Vorstellung: "Akku-Schon-Ladegerät": Laden nur bis 80%

[sigimann]

Fritz-Steckdose:
CC/CV + Leistungsmessung, Abschaltung bei sinkender Leistung während der CV-Phase
Nach dem Beginn der CV-Phase wird beim Unterschreiten einer gewählten Ladeleistung abgeschaltet. Standard wäre ca. 200mA, also ca. 8W.

Hallo KFS
Das ist so nicht ganz Richtig verstanden.
Eine Abschaltung im Vollbereich des Akkus (95 - 100%) ist nicht das Ziel und auch nicht möglich.

Die Abschaltung erfolgt ja durch Messung auf der 230V Seite und der Wirkungsgrad des Lader ist da voll mit drin.
Erst wenn die Ladeleistung wieder fällt, kann man Abschalten.
Bei einem 36V Akku und 4A Ladestrom kommt man auf ca. maximal 190W Eingangsleistung.
für eine Akkuladung von 80/90% muss man man bei 160 - 120W abschalten.

Da schön bei der Fritz ist die aufgezeichnete Leistungskurve:
Hier eine Ladung bis zum Abschalten durch einen Bosch 4A Lader.

Die Ladepause ist durch Abschaltung der Fritz bei 160 Watt entstanden.
DAnn hat der Akku ca. 80% (aber GrobMotorisch gearbeitet)
Ich hab die Fritz dann ohne Abschaltung neu gestartet und bis zum
Abschalten des Laders laufen lassen. Das war auf der Akkuseite bei
400mA = 16 Watt und auf der Primärseite bei ca. 30 W.

 

[Fraenker]

Bei manch einem Ladegerät mag es gehen, aber Bauteile in die Ladekanal zu bauen und falsche Spannungen vorgaukeln ist wohl die schlechteste Idee überhaupt.

Jetzt mal Butter bei die Fische. Worauf kommt es an, ob es bei einem Ladegerät so geht oder eben nicht?
Das interessiert mich jetzt wirklich, da du offensichtlich tiefere Kenntnisse darüber zu haben scheinst.

 

[sigimann]

Jetzt mal Butter bei die Fische. Worauf kommt es an, ob es bei einem Ladegerät so geht oder eben nicht?
Das interessiert mich jetzt wirklich, da du offensichtlich tiefere Kenntnisse darüber zu haben scheinst.

Die Dioden funktionieren eigentlich nur bei geregelten Netzteilen die bei erreichen der Ladeendspannung (= Vmax) in die Stromregelung gehen und der Ladestrom fällt. Es gibt Ladegeräte die genau so arbeiten und auch nur Netzteile sind. Aber es ist genau die Ladefunktion für einen Li-Akku. Hier gehen die Dioden.

Ladegeräte oder "aufwendigere" Ladegeräte haben zusätzliche Funktionen, die den Akku die messen und beurteilen.
- Da wird erst ein "unschädlicher" Ladestrom für den Akku ermittelt und begrenzt.
- Da wird oft auch der Innenwiderstand des Akkus gemessen.
- Dazu gibt es Ladepausen in denen der Akku mit geringer AkkuLast gemessen wird, der Lader zieht Strom aus dem Akku und beurteilt Differenzen.
Keiner weis was der Lader so alles macht um schnellste Ladung mit geringstem Schaden zu erreichen.
Und wenn man nicht genau weis, was der Lader macht, was verfälschen die Dioden? Was mach dann der Lader?

Beispiel Bosch Ladesystem. Hier wird nach Anschluss des Laders die BMS mit einer 5V Schaltleitung aktiviert. Hier misst nicht der Lader den Akku sondern die BMS misst vom Akku aus zum Lader. Bei kleinsten Abweichungen (welche?) schaltet die Ladung gar nicht ein sondern nach Sekunden ab.
Hier sollte man mit Eingriffen besonders vorsichtig sein, es gibt hier Berichte, dass Bosch den Akku dauerhaft abschaltet, wenn sie eine Manipulation der Ladung erkennt. Der Akku ist dann wohl Sondermüll (Brandgefährdet).

