Balancer und Pack Innenwiderstand

Hi,
Du hast da mit vielem Recht.
Sind im Akkupack Zellen mit unterschiedlicher Kapazität gemischt dann werden diese auch unterschiedlich belastet. Dabei werden die stärkeren (mit z.B. 3.000mAh) automatisch mehr belastet als die schwächeren (1.500mAh).
Sind die unterschiedlichen Zellkapazitäten innerhalb eines Packs nun etwa gleichmäßig häufig verteilt dann gleicht sich das auch in etwa wieder aus. Da parallel angeschlossen haben dann eh alle Zellen dieselbe Spannung, weswegen es keinen parallelen Balancer benötigt.

Problematisch werden die unterschiedlichen Kapazitäten nur, wenn die Packs recht klein sind im Verhältnis zur entnommenen Stromstärke. Dann brechen die schwachen schnell zusammen und die starken Zellen müssen dann die volle Stromentnahme stemmen, was nicht lange gut geht und dann driftet die Packspannung.

Je größer die Anzahl an Einzelzellen innerhalb der Packs sind und je gleichmäßiger verteilt die unterschiedlichen Kapazitäten sind desto homogener sind dann auch die 14 Packs.

Ich habe für mich festgestellt, dass 1A Entnahmestrom je paralleler Zelle bei gebrauchten 18650ern das absolute Maximum sein sollte, das über einen längeren Zeitraum entnommen wird, ansonsten driften die Packs schnell weg.
0,5A ist deutlich besser zu verkraften auch für die eher schwachen Laptopzellen.

Was ich nicht weiß ist, inwieweit der Pack-Gesamt-Innenwiderstand relevant ist ob ein Pack driftet oder nicht.
Von meinem Verständnis her wird in einer Reihenschaltung jedes Pack gleich belastet, unabhängig vom Ri. Aber ich mag mich hier auch täuschen.

Vielleicht kann der Akkudoktor hierzu mal was sagen

Die Widerstände alleine anzugleichen ist in meinen Augen schwierig, ich versuch mal zu erklären warum:
Was das Driften angeht: Unterschiedliche Innenwiderstände sorgen ja dafür, dass das parallele Pack mit dem geringeren Widerstand stärker belastet wird. Also in Strom / Leistung. Witzigerweise können Packs/Akkus mit geringerem Widerstand die höhere Last auch besser ab. Entweder durch höhere Kapazität (größere Kapa = geringerer Widerstand) oder durch eine andere Zellchemie.
Bei einer höheren Kapa, dürfte sich das tatsächlich fast ausgleichen, also in diesem Fall wäre alles mehr oder weniger in Ordnung. Bei einer anderen Zellchemie unter Umständen nicht.

ABER: Wenn die Packs gleich Kapazität und Innenwiderstand aufweisen, sollte man das Driften maximal verhindern. Es gibt aber natürlich noch andere Gründe für das Driften.
ODER: Du hast überall dieselbe Zellchemie.

Ich finde aber, dass man trotzdem Balancer nehmen sollte:
Das Driften kann aber auch durch unterschiedliche Busbars / Temperaturen usw. auftreten und halt unterschiedliche Alterung. Unterschiedliche Alterung lässt sich auf längere Sicht nicht verhindern. Egal welche Gründe das hat, es wird mit der Zeit schlimmer.

und wie relevant sind unterschiedliche Pack-Innenwiderstände bei einer Serienschaltung?

Ich hab hier noch etwas darüber Nachgedacht.

Auszug:
"Da der Strom in der Reihenschaltung überall gleich groß ist, verursachen die ungleichen Widerstände unterschiedliche Spannungsabfälle. Diese Teilspannungen (U1, U2, U3, ...) verhalten sich dabei wie die dazugehörigen Widerstände (R1, R2, R3, ...). Das bedeutet, am größten Widerstand fällt der größte Teil der Gesamtspannung ab. Am kleinsten Widerstand fällt der kleinste Teil der Gesamtspannung ab. Das bedeutet auch, die Teilspannungen stehen im Verhältnis zu den Teilwiderständen."

Wenn ich also 14 Packs hätte die alle genau den gleichen Innenwiederstand aufweisen dann, aber nur dann, Driftet die Zellspannung nicht.
Problem ist nur dass man ja lauter kleine Innenwiderstände Parallel hat. Wenn man ein Pack hat von sagen wir 100 Akkus die Paralell geschalten sind hat und jeder Akku hat 0,045Ohm ergibt sich ein Paket-Widerstandswert von 0,00045Ohm (0,45m Ohm)

Das zu Messen und anzugleichen wird, sagen wir mal Herausvordernd, vor allem hat man da ja auch noch Themen mit der Verkabelung und Übergangswiderständen. Und was man dann im lauf der Zeit auf jeden Fall hat ist genau eines Zeit wo Chemie Arbeitet, sprich die Akkus in den einzelnen Packs werden altern und somit ändert sich der Innenwiderstand, und das mit Garantie nicht gleichmässig.

Allerdings läst sich davon wohl ableiten dass es durchaus Sinn machen könnte, sofern man es Messen kann (Indirekt würde es über die Spannung bzw. den Drift gehen) das man versucht die Innenwiderstände der Packs immer wieder anzugleichen um Verluste durch Balancing zu minimieren.

Ich hab noch keine Packs aber eventuell kann mal wer von euch die Innenwiderstandswerte seiner Packs ermitteln und schauen ob er eine Korrelation zum Balanzing/Drift der Packs herstellen kann.

Das bedeutet, am größten Widerstand fällt der größte Teil der Gesamtspannung ab.

Hmm ist eigentlich logisch :think: :thumbup:

Aber auch hier gilt dann wieder: bei ausreichend großer Zellenanzahl je Pack werden sich die unterschiedlichen Einzelwiderstände in der Summe kaum bemerkbar machen und die Packs haben nach Außen hin etwa den selben Ri

Zudem auch noch: ein Spannungsabfall kann ja auch nur temporär sein, bei einer hohen, kurzzeitigen Belastung. Ist die Belastungsspitze vorüber gleichen sich die parallel geschalteten Zellen wieder untereinander aus und es kommt erstmal noch nicht zu einem Driften. Erst, wenn die starken Zellen die schwachen nicht mehr ausgleichen können hat das Pack "dauerhaft" eine niedrigere Spannung und driftet somit aus der Serienschaltung.

Stimme zu, Ohmsches Gesetz gilt auch hier.

Wenn grundsätzlich gilt, dass hoher Ri auch geringere Kapazität bedeutet, so wird bei Belastung wie geschrieben das schwächsten Pack am stärksten ändern.

Das Pack mit der geringsten Kapazität wird am schnellsten beim Entladen in seiner Spannung nach unten wegdriften.
Beim Laden driftet das schwächste Pack nach oben weg.

Das wird umso auffälliger, je weiter sich die Pack's von der Nennspannung entfernen, da die Entlade- bzw. Ladekurven hier immer steiler werden.

Je nach Mischung der Zellen in den einzelnen Pack's wirken sich die verschiedenen Entladekurven der Zelltypen verschieden stark aus, so nehme ich an.

Die Übergangswiderstände halte ich für nicht so relevant, eher für einen Baufehler.