10.12.2023, 10:10 Uhr
  Oldchap
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Hallo zusammen,
über LiFe-Akkus (eigentlich LiFePO4; Lithium-Eisenphosphat) mit oder ohne BMS (Battery Management System) im Großmodell ist schon Einiges geschrieben worden; die Vorzüge und Nachteile dürften also weitgehend bekannt sein. Trotzdem will ich noch einmal speziell aufs BMS eingehen, weil ich dazu (für mich) neue Erkenntnisse habe.
Wir erinnern uns: LiFes sind tolle Akkus, weil klein, leicht, höchst leistungsfähig und extrem langlebig. Aber sie verzeihen keine Fehler; weder beim Laden noch beim Entladen. Wer es sich zutraut, lässt das BMS weg und sorgt selbst per passener Elektronik für einen sicheren Umgang mit diesen Akkus. Wer sich mit den Eigenheiten dieser Behandlung nicht befassen will, nimmt einfach einen Akku mit integriertem BMS und ist schlagartig (fast) alle Sorgen los.
Allerdings handelt er sich ein ganz anderes Problem ein, das beim Großmodell ganz schön nerven kann, denn das BMS schützt seinen Akku ziemlich kompromisslos gegen Überladung (wenn das Ladegerät dazu passt) und vor allem gegen Tiefentladung. Bis hierher wäre das prima, aber auch der Maximalstrom wird begrenzt; schon wegen der BMS-Elektronik. Die BMSn, die ich kenne, schalten in allen Störfällen den Akku komplett und DAUERHAFT ab. Das Problem liegt dabei im DAUERHAFTEN Abschalten. Wenn also ein Großmodell mit einem gängigen und größenmäßig absolut ausreichenden LiFe-Akku mit z.B. 24 V / 20 Ah bestückt ist, kann es in schwerem Gelände bei engen Kurven, Tableturn etc passieren, dass der Maximalstrom des eingebauten BMS (hier meist 25 A Dauer, 50 A Spitze; passend zum Akku) kurzzeitig überschritten wird. Dann schaltet das BMS das Modell tot, obwohl der Akku absolut weiter benutzbar wäre.
Beheben kann man diesen Zustand bekanntlich nur, indem man kurz die Ladespannung anlegt. Leicht gesagt, denn wie soll das gehen, wenn das Modell irgendwo im Gelände rumsteht? Wohl dem, der einen leichtgängigen Antrieb verbaut hat wie z.B. die Bigtanks-Modelle, denn der kann das Modell mit einer Leine z.B. bis zum Auto ziehen und das BMS mit einem passenden Ladegerät entsperren. Wer etwa einen Schnecken- oder Spiroid-Antrieb hat wie (noch) die Armortek-Modelle, tut sich da schon wesentlich härter. Alternativ könnte man einen kleinen Batterie- oder Akkusatz zum Entsperren mitführen. Die Kapazität ist dabei unwesentlich; lediglich die Spannung muss über der aktuellen Spannung des LiFes liegen. Ab 27 V aufwärts sollte man bei einem 8-Zeller auf der sicheren Seite sein. Trotzdem ist das ziemlich lästig.
Dieser Nachteil des BMS ist aus meiner Sicht so gravierend, dass ich bisher keines benutzt habe. Ich stelle ja meine LiFes sowieso per Einzelzellen selbst zusammen; habe also Zugriff auf die Anschlüsse jeder einzelnen Zelle. Damit kann ich mit geeigneter Elektronik auch jede Zelle einzeln überwachen; sei es beim Laden und beim Entladen. Auch das habe ich hier schon berichtet. Weil dazu aber Telemetrie und passende Sensoren nötig sind, die nicht jedes RC-System bietet, ist das keine Lösung für alle Anwender.
Es gibt aber auch einen Weg, wie man den Vorteil eines BMS ohne den Nachteil der umständlichen Entsperrbehandlung nutzen kann. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Zellen einzeln konfiguriert werden und das BMS im Eigenbau nachgerüstet wird. Das ist technisch nun wahrlich kein Hexenwerk, weil man nur \\\"ein paar zusätzliche Drähte\\\" verlegen muss. Der Trick besteht dabei darin, das BMS per Mehrfachstecker / -Buchse allpolig von den Akkuzellen trennbar zu machen. Danach genügt es, diese Verbindung im Störfall kurz aufzutrennen, um das BMS zu entsperren. Ich nehme dazu die bekannten 9-poligen PC-Stecker, wie sie früher z.B. für Mäuse benutzt wurden.
Einen weiteren Vorteil dieser Lösung sehe ich im Preis: während ein gängiger 24 V / 20 Ah LiFe-Akku mit integriertem BMS schon mal 550 € kosten kann, kosten 8 Zellen, das BMS und das nötige Kleinzeug wie Zellenverbinder etc. noch unter 320 €. Man spart also satte 230 € ein, wenn man die nötigen Handgriffe selbst ausführt. Dass man das BMS nicht gleich mit wegwerfen muss, wenn mal eine Akkuzelle oder auch der ganze Akku schlapp macht, ist auch kein Nachteil.
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Viele Grüße
Gerhard
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Bigtanks-Köti 1:6, Hermann-Porsche-Köti 1:6, Bigtanks-Jati 1:6, Armortek-Japa 1:6, Spearhead Pz. IV 1:6
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LiFe-Akkus und das BMS