Es wird immer mit der 4-Leiter-Methode gemessen, aber hängt vom Laststrom und der Zeit ab, nach der du dann im belasteten Zustand mißt. Ich mache das manuell mit einen guten DMM und an 18650-Zellen mit 1, 4 oder 10 Ohm Lastwiderständen.
Kommt dann natürlich auch darauf an was du für Lastwiderstände hast, aber alleine die Dinger haben auch Toleranzen.
Ich kann dir nur sagen was meine Geräte so ausspucken und ich komme hier nie auf Faktor 2.
Zu deinen Absolutwerten: 0,5 oder 4 mR - das hängt doch ganz von der Zelle und dem Zellentyp ab. Bei den 18650ern hast Du einen IR zwischen 10 und 100 mR typischerweise, bei manchen schlechten Zellen 200mR und mehr! Und gute Hochstromzellen kommen sogar unter 10mR - da ist eine Abweichung von 4 mR ja schon fast 50%.
Ich sollte mich wohl besser ausdrücken und den passenden den Gegenwert vom YR1035 dazu schreiben 🙂. Aber ich habe wie geschrieben rund 20% Abweichung zum YR1035. Bei einer Zelle mit 10mΩ werde ich dann natürlich keine 4mΩ Unterschied zum YR1035 haben sondern nur rund 2mΩ.
Aber bleiben wir einfach dabei, die beste Methode ist und bleibt eine Vierleitermessung bei 1Khz AC zb. mit einem YR1035🙂.
Achtung, einige meiner Angaben stammen von nicht kalibrierten oder geeichten Geräten. Bei Risiken und Nebenwürgungen schreiben sie die Packungsbeilage und vertrauen sie nicht meinen Angaben oder denen ihres Spirituellen Führers! Denn für jede Lösung haben wir ein Problem. Vertrauen sie auf ihren Fehler und genießen sie die Reise. Alle Angaben ohne Gewehr!
Was für ein Gerät benutzt Du denn um den DC-IR zu messen? Um reproduzierbare, aussagefähige Ergebnisse zu bekommen, müßtest Du immer genau nach der gleichen Zeit und gleicher Belastung messen. Es gibt spezielle Meßbrücken, das sind Präzisionsinstrumente zum Messen des Widerstandes, aber eigentlich nicht an Spannungsquellen, sondern nur festen ohmschen Widerständen. Außerdem sollte man die Last (den Lastwiderstand) der Kapazität des Akkus anpassen, d.h. für eine 280Ah-Zelle sollte man einen kleineren Widerstand(swert) nehmen als für eine 18650er Zelle mit 3 Ah - damit die Werte halbwegs vergleichbar und realistisch sind. Z.B. könnte man immer mit 10% der Kapazität messen, als 28 A Last für eine 280Ah-Zelle und 0,3A Last bei der 3Ah-Zelle. Der genaue Widerstandswert ist dabei eigentlich egal, solange man den Strom dabei exakt messen kann. Kenne kein Gerät, dass diese Eigenschaften in sich vereint, man muß also den DC-IR immer manuell messen - und da schleichen sich viele Fehler ein, schon beim Ablesen des Spannungswertes unter Last weil man das nie exakt zur gleichen Zeit schafft.
Hier habe ich übrigens noch Beiträge zu diesem Spannungsplateau beim Laden von Li-ion gefunden (das geht in die Richtung der ursprünglichen Frage hier):
und
Meines Erachtens ist das Erholen nach Ladeende die andere Seite der Medaille "Relaxation".
Ich habe das hier auch für Elkos beschrieben:
Kleiner Exkurs: Auch reale Kondensatoren wie Elkos und Keramikkondensatoren mit bestimmten Dielektrika wie X7R ... zeigen Relaxationseffekte.
Bei Elkos kannst du das sogar ganz einfach selber ausprobieren:
Lade einen Elko auf Nennspannung auf und halte die Spannung für einige Zeit.
Dann entlade den Kondensator zügig ( innerhalb einiger Sekunden ) über einen Widerstand bis er bis auf wenige 10mV entladen ist.
Wenn du den Entladekreis öffnest, wird die Spannung sofort beginnen wieder langsam anzusteigen.
