Teveel spanningsverschil bij gebalanceerd laden?

[Govert]

Ik heb sinds zeer recent een nieuwe duo-lader in mijn bezit en tot nu toe heb ik lichtelijk mijn bedenkingen, omdat ik vind dat de lader niet echt heel erg zuiver balanceert.

Voorheen laadde ik met een Hyperion EOS720. Alles ging goed, laden, balanceren, perfect. Echter, geen duo-lader. Balanceren was tot de honderste en soms duizendste volt gelijk per cel. Geen klachten dus. Zelfs mijn tweede 80W lader van Turnigy balanceerde goed. Soms 0.01V verschil, maar meer niet.

Nu met mijn nieuwe Turnigy Reaktor 300Wx2 duo-lader merk ik dat bij zowel storage- als balanceerstand mijn lipo's niet tot de honderste volt gebalanceerd worden, maar dat er vaak een afwijking is van 0.03V tussen de 2 cellen.

Het maakt geen verschil of de lipo nieuw of oud is, het gebeurt bij elke lipo de helft van de keren dat ik laad (dus niet elke keer, maar vaak genoeg).

Ik laad enkel 2S lipo's, maar ze worden tijdens gebruik wel flink gebruikt. Ze krijgen dus wel op hun donder en daarom vind ik het belangrijk dat ze goed in balans zijn.

Mijn vraag, is de bovengenoemd spanningsverschil van bijvoorbeeld 0.03V acceptabel, of kan dit toch voor problemen zorgen, mede omdat ik ze dus echt flink op hun donder geef tijdens het rijden (competitie, no limit klasse)?

Of vallen deze spanningsverschillen wel mee en kan ik onbezorgd blijven laden en rijden?

Voor de duidelijkheid, het gaat om de spanningverschillen bij een volle lipo of bij een lipo in storage. Tijdens het laden zie ik sowieso spanningverscillen tussen de cellen, maar dat is niet ongewoon. Dat heb ik vaker gezien tijdens laden.

 

[cdrom flyer]

Mijn vraag, is de bovengenoemd spanningsverschil van bijvoorbeeld 0.03V acceptabel, of kan dit toch voor problemen zorgen, mede omdat ik ze dus echt flink op hun donder geef tijdens het rijden (competitie, no limit klasse)?

Of vallen deze spanningsverschillen wel mee en kan ik onbezorgd blijven laden en rijden?

Als na langere tijd balanceren dit verschil blijft bestaan dan is dat een beetje slordig.
Of dat een onbalans is of een meetfout zou je nog even kunnen controleren met een andere meter na het los koppelen van de lipo.
Ik denk dat 0.03V verschil per cel niet tot problemen zal lijden zo danig dat een van de cellen na het leegtrekken van de lipo op een veel lagere spanning uitkomt.
Als dit wel het geval is zou me dat verbazen maar je kunt het altijd controleren na het rijden varen of vliegen.

 

[Govert]

Ik ben wel gewend van andere laders dat tijdens gebalanceerd laden de spanning tussen de cellen nog wel eens varieert. Bij deze lader is dat tijdens het laden soms 0.05V.
Als het (gebalanceerd) laden klaar is, dan heb ik dus zeer regelmatig spanningsverschillen tot 0.03V tussen de 2 cellen.

Lipo is vol, schermpje van de lader zegt bijvoorbeeld cel 1: 4.18V en cel 2: 4.20V.
Na meten met twee multimeters, meet ik inderdaad verschil tussen de cellen met dezelfde waardes als de lader zelf. Sowieso meet de lader een iets lagere spanning dan mijn multimeter, maar daar maak ik me niet zoveel zorgen over. De marges/verschillen blijven hetzelfde.
Ik vind 0.03V verschil best veel, of maak ik me nu zorgen om niets?

 

[cdrom flyer]

Ja het is vrij veel en calibreren zal wel niet mogelijk zijn.
Iemand met de zelfde lader zou misschien wat duidelijkheid kunnen geven of dat vaker voor komt.

 

[Govert]

Calibreren is inderdaad helaas niet mogelijk.

Ik heb 2 van deze laders (eentje voor een vriend van me) en beide laders hebben hetzelfde helaas...

Edit: denk niet zozeer dat het met kalibreren te maken heeft, want soms is de spanning per cel wel gelijk na de lading. Als er een kalibratiefout was, dan was er altijd een vaste afwijking. Dat is dus niet het geval..

 

[Corrien]

Het lijkt mij, dat als er verschillen tussen accu's optreden de lader onvoldoende tijd krijgt om te balanceren. Als dat zo is zouden de verschillen kleiner moeten worden als de laadstroom lager wordt gekozen. Het is in ieder geval de moeite waard om dat eens een keer uit te proberen.

