Forum für Camper-Selbstausbauer!

Für angedachte, geplante, halbfertige und fertige Wohnmobilausbauten.

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#1
Guten Abend zusammen,
wir haben uns einen 12V Akku aus 4x 280Ah EVE - Zellen gebaut und am Wochenende die Kapazität des fertigen Packs gemessen. Dafür haben wir eine elektronische Last verwendet.. eins dieser China Dinger mit Lüfter. Ebenfalls war der Smart Shunt von Victron im Stromkreis zur Überprüfung mit eingebunden. Nun zeigt die elektronische Last aber eine minimal unterschiedliche Stromaufnahme an, als der Shunt. Die Differenz beträgt bei 4.5A Entladestrom etwa 100mA (siehe Fotos), bei 10A Entladestrom ca. 200mA. Sind solche Toleranzen normal? Höhere Ströme wurden bisher noch nicht getestet. Das klingt erst mal nicht gerade viel.. Beim Kapazitätstest haben wir mit etwa 10A entladen (die Last kann nur 150W) und bei den angestrebten 280Ah hat das ganze auch gute 28 Stunden gedauert. Somit ergibt sich aus den 200mA über ein Zeitraum von 28h zwischen elektronischer Last und Shunt eine Differenz von 5.6Ah. Nun stellt sich mir die Frage, wer lügt. Haben wir am Shunt etwas falsch eingestellt? Nullstromkalibrierung mit getrennter Systemseite wurde durchgeführt.

Um die Werte zu prüfen, haben wir die elektronische Last mit Shunt an ein Labornetzteil gehängt. Das Netzteil kann bei 13V leider nur 5A, daher sind wir etwas drunter geblieben. An der Last wurde 4.5A eingestellt und genau das zeigt das Netzteil auch an. Der Shunt unterschlägt 100mA. Haben wir etwas falsch gemacht? Die Einstellungen im Shunt wurden nach Herstellerangaben für LiFePo Akkus vorgenommen, wobei diese wohl kaum den gemessenen Strom beeinflussen sollten, oder?

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Kurze zweite Frage: Die Zellen lagen schon über ein Jahr (auf 3.2V geladen und gebalanced) im Büro und waren beim Kauf laut QR Code auch schon ein Jahr alt. Kapazität der Zellen wurden nicht einzeln gemessen, sondern nur jetzt in Serienschaltung. Vorher natürlich auch nochmal voll geladen. Wir sind bei einem Entladestrom von 10A auf 278Ah gekommen (von 3.65V bis 2.5V). Der deutsche Lieferant garantierte mindestens 280Ah Grade A, ich gehe daher von etwas mehr aus ohne es beweisen zu können oder gemessen zu haben. Können die Zellen also im laufe der Zeit schon mindestens 2Ah an Kapazität verloren haben (bzw. die schwächste Zelle), obwohl sie nicht genutzt wurden? Lohnt es sich die Zellen einzeln zu vermessen? Garantieanspruch besteht für 3 Jahre. Allerdings bin ich mit den 278Ah auch zufrieden und würde da jetzt gar kein Fass aufmachen. Ist eigentlich nur interessehalber. Innenwiderstand über alle Zellen inkl. Zellverbinder beträgt 1mOhm. Der Strom geht nicht wie bei Daly oder JK durch das BMS, die 1mOhm habe ich also direkt an den Polabgängen. Werde den Innenwiderstand der Zellen aber später nochmal einzeln messen.

Liebe Grüße
Ines
#2
Hallo Ines,

altern auch ohne Nutzen ist völlig normal. Viele Autohersteller haben dazu Puffer oben und oder unten eingebaut, sogenannte Brutto und Nettokapazität. Mach dir keine Sorgen, die Messetoleranz würde mich dennoch interessieren.

MfG Paule
#3
Moin Ines,

also die Abweichung ist bei einer Strommessung per Shunt absolut ok. Den Strom per Shunt zu messen bedeutet, dass man einen kleinen Widerstand in die Leitung einbaut und den Spannungsfall über diesen misst. Da man den Widerstandswert kennt kann man über den Spannungsfall den Strom errechnen.
Und da wir alle faul sind, macht das Victron, Votronic, oder wen es da auch sonst so gibt für uns. :wink:
Allerdings ist diese Methode etwas ungenauer.

Und 280 Ah Zellen, die 278 Ah haben, wäre ich durchaus mit zufrieden.

Gruß
Thomas
#4
Hi Paule,
okay, klingt ja schon mal nicht verkehrt. Sollte der Shunt allerdings den korrekten Wert anzeigen, hätte der Akku "nur" 272 Ah. Ein Kapazitätsverlust von mindestens 8Ah über 2 Jahre, in denen die Zellen nicht genutzt wurden, erscheint mir dann doch relativ viel? Immerhin sind das bereits knapp 5% der Gesamtkapazität. Im Datenblatt steht ein Kapazitätsverlust von 20% nach 6000 Zyklen (und einer Umgebungstemperatur von 25 Grad), du merkst worauf ich hinaus will..