Bei 400/450V Elkos wie im Zwischenkreis von Wechelrichtern oder am Ausgang einer PFC wirst du nach einiger Zeit eine Spannung von z.B. ~5 V messen können.
Hättest du beim Laden und Entladen des Kondensators mit einem sehr genauen Coulomb-Counter die Ladungsbilanz verfolgt,
wäre dir auch aufgefallen, dass du beim Entladen weniger Ladung entnehmen konntest als du vorher geladen hast.
Diese Ladung ist durch Relaxationsprozesse im Kondensator "versickert" und wird nach dem Entladen peu a peu wieder nutzbar, was sich im Spannungsanstieg äußert.
( Nicht zu 100.0% weil ein Teil durch Selbstentladung verloren ging )
Die Ladung ist aber durch den Relaxationsprozess selber nicht verloren gegangen.
PS: Senec hat doch wohl auch mit ihrem "Smart Guard" versucht, u.a. aus diesem Effekt auf gefährliche Zellen zu schließen, wohl mit bescheidenem Erfolg.
Noch krasser - aber zum Studieren sehr geeignet - ist der Effekt bei Super-Caps, also diesen Superkondensatoren. Ich habe 6 Stk. a 500F, die ich in Serie zusammengeschaltet habe und ersetze damit eine Starterbatterie für einen Motorroller - funktioniert gut. Allerdings reicht die Energie nur für max. 2-3 Startversuche, dann sind die Caps bei 50 A Entladestrom leer. Wenn man die Caps das erste Mal vollädt (bis 2,7V max.) dann sinkt die Spannung direkt nach Ladung sehr schnell wieder ab - man kann praktisch zusehen. Nach wenigen Stunden liegt sie dann u.U. schon unter 2V usw. Der Verlauf der Selbstentladung ist aber umgekehrt exponentiell. Wenn man hingegen die max. Ladespannung für einige Stunden oder gar Tage hält, fällt die Spannung danach sehr viel langsamer - die Kondensatoren sind besser 'formiert'. Umgekehrt ist es genauso: nach dem Entladen auf 1V (oder auch 0V) mit höherem Strom steigt die Spannung rasch wieder etwas an. In wenigen Minuten kann sie wieder bei 1,5 (oder 0,5)V angelangt sein. Ich weiß nicht ob sich dieses 'Nachfedern' der Spannung als 'Relaxation' beschreiben lässt, aber der Effekt ist sehr ähnlich bei älteren Li-ion Akkus (offenbar wohl bei allen Zellchemien einschließlich LFP).
Hier habe ich übrigens noch Beiträge zu diesem Spannungsplateau beim Laden von Li-ion gefunden (das geht in die Richtung der ursprünglichen Frage hier):
> https://secondlifestorage.com/index.php?threads/cause-of-heater-effect-at-around-4-0v-and-high-self-discharge-at-full-voltage-4-2-4-0v.11385/
Die Heater bei LiIon dürften aber ein anderes Thema sein, meistens von den Sony, soviel ich weiß. Hatte ich auch ein paar. Von denen ist mir nicht bekannt, dass das reversibel ist.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Was für ein Gerät benutzt Du denn um den DC-IR zu messen? Um reproduzierbare, aussagefähige Ergebnisse zu bekommen, müßtest Du immer genau nach der gleichen Zeit und gleicher Belastung messen
Ich weiß, dass die Frage nicht an mich ging. Ich hatte mir als erstes, für LiIon, so etwas nachgebaut. Nicht AC, weil zu aufwendig, und nicht DC, wegen der Probleme die du beschreibst. ich habe was simples gemacht, aus herumliegenden Material.
Ein Rechteckgenerator, NE555, gibt's als breakout in der arduino Welt. 50 % tastverhaltnis. Ein mosfet. Ein Widerstand 3,3 Ohm. Und ein Spannungswandler boost, der ab 1,2 V läuft. Mit dem Rechteck hab ich den mosfet angesteuert, der hat mit den 3,3 Ohm die Zelle belastet. 1 A, 1 kHz, 50 % tastverhaltnis. Das ist zwar kein Gleichstrom, aber auch kein AC.....