Het is ook de vraag met welke nauwkeurigheid de lader bepaalt of 't ie doorgaat met balanceren of moet afslaan. Als de lader een verschil van 20 mV per cel acceptabel vindt zal 't ie uiteraard minder lang balanceren dan eentje, die een nauwkeurigheid van 10 mV aanhoudt. Je krijgt dan uiteraard accupakketten, waarbij de verschillen respectievelijk tot 20 mV of 10 mV kunnen oplopen.

 

[Govert]

De lader heeft drie settings voor balanceren: slow, normal, fast. Maakt niet uit welke setting gekozen is, hij blijft niet zuiver/consistent balanceren.
Ook is er een instelling die aangeeft wanneer de lader belanceert: aan het einde van het laadtraject of tijdens het laadtraject (continu dus). Ook spelen met die instelling haalt niets uit.

Wat betreft de laadstroom; ik laat met 1 tot ~1,5C. In mijn geval 6A tot 10A. Dat lijkt mij niet hoog in dit geval. De lipo krijgt daardoor tijd genoeg om te balanceren.
De nauwkeurigheid staat opgegeven met als waarde < 10mV. De realiteit is dat er soms wel een verschil is van 20mV dus.

Maar wellicht maak ik me zorgen om niets. Mag er een verschil van 20mV tussen cellen zitten na gebalanceerd laden?

EDIT: Net weer gemeten na storage: cel 1: 3.89, cel 2: 3.86. Verschil van 30mV. Beetje veel, vooral voor een storage-stand lijkt me.

 

[Vale Ouwe]

30 mV. Dat is 0,03 V. Drie honderdsten van een Volt.
In mijn beleving gaat het helemaal nergens over (voor deze toepassing.
Natuurlijk kan het nauwkeuriger (1 mV is best te doen), maar is dat nu zo belangrijk?

 

[Govert]

Klopt, mijns inziens gaat het ook nergens over, maar mijn twijfel komt omdat mijn Hyperion vele malen preciezer is dan mijn nieuwe Reaktor lader. Zelfs mijn 80W "goedkope" kleine broertje van Turnigy laadt preciezer dan mijn nieuwe duo-lader. Iets wat ik vreemd vind. Ze zijn immers ook nog eens van hetzelfde merk.

Ik maak me tot op zekere hoogte zorgen, omdat ik bang ben dat elke onbalans wellicht wordt uitvergroot tijdens stevig ontladen. Ik race onroad met behoorlijk wat vermogen, dus de lipo's worden echt aangepakt. Ik zorg altijd enorm goed voor mijn spullen en ik zou het stom vinden van mezelf als ik dit "probleem" gewoon zou negeren en halverwege seizoen erachter kom dat ik stap voor stap mijn lipo's aan het slopen ben. Better safe than sorry. Vandaar dat ik hier om advies vraag of het serieus echt geen kwaad kan.

 

[cdrom flyer]

Zo lang de verschillen niet groter zijn zal dat niet gebeuren.
Tijdens het balanceren is neem ik aan de laadstroom al heel klein geworden.
Het kan zijn dat balanceren met een heel kleine stroom gebeurt in verhouding met de capaciteit en deze lader meet nu eenmaal niet nauwkeuriger dan op 0.01V.

 

[Ernst Grundmann]

Hoe groot mag het spanningsverschil tussen de cellen in een LiPo accu maximaal zijn? Simpele vraag maar een lastig antwoord. De "geleerden" verschillen hier sterk van menig. Sommigen zeggen dat 0,1V (100mV) acceptabel is maar er zijn er zelfs die 0,2V nog oké vinden.
Persoonlijk vind ik dat het duidelijk minder moet zijn dan 0,1V. Als ik af ga op wat ik ooit op de site van onder andere Kokam heb gevonden hou ik zelfs maximaal 0,05V (50mV) aan. Dat is op zich goed haalbaar maar als de accu ouder wordt en het zwaar te verduren heeft kan dat wel hoger worden. Zolang de accu verder goed blijft presteren is er nog niet veel aan de hand alleen zal het laden meestal langer gaan duren omdat die onbalans weggewerkt moet worden. Lopen de prestaties ook terug en gaat het balanceren echt lang duren dan wordt het tijd om de accu te vervangen.

