noop-Frage bzgl. BMS bei vielen Zellen

[habnefrage]

Hallo, ich interessiere mich (der Theorie wegen) für den Aufbau von Akkupacks.
Es werden also unzählige einzelakkus teil in Serie und teils parallel geschaltet um einAkkupack mit benötigter Spannung und Strom zu erhalten.

Um die einzelnen Zellen nicht zu über- bzw. zu tief zu entladen, benutzt man ein BMS. Das habe ich so verstanden, dass man ein Kabel vom BMS an jede einzelne Zelle anschließt und über bestimmte Schaltungen sicherstellt, dass bei erreichter Spannung (jeder einzelnen Zelle für sich) die Energie nicht mehr in die Zelle geht sondern z.B. in Wärme umgewandelt wird. Genauso wie beim Laden passt das BMS auch beim Entladen darauf auf, dass aus einer Zelle nichts mehr genommen wird, wenn ihr minimaler Ladestrom erreicht ist.

Soweit klingt das alles recht einleuchtend.

ABER

Wenn mein Akkupack aus 50 oder 100 Einzelzellen bestehen würde, dann müsste mein BMS ja eben 50 oder 100 Kabelchen zu den einzelnen Zellen haben.
Irgendwie sagt mir mein Gefühl dass das nicht sein kann. Ich habe das Gefühl, dass ich einen kleinen Schritt übersehen habe.
(ebenfalls aus dem Bauchgefühl heraus nehme ich an, dass das BMS nur an eine Serie von (z.B.) 4 Einzelzellen angeschlossen wird. (das würde die Anzahl der benötigten Kabelchen vierteilen). Das würde aber mit dem Problem einhergehen, dass ich eine Reihe von 4 Zellen überladen würde wenn eine ausfiele und darum die Summer der Spannungen nie die Überladespannung erreichen würde.)

Für ein paar Tipps in die richtige Richtung wäre ich euch echt dankbar.

Beste Grüße,
Christian

[habnefrage]

Hallo habnefrage, hier die Antwort auf deine Frage


Ich schließe die 70 Akkus in Reihe und mach nen Schrumpfschlauch drüber.
Da kommt die Leitung (und noch eine) vom Balancer dran.

Das ganze mache ich insgesamt 10 Mal.
Dann sind alle Leitungen des Balancers "verstaut". (Man braucht immer eine Leitung mehr als Zellen)

Die Akkus, die in Reihe geschaltet sind haben immer die gleiche Spannungslage und müssen darum nicht alle einzeln balanced werden. Ein Balancing für jeden einzelnen Akku ist technisch zwar möglich aber nicht üblich (Aufwendig, teuer). Man geht davon aus, dass die Akkus ähnlichen äußeren Parametern unterlegen sind (Alterung, Temperatur, ...)

Nun schließe ich diese 10 Einheiten (bestehend aus je 70 Akkus) in Reihe und heraus kommt mein PowerAkku 10S70P (rein fiktiv natürlich).


Gruß,
Christian

[ranke]

Die Akkus, die in Reihe geschaltet sind haben immer die gleiche Spannungslage und müssen darum nicht alle einzeln balanced werden.

Die in Reihe geschalteten bekommen die identischen Lade- und Entladeströme ab, die Spannungen sind naturgemäß unterschiedlich.
Den Aufwand den man treiben muß (will) muss man abwägen. Je nach Akkutechnologie (und Bauart) und Ladeart gibt es verschiedene Risiken bei Über- und Unterladung. Bei Li-basierten Akkus in Schnellladung wird man sicher sorgfältiger überwachen müssen als bei Ni-basierten in langsamer Ladung. Im Zweifelsfall muss man anhand des Datenblatts entscheiden, welche Maßnahmen zu treffen sind, eine Einzelzellenüberwachung würde ich durchaus als vertretbaren oder gar nötigen Aufwand ansehen. Alternative Strategien wären dieVerwendung von Akkus mit geringen Toleranzen und Verzicht auf die volle Kapazität bei Ladung/Entladung.
Es wäre durchaus interessant wie das z.B. beim Tesla gemacht wurde. Der Versuch die Zellenzahl zu vermindern indem man die Einzelzellen leistungsfähiger gemacht hat ist beim Dreamliner offensichtlich in die Hose gegangen (obwohl diese Strategie ja nahe liegt). Das bedeutet natürlich nicht, dass dieser Weg nicht doch gangbar sein könnte.