Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 4s LiFePO4: Schutzschaltung (BMS) mit 3,0V/3,5V gesucht


von Hans H. (wen_h)


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Hallo,

die bisher gefundenen Schaltungen kennen nur die absoluten Grenzwerte 
von 2,0V bzw. 3,7V. Verbaut sind meist Spezial-ICs wie z.B. DW01A.

Ich brauche 3,0V bzw. 3,5V bei 20A bei einem LiFePO4 mit 4 Zellen.
Kennt jemand solch ein Board oder hat selber mal was gebaut?

Hans

von H. H. (hhinz)


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von Flip B. (frickelfreak)


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SP04S010

von Hans H. (wen_h)


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Flip B. schrieb:
> SP04S010

Du meinst ein Smart-BMS, konfigurierbar via Smartphone?

H. H. schrieb:
> ICL7665

Darauf wird es wohl hinaus laufen. Kannst du vielleicht noch passende 
und leicht erhältliche FETs empfehlen? Möglichst im TO220-Gehäuse, Platz 
habe ich genug.

von H. H. (hhinz)


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Hans H. schrieb:
> Kannst du vielleicht noch passende
> und leicht erhältliche FETs empfehlen? Möglichst im TO220-Gehäuse, Platz
> habe ich genug.

Da gabs mal den IRF3708...

Seither nichts mehr in THT.

von Heinz R. (heijz)


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ich würde da ein fertiges BMS nehmen, z.B. von Daly

Kostet für 4s ca. 40€

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Hans H. schrieb:
> leicht erhältliche FETs empfehlen? Möglichst im TO220-Gehäuse,

Ein Fälscher, der die am ehesten passenden Die von 
SMD-Leistungstransistoren in seine TO-220 Gehäuse verbauen würde und 
auch zuverlässig angeben würde von welchem Typ die Die stammen, könnte 
sich eine goldene Nase verdienen.

von Hans H. (wen_h)


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H. H. schrieb:
> Seither nichts mehr in THT.

Arg - ärgerlich, mal wieder zu spät dran.
Was gäbe es denn für meine Anwendung in D-PAK o.ä?

von H. H. (hhinz)


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Gerade erst bemerkt, dass es ja um 4 Zellen in Reihe geht, da ist ja 
genug Spannung für "normale" MOSFETs vorhanden.

Wie wärs mit IRF1404?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Heinz R. schrieb:
> ich würde da ein fertiges BMS nehmen, z.B. von Daly

Auch JK oder ANT sollten da passendes liefern können. Da ist alles frei 
konfigurierbar.
https://solardirekt24.de/DALY-Batterie-Management-System-Smart-BMS-fuer-4-x-LifePO4-Zellen-60A-12V-0-MwSt.-1003
https://www.nkon.nl/de/jk-bms-b1a8s10pr.html

: Bearbeitet durch User
von Hans H. (wen_h)


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H. H. schrieb:
> Wie wärs mit IRF1404?

Sieht von den Daten gut aus, hat TO220 und den gibts an jeder Ecke.
Vielen Dank für die Empfehlung.

Demnächst brauche ich eine solche Überwachung für eine einzige 
LiFePO4-Zelle. Die Abschaltspannungen wären ebenfalls 3.0V bzw. 3.5V. 
Wäre ein IRLR3802 (D-PAK) geeignet? Ich lese im Datenblatt Vgs 2.8V, 
12A.

Schaltung wäre wie oben, den DW01A würde dann ein ICL7665 ersetzen.
Auf den IRLR3802 (D-PAK) hätte ich Zugriff.

https://www.infineon.com/assets/row/public/documents/non-assigned/49/irlr3802pbf.pdf?fileId=5546d462533600a40153566d742526b5

von H. H. (hhinz)


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Hans H. schrieb:
> Demnächst brauche ich eine solche Überwachung für eine einzige
> LiFePO4-Zelle. Die Abschaltspannungen wären ebenfalls 3.0V bzw. 3.5V.
> Wäre ein IRLR3802 (D-PAK) geeignet? Ich lese im Datenblatt Vgs 2.8V,
> 12A.

