Einfacher Batterie / Zellsimulator für BMS Test

[Alec T. (803)]

Hallo zusammen,

ich habe hier diverse BMS die ich gern auf Ihr Verhalten hin untersuchen 
möchte. Dazu brauch ich bis zu zehn Spannunsgquellen um bis zu 10Zellen 
in Reihe zu simulieren. Lastmäßig müsen die nur die balancing-ströme und 
evtl. eine testweise Belastung von ein paar wenigen zig mA am 
Simulator/BMS Ausgang können. (Mehr schadet natürlich nicht).

Möglichst low cost, also n paar Euro für was fertiges wären OK, aber 
keine x-hundert oder tausend Euro für professionelles Equipment.

Im Anhang mein erster Entwurf (beispielhaft für 3zellen)

Was haltet ihr davon? Geht das im Prinzip so? Oder geht es einfacher?

Weitere Frage: Kann ich damit auch irgenwie laden simulieren, i.e. 
Spannung aussen größer als innen anlegen und irgendwo als last abführen? 
An jedem Zellausgang einfach 100R parallel z.B.? Wie reagieren die 
Linearregler und die DCDCs auf höheres potential von aussen bzw. wie 
schütze ich die für den Fall am besten? Geht das eleganter?

Danke für euren Input.

Grüße
Alec

[Hans (Gast)]

Hallo, wenn ich dich richtig verstehe, möchtest du 10 solche Schaltungen 
mit sagen wir mal 25 bis 42Volt (Labornetzteil?) versorgen? So 
jedenfalls könnte ich mir vorstellen, diverses Verhalten zu untersuchen. 
Aufwändig, aber nützlich wäre auch, jeden Lm317 mit einem Poti zu 
bestücken, so dass die Spannung jeder der einzelnen Schaltungen 
eingestellt werden könnte, zudem könnten so auch die Bauteiltoleranzen 
ausgeglichen werden. Gruss Hans

[Jakob L. (jakob)]

Willst du auch testen wie sich das BMS beim Laden verhält (z.B. wann 
genau wegen Überspannung das Laden abgebrochen wird)? Das geht mit der 
Schaltung so nicht (oder nur bis ganz wenige mA durch den 
Spannungsteiler), dazu bräuchte man ein 2-Quadranten-Netzteil das auch 
Strom aufnehmen kann.

Die einfachste Lösung wäre ein Widerstand der ca. 50 mA zieht bei der 
relevanten Zellspannung, dann kann hat man ungefähr den Bereich von +-50 
mA abgedeckt mit dem B1209S als Versorgung. Kann man auch flexibel 
machen mit Sockeln in die man bei Bedarf einen passenden Widerstand 
steckt, ich verwende für so was gerne die MPE 115 
Präzisions-Buchsenleisten.

Alternativ wäre auch ein Leistungs-OPV als Spannungsfolger möglich (am 
besten ein Modell mit Kurzschluss- und Übertemperaturschutz), dann hat 
man auch einen 2-Quadranten Betrieb. Der OPV kann natürlich auch gleich 
die Regelung übernehmen, also 1,2V Spannungsreferenz an + und 
einstellbaren Spannungsteiler an -.

[Thomas R. (Gast)]

So geht das - siehe oben.

[Alec T. (803)]

Thomas R. schrieb:
> So geht das - siehe oben.

Ich will ein BMS testen, nicht selbst eins bauen.

[Alec T. (803)]

Jakob L. schrieb:
> Willst du auch testen wie sich das BMS beim Laden verhält (z.B. wann
> genau wegen Überspannung das Laden abgebrochen wird)?

Ja, das war der zweite Teil der Frage. Großartig Strom brauche ich da 
auch nicht, aber ein kleiner Strom sollte da sein damit man sauber 
erkennen kann ob die FETs auch wirklich dicht machen.

Wie wäre es mit einer Modifikation wie im Anhang?

[Jakob L. (jakob)]

Ich würde die Diode an der Stelle weglassen (ist nicht nötig und 
verschlechtert nur das Regelverhalten) und statt dessen eine Diode vom 
Ausgang zum Eingang des LM317 vorsehen, damit wird eine Beschädigung des 
LM317 verhindert wenn die Spannung am Ausgang größer als die 
Eingangsspannung ist (kann z.B. passieren wenn die Versorgungsspannung 
plötzlich ausfällt).

[alec (Gast)]

Jakob L. schrieb:
> statt dessen eine Diode vom Ausgang zum Eingang des LM317 vorsehen

Die Frage ist dann aber wie reagiert der DCDC davor wenn die höhere 
Spannung von aussen bei ihm ankommt?
Hatte die Diode dort eingeplant um beide Bauteile zu schützen und die 
0,7v Drop dort auch nicht stören. Wie genau wirkt sich das denn auf das 
Regelverhalten aus? Das hatte ich nicht auf dem Schirm...

[Flo (Gast)]

Das realistische wären 10 Akkus in Haltern. Jede Zelle am besten noch 
einzeln abgesichert. Das ganze mit deinem prüf-BMS in eine Stahlbox, 
falls doch was schiefgeht.

Günstiger und vom Verhalten her ähnlicher wirst du es nicht bekommen.

[alec (Gast)]

Flo schrieb:
> Das realistische wären 10 Akkus in Haltern.

Es muss nicht möglichst realistisch sein, es soll einen schnellen 
grundlegenden Test ermöglichen. Das ist mit echten Akkus völlig 
unpraktikabel.

[Jakob L. (jakob)]

alec schrieb:
> Die Frage ist dann aber wie reagiert der DCDC davor wenn die höhere
> Spannung von aussen bei ihm ankommt?

Muss schon sehr viel höhere Spannung sein, das BMS müsste schon richtig 
schlimm danebenliegen damit bei einer Zelle mehr als 9V anliegen (und 
wahrscheinlich braucht es noch ein gutes Stück über der regulären 
Ausgangsspannung damit so ein DCDC wirklich kaputt geht).

> Hatte die Diode dort eingeplant um beide Bauteile zu schützen und die
> 0,7v Drop dort auch nicht stören. Wie genau wirkt sich das denn auf das
> Regelverhalten aus? Das hatte ich nicht auf dem Schirm...

Der Spannungsabfall der Diode hängt vom Strom ab, man kann also keine 
exakte Spannung einstellen die dann nach der Diode konstant gehalten 
wird. Könnte eventuell zu unschönen Effekten führen dass der 
BMS-Balancer sich nicht zwischen ein und aus entscheiden kann.