Kan de onbalans door de lader (balancer) veroorzaakt worden?
Die kans is klein maar he tis niet per definitie onmogelijk. Zeker de moderne laders moeten echt in staat worden geacht om op de juiste manier te balanceren. Een klein verschil van 10mV tot 30mV is geen enkel probleem, daar hoef je geen zorgen om te hebben.
Je kan de cellen met een losse multimeter na meten om te kijken of er werkelijk verschillen zijn. Het is niet onmogelijk dat de "verschillen" alleen maar ontstaan door meetfoutjes van de balancer. Is dat het geval dan is het lastig maar verder is er niets aan de hand.
Zijn die verschillen er werkelijk dan zou de balancer misschien niet helemaal goed werken of de ontwerpers van de lader zijn de mening toegedaan dat een grotere nauwkeurigheid niet nodig is. Wie weet gaan zijn wel van een maximaal verschil van 0,1V uit. De praktijk zal leren of dat "veilig" is. Tot nu toe heb ik nog geen berichten gehoord dat dit ergens mis is gegaan.
Misschien dat ik wel een beetje te veilig wil zijn. Hoe dan ook ik blijf voorlopig "mijn" waardes aanhouden. Dan weet ik zeker dat daar geen problemen mee te verwachten zijn.

 

[Govert]

Dank Ernst, helder verhaal. Het liefst heb ik ook een grote nauwkeurigheid.
Wat ik aan het verhaal kan toevoegen, is dat ik het vreemd vind dat bij een volle lipo bij het afslaan doodleuk op het display staat, dat cel 1 4.18V is en cel 2 4.20V. Als ik dit nameet met twee multimeters, dan kloppen deze verschillen van (in dit voorbeeld) 0.02V. Het gekke vind ik dat de lader hiermee "akkoord gaat". Kennelijk vindt de lader dit dus goed genoeg en streeft niet naar een gelijke spanning op de display (exclusief meetafwijking). De specificaties geven echter aan dat de lader een nauwkeurigheid heeft van <10mV. Maar vaak genoeg is dat ook 30mV. Ik weet niet waar de slordigheid zit, maar een fijn gevoel geeft het me niet, ook al hebben we het "maar" over 30mV. Kortgezegd, ik vind het dus vreemd dat de lader niet zodanig balanceert dat op het laderdisplay beide cellen 4.20V aangeven. Dat ik daarna met de multimeter een kleine afwijking zal meten beschouw ik als normaal. Maar niet dat de lader op de display al ongelijke spanning geeft.

Iedereen dank zover voor de inzichten. Het blijft een beetje onbekend terrein wat Ernst ook al een beetje aangeeft.

Voor de duidelijkheid, ik heb twee van deze laders en beide vertonen hetzelfde laadgedrag.

 

[cdrom flyer]

Ik heb zelf een Graupner 16S en deze balanceert op 0.001V en geeft dit ook duidelijk aan.
De Turnigy Reaktor 300Wx2 duo-lader is duidelijk een mindere lader.
Als je nooit iets anders hebt gehad dan heb je er misschien vrede mee maar als je beter gewend bent.

 

[Ernst Grundmann]

Je kan discussiëren over de benodigde nauwkeurigheid van de balancer. Balanceren op 1mV lijkt mij wel wat overdreven. Het balanceren zal dan ook langer duren lijkt mij.
Zo nauwkeurig is niet nodig maar het geeft wel aan dat het mogelijk is! Dan moet balanceren op 10mV zeker mogelijk zijn en die waarde lijkt mij ook een veel normalere waarde.
Dat die Turnigy lader dat niet doet kan aan de lader liggen maar je hebt er twee en beide doen het op die manier. Daarom denk ik dat het ontwerp zo is en dat je er mee moet leven. Misschien is er een software update mogelijk waarmee dit probleem uit de wereld wordt geholpen. Stuur eens een berichtje naar Turnigy met je bemerkingen en je bedenkingen daarbij. Wie weet gaat er dan bij hen een lampje branden en doen ze er iets aan. Het is altijd mis als je niet schiet!

 

[brutus]

Voor zover ik weet, is er maar EEN ding van belang bij het laden en ontladen, en dat is dat de spanning per afzonderlijke cel niet significant boven de 4,2 Volt komt, en de cel niet te ver ontladen raakt.

Ergo: een kleine balanceerfout levert totaal GEEN probleem op zolang de lader afslaat voor de volste cel "te vol" raakt.

Heb je een lader die de afzonderlijke celspanning van de hoogste cel als afslag gebruikt zonder te balanceren, komen de overige cellen niet helemaal vol, ofwel geen volledige benutting van de maximale accucapaciteit, en idem dito, als je belasting zou afslaan op de afzonderlijke laagste celspanning, benut je minder dan de volle capaciteit, maar meer ook niet.
Aangezien zonder balanceren dit verschil langzaam steeds groter word, gaat dit pas na een aantal cyclussen problemen opleveren.
Dat is ook de primaire reden dat je balanceert, niet om de verschillen zo klein mogelijk te houden, maar om ze binnen de perken te houden. Pas secundair balanceer je iedere cyclus, om het laatste beetje capaciteit te benutten...
Je kunt gerust je pakketten slechts 1 keer per 5 cyclussen (bijvoorbeeld) grondig balanceren, en ik heb dat jaren gedaan om de laadtijd " op het veld" in te korten (beetje afhankelijk van hoe je lader zich gedraagt, scheelde dat bij mij 10 minuten per cyclus)

Helaas doen de meeste laders dat niet (afslaan op de individuele hoogste cel), en vrijwel zeker doet geen enkele ESC dat (maar dan op de laagste).

