Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BMS Erstellen


von John D. (johnnymicha)


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Hallo, ich bin ein Anfänger wäre aber über jeden Rat dankbar.

Ich möchte ein Batterie Management System für 4 18650 Lifepo4 Batterien 
erstellen. Dem BMS Board stehen 12 V zur Verfügung.

Zwei der Batterien sollen in Reihe geschaltet sein und zwei in Parallel 
damit ich auf 6,4 V Spannung und 2400 mAh Kapazität komme womit später 
ein Mikrocontroller betrieben wird. Ich möchte die SMD Bauteile einzeln 
kaufen verbauen/löten. Als erstes dachte ich an das Bauteil BQ76920. 
Welche Teile oder Empfehlungen könnt ihr mir geben?


Vielen Dank

Micha

: Verschoben durch Moderator
von Motte (Gast)


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John D. schrieb:
> BQ76920

Der Chip ist für 3-15 Zellen... Du hast aber nur 2S

von Stefan F. (Gast)


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Lege fest, welche Funktionen dein Batterie Management System haben soll.

von John D. (johnnymicha)


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Ach dann hab ich mich mit dem Chip vertan muss mir einen für 2S 
raussuchen. BMS System sollte natürlich alle Sicherheitsanforderungen 
erfüllen das heißt Über-Unterspannungsschutz Kurzschlussschutz und 
vieles mehr. Natürlich sollte auch ein Balancer Mit eingebaut sein für 
das ordnungsgemäße Be- und Entladen der Batterien.

Gibt es fertige Platinen oder muss man eine Platine selbst designen?

: Bearbeitet durch User
von Georg G. (df2au)


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John D. schrieb:
> Gibt es fertige Platinen

Ja, gibt es zu Dutzenden für kleines Geld, mit mehr oder weniger 
Dokumentation dabei. Für die meisten Anwendungen sind die ausreichend.

von Matthias L. (Gast)


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Ich würde einen R42 mit 42Ohm empfehlen.

von Stefan F. (Gast)


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John D. schrieb:
> BMS System sollte natürlich alle Sicherheitsanforderungen erfüllen

Sicher nicht alle, oder soll es auch vor einem Komet schützen, der vom 
Himmel fällt. Gute, dass du es konkretisiert hast.

> das heißt Über-Unterspannungsschutz

Was soll denn passieren, wenn Überspannung angelegt wird? Soll eine 
Sicherung durchbrennen? Oder muss es nach Beseitigung des Fehler von 
alleine wieder in Gang kommen? Wie viel Überspannung muss die Schaltung 
vertragen?

> Kurzschlussschutz

Wann liegt ein Kurzschluss vor? Wie hoch ist der maximal erwartete Strom 
und wie lange? Und wieder: Soll eine Sicherung durchbrennen? Oder muss 
es nach Beseitigung des Fehler von alleine wieder in Gang kommen? Wie 
viel Überspannung muss die Schaltung vertragen?

> und vieles mehr

Damit kann niemand etwas anfangen.

> Natürlich sollte auch ein Balancer Mit eingebaut sein für
> das ordnungsgemäße Be- und Entladen der Batterien.

Wie viel Strom soll der Balancer ableiten oder verheizen können? Wie 
soll er auf defekte Zellen reagieren?

Für das ordnungsgemäße Be- und Entladen ist normalerweise der Laderegler 
zuständig, nicht das BMS.

Willst du überwachen, wie viel Energie hinein- und heraus- geflossen 
ist, um den Ladezustand anzuzeigen?

Was ist mit thermischem Schutz?

von John D. (johnnymicha)


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Naja mit alle Sicherheitsanforderungen meinte ich halt die mindestnorm 
die ein BMS heutzutage aufweisen sollte. Zu den Detail Fragen was 
geschehen soll wenn es dennoch zu einer Überspannung oder Unterspannung 
kommen sollte und wie viel es vertragen sollte dachte ich wäre es 
ersichtlich aus meiner Auswahl der Batterien. Beispiel 
Überspannungsschutz sollte bei 3,9 V liegen und Unterspannungsschutz je 
Zelle bei 2 - 2,4 V. Zu der Frage wie die Sicherung aussehen soll klar 
kann man da eine Schmelzsicherung einbauen oder andere Schutzvorrichtung 
sich ausdenken. Ich dachte es gibt Bauteile IC die diese Funktionen 
direkt bereitstellen. Mit dem Balancer wollte ich das die Batterien sich 
nicht untereinander aufladen und überhitzen , wenn der Laderegler das 
hinkriegt dann ist das Ok.
Ladezustand, Temperatur, Energie Zu- und Abfluss wenn man sich das alles 
über einen Programm anzeigen lassen kann wäre das klasse. Ich nehme an 
dazu werden nochmals Sensoren benötigt.
Die Arbeitstemperatur sollte idealerweise zwischen -40°C - 80°C liegen

von ElektroFH (Gast)


