Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik BMS-Funktion: Bug oder Feature?


von Hans H. (wen_h)


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Hallo,

teste eben ein China-BMS für 4s LiFe. Beim Laden schalten die FETs ab, 
wenn eine Zelle 3.8V erreicht und bei 3.6V wieder ein.

Beim Entladen schalten die FETs ab, wenn eine Zelle 2.1V erreicht und 
schalten sich aber nicht wieder ein, selbst wenn die Zellenspannung 
wieder 3.0V beträgt. Man muss die Last abstecken und wieder anstecken. 
Dazu muss die Zellenspannung aber über 2.3V liegen.

Gehört das so?

Letzteres Verhalten hätte ich jetzt beim Laden erwartet, denn nach dem 
Abschalten der FETs sackt bei LiFe die Zellenspannung relativ schnell 
auf 3.4V ab und die FETS schalten wieder ein. Das schaltet also ohne 
Ende ein und aus.

Auch hier die Frage: Gehört das so?

Hans

von Michael P. (mipo)


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Was sagt das Datenblatt der Zellen zu den Ladespannungen? Laden auf 
3.8v/Zelle würde ich vermeiden, imho ist 3.65V das abs max für LiFePO4

von Oliver S. (oliverso)


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Ja, das gehört für dieses China-BMS so.

Oliver

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


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Michael P. schrieb:
> imho ist 3.65V das abs max für LiFePO4

Naja, vllt. noch 3,7V, aber alles darüber ist Mord.
LFP ist für Tiefentladung nicht so empfindlich, allerdings sollte das 
BMS die Grenze m.M.n. bei so etwa 2,3V ziehen.

von Hans H. (wen_h)


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Michael P. schrieb:
> Laden auf 3.8v/Zelle würde ich vermeiden, imho ist 3.65V das
> abs max für LiFePO4

Sehe ich ebenso. Dummerweise liegen bei allen bisher gesehenen BMS die 
Schwellen außerhalb des grünen Bereiches, egal ob LiFe oder LiIon. Warum 
das so ist, ist mir ein Rätsel. Bei dem BMS hier ist die obere Schwelle 
mit 3.75V +/-0.025V angegeben.

Momentan macht aber ein übles BMS mehr Sinn als gar keines. Ich hoffe ja 
noch, auf dem Weltmarkt ein passendes BMS zu finden.
Meine Wunsch-Schaltschwellen wären eher bei 2.8/3.5V.

: Bearbeitet durch User
von Nemopuk (nemopuk)


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Hans H. schrieb:
> Warum das so ist, ist mir ein Rätsel.

Weil ein BMS kein Ladegerät ist, und das Ladegerät auch nicht stören 
soll. Es ist nur im Notfall abschalten, wenn das Ladegerät 
offensichtlich defekt ist.

Hans H. schrieb:
> Ich hoffe ja noch, auf dem Weltmarkt ein passendes BMS zu finden.
> Meine Wunsch-Schaltschwellen wären eher bei 2.8/3.5V.

Nein, was du willst ist ein Gerät, das Ladegerät und Notfallschutz in 
einem kombiniert. Das wäre aber sinnfrei, denn wenn es kaputt geht, 
fehlt dir der doppelte Boden.

: Bearbeitet durch User
von Hans H. (wen_h)


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Nemopuk schrieb:
> Weil ein BMS kein Ladegerät ist, und das Ladegerät auch nicht stören
> soll. Es ist nur im Notfall abschalten, wenn das Ladegerät
> offensichtlich defekt ist.

Du weißt offensichtlich nicht, für was BMS steht. Nämlich für "Batterie 
Management System". Solch ein System schützt die Batterie vor Überladung 
und vor Tiefentladung. Und zwar auf Zellebene. Nicht mehr und nicht 
weniger.

Zu der Sorte gehört auch das BMS, was ich eben teste. Diese BMS gibt es 
in rauen Mengen, allerdings durchgängig mit für die Batterie giftigen 
Schaltschwellen.

von Loco M. (loco)


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Hans H. schrieb:
> Zu der Sorte gehört auch das BMS, was ich eben teste. Diese BMS gibt es
> in rauen Mengen, allerdings durchgängig mit für die Batterie giftigen
> Schaltschwellen.