Verder is er niks aan de hand, want als je een beetje realistisch gaat kijken naar de waardes voor volle en lege cel, zeg, 4,2 en 3,6 volt onbelast, dan is heel lomp gezegd een verschil van 30 mV slechts ongeveer een verschil van ongeveer 5% van de totale nominale capaciteit van de cel....

Mooi is anders, maar ik zou er verder niet wakker van liggen, want normaliter benut je hooguit 80% van nominaal, liefst iets minder....

 

[cdrom flyer]

Je kan discussiëren over de benodigde nauwkeurigheid van de balancer. Balanceren op 1mV lijkt mij wel wat overdreven. Het balanceren zal dan ook langer duren lijkt mij.

Ik doel op het aantal cijfers achter de komma in het display van deze twee meters.
Bij de Hyperion is dat 3 dus dat is 10X nauwkeuriger als bij de Turnigy die maar met 2 cijfers achter de komma meet weergeeft en balanceert.
Daar is geen discussie over nodig dat staat min of meer duidelijk in post 1.
De Hyperion is op dat punt beter maar Turnigy is daar om nog niet onbruikbaar.

 

[brutus]

3 cijfers achter de komma is behoorlijk nietszeggend....
Die Hyperion is niet 10 keer nauwkeuriger, hij geeft het alleen maar in een 10 keer zo kleine eenheid weer.
Pas als een meetinstituut o.i.d. achterop die hyperion een labeltje geplakt heeft met aan welke nauwkeurigheidsklasse het ding voldoet, weet je iets over de nauwkeurigheid, en die kan dan nog steeds gerust MINDER nauwkeurig zijn dan die Turnigy. Maar dat weet je pas als er op die Turnigy OOK een labeltje zit....

Mensen hechten veel te veel waarde aan het aantal cijfertjes in het display en de betekenis daarvan.

 

[Ernst Grundmann]

3 cijfers achter de komma is behoorlijk nietszeggend....
Die Hyperion is niet 10 keer nauwkeuriger, hij geeft het alleen maar in een 10 keer zo kleine eenheid weer.
......
Mensen hechten veel te veel waarde aan het aantal cijfertjes in het display en de betekenis daarvan.

Brutus ik ben het voor de volle 100% met je eens. Dat de ene lader een 10x grotere resolutie heeft betekend absoluut niet dat hij ook 10x zo nauwkeurig is. Het is wel zo dat je 10x nauwkeuriger kan aflezen, maar nogmaals dat betekend niet dat de gemeten waarde ook echt zo nauwkeurig is.
Dat je nauwkeuriger kan aflezen kan je helpen bij het vergelijken van de spanningen van een accu. Als je op de ene lader een spanning afleest van 4,19V zal dat in werkelijkheid een spanning tussen de 4,185V en 4,194V zijn. Dat komt door de afronding is altijd plaats vindt.
Op de andere lader zal de spanning bijvoorbeeld 4,197V blijken te zijn. In werkelijkheid zal de spanning tussen de 4,1965V en 4,1974V zijn.
Dat die spanning iets hoger blijkt te zijn zit in de (on)nauwkeurigheid van beide laders. Het kan net zo goed lager uitvallen. Ook heb ik in dit voorbeeld maar een heel klein verschil gebruikt maar het verschil kan zo maar 0,05V zijn wat overeen komt met ongeveer 1% onnauwkeurigheid plus of min 1 digit.
Hieruit blijkt ook dat je de aangegeven waardes niet kan gebruiken om twee laders of twee accu's met elkaar vergelijken. Als je twee accu's wilt vergelijken zal je de metingen met dezelfde lader/balancer moeten doen. Dan kan de met lader met de hogere resolutie iets meer vergelijken dan met de lagere resolutie. Maar als je dan een lader maakt met nog een cijfer extra (dat is niet eens zo erg moeilijk) is die ook weer "beter". Maar of dat nog wel nuttig is.

 

[brutus]

En aangezien het me ook niet zou verbazen als iedere cel over een aparte AD-converter gemeten word, kan er tussen de rij converters ook kleine verschillen zitten, waardoor het balanceerverschil consistent lijkt....

 

[cdrom flyer]

3 cijfers achter de komma is behoorlijk nietszeggend....

Ja dat was misschien wat te kort door de bocht maar ik mag toch wel stellen dat met 3 cijfers achter de komma wat nauwkeuriger werkt.
Het blijft natuurlijk een indicatie ook met meten van mVolts kan je er 10mV naast zitten.