Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Ja. Beim parallelen Laden tust du einfach alle roten mit den roten Kabeln zusammen und die schwarzen mit den schwarzen.

Kann ich denn beim parallelen Laden auch Zellen mit verschiedenen Kapazitäten miteinander verbinden? Also z.B. zwei 120mAh mit einem 300mAh Akku ... wenn ich jetzt 120 + 120 + 300 = 540mA Ladestrom einstelle, werden dann alle Akkus (wegen des unterschiedlichen Innenwiderstandes) mit ca. 1C geladen oder bekommt jeder Akku genau 1/3 von 540mA, so dass die kleinen mit über und der große mit unter 1C geladen wird?

[LudwigX]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Kann ich denn beim parallelen Laden auch Zellen mit verschiedenen Kapazitäten miteinander verbinden? Also z.B. zwei 120mAh mit einem 300mAh Akku ... wenn ich jetzt 120 + 120 + 300 = 540mA Ladestrom einstelle, werden dann alle Akkus (wegen des unterschiedlichen Innenwiderstandes) mit ca. 1C geladen oder bekommt jeder Akku genau 1/3 von 540mA, so dass die kleinen mit über und der große mit unter 1C geladen wird?

Ja das geht. Allerdings spielt dann der veränderte Innenwiderstand durch Alterung und viele Zyklen eine größere Rolle. Daher würde ich die Lipos dann nur mit max 50% der angegeben Laderate laden.

[Taumel S.]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Stimmt, die etwas reduzierte Laderate ist zu empfehlen, da beim parallelen Zusammenschalten von LiPos anfangs die einen Akkus etwas mehr als 1 C abbekommen und gegen Ladeschluss hin die anderen Akkus.
Das wurde neulich detailliert erörtert und berechnet, ich weiß aber grad nicht mehr, wo.

Aber so genau is's nicht, weil 1 C ist ja auch nur eine fiktive, magische Grenze, die es eigentlich gar nicht gibt.

[Oxigen]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Also ich möchte mal meine Erfahrungen mit dem Seriellen Laden von jeweils drei Akkus hier mitteilen.

Ladegerät ist ein Graupner Ultramat 16S, die Akkus sind jeweils drei MyLipo 1s 240mAh sowie drei MyLipo 2s 340mAh.

Ich habe es schon mehrfach versucht egal ob mit 1c, 2c oder 3c die Akkus gleichmäßig zu laden, aber der Balancer bekommt es nicht auf die Reihe alle drei gleichmäßig zu laden.
Bei den 1s Akkus bleibt ein Akku auf der Strecke und wird nur bis 4,13 V geladen, und dann bricht das Ladegerät den Vorgang ab, nachdem es den Ladestrom schon auf 0,03 A gesenkt hat.
Bei den 2s Akkus bleiben zwei Akkus auf der Strecke und werden nur mit 4,11 V und 4,14 V geladen, und dann bricht das Ladegerät den Vorgang ebenfalls ab nachdem es den Ladestrom auf 0,03 A gesenkt hat.

Danach muss ich die Akkus noch an das RTF Ladegerät anschließen damit ich sie voll bekomme.

Wenn ich jedoch einen 2s oder 3s Akku genau mit diesem Ladegerät lade ist alles in Ordnung und er lädt alle Zellen absolut gleichmäßig und beendet den Ladevorgang Ordnungsgemäß mit einem Akustischen Signal.

Von daher ziehe ich das Parallele Laden vor da zumindest mein Ladegerät damit kein Problem hat und zum anderen auch nur zwei einzelne Akkus geladen werden können, im Gegensatz zum Seriellen wo ich immer drei Akkus laden muss.

[ThomasC]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

@Oxi: gut erkannt. Wie in einem anderen aktuellen Thread bereits beschrieben, können viele Ladegeräte den Mindestladestrom nicht unter 100mA senken und schalten bei kleinen Akkus daher zu früh ab - das Problem läßt sich elegant durch Parallelschalten mehrerer Akkus umschiffen, da sich dadurch die rechnerische Kapazität vervielfacht, die Akkus werden nur so richtig voll und balancieren sich eigenständig. Man hat lediglich keine Kontrolle mehr über die einzelnen Ladeströme. Aber wozu auch?

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Ich habe es schon mehrfach versucht egal ob mit 1c, 2c oder 3c die Akkus gleichmäßig zu laden, aber der Balancer bekommt es nicht auf die Reihe alle drei gleichmäßig zu laden.

