von daher hat der Vorgang schon eine längere Nutzung
Soweit ich weiß, läuft das Balancing immer am Ende einer Ladung im Standard oder Range Mode.
Bei einem schlecht balancierten Akku empfiehlt Tesla, den Wagen ein paar Tage im Standard Mode stehen zu lassen. Dann macht er einmal am Tag eine Top Off-Ladung und startet dabei das Balancing.
Ob einzelne Bricks nicht ausbalanciert sind, kann man im Servicemenü sehen. Diese Bricks werden bei ausbleibendem Balancing stärker gestresst als der Rest, was den Effekt auf Dauer noch verstärkt.
Ich lade fast nie über den Standard Mode hinaus und mein Akku war bisher immer perfekt balanciert. Ich halte dieses Vorgehen daher für überflüssig, wenn nicht kontraproduktiv.
Die Zeit zum balancing bekommt meiner so alle 2000 km.
Hab so bei 3500 km den CAC Wert um 0,42 Verbessert.
Auch wenn der Wert nicht sehr groß ist,
so sind dies bei der Gesamtreichweite doch einige km
… und genauso macht es der TESLA, automatisch beim Laden. Es ist doch irrig anzunehmen, das TESLA eine Technologie verbaut (Balancing erst bei Vollladung), die 15 Jahre veraltet ist, während wir alle im Modellbau das permanente Balancing schon seit mehr als 10 Jahren benutzen.
Balancing funktioniert aber erst sinnvoll, wenn die Spannungskurve der Zelle gegen Ladeende steil genug ist. Ist im Modellbau für die meisten kein Problem, da sie ihre Akkus eh immer randvoll knallen. Man will ja auch möglichst weit/hoch/lange kommen und der Akkupack kostet meist nur noch <100€, Verschleiß ist untergeordnet.
Model S balanciert ab 90%. Beim Roadster weiß ich es nicht, aber die Physik gilt da genauso.
