Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Überspannungsdetektor 8s-LiFePO4


von Fred F. (fred08151)


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Da mir jetzt schon wieder das BMS für meinen 8s-LiFePO4-Akku kaputt 
gegangen ist, würde ich mir gerne einen Überspannungsdetektor basteln, 
der mir anzeigt, ob 30 Volt überschritten werden (und noch die 
Überspannung verheizt).
Eine Überlastung des BMS kann ich ausschliessen, das war beim ersten 
Defekt meine Vermutung. Mittlerweile ist das BMS schon völlig 
überdimensioniert.
Nun habe ich noch eine 1N5363B 30V-Zenerdiode, eine Tüte mit 
3W-33-Ohm-Widerständen und einige Transistoren rumliegen. Würde so eine 
Schaltung klappen, oder bin ich da wieder auf dem Holzweg ?
https://is.gd/8b9YvT

Oder etwas fertiges wie einen KTS1672B mit höherer Spannung ?

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Wie bitte ist denn das BMS "kaputt gegangen"? Die PowerMOS durch? Was 
sind denn da die Symptome gewesen?

Eine CrowBar ist nun so ziemlich das letzte als Schutzmaßnahme...

von Fred F. (fred08151)


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Das BMS lässt keinen Strom mehr durch und ist auch nicht mehr über 
Bluetooth per App auffindbar.
Beim nachmessen hat sich gezeigt, dass 5,1 Volt weniger zwischen P- und 
B+ anliegen, als zwischen B- und B+.
Jetzt geht es mir erst einmal um die Ursachenforschung.
Das BMS selbst ist komplett vergossen, da kommt man nicht so einfach an 
das Innenleben.

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Und mit welcher Spannung hast du geladen? Für ein 8s reichen 34Volt. 
Wenn die CN da intern einen 7805 oder ähnliches verbaut haben ist der 
damit schon gefährlich nahe an seiner Grenze von 35Volt......

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


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Für das Einhalten der maximalen Ladespannung ist nicht das BMS 
verantwortlich, sondern das Ladegerät. Überschreitet das Ladegerät diese 
Spannung, probiert das BMS zwar mögl. noch ein Topbalancing, aber weiss 
dann nicht mehr, wohin mit dem Strom.
Das BMS muss also entweder eines sein, das per MOSFet den Ladestrom 
abschalten kann (als Notbehelf), oder man verwendet besser ein 
Ladegerät, das die Ladeschlussspannung einhält. Dabei sind 30V schon 
zuviel. Eine LiFePO4 Zelle sollte bis max. 3,6V geladen werden, steht im 
Datenblatt.

Was ist das denn für ein BMS Produkt?

Thomas R. schrieb:
> Für ein 8s reichen 34Volt

Niemals so viel Spannung. Das ist nicht LiIon, sondern LiFePO4!

: Bearbeitet durch User
von Fred F. (fred08151)


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Die MPPT-Regler sollten die Spannung unter 30 Volt halten.
Im Leerlauf bei vollen Akkus ohne Last sind es 29,2 Volt, also maximal 
3.65 Volt pro Zelle.
Im Betrieb schaltet der Wechselrichter schon bei >28 Volt an, welcher 
sich schon ~35 Watt nimmt. Um auf den besagten Hammel zurückzukommen:
Die Schaltung in #1
Beitrag "Überspannungsdetektor 8s-LiFePO4"
Um mich selbst zu zitieren:
Würde so eine
Schaltung klappen, oder bin ich da wieder auf dem Holzweg ?

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


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Fred F. schrieb:
> Würde so eine
> Schaltung klappen, oder bin ich da wieder auf dem Holzweg ?

Kann sie nicht, weil eine 30V Z-Diode eben erst bei 30V leicht anfängt 
zu leiten und dann ja noch die BE Diode dazukäme. Überhaupt wäre eine 
Erklärung zu der Schaltung hilfreich. Was sollen die Widerstände sein? 
Von welchem MPPT redest du? Wo ist das BMS in der Schaltung?
Und wenn da ein MPPT schon drin ist, wieso begrenzt du es nicht auf 
vernünftige Werte?
Und immer noch meine Frage:

Matthias S. schrieb:
> Was ist das denn für ein BMS Produkt?

von Fred F. (fred08151)


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Matthias S. schrieb:
> Was sollen die Widerstände sein?
Zum verheizen evtl. Überspannung, die sonst das BMS beschädigen würde.