Wie Du selbst sagst, das Ladegerät schafft es nicht, diese kleinen Ströme zwischen Laden und Entladen (Balancer) pro Port so zu regeln, dass die Zellen wirklich voll werden. Bei größeren Akkus mit mehr Kapazität ist das deutlich einfacher, weil der Balancer nicht so präzise regeln muss. Um diese niedrigkapazitiven 1S Akkus seriell wirklich voll zu laden, muss das Ladegerät eine Balancer Genauigkeit im Bereich von 10mV wirklich umsetzen und tatsächlich Ströme bis runter zu C/10 liefern, so dass auch die lagsamen Zellen mit höherem Innenwiderstand im Bereich der Ladeschlussspannung noch wirklich voll werden.

Die Situation sollte sich verbessern, indem Du durch das serielle Laden von mindestens 6 Zellen die Ladespannung erhöhst oder durch das parallele Laden die Stromstärke erhöhst. In beiden Fällen braucht das Ladegerät nicht mehr mit diesen kleinen Leistungswerten umgehen.

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Man hat lediglich keine Kontrolle mehr über die einzelnen Ladeströme. Aber wozu auch?

Ich bin gerade dabei, mir neues Lade-Equipment zu kaufen und versuche eine Kombination von Netzteil und Ladegerät zu finden, mit dem ich gelegentlich (1x/Monat) auch die kleinen Akkus seriell laden kann. Dabei geht es mir darum, die Akkus bzgl. der Leistung/Alterung vergleichen zu können. Die bekommen dann alle eine Markierung (1 Strich = gut, 2 Striche = mittel, 3 Striche = schlecht, alle übrigen = Tonne). Mit Hilfe dieser Markierungen kann ich beim parallelen Laden darauf achten, nur Akkus gleicher Qualität zu kombinieren. Dies führt zu einer besseren Verteilung des Ladestroms zwischen den Zellen, da diese ähnliche Innenwiderstände haben.

Mit anderen Worten durch gelegentliches serielles Laden kann man das parallele Laden optimieren hinsichtlich Akku Belastung und es erleichtert auch das Aussortieren von Wackelkandidaten.

Mein Favorit beim Ladegerät ist momentan der iCharger 208B von Junsi in Verbindung mit einem eFuel 300 von SKYRC.

[ThomasC]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

@Mythos: eigentlich merkst Du schon während des Fluges ob eine Zelle schwächelt wenn es 1S ist. Es macht Sinn, auszusortieren, wenn ein Akku keinen Dampf mehr hat oder die Flugzeit im übertragenen Sinne "zu einem feuchten Fleck" zusammengeschrumpft ist. 'nen Junsi werd ich mir auf absehbare Zeit auch zulegen sobald ich Kohle dafür hab.

Gruß

ThomasC

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

@Mythos: eigentlich merkst Du schon während des Fluges ob eine Zelle schwächelt wenn es 1S ist. Es macht Sinn, auszusortieren, wenn ein Akku keinen Dampf mehr hat oder die Flugzeit im übertragenen Sinne "zu einem feuchten Fleck" zusammengeschrumpft ist. 'nen Junsi werd ich mir auf absehbare Zeit auch zulegen sobald ich Kohle dafür hab.

Im Sommer hast Du da sicherlich recht, aber in den letzten Monaten habe ich diverse (vorgewärmte) Akkus gehabt, die mir auf dem Feld nach zwei Minuten in den LVC gegangen sind, die aber z.B. in der Halle funktionierten wie am ersten Tage. Andere "Leichen" widerum haben bei den niedrigen Temperaturen eine passable Leistung abgeliefert und dann indoor wieder schlecht ausgesehen.

Ich will mir halt sowieso ein Ladegerät kaufen, also kann ich da auch die Features vergleichen und den mit dem besten Preis-/Leistungsverhältnis nehmen. Ist ja auch nicht so, dass ich *extra* für die kleinen Akkus ein besonders teures Ladegerät kaufen muss. Selbst der kleine Junsi 106b für unter 100 Euro bietet kleine Ladeströme, einen sehr präzisen Balancer und kann sogar die Daten über Logview auslesen lassen. Wenn man dann nach drei Monaten keine Lust mehr auf serielles Laden hat, dann hat man ja trotzdem noch Spaß an einem zukunftorientiertem flexiblen Ladegerät.