Kannst du mal einen Link auf dein getestetes BMS zeigen?

von Nemopuk (nemopuk)


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Hans H. schrieb:
> Solch ein System schützt die Batterie vor Überladung ...

Um den Teil ging es mir. Dort ist es wichtig, dass die Abschaltschwellen 
höher liegen, als beim Ladegerät. Sonst funktioniert das Ladegerät nicht 
richtig.

Wenn du Hersteller des BMS wärst, würdest du

a) die Schwelle sicherheitshalber niedrig legen, und dabei riskieren, 
dass viele Kunden Probleme beim Laden melden, oder

b) die schwelle mutig hoch legen und darauf vertrauen, dass die 
Ladegeräte schon funktionieren werden.

Chinesische Exporte ohne jegliche Haftung/Verantwortung wählen natürlich 
b. Oder gar kein BMS.

Versuche mal ein billiges LiPo Ladegerät zu finden, dass bei 4,0 Volt 
Schluss macht. Das hätte ich gerne. Die Chinesen hätten aber gerne 
möglichst bald neue Akkus verkauft.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es ist ja nicht so, das ein BMS nur die Notfallreissleine darstellt, 
sondern es soll sich auch um das Balancing kümmern. Das funtioniert aber 
nur dann, wenn es pro Zelle eben nicht an die obere Grenze geht, sondern 
schon davor mit dem Top Balancing beginnt.
Allerdings ist mir nicht ganz klar, warum ihr nicht BMS Boards kauft, 
die man konfigurieren kann. Da gibt es reichlich.

von Mairian (marianp)


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LiFePo kann auch bis 4,2 oder war es 4,2? geladen werden, nur macht es 
keinen Sinn und lässt die Zellen schneller altern, AUCH wenn im 
Daatenblatt max 3,65V steht.
Daher sollte man die eben nicht groß über 3,65 laden, aber passieren tut 
da auch bei 4,1V nichts(Einige Hersteller geben auch diese Schwelle als 
Maximum Rating an"
Ich hatte das auch inzwischen mehrfach getestet, als Zyklen bis 4,1V 
gefahren ohne Auffälligkeiten, keine Gasbildung, Aufblähen, ausbrechen 
der Innenwiderstands oder sowas.

Aber wie gesagt, dennoch sollte man idealer weise, die Schwelle so bei 
3,7V max 3,8V setzten(etwas Luft fürs Balancing)
Ich nutze diese Werte auch bei 300Ah Zellen seit vielen Jahren,a lso die 
3,7

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Mairian schrieb:
> LiFePo kann auch bis 4,2 oder war es 4,2? geladen werden

Achtung, das ist eine Falschinformation. Immer das Datenblatt beachten. 
Ich vermute, der Poster verwechselt LiFePO4 mit LithiumPolymer.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Mairian schrieb:
> LiFePo kann auch bis 4,2 oder war es 4,2? geladen werden,

NEIN!

> nur macht es keinen Sinn und lässt die Zellen schneller altern,

Es macht sie kaputt, und zwar ganz schnell. Selbst deine 3,8V sind zu 
viel.


Matthias S. schrieb:
> Mairian schrieb:
>> LiFePo kann auch bis 4,2 oder war es 4,2? geladen werden
>
> Achtung, das ist eine Falschinformation. Immer das Datenblatt beachten.
> Ich vermute, der Poster verwechselt LiFePO4 mit LithiumPolymer.

Ich vermute er hat überhaupt keine Ahnung von Akkus.

: Bearbeitet durch User
von Mairian (marianp)


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Nö, ich rede von LiFePo4.
Ich arbeite direkt mit Herstellern in China zusammen und habe daher auch 
Zugriff auf deutlich mehr interne Testdiagrame aus dem Werk, auch 
Temperaturtests etc

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


Angehängte Dateien:

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Mairian schrieb:
> Ich arbeite direkt mit Herstellern in China zusammen

Unsinn. Mir liegt das Datenblatt der MB31 von EVE vor und da wird 
ausdrücklich eine absolute maximale Spannung an der Zelle von 3,8V 
genannt.