Der boost hat aus der Spannung der Zelle 6 V gemacht, damit habe ich den Rechteckgenerator betrieben. Also ein Messgerät ohne eigene Batterie. Und die Spannungseinbrüche der Zelle, unter dem geschalteten 1 A hab ich mit dem multimeter in Stellung AC gemessen.
Die Werte muss man umrechnen, weil der aus dem spannungshub ACss annimmt, und man den Mittelwert braucht....
Aber die Werte waren gut genug zum Sortieren der Zellen.
So ähnlich könnte man die DC Messung machen, ohne sich um Parameter kümmern zu müssen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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Heater Zellen gibt es m.W. nicht nur bei Sony, sondern bei vielen Herstellern. Manche Marken, glaube es waren insbes. Sanyo, sind aber besonders häufig betroffen. Ich habe Zellen, wo ich den heater effect rückgängig machen konnte. Meist tritt das auch nur besonders stark auf, wenn diese geshädigten Zellen das erste Mal vollgeladen werden, oft kurz unterhalb 4,0 V.
Zu Deinem DC/AC-IR-Meter: durchaus eine Idee, ich weiß aber nicht, welchen Wert die ermittelten Messwerte haben, da man sie kaum mit anderen Methoden vergleichen kann. Wenn ich es richtig verstehe belastest Du die Zelle über den Boostconverter, der die 6V aus der Akkuspannung generiert und dann über den 3,3Ohm-Widerstand mit Rechteckpulsen von 1kHz und 50% Tastverhältnis. Bei 1 KHz wirkt das vermutlich auf die Zelle so, als würdest du sie mit 6,6Ohm dauerbelasten. Die Messung der Spannung bei Rechteckpulsbelastung mit AC könnte aber problematisch sein, da ja die Zellenspannung immer noch DC ist - da liegt ja jetzt keine Wechselspannung an sondern Gleichspannung mit winzigen Schwankungen im Bereich von ca. 0,05...0,2V Bereich (je nach Zelle). AC-Messung dürfte da völlig falsche Meßwerte liefern. Dann doch lieber eine echte Dauerbelastung und eine Meßvorrichtung die genau nach 1 sec. die Zellenspannung mißt. (wüßte aber auch nicht, wie man das so genau hinbekommt). Dazu kommt ja auch noch, dass der Meßwert durch die zusätzliche Belastung durch den Boostconverter verfälscht wird! 😐
Zu dem Thema DC Widerstandsmessung eine kleine Anregung meinerseits:
Wenn man 280 Ah LFP Zellen an einem einphasigen Hybrid-WR betreibt, und die Zellspannung im Bereich ~ 3200 - 3300 mV liegt,
wird man einiges des 100 Hz Leistungsripples des WR im Entladestrom der Batterie sehen, weil der effektive Innenwiderstand des Packs im Bereich des DC-Widerstands der Filterelkos im WR liegt.
Wenn man also Zellspannung und Ströme synchron misst ( natürlich mit Torzeiten << 10 ms, Spannungsauflösung < 1mV ), kann man diese Werte zur Widerstandsschätzung verwenden.
Man muss sich nur die passenden Wertpärchen raussuchen und mitteln.
Bei meinem BMS kann ich das parametrieren: Also z.B. zellweise Mittelung des geschätzten Widerstandes zu allen Wertepärchen, die maximal z.B 2000 ms zeitlich auseinanderliegen und eine Stromdifferenz von mindestens z.B. 10 A haben.
Offensichtlich ist natürlich, dass man hier in der Regel einen Verbinder und zwei Zellpolkontaktstellen mitmisst.
Bei mir sieht man bei den Werten dann sehr anschaulich, dass, wenn man sich sehr viel Mühe ( Schleifen, Reinigen, richtiges Drehmonent ) bei den Kontakten gibt, man Werte um etwa 350 uOhm misst, während es bei richtig schlechten Kontakten auch > 1 mOhm sein können.
