{"id":280,"date":"2021-12-06T19:21:10","date_gmt":"2021-12-06T18:21:10","guid":{"rendered":"http:\/\/solarvelo.ch\/?p=280"},"modified":"2021-12-06T19:21:10","modified_gmt":"2021-12-06T18:21:10","slug":"akkutypen-bms-tipps-fuer-lange-lebensdauer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/solarvelo.ch\/?p=280","title":{"rendered":"Akkutypen, BMS, Tipps f\u00fcr lange Lebensdauer"},"content":{"rendered":"\n

Umgang mit Akkus<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Es gibt nicht einfach eine richtige Methode um mit Akkus umzugehen. Verschiedene Typen und auch verschiedene Anwendungen erfordern eine andere Umgangswiese. Je nach Betriebsumgebung eignet sich der eine oder andere Akku Typ besser oder schlechter.<\/p>\n\n\n\n

Ni-cd<\/strong>
Nikel Cadmium Akkus waren fr\u00fcher der Standard. Sie sind Hochstromf\u00e4hig, unempfindlich im Handling und sanfte \u00dcberladung schadet ihnen nicht. Geringer Leistungsverlust bei tiefen Temperaturen. Qualitative Akkus haben eine lange Lebensdauer und tote, kurzgeschlossene Akkus k\u00f6nnen mit einem hohen Stromstoss widerbelebt werden. Die Selbstentladung ist relativ hoch und die Akkukapazit\u00e4t schwindet mit dem sogenannten Memory- Effekt. Das heisst, dass der Akku m\u00f6glichst Vollzyklen gefahren werden sollte.
In der EU seit 2014 Verboten wegen dem Schwermetall Cadmium<\/p>\n\n\n\n

Nennspannung: 1.2v  (0.9-1.3V)<\/p>\n\n\n\n

Energiedichte: Je nach Bauweise (Hochstrom oder Kapazit\u00e4t) im Bereich von. 70wh\/kg<\/p>\n\n\n\n

Ni-Mh<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nickel Metallhybrid Akkus sind der Nachfolger der Ni-cd Akkus sie besitzen \u00e4hnliche Eigenschaften wie de Ni-cd Akkus aber ohne giftiges Cadmium. Sie reagieren empfindlich auf \u00dcberladung und brechen bei K\u00e4lte st\u00e4rker ein. Der Memory Effekt ist auch vorhanden kann aber durch vollst\u00e4ndiges Laden\/Entladen r\u00fcckg\u00e4ngig gemacht werden. Die Energiedichte ist geringf\u00fcgig h\u00f6her als bei Ni-cd.<\/p>\n\n\n\n

Nennspannung: 1.2v (1-1-3v)<\/p>\n\n\n\n

Energiedichte: Im Bereich von 70wh\/kg<\/p>\n\n\n\n

Blei-Bleioxid<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Der wohl bekannteste und meistverwendete Akkumulator ist die Starterbatterie im Auto. Sie enth\u00e4lt 6 Zellen in Serie mit einer Nennspannung von je 2 Volt. Bleibatterien gibt es als Nassbatterie, Gel und Vliesbatterie. Bei Nassbatterien schwimmen die Plus und Minus Platten im Schwefels\u00e4ure Elektrolyten der bei Entladung immer wie W\u00e4ssriger wird. (Eine leere Batterie kann einfrieren) Starterbatterien sind nicht f\u00fcr Zyklische Anwendung geeignet uns sind am liebsten vollgeladen.
Daf\u00fcr k\u00f6nnen sie immens hohe Str\u00f6me liefern. Gel und Vliesbatterien sind hingegen f\u00fcr Zyklische Anwendungen gebaut wobei auch da zur mehrfachen Verl\u00e4ngerung der Lebensdauer nur Teilzyklen gemacht werden. Tipp: Auch wenn bei der Autobatterie keine einfach so zu \u00f6ffnenden Zelldeckel verbaut sind (sog. Wartungsfrei) Lohnt sich es nach ca. 4-5 Jahren einmal Destilliertes Wasser nachzuf\u00fcllen denn auch diese Produzieren ab der Gasungsspannung von 14.4V Sauerstoff und Wasserstoff. Vorsicht: Knallgas und Schwefels\u00e4ure.
Ladeverfahren: Laden bis 14.4V danach Absenkung auf ca. 13V zur Erhaltungsladung. Bleibatterien haben eine hohe Selbstentladung und sollten bei der Lagerung je nach Typ sicher alle \u00bd Jahre vollgeladen werden. Grosser Vorteil: der g\u00fcnstige Anschaffungspreis. \u00dcber die Jahre rechnet sich aber ein LifePo4 Akku in der station\u00e4ren Anwendung besser. Die Energiedichte schwankt stark von 10 bis 50wh\/kg.<\/p>\n\n\n\n