Die einzige Ausnahme bilden hier die Winston/Thundersky Zellen mit dem 
typischen gerippten gelben Gehäuse. Das sind die einzigen Zellen, die 
bis 4,2V Ladeschlussspannung spezifiziert sind.
Alle anderen werden durch so hohe Spannungen zerstört.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Mairian schrieb:
> LiFePo kann auch bis 4,2 oder war es 4,2? geladen werden, nur
> macht es keinen Sinn und lässt die Zellen schneller altern, AUCH wenn im
> Daatenblatt max 3,65V steht.
> Daher sollte man die eben nicht groß über 3,65 laden, aber passieren tut
> da auch bei 4,1V nichts..

> ..(Einige Hersteller geben auch diese Schwelle als Maximum Rating an"

Kannst du mal auf 2 bis 3 Datenblätter seriöser Hersteller verlinken wo 
deine Aussagen stehen?


Hans H. schrieb:
> Nemopuk schrieb:
>> Weil ein BMS kein Ladegerät ist, und das Ladegerät auch nicht stören
>> soll. Es ist nur im Notfall abschalten, wenn das Ladegerät
>> offensichtlich defekt ist.
>
> Du weißt offensichtlich nicht, für was BMS steht. Nämlich für "Batterie
> Management System". Solch ein System schützt die Batterie vor Überladung
> und vor Tiefentladung. Und zwar auf Zellebene. Nicht mehr und nicht
> weniger.

Auf Zellebene funktioniert das Balancing der einzelnen Zellen. Über- 
bzw. Unterabschaltung betrifft den kompletten Akku.

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


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Matthias S. schrieb:
> Das sind die einzigen Zellen, die
> bis 4,2V Ladeschlussspannung spezifiziert sind.

Auch da habe ich zu hoch gegriffen. Die LiFeYPO4 von Winston/Thundersky 
sind bis 4,0V spezifiziert.
Hier habe ich einige Datenblätter von denen:
https://kewet.de/akku/lifepo4-zellen/index.htm

Genaugenommen ist das eben auch keine LiFePO4 -, sondern LiFeYPO4 
Technologie.

von Jörg R. (solar77)


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Matthias S. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Das sind die einzigen Zellen, die
>> bis 4,2V Ladeschlussspannung spezifiziert sind.
>
> Auch da habe ich zu hoch gegriffen. Die LiFeYPO4 von Winston/Thundersky
> sind bis 4,0V spezifiziert.

Konkrete Angaben wie lange diese Spannung anliegen darf findet man 
nicht, jedenfalls habe ich gerade nach etwas Recherche nichts gefunden. 
Allerdings findet man Angaben dass die Spannung möglichst nicht über 
3,65V liegen sollte, jetzt allgemein für diese Technologie.

> Hier habe ich einige Datenblätter von denen:
> https://kewet.de/akku/lifepo4-zellen/index.htm
>
> Genaugenommen ist das eben auch keine LiFePO4 -, sondern LiFeYPO4
> Technologie.

Es ist schon ein LiFePO4, bis auf den Unterschied des zusätzlichen 
Elements Yttrium. Das verleiht dem Akku weitere positive Eigenschaften 
wie z.B. den Temperaturbereich, Zyklenfestigkeit usw.. Die Energiedichte 
ist aber geringer als bei LiFePO4.

von Julian L. (rommudoh)


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Hans H. schrieb:
> Man muss die Last abstecken und wieder anstecken. Dazu muss die
> Zellenspannung aber über 2.3V liegen.
> Gehört das so?

Ja, das hängt vom verwendeten BMS Chip ab und ist durchaus üblich. Von 
den meisten gibt es mehrere Varianten, je nachdem wie sie konfiguriert 
sein sollen.

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