Mit der Genauigkeit eines dedizierten Messgerätes kann das natürlich nicht mithalten, aber auf einer Zeitskala von Stunden sind die Werte sehr stabil und auf einer Zeitskala von Monaten sieht man zum Teil deutliche Veränderungen ( weil sich die Kontaktstellen verschlechtern )
ich dachte ein Hybrid-WR lädt den Akku mit Gleichstrom - ggf. über einen DC-Buckconverter auf die richtige Ladespannung gebracht. Wenn erst auf 50 Hz AC gewandelt wird und dann wieder auf 54 VDC innerhalb des WR wäre das ja nicht sehr effizient? Wenn aber doch ein DC-Buckconverter, direkt auf der PV-Seite eingesetzt wird, dann wird der i.d.R. mit 50...200 kHz arbeiten, das wäre typisch für solche Buckconverter. Ich denke auch, dass ein großer Elko einen kleineren Widerstand hat als die Liion-Zellen. Bei 280Ah oder mehr geht es aber schon in die Richtung.
Ich meine hier nicht das Laden über PV, sondern folgendes:
Wenn man von einem 1ph WR z.B. 2kW AC-Leistung abruft, fließen aus dem Zwischenkreis 2kW DC überlagert von 2kWp 100 Hz.
Die instantane Leistung pulst also 100 mal pro Sekunde zwischen 0 und 4kW.
Der Großteil von dem 2kWp 100 Hz wird von den Zwischenkreiskondensatoren geliefert/absorbiert.
Bei einem Hybrid-WR hängt die Batterie mehr oder weniger direkt parallel zu diesen Zwischenkreiskondensatoren.
Je nach Verhältnis der effektiven Innenwiderstände von Batterie und Kondensatoren fließt ein Teil des 100 Hz Ripples auch über den Akku.
Das sehe ich hier ( abends, also ohne PV ) auch schon bei ziemlichen kleinen Leistungen.
Hier mal ein paar Rohdaten vom BMS:
[21:19:37:349] Cell_ 0: 3.321 ( 3.323 ) V @ -2.623 A ( RAW: 4597484, -34384 )
[21:19:37:355] Cell_ 1: 3.321 ( 3.322 ) V @ -0.936 A ( RAW: 4597115, -12263 )
[21:19:37:399] Cell_ 2: 3.321 ( 3.321 ) V @ -0.688 A ( RAW: 4597281, -9015 )
[21:19:37:422] Cell_ 3: 3.321 ( 3.322 ) V @ -3.123 A ( RAW: 4597037, -40935 )
[21:19:37:457] Cell_ 4: 3.321 ( 3.321 ) V @ -0.694 A ( RAW: 4596445, -9090 )
[21:19:37:461] Cell_ 5: 3.321 ( 3.321 ) V @ -0.829 A ( RAW: 4596650, -10866 )
[21:19:37:495] Cell_ 6: 3.319 ( 3.321 ) V @ -2.799 A ( RAW: 4594690, -36680 )
[21:19:37:499] Cell_ 7: 3.321 ( 3.321 ) V @ -0.529 A ( RAW: 4597258, -6929 )
[21:19:37:544] Cell_ 8: 3.320 ( 3.321 ) V @ -0.687 A ( RAW: 4596058, -9009 )
[21:19:37:549] Cell_ 9: 3.321 ( 3.322 ) V @ -0.799 A ( RAW: 4596947, -10473 )
[21:19:37:593] Cell10: 3.320 ( 3.321 ) V @ -1.286 A ( RAW: 4596329, -16859 )
[21:19:37:597] Cell11: 3.319 ( 3.321 ) V @ -2.740 A ( RAW: 4594319, -35907 )
[21:19:37:641] Cell12: 3.319 ( 3.321 ) V @ -1.430 A ( RAW: 4594979, -18738 )
[21:19:37:647] Cell13: 3.320 ( 3.320 ) V @ -0.833 A ( RAW: 4595287, -10914 )
[21:19:37:690] Cell14: 3.318 ( 3.320 ) V @ -2.362 A ( RAW: 4593437, -30964 )
[21:19:37:694] Cell15: 3.321 ( 3.321 ) V @ -1.489 A ( RAW: 4596666, -19514 )
Die einzelnen Zellen werden mit ~ 3 ms Abstand gemessen.
