Die Blinkcodes:
alle 3 sec
blitzen für 50ms: alles OK, Vbat zwischen 2,5 und 3,6V, Schleife geschlossen
alle 1 sec
blitzen: Vbat größer 3,6V, Schleife geschlossen, Bypass öffnen
alle 100ms
blitzen: Vbat größer 4V, Schleife unterbrochen
alle 500ms
blitzen: vbat kleiner 2,5v, Schleife unterbrochen
Wenn während des Ladevorgangs eine Zelle eine Spannung größer 3,6V erreicht wird ein Bypass aktiviert und es fließt ein Balancierstrom von 1,5A. Damit lassen sich alle Zellen in der Ladeschlussphase angleichen. Alle BMS-Module sind über eine Sicherheitsschleife miteinander verbunden und melden eine Fehlfunktion an das EVµC-Modul, das eine Alarmmeldung auf dem Display ausgibt. Das EVµC-Modul ist wiederum mit dem Ladegerät verbunden und kann den Ladestrom in Abhängigkeit des BMS-Status einstellen. Die Sicherheitsschleife ist 'normally closed', d.h. eine Unterbrechung der Verkabelung wird detektiert. Insgesamt stand das Motto: "so einfach wie möglich, so aufwändig wie nötig" im Vordergrund.
BMS-Modul auf einer 100Ah-Zelle |
Das System hat schon einen Sommer testweise in einem Schrottauto gezeigt, dass es hohe Temperaturen verträgt. Derzeit muss es gerade seinen Dienst bei Eis und Schnee in der Ente absolvieren. Bisher gab es noch keine Ausfälle, abgesehen von einem Wasserschaden durch einen undichten Kofferraumdeckel und nicht vorhandenem, geschlossenen Batteriekasten. Etwas Ethanol und eine Zahnbürste konnten das Modul jedoch wieder zum Leben erwecken.
Ich werde demnächst noch eine neue Version der Platinen auflegen mit einigen Verbesserungen. So soll z.B. eine grüne LED den OK-Zustand signalisieren und einige Leiterbahnen stärker ausgeführt werden. Auch ist denkbar, mittels einer Referenzspannungsquelle die Messgenauigkeit weiter zu erhöhen.
Entweder fehlt es nur in der Beschreibung,
AntwortenLöschenoder Du hast tatsächlich das Wichtigste vergessen!
Was passiert bei Unterspannung? Da müsste unbedingt auch die Schleife öffnen, damit Du das
mitbekommst. Der Vorgang "Akku lässt spürbar nach"
bis "Akku bricht so richtig ein" spielt sich
unter Last innerhalb von ca 1Km ab, und dann sinds nochmal 500m bis "Zelle beschädigt"
Ob Du "oben" oder "unten" balanzierst ist
letzten Endes egal, aber Du must SOFORT
mitbekommen, wenns bei irgend einer Zelle
eng wird!
Diese Meldung nervt zwar ein bisschen,weil
die 2,5V durchaus mal beim Beschleunigen
unterschritten werden. Wenn der Akku sich
ohne Last sofort wieder erholt ist alles
noch im grünen Bereich. Die "sofort warnen"
-Grenze kannst Du also durchaus etwas tiefer
ansetzen, da reichen auch 2,2V oder so und dann kannst Du der 2,5V (oder was dein Akku kann)
-Grenze noch ein paar Sekunden Verzögerung
verpassen damit nich jedesmal beim Beschleunigen der Alarm kommt.
Diese Meldung ist aber unverzichtbar!
Noch eine Abschätzung meinerseits:
Du wirst nur noch wenige 100mA Balancerstrom
brauchen, wenn erst mal alle Zellen
auf einem Niveau sind. Sieh zu, dass der Ladestrom reduziert wird, sobald der erste Balancer anfängt zu begrenzen.Das Akkupack
balanziert sich letztendlich selber, so lange alle Zellen gesund sind. Frei nach dem Motto
"wer bei gleichem Strom die meiste Spannung
liefert gibt auch die meiste Energie ab"
und noch ein Spruch von mir der langsam
abgedroschen ist: Wenn es erst mal immer die gleiche Zelle ist, die zuerst voll und zuerst
leer ist, dann sind die anderen ausreichend
balanziert. Keine Angst, ich fange keine
"oben oder unten balanzieren-Diskussion" an,
weil ganz einfach beide Verfahren ihre
Berechtigung haben und alles darauf hinausläuft,
nicht zu übersehen, wenn eine Zelle wirklich
leer ist. Es ist nicht die Spannung von kurz mal
2,3V die eine Zelle umbringt, sondern das sind
die chemischen Vorgänge, die dann ablaufen
wenn die Spannung der nahezu leeren Zelle
noch viel weiter in die Knie geht und dann womöglich sogar umpolt.
Du hast natürlich vollkommen recht und habe mich wohl aufgrund des langen Tages nur vertippt. Natürlich öffnet die Sicherheitsschleife auch unterhalb 2,5V! Sonst wär das System irgendwie sinnlos.
AntwortenLöschenDie Alarmmeldung wird derzeit mit 3sec. Verzögerung ausgegeben, da ich die gleichen Effekte beim Beschleunigen beobachte, die Du auch schilderst. Die Meldung muss dann auch durch den Fahrer zuückgesetzt werden. Später muss dann sogar das Hauptschütz abgeschalet werden, damit jeder mit dem Autofahren kann ohne die Akkus in Gefahr zu bringen.
Ich Balanciere derzeit oben und der Ladestrom wird dann auch reduziert.
Beste Grüße aus dem verschneiten Mainz!
Ich hatte dieser Tage mit einer Störschleife zu tun, da
AntwortenLöschenwaren Widerstände über den öffnern um rauszufinden, welcher
ausgelöst hat. das wäre eine Möglichkeit, über die eine Schleife
zu melden, wenn der erste bzw die ersten Balancer anfangen
zu arbeiten.
Schleife wird hochohmiger = Warnung bzw Meldung
Schleife offen = Alarm
Bei meiner eigenen BMS-Idee hängen die Module auch in einer
Eindraht-Schleife, aber als serielle "Daisychain"
Ein Befehl löst eine Messung aus und wird sofort weitergereicht
Zeitgleiche Messung ist wichtig! Aber nur messen oder schreiben
bei Software-Schnittstelle, deshalb das Zwischenspeichern der
Messwerte
Ein anderer Befehl löst das Auslesen aus
Am Ende kommt eine Zeichenkette raus, je ein Zeichen pro Zelle
plus ein Ende-Zeichen (das auch das Schreiben auslöst)
Mit Software-Schnittstelle, (wegen Invertierung)
einem open Collector-Transistor als Treiber
und einem Widerstand beim Empfänger zur Spannungsbegrenzung
geht das auch als Eindrahtlösung und ohne Optokoppler zwischen
den Zellen (nur Am Anfang und am Ende)
Da sind die ADUM5241 oder ähnliche perfekt geeignet,
weil da der DC-DC-Wandler gleich mit drin ist.
Unter Laborbedingungen funktioniert das prima,
aber ich hab schon lange nichts mehr daran gemacht und
ab auch gerade keine Zeit dafür