LifePo4<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Lithium Eisenphosphat Akkus sind in Sachen Ladezyklen Top. Sie ben\u00f6tigen kein Cobalt und auch weniger Lithium als die Li-ion Akkus. Ihr Spannungsbereich liegt von 3-3.65 Volt wobei die Nennspannung bei 3.2v liegt. Er hat eine sehr flache Lade\/Entladecharakteristik was eine Batteriestandsanzeige anhand der Spannung schwierig macht aber f\u00fcr den Betrieb angenehm ist. Ben\u00f6tigen auch eine Schutzelektronik wobei die Gefahr des Abbrennens relativ gering ist. Energiedichte: ca. 100wh\/kg<\/p>\n\n\n\n

Li-Ion<\/strong><\/p>\n\n\n\n

H\u00f6chste Energiedichte. H\u00f6chster Rohstoffbedarf an seltenen Erden. Nutzbarer Spannungsbereich 3-4.2V je nach Chemie ist die Entladekurve oft Linear zur Spannung was eine Ladestandsanzeige einfach macht. Es gibt verschiedene Zelltypen solche die f\u00fcr Hochstrom Anwendungen sind und solche die f\u00fcr Weniger hohe Str\u00f6me ausgelegt sind aber daf\u00fcr viel Kapazit\u00e4t aufweisen. Vereinfacht gesagt: Grosse Oberfl\u00e4che versus dicke Materialschicht.
Einen Li-ion Akku ohne Schutzelektronik oder nicht mit einem Entsprechenden Ladeger\u00e4t mit Zell\u00fcberwachung zu laden ist fahrl\u00e4ssig und kann zum Brand f\u00fchren. Dasselbe gilt f\u00fcr einen Kurzschluss. Energiedichte: ca. 100-250wh\/kg<\/p>\n\n\n\n

So leben Li-ion\/ LifePo4 Akkus m\u00f6glichst lange:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

-Flache Zyklen fahren, Heisst weder vollladen noch komplett entladen. (idealer Bereich: 40-80%)<\/p>\n\n\n\n

-Akku nicht voll oder leer lagern (Ideal: 60%)<\/p>\n\n\n\n

-Kalte Akkus <10\u00b0C nur mit ganz kleinem Strom laden<\/p>\n\n\n\n

-Vermeiden hoher Temperaturen \u00fcber 35\u00b0C<\/p>\n\n\n\n

-Akku nicht am Ladeger\u00e4t h\u00e4ngen lassen<\/p>\n\n\n\n

-\u00dcberm\u00e4ssiges Isolieren der Packs vermeiden<\/p>\n\n\n\n

-Fast leere Akkus nicht mit hohen Str\u00f6men belasten<\/p>\n\n\n\n

BMS (Battery Management System)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Was macht eine BMS? Sie sch\u00fctzt den Akku und auch alle Einzelzellen vor \u00dcberladen ,Tiefentladung \u00dcberstrom, Kurzschluss, (\u00dcber\/Untertemperatur) und es sollte den Ladestand unter den einzelnen Zellenstr\u00e4ngen abgleichen.<\/p>\n\n\n\n

