Balancing bei beliebigen Ladeständen theoretisch möglich?

Hallo Zusammen,

Eine Frage an die Batterie Pack Experten:

Wäre ein Balancing bei beliebigen Ladeständen theoretisch möglich? - Natürlich eine geänderte Firmware des BMS vorausgesetzt…

Hintergrund:
Eine 100% Ladung findet zumindest bei mir vielleicht gerade einmal 3* pro Jahr statt. Wir hatten mit früheren Firmware Versionen schon gesehen, dass ein Balancing sehr sehr lange dauern und auch <100% abbrechen kann wenn es selten gemacht wird und es somit zu größeren Unterschieden in den Modulen/Sheets kommt. Das Pack wäre immer schön ausbalanciert. All diese Probleme wären dann gelöst.

Theoretisch könnte doch im Stillstand das regelmäßige Nachladen der 12V Batterie als Verbraucher dazu hergenommen werden nur die Module/Sheets mit dem jeweils höchsten Ladestand zu belasten wenn der DC/DC Wandler flexibel genug ist?

Wie ist eure Meinung dazu?

ich verstehe die Angst vor 100% nicht. Es spricht nichts dagegen 1x im Monat auf 100% zu laden. Das sollte jeder irgendwo eingebaut bekommen. Selbst wenn das Model S dann die halbe Nacht steht.

Ich frage mich gerade, wie EIN DC/DC-Wandler 7000 Zellen ausbalancieren können soll. :unamused: :confused:

Wie segwayi2 schon schrieb, spricht absolut gar nichts gegen eine 100%-Ladung, allerdings würde ich den Wagen dann nicht die halbe Nacht stehen lassen wollen.
Stattdessen den Lade-Timer entsprechend dem SoC am Abend einstellen, so dass der Wagen ca. 2 Stunden vor der geplanten Abfahrt die 100% erreicht.
So hat er zwei Stunden für das Balancing.
Regelmäßig (also alle 3-6 Monate) durchgeführt sollten die zwei Stunden ausreichen, da die Zellen dann noch keine große Differenz aufweisen sollten.

ich wollte mit der „halben Nacht“ eigentlich nur klar machen das es bei kühlen Temperaturen völlig ok ist bei 100% auch mal ne halbe oder sogar ganze Nacht stehen zu lassen. :sunglasses:

ich lade mindestens 1x im Monat auf 100% und mein Akku befindet sich bei den ca. 5% auf 100tsd km wo wir uns alle wiederfinden :wink:

Muss man auf etwas bestimmtes schauen beim Balancing?
Muss der Wagen vorher auf 0% unten sein? Kann das Balancing nur am Supercharger gemacht werden?

Ob man jetzt 1x die Woche das passive Topbalancing macht oder nur 1x im Jahr dürfte hinsichtlich der Alterung der Zellen kaum einen Unterschied machen. Die Gesamtzeit auf hoher Spannung wird sich kaum unterscheiden, weil der Kapazitätsunterschied der Zellen sich in Abhängigkeit von der Zeit entwickelt.

Natürlich gibt es auch aktive Balancing Methoden die Balancing auch im teilentladenen Zustand ermöglichen. Dies benötigt aber eine sehr präzise Messung der Zellspannung (mV) und die Möglichkeit jeden einzelnen Zellbalancer individuell zu schalten. Bei einem Topbalancer ist das aber in der Regel nicht möglich. Da sind alle Zellbalancer auf eine feste Schaltspannung programmiert.

Eine reine Firmwareänderung wird also nicht funktionieren. Und das Laden der 12 V Batterie braucht man nicht dazu sondern braucht nur die Lastwiderstände der Zellen mi der höchsten Spannung aktivieren bis sich die Spannungen im mV Bereich angenähert haben.

Nur ein Entladen der Zellen mit höchster Spannung rein durch den DC Wandler geht nicht ohne eine Bypass-Schaltung - Stichwort rekonfigurierbare Batterie. Oder man hat einen weiteren DC Wandler der von Zellspannung auf die Ladespannung wandelt und zwischen die Zellen mit höchster Spannung umgeschaltet wird. Dies alles ist sehr aufwändig.

Die Empfehlung ist daher wie schon geschrieben regelmäßig nach Zeit oder km eine Balancierung durch zu führen, und danach die Batterie sofort wieder zu entladen.

okay Danke egn.

Also wäre es theoretisch möglich, wird aber Aufgrund des Aufwands und geringem Mehrwert üblicherweise nicht gemacht.
Wie wird es denn in anderen Pack Konfigurationen gemacht - ist der Tesla Top Balancer möglich?

Was ist denn eine gute Empfehlung für ein regelmäßiges Balancing?
Alle 20 oder alle 50 Teilladungen?

Der gute gesunde Bereich auf Langstrecken soll zwischen 0-80% sein
Der gesunde Kurzstrecken Bereich soll zwischen 50-80/90% sein.

Auf 100% stehen lassen ist und bleibt für den Accu schädlich! Egal welcher

Alle 1-2 Monat auf 100% laden soll ok sein wenn man sofort los fährt!

Ein Balancing beim Tesla kann nur statt finden bei der Ladung, da die höher geladen Zellen gebremst werden damit die niedrigeren Zellen nachziehen (Balacing) und zum Schluss aller Zellen möglichst auf gleichen maximalen Niveau sind. (Extra nicht technisch)

Durch die große Zahl an Zellen im Model S X Accu ist das Balacing ein sehr wertvolles aber auch schwieriges Thema. Schade das hier Tesla keine konkreten Infos an Kunden raus gibt.

