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Aktiver Balancer für Lithium-Akkuketten

Dezentrale Lösung, bei sehr hohem Wirkungsgrad von Zelle zu Zelle - Bis zu einem Jahr (30%) längere Nutzungsdauer von Lithium-Akkuketten.

  • Die Lösung ist dezentral angelegt
  • Jede einzelne Platine arbeitet autark
  • keine separaten Controller nötig
  • keine extra Kabel zu Zellverbindern
  • Energietransfer mit sehr hohem Wirkungsgrad
  • Energietransfer direkt von Zelle zu Zelle
  • Keine „Umwege“ über Transformatoren oder Puffer-Akku
  • Eine Zelle gibt Energie an beide Nachbarn ab
  • Eine Zelle bekommt Unterstützung von beiden Nachbarn 
  • Keine Begrenzung der geschalteten Zellen
  • Jede Platine arbeitet mit 8 V auch bei Kette mit 400 V
  • Jede Platine entscheidet und arbeitet autark, kommuniziert aber digital mit der gesamten Kette
  • Die letzte Platine sendet die Lade- und Zustandsinformationen aller Zellen per Funk an Zentrale bzw. App
  • Nachrüstbar an vorhandene Pakete
Kleines und dezentrales Modul
Bis zu einem Jahr (30%) längere Nutzungsdauer von Lithium-Akkuketten.
Keine Anzahlbegrenzung der geschalteten Zellen: Unbegrenzte Zellenanzahl möglich
Sämtliche Daten können ausgelesen und mobil versendet werden
LED Statusanzeige
Funktionsprinzip vereinfacht
Der aktive ME-Balancer bringt 30% mehr Nutzungsdauer.
Ob Desktop, Tablet oder Smartphone: Die Statusanzeigen lassen sich auf vielen mobilen Geräten darstellen

Technische Daten

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Fachbericht bei Elektronik Praxis

Zum Fachbericht

Standardmäßig können Daten nur gelesen werden.

Der IST-Zustand (Zellen Ladespannung, Differenz zur Nachbarzelle und die Entscheidung was folgt) wird per Bluetooth oder kabelgebunden über RS232 (3-Leiter) übertragen.

Optionen:
RS485, CAN Bus, wenn Zellentemperatur größer z.B. 60°C dann erscheint ein Error Code, weiteres auf Anfrage

Standard:
Bluetooth oder kabelgebunden über RS232 (3-Leiter).

Optionen:
RS485, CAN Bus, weitere auf Anfrage

1. Generelle Struktur

Die Daten werden ASCII-codiert gesendet, Zahlen sind Hex-codiert, MSB first.

Das Ende eines Datensatzes wird mit LF (ASCII 10) markiert. Es koennen weitere

LF ohne Daten folgen um einen Bluetooth-Frame zu komplettieren und das

sofortige Senden damit zu erzwingen.

Der Balancer handelt zyklisch in 10 verschiedenen Arbeitsphasen, nummeriert

von 0 bis 9, um die Aktionen der einzelnen Platinen zeitlich abzustimmen.

Nur die Spannungswerte aus der mit "S2" gekennzeichneten Phase sind Messwerte

ohne die Wirkung von Transferstroemen.

Die Masterplatine sendet alle 2 Sekunden ein Datenpaket beginnend mit der 

Arbeitsphase gefolgt von den Informationen aller Zellen.

2. Syntaxbeschreibung

Syntax des Gesamtpakets:

S<a>:<Daten Zelle 0><LF><Daten Zelle 1><LF>...<Daten Zelle N-1><LF>

Syntax Daten einer Zelle:

<bb>@<cccc>:<dddd>:<e><LF>

Legende:

- <> ist nicht Teil der Daten sondern klammert einen Platzhalter

- a ist eine Ziffer und definiert die Arbeitsphase

- b ist eine zweistellige Hex-Zahl und definiert die Zellnummer (0..N-1)

- c ist eine vierstellige Hex-Zahl und gibt die Zellspannung in 1/4 mV an

- d ist eine vierstellige Hex-Zahl und gibt einen internen Verrechnungswert an

- e ist einer der folgenden Buchstaben:

  - 'I': keine Transferstroeme (idle) 

  - 'U': Transferstom zum Nachbar Richtung Plus (upstream) 