Ist wohl bereits abgekündigt, aber noch zu haben, und man kann ihn dafür 
verwenden.

von Hans H. (wen_h)


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Heinz R. schrieb:
> ich würde da ein fertiges BMS nehmen, z.B. von Daly

Klingt verlockend, die Dinger haben aber eine Unmenge zusätzlicher und 
unnötiger Funktionen (u.a. jeweils 3 Levels für die Abschaltspannungen) 
und das Manual kommt mit 18 Seiten daher. Was hindert die Firmware, mal 
eben einen Reset zu machen und alle Einstellungen auf default zu setzen? 
Eine für meine Anwendung maßgeschneiderte Schaltung (ohne jegliche 
Einstell-, bzw. Verstellmöglichkeiten wäre mir bedeutend lieber. So wie 
die billigen Teile aus Ebay, die leider mit den Abschaltspannungen zu 
weit im ungesunden Bereich liegen.

H. H. schrieb:
> Ist wohl bereits abgekündigt, aber noch zu haben, und man kann ihn dafür
> verwenden.

Gut zu wissen. Dann werde ich mich schnell noch damit eindecken.
Nochmals vielen Dank für deine Hilfe und deine wertvollen Hinweise.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Hans H. schrieb:
> ohne jegliche
> Einstell-, bzw. Verstellmöglichkeiten wäre mir bedeutend lieber.

Du möchtest aber spezielle Spannungen, wie du in deinem ersten Posting 
schreibst.

Hans H. schrieb:
> Was hindert die Firmware, mal
> eben einen Reset zu machen und alle Einstellungen auf default zu setzen?

Ihre Software. Ich fahre jetzt seit 9 Monaten ein ANT BMS in meinem Auto 
(20s LFP/314Ah/20kWh/500A) und da verstellt sich nix von alleine. Sowas 
habe ich auch von JK oder Daly noch nicht gehört.
Die Gefahr eines defekten BMS ist bei einer Eigenkonstruktion wesentlich 
höher, weil sie eben nicht von Leuten gebaut wurde, die sowas unter 
allen möglichen Bedingungen testen können. Und ob du sowas für 50 Euro 
so stabil bauen kannst wie so ein fertiges BMS, wage ich zu bezweifeln.
Und Balancing findet bei dir so nicht statt.

: Bearbeitet durch User
von Hans H. (wen_h)


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Matthias S. schrieb:
> Ihre Software.

Leider habe ich schon zu viel fehlerhafte Software aus China gesehen, 
mein Bedarf ist restlos gedeckt. Da vertraue einer einfachen! Hardware 
OHNE Software bedeutend mehr.

Matthias S. schrieb:
> die sowas unter allen möglichen Bedingungen testen können.

Da gibt es nicht viel zu testen. Man fährt die Spannungen durch und es 
schaltet ab oder es schaltet nicht ab. Balancing ist bereits realisiert.

von Gustav K. (hauwech)


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Hans H. schrieb:
> Eine für meine Anwendung maßgeschneiderte Schaltung ohne jegliche
> Einstell-, bzw. Verstellmöglichkeiten wäre mir bedeutend lieber. So wie
> die billigen Teile aus Ebay, die leider mit den Abschaltspannungen zu
> weit im ungesunden Bereich liegen.

Warum nimmst nicht einfach so ein billiges BMS aus Ebay, rupfst diesen 
DW01A runter und adaptierst stattdessen den ICL7665? Nebenbei erledigt 
sich das Problem mit den passenden FETs und eine Platine hast du auch 
schon.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Die Schaltung könnte auch mit sowas aufgebaut werden:

Ultralow Power Single/Dual comparator with Reference
The reference output can drive a bypass capacitor of up to 0.01µF 
without oscillation. The comparators operate from a single 2V to 11V 
supply or a dual ±1V to ± ...

https://docs.rs-online.com/7f13/0900766b810ed894.pdf

Suchworte:
ultra low power comparator with reference
nanopower power comparator with reference

von Manfred P. (pruckelfred)


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H. H. schrieb:
>> Wäre ein IRLR3802 (D-PAK) geeignet? Ich lese im Datenblatt Vgs 2.8V,
>> 12A.
> Ist wohl bereits abgekündigt, aber noch zu haben, und man kann ihn dafür
> verwenden.