Andere Hersteller umgehen das in dem sie weniger Zellen verbauen bzw. weniger parallel Schaltungen haben! Das macht die Überwachung einfacher so wie das Balacing

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Jetzt haben wir zwei konträre Aussagen in diesem Thread.
Deine (die ich zitiert habe) und die von egn:

„Und das Laden der 12 V Batterie braucht man nicht dazu sondern braucht nur die Lastwiderstände der Zellen mi der höchsten Spannung aktivieren bis sich die Spannungen im mV Bereich angenähert haben.“

Ich bin auch davon überzeugt das ein Balancing durch Entladung (egal durch welche Last/Verbraucher) genauso gut oder schlecht funktioniert wie ein Balancing durch Ladung.
Mir fallen momentan keine Argumente dagegen ein.

Deine Aussage „alle 1-2 Monate“ sind ein erster Anhaltspunkt. Allerdings werden nicht die Anzahl der Teilladungen berücksichtigt. Der eine Lädt 50x von 20-40% auf 70-90% in dieser Zeit und ein anderer nur 20x.

Alles in allem denke ich, dass es durchaus Sinn machen würde nicht nur ein Top Balancing in einem Pack zu implementieren.

Ich habe kürzlich hier gelernt, dass es genau anders herum ist.
Balancing wird nur in Serie benötigt.
Bei der Parallelschaltung sind die jeweils gleichen Pole der einzelnen Zellen miteinander verbunden und die Spannungen über die Zellen daher automatisch gleich.

Aber nicht über parallele Reihen Schaltungen

Ist die eine „Serie“ höher als die andere müssen sie alle ausgeglichen werden

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Wenn mehrere „Serien“ parallel verbunden sind, kann nicht eine einzelne Serie eine höhere Spannung aufweisen als eine andere.
Es muss nur innerhalb der Serien balanciert werden.
Alles was parallel ist, hat immer das gleiche Potential.

Nein. Das ist nicht korrekt!
Elon Musk himself hat selbst mal gesagt (fragt mich jetzt nicht nach der Quelle. Es war irgendeine Veranstaltung auf seiner Europatournee, ich glaube in Oslo):
„Sie brauchen keine Angst vor 100%-Ladungen zu haben! Es ist immer besser, mit 100% loszufahren als mit 0% anzukommen!“

Sprich: für den Akku wäre es besser, zu Hause auf 100% zu laden und am Ziel mit 20% anzukommen, anstatt mit 80% zu starten und mit 0% anzukommen.

Für PR ok

Fragt die Roadster Fahrer :wink: Coc Level usw
Und Batterie Experten

Warum ist laut Tesla Aussage unser Accu überdurchschnittlich gut (Flottendurchschnitt)

Warum stehen Roadster rum mit defekten Accus und Hansjörg seiner hat oder fast 500000km

Elon hat schon vieles getwittert :slight_smile:
Mit 0% ist ja nicht 0 :slight_smile: mit -4/5% ist uncool

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Nee,nee Rolf, neulich habe ich wieder 73 kWh reinbekommen nach 155000 km. Das sind keine 5 % nach 100000 „wie wir alle“ :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

Lass ihm doch seinen Spaß, Du kämpfst gegen Bauchgefühle :mrgreen:

Zum balancing:
Die meisten anderen Hersteller fahren ebenso mit um die 400V und Li-Ion, also typ 3,6V - 3,7V pro Zelle. Der balancing-Aufwand ist also für alle bei +/- 96S in etwa gleich. Die konkreten Infos dazu müssen wir nicht Tesla glauben, die haben wir schon an geöffneten Akkus gesehen.
Die Aussage, lieber 100%-20% anstatt 80%-0% zu fahren, ist technisch absolut haltbar. Wirklich schaden tun nämlich hohe Ströme bei niedrigen Ladezuständen. Und die hat man schnell, wenn man zum Ende nochmal kurz irgendwo überholt o.ä. Der Ladehub ist der gleiche. In Deutschland sind schon seltenst dauerhaft Temperaturen jenseits der 20°C, sodass es bei LiNiCoAlO2 selbst über Jahre keine deutlichen Unterschiede im Alterungsverlauf zwischen 50% und 100% Ladezustand geben könnte.

Der Roadster hat Lithium-Mangan-Zellen, Vergleich hinkt also. Und Hansjörg hat meines Wissens nicht mehr den ersten Akku :wink:

Die Spannungs-Ladungs-Kurve ist bei unseren Li-Ion-Zellen zwischen 50% und 80% viel flacher als wenn es gegen 100% geht. Das BMS analysiert aber genau die Spannungsunterschiede, um den gleichen Ladezustand zu erreichen. Daher ist Balancing bei 100% einfacher zu realisieren und bringt bessere Ergebnisse als bei mittleren SoC.

Wozu sollte man auch einen Akku balancieren, wenn man nicht den vollen Ladungshub braucht?

statistisch empirisches Bauchgefühl :laughing:

ihr werdet noch alle meine Jünger :sunglasses: :smiley:

Um zu verhindern, das es zu große Unterschiede innerhalb des Packs gibt?
Mal angenommen ich lade niemals auf 100% und habe irgendwann einen theoretischen Unterschied von 10% zwischen dem besten und dem schlechtesten Modul: Könnte ich dann überhaupt noch ohne Schäden unter 10% Gesamt Ladestand fahren? Dann wären die schwächsten Zellen schon komplett leer…
Ist das richtig?

Nein, die Ladestände werden ja überwacht. Im Roadster konnte man das, wenn ich mich recht erinnere, noch in irgendeinem Servicemenue anschauen.
Da man den Akku ja nicht von 0-100% nutzen kann, sondern nur innerhalb der von Tesla freigegebenen Bandbreite, besteht keine Gefahr.
Ab und an ist es aber nicht verkehrt, seinem Akku etwas Pflege angedeihen zu lassen und eben einfach mal voll zu laden.