Ich hatte im Forum immer wieder gelesen: Ein Shunt misst genauer als ein BMS. Unser BMS misst übrigens gar keine Ströme, weshalb ich um einen Shunt oder ähnliches für die Ladeanzeige nicht drumherum komme. Vielleicht misst der Shunt auch korrekt und Netzteil sowie elektronische Last zeigen beide falsche Ergebnisse? :sweat_smile: Sind ja jetzt beides keine High End Produkte.. Eine Stromzange habe ich leider (noch) nicht. Ich hatte gestern aber mal ein Multimeter zur Strommessung in meinen Testaufbau gehängt. Tja und das zeigt einen Strom der zwischen dem der Last und dem Shunt liegt :sweat_smile: Aber gut, auch das Multimeter ist jetzt nicht das allerbeste/genauste und auch schon ein paar Jahre alt..

Liebe Grüße
Ines

Nachtrag: Ach Thomas, nun haben wir beide gleichzeitig geschrieben. Naja das ist eben die Frage. Mit 278 Ah für 2 Jahre alte Zellen wäre ich zufrieden. Sind es aber nur 272 Ah (Messung mit Shunt) würde ich in erwägung ziehen, doch mal die Zellen einzeln durchzumessen und zu vergleichen. Eigentlich halte ich die Messung des Stroms über den Shunt nicht für so ungenau, dass bei 10A eine Abweichung von 200mA entsteht. Momentan habe ich keine größere Last und weis nicht ob das wirklich skalierbar ist. Bei 5A waren es 100mA, bei 10A etwa 200mA. Geht das so weiter sind es bei 100A schon 2A Abweichungen.. Das halte ich für zu viel. Immerhin 2%.. Die Genauigkeit der Strommessung ist laut Victron Datenblatt mit +- 0.4% angegeben. Daher bin ich doch ein wenig verwundert und frage mich, ob es nicht doch an Last und Netzteil liegen könnte..
#5
Also, die Angabe von 0,4% Abweichung halte ich seitens Victron etwas sportlich.
Selbst wenn, dann gilt sie bei einer definierten Stromstärke. (meist Endausschlag des Meßwerks)
Die Messmethode über einen Shunt ist konstruktiv immer fehlerbehaftet. Aber warum?

Um einen Strom zu messen, wird ein Amperemeter in Reihe geschaltet. Das heißt aber auch, dass das Stromkabel eben dem "Umweg" zum Einbauort des Amperemeters machen muss. Also mehr Kabellänge und dadurch evtl. auch dickere Kabel.

Nun planen wir aber auch mit großen Strömen, so dass dieser "Umweg" wenig Sinn macht. Dann wird eben gerne ein Shunt eingesetzt.
Dieser hat z.B. 0,1 Ohm, man möchte ja den Strom messen und keinen Heizwiderstand einbauen. Das heißt, dass bei 200A eine Spannung von 20V am Shunt ab fällt.
Diese Sapnnung kann man gut messen. In Deinem Versuchsaufbau mit 4,5A wären es dann aber nur noch 0,45V.
Wenn jetzt noch ein schlechter Kontakt an den Meßleitungen vom Shunt zum Spannungmesser herrscht, kommt nicht mehr die volle Spannung am Meßwerk an.

Da merkst Du vielleicht, dass es schnell ungenau wird, wenn man kleine Ströme über einen Shunt misst.

Wenn ich die Kapazität der Zellen messen wollte, hast Du schon mal richtig mit einem kleinen Strom gemessen. Dieser sollte dann aber nicht über einen Shunt, sondern mit einem qualitativen Ampermeter, welche für den Strombereich ausgelegt ist. (in dem Fall ein Meßbereich von vielleicht max 10A)
Auch die Zellenspannung sollte mit qualitativen Spannungsmessern überwacht werden.

Die Messung mit Shunt ist bei großen Strömen recht genau, wobei ob 1 Amperre bei 200A mehr oder weniger, dann meist kaum noch interessant ist.
Bei geringen Strömen ist die Messung per Shunt i.d.R eher ungenau.

Die Shunt-Technik wird meist eingesetzt um große Ströme einfacher meßbar zu machen und dazu die Anzeige dann eben am Panel und nicht im Kabelkanal einzubauen.
Wishbone gefällt dies
#6
Guten Morgen!
Mein Mann hat heute den Shunt und die Last mal mitgenommen und auf Arbeit einem Kollegen gegeben. Er hat beides an vernünftige Messgeräte angeschlossen (kalibriertes Multimeter), Bilder gemacht und mir mal rüber geschickt.

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Differenz beim Strom zwischen Shunt und Last liegt bei 230mA. Spannungen haben beide unterschiedlich angezeigt, Leistung hat dann aber wieder gestimmt. Er hatte auch etwas dazu geschrieben, das sich so ziemlich genau nach dem angehört hat, was du beschrieben hast :grinning: Ich habe zwar vor vielen Jahren eine Ausbildung zur Fernmeldetechnikerin gemacht und auch wenn ich in dem Beruf nicht mehr arbeite aber immernoch Spaß an technischen Sachen habe (und auch damit beruflich konfrontiert werde), war mir das dann doch zu hoch. Er sprach bei der Messungenauigkeit von Dynamik, internen ADC (Analog Digital Wandler) vom Shunt und das die Genauigkeit bei höheren Strömen besser wird. Also das was du bereits geschrieben hast.

Na immerhin. Am Shunt kann man also nichts einstellen, bei der gemessenen Kapazität vom Akku kann ich der elektronischen Last mehr trauen als den Werten vom Shunt, da ja nur mit einem recht geringen Strom entladen wurde. Ist ja vielleicht auch für die Nachwelt interessant.

Liebe Grüße und vielen Dank für deinen Beitrag Thomas!

Ines