Und jetzt viel Erfolg mit Manipulation der Ladekabel, top die Wette gilt.

Sigi

 

[kfs]

Dazu gibt es Ladepausen in denen der Akku mit geringer AkkuLast gemessen wird, der Lader zieht Strom aus dem Akku und beurteilt Differenzen.

Ich würde Dioden nur einsetzen bis zu einem Ladestrom von 2A, schon allein wegen der Wärmeentwicklung. Es dürfte für das Bosch-Ladegerät kein Problem sein, zu erkennen, dass Dioden eingesetzt werden. Es wäre eine feindselige Handlung, wenn Bosch daraufhin den Akku dauerhaft abschalten würde. Gerade wenn Bosch in den Ladepausen Strom entnimmt (schon nur das Messen der Spannung wäre eine Stromentnahme), würde das Bosch-Ladegerät erkennen, dass das gar nicht geht. Es wäre ein Versuch wert, ich würde es wissen wollen, wes Geistes Kind Bosch ist.

Du hast aber in #96 auf den Beitrag #67 reagiert, wo einer auf seine Eigenbau Wallbox hingewiesen hat. Diese arbeitet mit einem Mikroprozessor, misst den Ladestrom und die Ladespannung und könnte auch ohne Dioden aufgrund der erreichten Ladespannung (wahlweise in der CC oder CV-Phase) abschalten, indem der Akku vom Ladegerät getrennt wird (Relais). Es könnte auch dem Ladegerät die 230V Stromversorgung abstellen. Zitat: «das ist völlig daneben und geht so überhaupt nicht.»

 

[sigimann]

Ich würde Dioden nur einsetzen bis zu einem Ladestrom von 2A, schon allein wegen der Wärmeentwicklung. Es dürfte für das Bosch-Ladegerät kein Problem sein, zu erkennen, dass Dioden eingesetzt werden. Es wäre eine feindselige Handlung, wenn Bosch daraufhin den Akku dauerhaft abschalten würde. Gerade wenn Bosch in den Ladepausen Strom entnimmt (schon nur das Messen der Spannung wäre eine Stromentnahme), würde das Bosch-Ladegerät erkennen, dass das gar nicht geht. Es wäre ein Versuch wert, ich würde es wissen wollen, wes Geistes Kind Bosch ist.

Was ich schrieb ist nicht alles auf Bosch bezogen, eher auf die Vielfalt der Ladetechnik.
Es ist in einem Forum nur ein schlechter Rat, wenn man nicht den genauen Bezug zu den verwendeten Geräten herstellt.

Zu Bosch

Das Ladegerät ist Strohdumm und arbeitet wie ein Netzteil mit Spannungs/Stromreglung.
Mess und Kontrollfunktionen übernimmt der Akku. Da kann ich gar nicht reinblicken.
Bei dem 6A Lader (den hab ich nicht) ist der CanBus mit aufgelegt, hier kann der Akku
vermutlich den Ladestrom begrenzen.
Die 2A und 4A Lader haben keinen CanBus, sondern eine zusätzliche 5V Verbindung
zum Akku. Hiermit wird der Akku angesprochen, der dann die Ladeverbindung prüft
und danach den Eingang des Akku aufmacht oder nach ca. 5 sek. einfach abschaltet.
Der Akku ist da beim Start sehr Pingelig. Aber wenn die Ladung mal läuft, wird nicht
mehr viel gemessen. Ich darf sogar den BoschLader auf mein Netzteil umschalten,
die 5V bleiben am Boschlader. Die Ladung lauft weiter bis zu einem Ladestrom von 4,4 A,
dann schaltet der Akku sich ab.
Ich habe meine "Akkumessung" in das Ladekabel eingeschleift. Damit startet die Ladung
nicht, niemals. Ich starte die Ladung ohne Akkumessung und schalte die erst dazu wenn die
Ladung läuft. Bisher hat sich der Akku durch die Messung nie abgeschaltet.

Warum ich das mache, weils mir Spass macht

Hier sollte man mit Eingriffen besonders vorsichtig sein, es gibt hier Berichte, dass Bosch den Akku dauerhaft abschaltet, wenn sie eine Manipulation der Ladung erkennt. Der Akku ist dann wohl Sondermüll (Brandgefährdet).