Spätestens mit einem größeren Heli und größeren Akkus bleibt ja sowieso nur noch serielles Laden, wenn man sich nicht die Bude abfackeln will. Ist keine gute Idee einen 2.200mAh 4S Akku, der gerade runtergefallen ist und eine kaputte Zelle hat, parallel vollzudrücken. Da sollte man dann immer ein paar Marshmallows zur Hand haben.

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Das ist bei mehreren aber der Fall, bzw. gibt es Schwellen bei der die Balancerarbeit beginnt. Einen leeren Akku zu balancieren macht in der Regel keinen Sinn.

Bei Schulze läuft das Trichterförmig, je höher die Akkuspannung desto niedriger ist die maximale Deltsspannung zwischen den Zellen bis der Balancer eingreift.

Die Schwelle ab wann der Balancer beginnt, einen Entladestrom für die Zellen mit der höchsten Spannung zu aktivieren, kann man bei den Junsi Ladegeräten einstellen (von Anfang an, ab Lagerspannung oder beim Erreichen der Ladeschlusspannung).

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Akkupacks seriell laden macht ungefähr so viel Sinn, wie beim Lebensmittelkauf für jedes Item einzeln zum Supermarkt zu rennen. Parallel alles mitnehmen, also quasi gleichzeitig, ist effizienter. Die Kassierin (der Balancer) hat viel weniger zu tun, weniger gefährlich ist es auch, und vor allem geht es schneller.

Das ist richtig solange der Grund für das einzelne Rennen zur Kasse der zu kleine Einkaufswagen (zu geringer Balancer-Entladestrom) ist in den quasi nur sehr wenige Artikel passen. Sobald der Balancer-Entladestrom ausreichend groß ist oder der eingestellte Ladestrom sehr klein ist (kleiner als der maximale Balancer Entladestrom) gibt es keine signifikanten Zeitverzögerungen da man war mit kleinem Einkaufswagen unterwegs ist aber noch weniger einkaufen möchte.

Ich habe mich zwischenzeitlich stundenlang in das Thema Lipo-Laden eingelesen und mir folgende Meinung gebildet:

In jedem Fall gilt, serielles Laden ist in der Handhabung deutlich gefährlicher allerdings beim eigentlichen Laden dafür deutlich sicherer als paralleles Laden. Außerdem ist serielles Laden deutlich komplizierter, ineffizienter und dauert immer länger als paralleles Laden.

Bei großen Akkus mit mehreren Zellen (z.B. 6S/3Ah) würde ich persönlich immer seriell laden, da ansonsten eine einzelne Zelle bei Defekt hoffnungslos überladen wird (setzt einen Großteil des Ladestroms in Wärme um) und dann kann alles möglich passieren.

Deswegen gilt die allgemeine Empfehlung beim unbeaufsichtigtem Laden von großen Lipos immer ein Zeit- sowie ein Kapazitätslimit am Lader einzustellen und zusätzlich einen externen Temperatursensor am Akku zu fixieren. So kann der Lader den Ladevorgang beenden, sobald irgendwas abnormales passiert. Wer hat kann natürlich den Akku inkl. Sensor im Lipo-Bag laden.

[Mythos]

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Ladegerät ist ein Graupner Ultramat 16S, die Akkus sind jeweils drei MyLipo 1s 240mAh sowie drei MyLipo 2s 340mAh.

Ich habe es schon mehrfach versucht egal ob mit 1c, 2c oder 3c die Akkus gleichmäßig zu laden, aber der Balancer bekommt es nicht auf die Reihe alle drei gleichmäßig zu laden.
Bei den 1s Akkus bleibt ein Akku auf der Strecke und wird nur bis 4,13 V geladen, und dann bricht das Ladegerät den Vorgang ab, nachdem es den Ladestrom schon auf 0,03 A gesenkt hat.

Beim seriellen Laden von den kleinen Akkus gilt außerdem, dass die Auflösung bei der digitalen Spannungsmessung noch eine ausreichende Präzision bieten muss. Soll heißen insbesondere bei der niedrigen Spannung von Akkus mit wenig Zellen sind es ja nur einige mV, die dann unmittelbar bestimmen, wieviel Strom der Balancer entnehmen soll. Wenn also das Ladegerät nur 20mV Präzision hat, dann kann er bei einer 1S Zelle gar nicht mehr unterscheiden zwischen 4,200V und 4,181V. Selbst wenn geringere Ladeströme als 0,1A möglich wären, könnte das Ladegerät diese nicht mehr korrekt einstellen, weil die Auflösung bei der Spannungsmessung nicht reicht. Wenn Du jetzt mit demselben Ladegerät Akkus mit n Zellen seriell lädst, dann bekommst Du natürlich auch eine n-fach höhere Auflösung. Wenn Du alternativ n-Zellen parallel lädst, dann hast Du diesselbe Auflösung aber dafür n-fach präziseren Ladestrom (relativ zur Gesamtstärke).