Welche Typen von BMS gibt es?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Schutzelektronik<\/strong>
Billige Akkupacks aus China, aber ich weiss auch von einem Bionix 36v Pack das nur mit einer Schutzelektronik ausger\u00fcstet war, besitzen in dem Sinn keine echte BMS da diese Schutzelektronik keinen Ladesands Ausgleich zwischen den Zellen hat. Das kann die ersten 2-3 Jahre gut funktionieren, aber auch bei hochwertigen Zellen treten mit der Zeit Unterschiede auf (Zellen mitten im Pack sind zb. w\u00e4rmer) Bei Solchen Packs, kann wenn ein noch nicht allzu grosser Kapazit\u00e4tsverlust aufgetreten ist die BMS durch eine mit Balance Funktion ersetzt werden.
Beim Laden des Akkus ist mit nur Schutzelektronik nichts Speziell zu beachten.<\/p>\n\n\n\n

Simple analoge BMS<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Analoge BMS verf\u00fcgen \u00fcber eine Balance Funktion die bei Erreichen der Ladeendspannung eines Strangs \u00fcber einen Wiederstand anf\u00e4ngt einige Milliampere zu verheizen. So k\u00f6nnen die Str\u00e4nge die noch nicht ganz oben sind, auch nach oben kommen bis das Abschaltkriterium des Ladeger\u00e4ts oder eine Zelle, trotz aktiver Balance Funktion den \u00dcberspannungsschutz erreicht.
Wird der Akku zur Verl\u00e4ngerung der Lebensdauer nur teilgeladen so sollte doch ab und zu mal eine Vollladung gemacht werden damit das Balancing funtkioniert.<\/p>\n\n\n\n

Smart BMS<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Sogenannte Smart BMS verf\u00fcgen \u00fcber einen Micro Controller und \u00fcber einen PC Anschluss oder ein Bluetooth Modul. Mittels App oder Software k\u00f6nnen je nach dem mehr oder weniger Parameter gesetzt werden. Vor dem Kauf unbedingt abkl\u00e4ren welche Funktionen freigegeben sind. \u00dcber die App sind meist die Einzel Zellspannungen die Str\u00f6me (Laden\/Entladen) und auch der Ladezustand zu sehen. Wie und ab welcher Spannung balanciert wird sollte einstellbar sein. Das Balancing erfolgt meist aktiv, d.h. dass \u00fcber einen Kondensator Energie umgeladen wird.<\/p>\n\n\n\n

Separate Port\/Common Port<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Separate Port BMS verf\u00fcgen \u00fcber2 Anschl\u00fcsse einen zum Laden und den andern zum Entladen. Der Grund: Mosfets (Bausteine wie Transistoren die die Sicherheitsabschaltung machen) haben eine Parasit\u00e4re Diode in Sperrichtung was bedeutet, dass wenn man am Ladeeingang den Motor Anh\u00e4ngt die BMS nicht vor Tiefentladung sch\u00fctzen kann und umgekehrt wenn man das Ladeger\u00e4t an den Entladeanschluss h\u00e4ngt die Mosfet nicht vor \u00dcberladung sch\u00fctzen k\u00f6nnen. F\u00fcr die Solare Anwendung sind diese BMS nur bedingt geeignet.<\/p>\n\n\n\n

Common Port<\/strong>: hier sind 2 Reihen Mosfets gegengleich verschaltet und damit kann die Elektronik an nur einem Eingang sowohl vor Tiefentladung als auch vor \u00dcberladung sch\u00fctzen. Alle 3 BMS Typen sind so erh\u00e4ltlich. Ich empfehle wenn die Wahl besteht ein Common Port BMS.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Umgang mit Akkus Es gibt nicht einfach eine richtige Methode um mit Akkus umzugehen. Verschiedene Typen und auch verschiedene Anwendungen erfordern eine andere Umgangswiese. Je nach Betriebsumgebung eignet sich der eine oder andere Akku Typ besser oder schlechter. Ni-cdNikel Cadmium Akkus waren fr\u00fcher der Standard. Sie sind Hochstromf\u00e4hig, unempfindlich im Handling und sanfte \u00dcberladung schadet … <\/p>\n

\u201eAkkutypen, BMS, Tipps f\u00fcr lange Lebensdauer\u201c<\/span> weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[27],"class_list":["post-280","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-solarvelo","tag-smart-bms"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/280","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=280"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/280\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":281,"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/280\/revisions\/281"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=280"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=280"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarvelo.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=280"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}