Das weis ich vom Forumlesen, also Höhrensagen.
Passt aber genau auf die BoschLinie, klingt Glaubhaft.

Sigi

Nachtrag: Es gibt Anleitungen den BoschAkku mittels Arduino und CanBus zu manipulieren, aber das hab ich mich noch nicht getraut, wegen siehe Oben.

 

[onemintyulep]

Und wenn man nicht genau weis, was der Lader macht, was verfälschen die Dioden? Was mach dann der Lader?

Beispiel Bosch Ladesystem.

Aaah... Bei Bosch muss man sich ja eh alles verkneifen.
Im allgemeinen Fall sieht das Ladegerät die normale Ladespannung, der Akku aber nur die reduzierte.
Falls das Ladegerät die Spannung des Akkus sehen möchte, sieht es nichts wegen der Diode. Dann funktioniert das halt nicht, aber es hat kein bleibenden Effekt. Das Ladegerät merkt sich das nicht, und der Akku kriegt es nicht mit.
Ich mache immer eine Diode in den Akku, schon aus anderen Gründen. Gab noch nie Probleme.

 

[sigimann]

Ich mache immer eine Diode in den Akku, schon aus anderen Gründen.

Die anderen Gründe würden mich auch interessieren.

Sigi

 

[onemintyulep]

Die anderen Gründe würden mich auch interessieren.

Es liegt keine Akkuspannung am Ladeeingang an. Mit dem Ladestecker wird viel hantiert.

Es ist in einem Forum nur ein schlechter Rat, wenn man nicht den genauen Bezug zu den verwendeten Geräten herstellt.

Wenn man so einen Bosch-System hat, hat man strenggenommen keinen Akku und kein Ladegerät sondern halt Bosch-Geräte. Genauso bei anderen Herstellern. Das merkt man im Zweifel daran, wenn man sie nicht durch einen beliebigen Akku/Ladegerät ersetzen kann.
Da ist man also besser in einem herstellerspezifischen Unterforum beraten, oder zumindest muss man immer erwähnen um welches System/Gerät es geht.

Umgekehrt funktioniert das leider nicht - man kann ja nicht in einem allgemeinen Akku-Thema wie hier sämtliche Systeme aufzählen wo etwas nicht gilt/nicht geht, zumal man das ja nicht weis... ich nenne halt stellvertretend immer Bosch.

 

[FranzFranz]

Ich mache immer eine Diode in den Akku,

Es liegt keine Akkuspannung am Ladeeingang an. Mit dem Ladestecker wird viel hantiert.

Diese Idee finde ich einfach umsetzbar und gibt als Bonus etwas zusätzliche Sicherheit.
Welche Diode kannst Du da empfehlen?

 

[onemintyulep]

Welche Diode kannst Du da empfehlen?

Wenn man die Spannung reduzieren will nimmt man eine billige 6A "Gleichrichterdiode", zB. P600, BY214,... Das nimmt ca. 0,7V. Ggf. kann man 2 in Serie schalten.
Wenn man eigentlich nur eine Diode will, nimmt man eine Schottky-Diode. zB. SB560, 15SQ45. Das nimmt aber trotzdem ca. 0,3V.

 

[kfs]

Ich habe meine "Akkumessung" in das Ladekabel eingeschleift. Damit startet die Ladung
nicht, niemals. Ich starte die Ladung ohne Akkumessung und schalte die erst dazu wenn die
Ladung läuft. Bisher hat sich der Akku durch die Messung nie abgeschaltet.

Die Verbindung zwischen Ladegerät und Akku muss tip top sein. Ich z.B. habe ein Verlängerungskabel mit XLR-Kontakten. Die handelsüblichen XLR-Kabelbuchsen haben zu wenig Federkratft. Das führt sporadisch zu verfrühtem Abbruch der Ladung durch das Ladegerät. Aus diesem Grunde wird auch die Verbindung zwischen Akku und Ladegerät bei mir durch zwei FETs getrennt (wie beim BMS) und nicht durch ein Relais. Einen Stromshunt habe ich auch in der Verbindung zwischen Ladegerät und Akku.