Ich würde also vermuten, dass die Angabe von 0,1A bei den meisten Ladegeräten sich immer auf den Worst-Case bezieht (also Akkus mit ganz geringer Kapazität laden). Der Hersteller gibt dann halt 0,1A an verschweigt dabei aber, dass Akkus mit mehr Kapazität oder mit mehr Zellen durchaus mit weniger als 0,1A geladen werden (auch wenn das Ladegerät dies eventuell nicht anzeigt). ßrgerlich ist es natürlich, wenn man tatsächlich eine Beschränkung in der Firmware drinne hat, die bei 0,1A unabhängig von der Ladesituation Schluss macht (quasi um den Angaben auf dem Papier gerecht zu werden).

Du kannst es aber ja leicht kontrollieren. Sobald die Ladeschlussspannung erreicht ist, schnapp Dir ne Stoppuhr und mess die Zeit, die das Ladegerät braucht, um 10mAh reinzudrücken und rechnest das zurück auf den Ladestrom (unter Berücksichtigung von 10% Wärmeverlust).

[ThomasC]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

@mythos: wie Du siehst, mußt Du für das einfache Laden einen recht hohen Aufwand betreiben. Beim Hype X7 habe ich laut LogView einen Mindestladestrom von 80mA gemessen - das bedeutet, "voll" im Sinne der Definition, daß ein LiPo im Grunde voll ist, wenn der Ladestrom auf 0,1C gesunken ist, kriegt man damit nur Akkus mit einer Mindestkapazität von 800mAh. Die auch durch Parallelschalten erreicht werden können.
Ich lade im ßbrigen auch 3S-Akkus parallel. Und zwar ohne Balancer. Ich weiß aber was ich da tue. Wenn man zumindest den Balancer anschließt, aber ohne Balancer lädt, begrenzt das Ladegerät den Ladestrom, wenn eine Zelle zu früh voll wird, es schaltet dann aber halt ohne Balancen ab.
Ich lade LiPos im Grunde nie unbeaufsichtigt und prüfe ständig die Spannungen mit Multimeter und Lipochecker, und zwar im leergeflogenen wie im vollen Zustand, zum Teil auch beim Laden. So krieg ich frühzeitig mit wenn eine Zelle schwächelt. Ich hab echt keinen Bock daß mir die Hütte abfackelt.

Gruß

ThomasC

p.s. beim Lipo hast Du keine 10% Wärmeverlust. Verwechsel das nicht mit Nickelakkus. Wenn LiPos warm werden beim Laden, ist das ein ernstes Warnzeichen. ßberladene Energie wird nicht in Wärme umgesetzt, zumindest nicht so wie Du das haben möchtest, die sind schnell fritte und gehen im schlimmsten Fall in Flammen auf.

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

p.s. beim Lipo hast Du keine 10% Wärmeverlust. Verwechsel das nicht mit Nickelakkus. Wenn LiPos warm werden beim Laden, ist das ein ernstes Warnzeichen. ßberladene Energie wird nicht in Wärme umgesetzt, zumindest nicht so wie Du das haben möchtest, die sind schnell fritte und gehen im schlimmsten Fall in Flammen auf.

Ich hatte das eher auf die Kette bezogen vom Wandler bis zum Akku. Wenn also das Ladegerät 1 Stunde lang 1 A Ladestrom anzeigt hat der Akku danach ca. 0,9Ah an Kapazität zugenommen.

[Mythos]

AW: Serielles Laden mehrer Akkus am Balancer

Um diese niedrigkapazitiven 1S Akkus seriell wirklich voll zu laden, muss das Ladegerät eine Balancer Genauigkeit im Bereich von 10mV wirklich umsetzen und tatsächlich Ströme bis runter zu C/10 liefern, so dass auch die lagsamen Zellen mit höherem Innenwiderstand im Bereich der Ladeschlussspannung noch wirklich voll werden.

Ich konnte zwischenzeitlich ein Junsi 208B testen und das serielle Laden funktioniert einwandfrei bei allen Kapazitäten (inkl. 1S).

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