Man sieht, dass Ströme zwischen ~ -0.5 A und -3.1 A auftreten ( das ist der 100 Hz Ripple peak2peak )
Der DC Strom liegt bei ~ 1.8 A
Danke für den Vorschlag. Leider verfüge ich nur über eingeschränktes Equipment. Drei Multimeter die für sich schon 10 mV Unterschiede aufweisen. Kein spezielles Gerät zur Messung von Innenwiderstand.
So ein einfaches Kapazitätsmessgerät von Ali, mit einem markanten Lüfter, habe ich mal gekauft, aber noch nicht mal ausgepackt, weil mir der Aufwand für die Messung schon zuviel ist.
Kann man denn mit der Anzeige der Innenwiderstände des JK-BMS etwas anfangen?
Mit den Messungen wäre die Batterie mindestens 10 Tage außer Betrieb.
Ich verfolge die Diskussion interessiert, muss aber zugeben, das meißte nicht mal ansatzweise zu verstehen.
Das Kapazitätsmessgerät DL24 habe ich nun ausgepackt. Nun will ich die Zelle 13 zunächst nicht entleeren um die Kapazität zu messen.
Falls das Gerät jemand kennt, könnte denn mit dem DL24 Gerät der innere Zellwiderstand gemessen werden?
Falls ich die Kapazitätsmessung doch irgendwann mal machen sollte, würde es voraussichtlich 2 Wochen dauern die Zelle mit dem Labornetzteil wieder voll zu laden.
Sieht jemand eine sinnvolle Möglichkeit über den Inverter die Zelle schneller wieder aufzuladen?
Deye 12 kW
Bat. 16s302Ah Catl mit JK-BMS
Was für ein Gerät benutzt Du denn um den DC-IR zu messen? Um reproduzierbare, aussagefähige Ergebnisse zu bekommen, müßtest Du immer genau nach der gleichen Zeit und gleicher Belastung messen. Es gibt spezielle Meßbrücken, das sind Präzisionsinstrumente zum Messen des Widerstandes, aber eigentlich nicht an Spannungsquellen, sondern nur festen ohmschen Widerständen. Außerdem sollte man die Last (den Lastwiderstand) der Kapazität des Akkus anpassen, d.h. für eine 280Ah-Zelle sollte man einen kleineren Widerstand(swert) nehmen als für eine 18650er Zelle mit 3 Ah - damit die Werte halbwegs vergleichbar und realistisch sind. Z.B. könnte man immer mit 10% der Kapazität messen, als 28 A Last für eine 280Ah-Zelle und 0,3A Last bei der 3Ah-Zelle. Der genaue Widerstandswert ist dabei eigentlich egal, solange man den Strom dabei exakt messen kann. Kenne kein Gerät, dass diese Eigenschaften in sich vereint, man muß also den DC-IR immer manuell messen - und da schleichen sich viele Fehler ein, schon beim Ablesen des Spannungswertes unter Last weil man das nie exakt zur gleichen Zeit schafft.
Nun... ich habe von Anfang an nur geschrieben das ich den Faktor 2 bei einer DC-IR Messung im Gegensatz zur AC 1Khz Messung nicht bestätigen kann, du aber anscheinend schon. Und das es einfach Geräte gibt die das sehr wohl besser können. Wenn du mit deiner Methode fast immer die doppelten Werte bekommst dann ist sie einfach ungenauer als es möglich wäre. Auch habe ich geschrieben das ein YR1035 immer die bessere Wahl ist weil du dann eben die Werte mit dem Datenblatt vergleichen kannst. Es ging also einzig und allein um den erwähnten Faktor 2 bei einer DC-IR, und das es weitaus besser geht zeigt mir eben zb. der Junsi Lader. Zeit und Belastung macht der Lader natürlich automatisch. Als Referenz (Neu/Alt) oder zum Vergleich der Zellen untereinander kannst du die Werte trotzdem "immer" hernehmen.