Passt dessen RDSon zum DW01, der den FET ja als Stromshunt nutzt?

Hans H. schrieb:
>> ich würde da ein fertiges BMS nehmen,

Google nach "single lifepo4 protection board" findet z.B. das:
https://de.aliexpress.com/item/1005007656136226.html

von Heinz R. (heijz)


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Hans H. schrieb:
> Was hindert die Firmware, mal
> eben einen Reset zu machen und alle Einstellungen auf default zu setzen?

das kann Dir bei einer Mercedes S-Klasse für 200K theoretisch auch 
passieren - Vollgas, Bremsen aus, ab gegen die Mauer

baust Du dein Auto  auch selber weil Du Deinen eigenen Fähigkeiten mehr 
zutraust als vielen anderen Ingenieuren?

ich habe hier 2 Daly BMS an je 15kWh Akkus - die sind eigentlich gar 
nicht dazu da irgendwas abzuschalten

Im Fehlerfall machen sie es hoffentlich, aber wegen mir auch nicht, es 
gibt viele andere Sicherungsmechanismen
Eigentlich nutze ich die vorwiegend um die einzelnen Zellspannungen zu 
messen


Ich verstehe eh nicht wie man bei so hochpreisigen Anwendungen das BMS 
dazu nutzt abzuschalten, das muss viel früher geschehen, also 
Überwachung wann Akku voll / leer

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Heinz R. schrieb:
> ich habe hier 2 Daly BMS an je 15kWh Akkus - die sind eigentlich gar
> nicht dazu da irgendwas abzuschalten

Man kann natürlich selbst festlegen, was man zu seinem BMS zählt und was 
nicht.
Auch weitere BMS oder anders benannte Batteriemanagement dazu paaren 
oder drüberschalten, oder was auch sonst einem so einfällt.
Viele Ideen hast Du ja.

> Im Fehlerfall machen sie es hoffentlich, aber wegen mir auch nicht, es
> gibt viele andere Sicherungsmechanismen
> Eigentlich nutze ich die vorwiegend um die einzelnen Zellspannungen zu
> messen

Die Einzel-Zellspannung zu messen, ist an sich die wichtigste Aufgabe 
eines BMS und dann die daraus folgenden Massnahmen einzuleiten.

> Ich verstehe eh nicht wie man bei so hochpreisigen Anwendungen das BMS
> dazu nutzt abzuschalten, das muss viel früher geschehen, also
> Überwachung wann Akku voll / leer

Hast Du eigentlich den Thread überhaupt gelesen?
Oder nur zu blöd, den Inhalt zu verstehen?

von Heinz R. (heijz)


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Ralf X. schrieb:
> Hast Du eigentlich den Thread überhaupt gelesen?
> Oder nur zu blöd, den Inhalt zu verstehen?

ja, sorry, ich habe wohl in meiner zu technisierten Welt etwas zu weit 
gedacht

Hier geht es wohl eher um irgend ein selbstgebautes motorisiertes 
BobbyCar, das wenn voll dann voll - wenn leer dann leer - trägt man es 
halt nach Hau

ich bitte vielmals um Entschuldigung

Aber Wörter wie blöd soltest in einem Forum generell aus deinem 
Vokabular streichen, es zeigt das nur Du ein Bauer bist

: Bearbeitet durch User
von Hans H. (wen_h)


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Heinz R. schrieb:
> Ich verstehe eh nicht wie man bei so hochpreisigen Anwendungen das BMS
> dazu nutzt abzuschalten, das muss viel früher geschehen, also
> Überwachung wann Akku voll / leer

Und ich verstehe nicht, wieso das früher geschehen muss. Wenn eine Zelle 
in einem 4s Pack 3.0V unterschreitet, ist die Zelle ziemlich leer und 
eine weitere Entladung des Akkus soll unterbunden werden. Ebenso soll 
ein weiteres Laden unterbunden werden, wenn eine Zelle im 4s Pack 3.5V 
überschreitet. Mehr muss ich nicht wissen und mehr Funktionen brauche 
ich nicht.