  - 'D': Transferstom vom Nachbar Richtung Plus (downstream)

  - 'E': Fehlersituation, z.B. Unterspannung (error)

  - 'X': Datensatz der letzten Zelle, Laden des Packs ist erlaubt

  - 'Y': Datensatz der letzten Zelle, Laden des Packs ist gesperrt

Beispielpakete aus einem Akkupack mit 4 Zellen:

S0:00@353A:000C:I<LF>01@357A:000C:I<LF>02@355A:000C:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S1:00@353D:0006:I<LF>01@357B:000A:I<LF>02@3556:0014:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S2:00@353B:000A:I<LF>01@357B:000A:I<LF>02@3558:0010:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S3:00@353D:0006:I<LF>01@357C:0008:I<LF>02@355A:000C:I<LF>03@3431:011F:X<LF>

S4:00@353E:0004:I<LF>01@357D:0006:I<LF>02@355B:000A:I<LF>03@3431:011F:X<LF>

S5:00@353A:000C:I<LF>01@357E:0004:I<LF>02@355C:0008:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S6:00@353A:000C:I<LF>01@357D:0006:I<LF>02@355B:000A:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S7:00@353C:0008:I<LF>01@357D:0008:I<LF>02@355B:000A:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S8:00@353B:000A:I<LF>01@357C:000A:I<LF>02@355A:000C:I<LF>03@3430:011F:X<LF>

S9:00@353B:000A:I<LF>01@357A:000C:I<LF>02@3558:0010:I<LF>03@3430:011F:X<LF>


eof -

Jede Balancerplatine hat einen Step-up und Step-down DC/DC-Wandler und beachtet die Spannungsdifferenz zur Nachbarzelle. Je nach Ladezustand wird überschüssige Energie der Nachbarzelle gegeben oder bei mangelnder Energie von der Nachbarzelle geholt.

Der Balancing Prozess findet nahezu dauerhaft statt, so dass, das gesamte System kontinuierlich ausgewogen arbeitet. 

Sie gibt die überschüssige Energie an die vorherige ab.

Es wird immer balanciert.
Ausnahmen sind: bei Tiefentladung oder Überspannung.

Da es keinen Ladestartlevel gibt, kann dieser nicht verstellt werden (beim aktiven Balancing gibt es keinen Ladestartlevel so wie es passiven Balancing üblich ist)

Zwei Möglichkeiten je nach Ladegerät:

1. An / Aus
2. PWM Signal an das Ladegerät, welches den Ladestrom regelt

Einfach die aktuellen Befestigungsmaße mailen und wir schauen uns das an, so dass wir eine passende Variante fertigen können, die dann als Standard etabliert wird.

Ja, unsere aktiven Balancer balancing sehr schnell, dauerhaft und dynamisch. Wir haben sehr viel Entwicklungszeit und Know-how in die Algorithmen investiert.

Ja, wir sind Entwickler und Hersteller dieses Balancer-Konzeptes und haben sämtliche technischen Möglichkeiten.

Ab 100 Stück fertigen wir individuell. Standards ab Lager wird es in Kürze geben.

Ja, ganz besonders.

Solarzellen bringen den Nachteil, dass je nach Auslegung der Anlage etc. die Zellen nie komplett geladen werden, wenn man einen passiven Balancer verwendet. Passiv ist günstiger aber wesentlich ineffektiver. 

Auch bei schlechten z.B. Wetterbedingungen sorgen unsere aktiven Balancer IMMER dafür, dass sich alle Zellen in dem selben Ladezustand befinden.

Ja.

Angenommen Sie haben ein 8 Zellen Akkupaket. Dann erhalten Sie 7 Balancerplatinen und 1 Masterplatine.

Der kommt aus unserem Projekt mit den Elektrokutschen. Die Kutscher übersehen den aktuellen Ladezustand Ihrer Akkupakete und der aktuelle Ladezustand zwingt zum Stoppen. Eine Rückfahrt ist nicht mehr möglich.

Durch unsere aktiven Balancer, legt der Kutscher eine Pause von 20 Minuten ein, so dass das gesamte Akkupaket ausgebalancet wird. Das reicht, um die 6 km wieder die heimische Ladestation zu erreichen.