Also zwei FETs, einen Shunt von 100 mOhm, keine Dioden, eine verbesserte XLR-Steckverbindung und 3m zusätzliches Kabel. Das muss alles vor den gestrengen Augen des Ladegerätes bestehen. Ein CCCV-Netzgerät würde sich nicht um solche Details kümmern. Auch dem BMS ist das egal.

Es ist schwer zu glauben, dass das Bosch-System mit einem Stromshunt Probleme hat. Es liesse sich in jeden Fall lösen durch eine um eine Zehnerpotenz niedrigeren Widerstandswert. Einen Shunt von einem Ohm würde mein Lader auch nicht akzeptieren, wenn mich meine Erinnerung nicht täuscht.

Wenn man so einen Bosch-System hat, hat man streng genommen keinen Akku und kein Ladegerät sondern halt Bosch-Geräte.

Ein interessanter Gedanke, stimmt eigentlich.

 

[sigimann]

Es ist schwer zu glauben, dass das Bosch-System mit einem Stromshunt Probleme hat. Es liesse sich in jeden Fall lösen durch eine um eine Zehnerpotenz niedrigeren Widerstandswert. Einen Shunt von einem Ohm würde mein Lader auch nicht akzeptieren, wenn mich meine Erinnerung nicht täuscht.

Ich habe meine "Akkumessung" in das Ladekabel eingeschleift. Damit startet die Ladung
nicht, niemals. Ich starte die Ladung ohne Akkumessung und schalte die erst dazu wenn die
Ladung läuft. Bisher hat sich der Akku durch die Messung nie abgeschaltet.

Zu der "Akkumessung gehört" ja mehr als der Shunt.
Der Shunt selbst macht keine Probleme, der hat nur 1 mOhm.

Zur Akkumessung gehört noch.
- elektronische Spannungswächter mit variablen Spannungsfenster (Bereich 8 - 52 V).
- Zuschaltbare Lastwiderstände um Akkus unter verschiedenen Lasten zu messen
- Datenaufzeichnung
Das zieht ca. 2-3 mA aus der zu messenden Last, würde auch noch nicht stören.
nur im Anlauf (wenn man die Akkuladung startet und die BMS des Akkus mist) zieht die Messvorrichtung einen höheren Anlaufstrom und führt zur Ladeabschaltung.

Lösung1: Externe Stromversorgung der Messvorrichtung und vor Ladestart einschalten.
Lösung2: Während dem Ladestart überbrücken, wenn die Ladung läuft dazuschalten.

Sigi

 

[sigimann]

Es liegt keine Akkuspannung am Ladeeingang an. Mit dem Ladestecker wird viel hantiert.

Dann hast du die Diode aber in einem seperatem Ladeeingang des Akkus oder besser Ladekabel.
Meist ist aber Lastausgang = Ladeeingang.

Sigi

 

[kfs]

Das Ladegerät ist Strohdumm und arbeitet wie ein Netzteil mit Spannungs/Stromreglung.
Mess und Kontrollfunktionen übernimmt der Akku.

Ich habe meine "Akkumessung" in das Ladekabel eingeschleift. Damit startet die Ladung
nicht, niemals. Ich starte die Ladung ohne Akkumessung und schalte die erst dazu wenn die
Ladung läuft.

Ich hoffe nicht, dass dein Ladegerät strohdumm ist. Bei Strom-Schwankungen sollte es abschalten, meiner Meinung nach. Die können z.B. von Wackelkontakten herrühren. Wackelkontakte beim Ladekabel oder bei einer einzelnen Zelle. Die Strommessung im BMS ist zu ungenau für eine feinfühlige Überwachung.

Wenn bei deinem Akku der LadeFET abgeschaltet ist und deine Akkumessung einen Strom von 2mA aus dem Ladegerät konsumiert, dann wundert es mich nicht, dass das Ladegerät sofort wieder abschaltet. Bei einem normalen BMS ist der LadeFET eingeschaltet. Das wäre nichts besonderes, was Bosch gegen die Konkurrenz auszeichnet.

