Wie arbeitet ein Balancer in einem Mehrzellen-Li-Akku?
(Ihr müsst nicht bei Adam und Eva anfangen, Elektronik ist mir geläufig.)
Nach welchem Prinzip arbeitet ein Balancer in einem Akkupaket, wo mehrere Zellen in Serie geladen werden, aber die Überladung verhindert werden muss?
Ich stelle fest, dass am Plus und Minus eines Akkupakets natürlich die ganz fetten Kabel sind (logisch, für die Entladung).
Aber von jeder Zwischenstelle zwischen den Zellen führt jeweils nur ein winzig dünnes Kabel zur Schutzplatine oder eben zum Balancer.
Dieses dünne Kabel kann ja keine wesentlichen Ströme an einer bereits geladenen Zelle "vorbeileiten" (eben damit diese nicht überladen wird).
Drum die Frage, was da genau passiert. Oder muss auch das Ladegerät merken, dass es den Ladestrom reduzieren muss, wenn es gegen das Ende der Ladung geht? Dann könnten die dünnen Kabel schon reichen.
Ladeschlussspannung ist ja ca. 4,2 Volt.
Man könnte ja auch einfach pro Zelle eine Zenerdiode parallelschalten, die so ab 4V langsam als "Überlauf" funktioniert ((oder 5x 1N4007 in Serie = ca. 4,1V bei 0,7A Strom). Ich weiss, das ist ineffizient, aber simpel.
2 Antworten
Ich weiss, das ist ineffizient, aber simpel.
Es ist einfach nur gefährlich, denn Zenerdioden wie andere auch, haben keine starren Grenzen, sie sind weich und hängen vom Strom und der Temperatur ab. Die Ladeschlussspannung eines solchen Akkus aber muss deutlich präziser eingehalten werden, als es diese Dioden könnten.
aus https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810281.htm
Die Ladeschlussspannung liegt bei 4,1 bzw. 4,2 Volt und muss auf 50 Millivolt genau eingehalten werden. Sonst wird die Zelle zerstört. Die unterste Spannungsgrenze liegt bei 2,5 Volt. Darunter wird die Zelle beschädigt.
50 Millivolt Genauigkeit! 5 x die 1N4007 wäre Mord an den Zellen, siehe https://diotec.com/request/datasheet/1n4001.pdf Seite 2. Bei 1 Ampere hat man schon fast 0,9 Volt Durchlassspannung und wir reden dann über 4,5 bis 5 Volt Begrenzung.
Der magische Rauch ist dir sicher! ;-)
Beantwortet meine Frage leider nicht.
Das mag sein, es ging um deine saloppe "Dioden tun's auch" Aussage.
Wiki hilft dir weiter: https://de.wikipedia.org/wiki/Balancer und das: https://www.elektronikpraxis.de/ev-akkus-so-funktioniert-das-autonome-cell-balancing-a-65324f6e3258c149aa0552fdcaf30ad1/
Die meisten Balancer werden dem Namen nicht gerecht, weil sie eben NICHT den gesamten Lade- oder Entladestrom führen können.
Die brechen die Ladung ab, sobald die erste Zelle die Ladeschlußspannung erreicht hat und transportieren dann (langsam) Ladung von der schwächsten Zelle, die bereits die Ladeschlußspannung erreicht hat, zur Stärksten, die nach dem abgebrochenen Laden die niedrigste Spannung hat. Sobald die schwache Zelle dadurch mäßig Entladen ist, wird der Ladestrom wieder freigegeben usw. Dadurch schaukelt sich die Anordnung bis zum Volladezustand aller Zellen hoch.
Beim Entladen sinngemäß umgekehrt.
Beantwortet meine Frage leider nicht.
Und wenn man die Ladeschlusspannung unterschreitet, wird die Zelle sicher nicht zerstört...