Wenn ich DC-IR messen möchte dann nehme ich wie schon gesagt den Junsi 4010DUO da der am genauesten arbeitet. Ansonsten einfach einen Rundzellenlader (SkyRC MC3000). Seit dem ich den YR1035 habe messe ich Rundzellen aber natürlich nur noch mit dem, weil ich damit gut die Werte aus dem Datenblatt vergleichen kann bei gleicher Messmethode. Bei Modellbau Akkus ist die Messung vom Junsi für für mich ideal um Neu/Alt und die Zellen untereinander zu vergleichen bzw. zu beobachten wie sich die Innenwiderstände im laufe der Zeit verändern. Und das reicht auch völlig aus... macht sich auch schlecht mit einem YR1035, weil du an die einzelnen Zellen garnicht rankommst und nur das Balancerkabel + Hauptstromkabel zur Verfügung hast. Zudem bräuchtest du dann auch Datenblätter zu den Packs. Den Messvorgang macht der Junsi automatisch das dauert nach dem starten etwa 3 Sekunden und dann hast du deine Werte der einzelnen Zellen aufgelistet (reproduzierbar auf etwa 0,4mΩ genau). Am besten ist es natürlich denn Akku vorher voll zu laden und die Temperatur spielt dabei auch eine Rolle.
Weil du mir nicht zu glauben scheinst, hier ein kleiner Test mit zwei verschiedenen 18650ern:
Zelle 1 mit dem YR1035 rund 21mΩ:
Und mit dem Junsi Lader rund 27mΩ:
Zelle 2 mit dem YR1035 rund 22mΩ:
Und mit dem Junsi Lader rund 28mΩ:
Wie du siehst weit entfernt von Faktor 2 und nahezu gleiche Abweichungen zum YR1035 trotz unterschiedlicher Zellen. Und das ganze ist nichtmal optimal da ich hier die Leitungen nur auf die Pole drücke, das ginge sicher mit einer passenden Vierleiter Halterung wie zb. dieser hier noch besser. Selbst mein guter alter MC3000 Rundzellenlader liegt nicht ganz so daneben wenn alles vorher mit Isopropanol gesäubert wurde. Einfach 2-3x gedreht, gemessen, und den niedrigst angezeigten Wert kannste dann als Referenz nehmen... auch hier immernoch weit entfernt von doppelt so hohen Werten trotz einfachster Messung ohne Vierleiter und natürlich DC:
Faktor 2 bei einer DC-IR Messung widerlegt 🙂?
Falls du immer noch anderer Ansicht bist, kein Problem dann sei es so und ich lasse das mal so stehen 😉.
Achtung, einige meiner Angaben stammen von nicht kalibrierten oder geeichten Geräten. Bei Risiken und Nebenwürgungen schreiben sie die Packungsbeilage und vertrauen sie nicht meinen Angaben oder denen ihres Spirituellen Führers! Denn für jede Lösung haben wir ein Problem. Vertrauen sie auf ihren Fehler und genießen sie die Reise. Alle Angaben ohne Gewehr!
Das hatte ich noch garnicht gesehen. der UVP Zelle fehlt ja richtig kapazität. Da würde ich erstmal soviel parallelschalten, dass diese zelle nicht mehr UVP auslöst, sondern eine andere. 20 oder 30 Ah bei einem 304 könnten das schon sein. Erst dann kannst du vernünftig Top balancing halten. Und schauen ob die zelle nich komplett hin ist.
Ich vermute die UVP wurde durch eine Lastspitze ausgelöst. Ich werde die Zellspannungen nochmal durchgeben, wenn die untere SoC Begrenzung von 15% erreicht ist. Das gab es einige mal diesen Winter.
Macht vermutlich keinen Sinn, aber wenn schon mal Profis mitlesen erlaube ich mir die Frage. Könnte eine zellparallele Kapazitätserhöhung auch mit 18650 LiIon Zellen organisiert werden. Davon hätte ich neue inr18650hg2 +db270i275ah zur Verfügung.
Deye 12 kW
Bat. 16s302Ah Catl mit JK-BMS
Könnte eine zellparallele Kapazitätserhöhung auch mit 18650 LiIon Zellen organisiert werden. Davon hätte ich neue inr18650hg2 +db270i275ah zur Verfügung.
Bei NMC/NCA parallel zu LFP ist einfach das Problem, dass man bei den NMC/NCA im Bereich 3.0 - 3.4 V nur einen Bruchteil der Kapazität nutzen kann.
In der Regel macht das also keinen Sinn.