BMS in Eigenentwicklung

[bugius]

Hallo Zusammen

Ich habs einfach satt gehabt, nirgends ein BMS zu einem "fairen" Preis und anständiger Balancierleistung zu finden.
Deswegen hab ich mich ans Zeichenbrett gesetzt und etwas Microkontroller programmieren gelernt.

Und voila mein erster Prototyp lässt sich doch schon sehen



Jetzt aber zu dem was die Leute interessiert
Das BMS wird via Bremsleitung am Kontroller angehängt und zugleich wird die Negativleitung des Ladegeräts angehängt.
Dann wird zu jedem Pluspol und zum Hauptminuspol eine Leitung gezogen. So viel zur Einrichtung.

Spezifikationen.
Unterstützte Zellenzahl: 4, 8, 12, 16, 20, 24 (pro Aufsteckmodul 4 Zellen)
Unterstützte Zelltypen: Alle Lithium Zellen sprich 3.3V und 3.7V Zellen
Passiver Stromverbrauch: ca. 50 uA pro Zelle
(Ab hier bin ich mittels Programmierung noch am ausprobieren, welches die besten Werte sind)
Low Voltage: 2.7V / 3.1V (Betätigt das Bremssignal)
Balance Voltage: 3.65V / 4.2V (Balanceing startet)
Over Voltage: 3.9V / 4.3 (Trennt das Ladegerät)
Balancestrom :O 10A (Vorausgesetzt ich krieg die Lastwiederstände sonst muss ich wohl auf 5A runter )
Sichtbar ist übrigens der Erste versuch mit To-220 Wiederständen, diese werden aber leider zu heiss, deswegen muss ich zurück zu Keramik.

Bin auf eure Meinungen / Anregungen usw. gespannt

[bugius]

Okay das mit dem Low Voltage schau ich nochmal an.
Momentan wird das Low Voltage erst ausgelöst nachdem die Spannung 10 Sekunden lange unter der Grenze liegt, diese Zeit liesse sich natürlich auch verlängern um keine Beschleunigungsspitzen als Unterbrecher zu haben.

Was meinst du mit quittiermodus?

Zu den LED's aktuell gibt es eine Low voltage und Overvoltage LED und beim Balancen blinkt/leuchtet die jeweilige Zelle.

Zu Opensource, hier muss ich verneinen, aber nicht weil ich es böse meine XD, sondern weil die Einzelanfertigungen jedes vernüftige Budget sprengt.
Mein Prototyp hat bereits 1000Euro verschlungen, was definitiv viel zu teuer ist.
Sobald fertig werde ich eine Serie produzieren und diese dann anbieten, dies wird einiges günstiger kommen

[STW]

Auch wenn ich die 2V für LiFePO4 etwas zu niedrig halte - ich würde zumindest eine Releasespannung von > 2.7V (eher 2.8V) vorsehen. Dann ist die Zelle soweit leer, dass jede Last die wieder in Richtung 2V bringt. Und wir kennen ja unsere Pappenheimer mit ihren Reichweitentests, sinngemäß "dann ging der Roller aus, ich habe ihn neu gestartet, konnte wieder 100m fahren, das habe ich fünfmal gemacht und bin doch noch nach Hause gekommen" und 6 Wochen später wird gepostet "mein Akku ist kaputt - das liegt bestimmt am Hersteller ..."

Zum Vergleich: mein Roller meckert, wenn der Strang bei unter 44V ankommt (also ca. 2.5V pro Zelle) und der Controller trennt irgendwo um die 2.3 bis 2.4V pro Zelle (im Schnitt) unter Last. Fahren kann man dann schon nicht mehr richtig, die Zellen sind dann wirklich ganz weit unten.

Zusatzidee: Temperaturkompensation. Im Winter unter 0°C lasse ich mit 2V nach unten hin locker gefallen, bei 20° würde ich den Hahn schon bei 2.5V dichtmachen. Also müßte noch ein Temperaturfühler her. Die Releasespannungswerte würde ich aber Winter wie Sommers identisch setzen.

Bei den niedlichen Steckverbindungen habe ich meine Zweifel, ob 5A eine gute Idee sind. So fette Zellen und Ladeströme haben wir nicht (nicht jeder hat einen 20A-Lader wie Alf ), und erfahrungsgemäß sollten 1.5 - 2A ausreichen (selbst bei meinem 15A-Lader). Weiterhin sollte ja nur kurz (höchstens wenige Minuten) balanciert werden müssen, wenn der Akkupack einigermaßen ok ist. Von daher kann m.E. auf Lüfter je nach Einbauort verzichtet werden. Aber dafür wäre ein Timeout schön, nachdem das BMS den Balancierungs- bzw. Ladevorgang abbricht - wenn eine Zelle 10 Minuten herumbalanciert wird, dann gibt es ein Problem im Akkupack.

[bugius]

Ja das mit dem Winter hab ich mir auch überlegt.
Temperaturfühler hab ich bereits im Mikroprozessor verbaut daher muss ich da nur mal auslesen

Ja so ein Lock habe ich miteingeplant, den genau gegen solche Schlaumeier will ich die Akkus schützen.

Zu den Steckverbindungen die halten pro Pin 5-7A aus es führen jeweils 2 Pins zur Zelle reicht daher für 10A.
Der Grund für 10 A war hauptsächlich, dass ich immer wieder Leute haben, wo eine Zelle durch ist und die dann die 2A Lastmodule mit mehrtägigem Laden grillieren *rolleyes*
Zudem drücke ich diesen Freunden dann jeweils eine Zeitschaltuhr mit 5h Einstellung in die Hand

Die Lüfter sind halt damit der Rest nicht zu warm bekommt

Das mit dem Balance Timeout ist eine sehr gute Idee, 10 Minuten dürften aber etwas zu knapp ausfallen.
Das Ziel ist es schon etwas länger zu balancen damit auch Zellen die etwas stark hintendrein sind nachkommen können