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John D. schrieb:
> Hallo, ich bin ein Anfänger wäre aber über jeden Rat dankbar.
>
> Ich möchte ein Batterie Management System für 4 18650 Lifepo4 Batterien
> erstellen. Dem BMS Board stehen 12 V zur Verfügung.
>
> Zwei der Batterien sollen in Reihe geschaltet sein und zwei in Parallel
> damit ich auf 6,4 V Spannung und 2400 mAh Kapazität komme womit später
> ein Mikrocontroller betrieben wird. Ich möchte die SMD Bauteile einzeln
> kaufen verbauen/löten. Als erstes dachte ich an das Bauteil BQ76920.
> Welche Teile oder Empfehlungen könnt ihr mir geben?
>
> Vielen Dank
>
> Micha


BQ76920 wird wirklich funktionieren??
Er braucht mindestens 6V auf Vbat.
Wenn du 2S hast, wird es irgendwann beim Dechargieren kleiner als 6V.

Schau mal an LTC6810-1 oder -2. Da ist min 5V vorgesehen.

von Stefan F. (Gast)


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John D. schrieb:
> Naja mit alle Sicherheitsanforderungen meinte ich halt die mindestnorm
> die ein BMS heutzutage aufweisen sollte.

Ok, was steht denn in dieser Mindestnorm? Bzw. was erwartest du davon?

> Zu den Detail Fragen was
> geschehen soll wenn es dennoch zu einer Überspannung oder Unterspannung
> kommen sollte und wie viel es vertragen sollte dachte ich wäre es
> ersichtlich aus meiner Auswahl der Batterien.

Nein. Stell dir mal vor, ich lege da 230V~ an. Soll das BMS dies 
aushalten?

Wie viel Strom brauchst du langfristig, wie viel Kurzzeitig (<10ms)? Bei 
wie viel Strom soll sofort ohne Verzögerung unterbrochen werden - falls 
das überhaupt gefordert ist.

> Mit dem Balancer wollte ich das die Batterien sich
> nicht untereinander aufladen und überhitzen

Ein Balancer kann das Überhitzen nicht verhindern. Wohl aber 
Temperatur-Fühler, die den Laderegler steuern. Das kann einer sein, oder 
mehrere - je nach dem wie ausgefuchst man das haben will.

> wäre das klasse

Das ist wieder keine Bauchbare Anforderung. Entweder willst du es haben 
oder nicht. Wenn ja, musst dun auch bereit sein, den Aufwand zu zahlen.

Was ich ich damit sagen will: Erst wenn die Anforderungen klar sind, 
kann man sinnvolle Vorschläge machen. Ohne saubere Anforderungen kann 
ich dir nur empfehlen, dir das Angebot diverser Händler anzuschauen und 
dann zu entscheiden, ob es dir genügt.

von John D. (johnnymicha)


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Ja danke erstmal für die Antworten, bin natürlich ein Anfänger wie 
bereits erwähnt. Dann werde ich die Anforderungen nochmal genauer 
definieren. Gibt es eine Seite/Shop im deutschsprachigen Raum wo man 
Chips einzelne Bauteile/Platinen anschauen und bestellen kann. Kein ebay 
oder amazon.

Schönen Abend noch

von Stefan F. (Gast)


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Conrad, Reichelt, ELV, diverse "Roboter" Shops.

von John D. (johnnymicha)


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Nochmal ein kurzes Update für mein BMS habe ich dieses Bauteil 
rausgesucht
595-BQ25171QWDRCRQ1. Ich werde aber nicht schlau, weil ich da die 
Grenzen für die Überspannung im Datenblatt nicht verstehe.

Könnte mir jemand das erklären?

Für das Bauteil werden MOSFETS ebenfalls benötigt nehme ich an?


Vg

von Stefan F. (Gast)


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John D. schrieb:
> 595-BQ25171QWDRCRQ1

Das ist ein Laderegler, kein BMS.

ohne Balancer
ohne Tiefentladeschutz
ohne Kurzschlussschutz
ohne Messung des Ladezustandes
ohne "vieles mehr"

> Für das Bauteil werden MOSFETS ebenfalls benötigt nehme ich an?

Nein. Schau dir die Anwednungsbeispiele im Datenblatt an.

> Ich werde aber nicht schlau, weil ich da die
> Grenzen für die Überspannung im Datenblatt nicht verstehe.

Der Chip verträgt 18V, und 40V kurzzeitig.

von John D. (johnnymicha)


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ach.. ok danke für die schnelle Antwort

Schwierig etwas passendes zu finden das auch Lieferbar ist und nicht 3 
Monate braucht. Ich schau mal weiter.

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