Manfred P. schrieb:
> Google nach "single lifepo4 protection board"

Ich benötige ein BMS für 4s, siehe die Überschrift des Threads:
4s LiFePO4: Schutzschaltung (BMS) mit 3,0V/3,5V gesucht

Gustav K. schrieb:
> Warum nimmst nicht einfach so ein billiges BMS aus Ebay, rupfst diesen
> DW01A runter und adaptierst stattdessen den ICL7665?

Gute Idee, leider fand ich bisher noch kein dafür geeignetes BMS. Den 
DW01A scheint es nur für LiIon zu geben. Soweit ich bisher auf Bildern 
sehen konnte, sind die BMS für LiFePO4 mit anderen Schaltkreisen 
bestückt.

von Heinz R. (heijz)


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Hans H. schrieb:
> Und ich verstehe nicht, wieso das früher geschehen muss. Wenn eine Zelle
> in einem 4s Pack 3.0V unterschreitet, ist die Zelle ziemlich leer und
> eine weitere Entladung des Akkus soll unterbunden werden. Ebenso soll
> ein weiteres Laden unterbunden werden, wenn eine Zelle im 4s Pack 3.5V
> überschreitet. Mehr muss ich nicht wissen und mehr Funktionen brauche
> ich nicht.

Du solltest halt beim Laden die eine etwas schwächliche Zelle 
ausgleichen, dem Balancer die Gelegenheit dazu geben - doof wenn dann 
das BMS komplett abschaltet

Auch willst Du evtl. beim entladen noch genügend Leistung haben für sie 
Steuerung, oder Nitreserve,  also z.B. bei SOC 25% die Großverbraucher 
abschalten


Aber ja, nicht bei nem Bobbycar, das wird behandelt wie ein 
Akkuschrauber, wenn leer dann leer

In meinem Setup schaltet das BMS nur in Notsituationen ab- wenn eine 
andere Steuerung versagt

von Manfred P. (pruckelfred)


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Hans H. schrieb:
>> Google nach "single lifepo4 protection board"
> Ich benötige ein BMS für 4s, siehe die Überschrift des Threads:
> 4s LiFePO4: Schutzschaltung (BMS) mit 3,0V/3,5V gesucht

Vielleicht kasperst Du Dich mal aus, was Du wirklich willst:

Hans H. schrieb:
> Demnächst brauche ich eine solche Überwachung für eine *einzige*
> LiFePO4-Zelle. Die Abschaltspannungen wären ebenfalls 3.0V bzw. 3.5V.

von Hans H. (wen_h)


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Heinz R. schrieb:
> Du solltest halt beim Laden die eine etwas schwächliche Zelle
> ausgleichen, dem Balancer die Gelegenheit dazu geben - doof wenn dann
> das BMS komplett abschaltet

Sorry, aber das Balancing war nicht gefragt. Das wird mit den paar mA 
dieser kleinen Boards bei einem dicken LiFePO4 eh nichts.

Heinz R. schrieb:
> Auch willst Du evtl. beim entladen noch genügend Leistung haben ...

Nö, will ich nicht. Ich will eine LiFePO4-Zelle nicht unnötigerweise auf 
2.0V runter ziehen, wenn sie bei 3.0V eh schon am Limit ist. Das macht 
keinen Sinn.

Heinz R. schrieb:
> Aber ja, nicht bei nem Bobbycar ...

Was für ein Bobbycar? Die Anwendung tut nichts zur Sachel, es geht NUR 
um die fixen Schaltschwellen (2.0V/3.7V), die mir bei den fertigen 
BMS-Modulen so nicht gefallen. Teilweise werden sogar schon 3.85V 
genannt. Das passt so ganz und gar nicht zu den Daten meiner Zellen.

Manfred P. schrieb:
> Vielleicht kasperst Du Dich mal aus, was Du wirklich willst:

Aktuell benötige ich ein BMS für 4s, später mal eines für 1s. Ich hatte 
den Bedarf nur erwähnt, weil es bei den 1s Boards das gleiche Problem 
mit den unguten Schaltschwellen (2.0V/3.7V) gibt.

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