Ich glaube langsam, dass du ohne weiteres eine Diode oder einen elektronischen Spannungsabfall in die Ladeleitung einbauen könntest.

 

[sigimann]

Ich hoffe nicht, dass dein Ladegerät strohdumm ist. Bei Strom-Schwankungen sollte es abschalten, meiner Meinung nach. Die können z.B. von Wackelkontakten herrühren. Wackelkontakte beim Ladekabel oder bei einer einzelnen Zelle. Die Strommessung im BMS ist zu ungenau für eine feinfühlige Überwachung

Strohdumm, man könnte sagen das Ladegerät ist ehrlich, keine Software drinn. Sagt man so unter Elektronikern. d.H. aber nicht, dass es keine analogen Überwachungen gibt.
Aber was willst du mit "Wackelkontackte" und dem "Rest" sagen.

Wenn bei deinem Akku der LadeFET abgeschaltet ist und deine Akkumessung einen Strom von 2mA aus dem Ladegerät konsumiert, dann wundert es mich nicht, dass das Ladegerät sofort wieder abschaltet. Bei einem normalen BMS ist der LadeFET eingeschaltet. Das wäre nichts besonderes, was Bosch gegen die Konkurrenz auszeichnet.

Es gibt keine Messung die ohne Stromaufnahme arbeitet. Sehr hochohmige Messungen haben umfangreiche Fallstricke. Ich habe einen Messwiderstand von 20 KOhm = 2mA bei 40V.
Das wird die BMS nicht beachte, aber beim Start fliest ein höherer Anlaufstrom in die Kondensatoren der Messstation.

Ich glaube langsam, dass du ohne weiteres eine Diode oder einen elektronischen Spannungsabfall in die Ladeleitung einbauen könntest.

Das verstehe ich auch nicht, was du mir hier sagen möchtest.
Ich brauche keinen Rat, ich möchte nur Erklären (aufgrund von Fragen) wie das BoschSystem arbeitet und wo meine Erkenntnisse herkommen, aus eigenen Messungen. n

Sigi

 

[onemintyulep]

Dann hast du die Diode aber in einem seperatem Ladeeingang des Akkus oder besser Ladekabel.
Meist ist aber Lastausgang = Ladeeingang.

Natürlich kommt die Diode in den Ladeeingang, wär ja ungeschickt wenn es am Ausgang nur reingeht Ob das BMS gemeinsamen Ein-/Ausgang hat ist dafür aber irrelevant.
Lastausgang = Ladeeingang sollte am Pedelec praktisch nie vorkommen. Das hat man aber zB. am Puffer der Solaranlage. Da kann ich aber die Spannung frei einstellen. Da gibt's natürlich auch -0,1V bei mir, genauso wie an den Wandlern für's Pedelecladen.

 

[kfs]

Aber was willst du mit "Wackelkontackte" und dem "Rest" sagen.

Es geht nicht darum, ob die Intelligenz (oder Dummheit) des Entwicklers digital oder analog realisiert ist. Es wäre die Aufgabe des Ladegerätes den Ladevorgang zu überwachen. Wenn am Steckkontakt ein Wackelkontakt herrscht, dann kann sich der Kontaktwiderstand spontan von 0 auf 0.5 Ohm ändern, vielleicht sogar kurzzeitig auf unendlich. Das führt zu Schwankungen im Strom, die das Ladegerät registrieren und auf die es mit Abschaltung reagieren sollte. Das tut es auch bei mir, weshalb ich kein Relais verwende, um den Akku vom Ladegerät zu trennen. Es wäre nicht die Aufgabe des BMS, auf Stromschwankungen zu reagieren. Ob das Ladegerät einen Wackelkontakt an einer Zelle detektieren kann? Schön wärs. Und es wäre auch die Aufgabe des Ladegerätes auf eine Diode in der Verbindung zum Akku zu reagieren, sollte es denn allzu sehr stören.

Zu Fragen, wie das Bosch-System arbeitet, wäre eigentlich Bosch zuständig. Bosch muss sich nicht ausspionieren lassen. Ein Versuch, hinter Firmengeheimnisse zu kommen, kann Bosch natürlich mit dem Deaktivieren des Akkus beantworten ohne juristische Folgen zu befürchten. Der Einsatz einer Diode wäre kein Angriff auf Firmengeheimnisse.

 

[sigimann]

Lastausgang = Ladeeingang sollte am Pedelec praktisch nie vorkommen. Das hat man aber zB. am Puffer der Solaranlage. Da kann ich aber die Spannung frei einstellen. Da gibt's natürlich auch -0,1V bei mir, genauso wie an den Wandlern für's Pedelecladen.

Bei den Bosch Akkus ist das so, der Lastausgang ist auch der Ladeeingang.
Bei allen Akkusystemen die ich benutze aber auch, hier vor allem aus Sicherheitsgründen, damit die Elektronik beim Laden mit Sicherheit vom Ladekreis, also von dem Strom des Ladegerätes getrennt wird.
Auch bei Geräten (z.B Funkgeräten) mit eingebautem Akku und Ladebuchse wird am Aus/Ein Schalter der Akku von der Elektronik auf die Ladebuschse umgeschaltet. Manchmal hat auch die Ladebuchse einen mechanischen Umschalter eingebaut.
Der Grund ist, dass verschiedene Lader um Anlauf mit Lastspitzen bis zu 50V haben und die Elektronik zerstören können.

Sigi

 

[onemintyulep]

Ich weiss nicht genau worauf du hinauswillst. Man schliesst das Bosch-Ladegerät an den Entladeanschluss an???
Im allgemeinen trennt man immer Lade- und Entladekreis wenn man den Akku nicht bidirektional benutzt (Solaranlage, USV,...). Ob das im BMS oder danach passiert ist egal.
Sonst gibt es spätestens ein Ladegerät, das ja im allgemeinen Fall kein Entladegerät ist. Der Ladekreis wird zB. auch mit einer anderen Sicherung abgesichert, wenn überhaupt.
Es ist eh besser, die Ladeendspannung direkt einzustellen, aber das geht ja nur bei speziellen Ladelösungen.

Aber bzgl. dieses Threads:
Im allgemeinen Fall ist das systematische Abbrechen der Ladung erstens unsinnig und zweitens potentiell problematisch (vorgesehenes Balancing findet nicht statt)
Bei einem Boschakku ist es jedoch wohl erstens die einzige Eingriffsmöglichkeit, und zweitens wahrscheinlich unproblematisch (kein Balancing vorgesehen)

Man kann nicht das systemspezifische auf Akkus im Allgemeinen beziehen.

 

[sigimann]

Ich weiss nicht genau worauf du hinauswillst. Man schliesst das Bosch-Ladegerät an den Entladeanschluss an???
Im allgemeinen trennt man immer Lade- und Entladekreis wenn man den Akku nicht bidirektional benutzt (Solaranlage, USV,...). Ob das im BMS oder danach passiert ist egal.

Wir sind mit unseren Akkus auf völlig unterschiedlichen Baustellen.
Gerade die Unterbrechungsfreie Stromversorgung hat völlig andere Anforderungen, die ich aber nur von aussen kenne.
Du kennst den BoschAkku nicht?
JA. der Bosch Akku hat für das Laden und den Fahrbetrieb Betrieb den gleichen Ein/Ausgang. Hat aber auch jeder andere Akku den ich kenne, wie oben beschrieben. Ausser im Handy, da weis ich nicht was abläuft.
Der BoschAkku ist aber voll "Verdongelt", da ist der Ein/Ausgang absolut gesperrt, ich kann selbst mit einem 10 MOhm Messgerät den Akku nicht sehen, da muss ein Relais zur Trennung drin sein. Messen kann man nur, wenn die Ladung läuft, im Fahrrad bedient oder wenn man die Dongelsperre über den CanBus öffnet. Aber Uffbasse!!!! Man sagt dabei kann man den Akku schrotten, Bosch riegelt dann ab für immer. Das ist kein Rat von mir, sondern Abraten.

Deshalb der ungewöhnlich weg auf der 230V Seite einzugreifen.

Sigi