> Von welchem MPPT redest du? Wo ist das BMS in der Schaltung?
> Und wenn da ein MPPT schon drin ist, wieso begrenzt du es nicht auf
> vernünftige Werte?
Die MPPT sind ja eingestellt, aber aus mysteriösen Gründen stirbt mir 
das BMS der 8s-Anlage immer wieder.

> Was ist das denn für ein BMS Produkt?
Daly Smart BMS 60A
Am 600W-Wechselrichter von Solartronics (reiner Sinus) hängt im Sommer 
nur ein Kühlschrank und ich lade meinen EBike-Akku damit.

: Bearbeitet durch User
von Achim H. (pluto25)


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Fred F. schrieb:
> Würde so eine Schaltung klappen, oder bin ich da wieder auf dem Holzweg ?
Theoretisch schon, aber real eher wenig sinnvoll.
Schau Dir das Datenblatt der Z-Diode an, möglich das sie schon bei 25V 
den Transistor aufmacht und erst ab 35 so voll durchsteuert.
Der Transistor wird ein Großteil Leistung verbraten müssen solange der 
nicht voll durchgesteuert ist.
Auch wird die Z-Diode kaum den Strom aushalten der nötig wäre den 
Transistor durch zu steuern?

Die Frage nach dem Mppt ist durchaus berechtigt. Gewöhnlich versuchen 
die das Meiste aus den Modulen zu holen und 'denken' das die Senke 
'unendlich' Strom verträgt. Wenn die nun plötzlich (durch Bms) 
abgeschaltet wird könnte die Spannung sogar die Leerlaufspannung der 
Module überschreiten.

von Fred F. (fred08151)


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Also, ich habe den ganzen Krempel mal abgebaut und jetzt daheim vor mir.

1.) Der eine MPPT-Regler hat seine Einstellungen wohl vergessen und sich 
dafür an die Werkseinstellung erinnert, die auf Bleiakkus ausgelegt ist 
(14.5 Volt!).
Nach mehrmaligem Einstellen und testen ist er jetzt wieder bei den 14.0 
Volt geblieben, aber wer weiss, wann der Regler die Einstellung wieder 
vergisst.

2.) Beide MPPT-Regler zeigen zuwenig Spannung an, 13.55 Volt liegen laut 
DMM an, die Anzeige des einen MPPT schwankt zwischen 13.3 und 13.4 Volt, 
der andere zeigt 13.3 Volt. Bei 24V-Systemen verdoppelt sich damit die 
Ungenauigkeit.
(14.5 + 0.25) * 2 = 29.5 Volt
Trotzdem sollte das BMS das doch überleben und den Ladevorgang 
unterbrechen, oder nicht ? Der Wechselrichter schaltet bei 30 Volt wegen 
Überspannung ab, war aber den Winter über gar nicht an.

3.) Die 1N5363B soll laut Datenblatt max. 158mA abkönnen. Ich hätte noch 
(Darlington) BDW93C hier, die max. 200mA an der Basis vertragen. Bis 
dahin sollte die Überspannung doch schon wieder abgebaut sein.
Jedenfalls möchte ich ohne Schutzmaßnahme nicht noch mein letztes BMS 
anschliessen, welches ich nochmals mit max. 100A überdimensioniert habe.

von Ralf X. (ralf0815)


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Fred F. schrieb:
> Beide MPPT-Regler zeigen zuwenig Spannung an, 13.55 Volt liegen laut
> DMM an, die Anzeige des einen MPPT schwankt zwischen 13.3 und 13.4 Volt,
> der andere zeigt 13.3 Volt. Bei 24V-Systemen verdoppelt sich damit die
> Ungenauigkeit.

Hast Du wirklich zwei MPPT in Reihe geschaltet?

von Udo S. (urschmitt)


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Fred F. schrieb:
> Also, ich habe den ganzen Krempel mal abgebaut und jetzt daheim vor mir.

Dann mache mal ein Blockschaltbild ALLER! verbauten Komponenten incl. 
der Bezeichnungen und allen Verbindungen und stelle es hier rein!
Irgendwas muss ja auch noch den Strom erzeugen, der in den Akku soll.

von Fred F. (fred08151)


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Ralf X. schrieb:
> Fred F. schrieb:
>> Beide MPPT-Regler zeigen zuwenig Spannung an, 13.55 Volt liegen laut
>> DMM an, die Anzeige des einen MPPT schwankt zwischen 13.3 und 13.4 Volt,
>> der andere zeigt 13.3 Volt. Bei 24V-Systemen verdoppelt sich damit die
>> Ungenauigkeit.
>
> Hast Du wirklich zwei MPPT in Reihe geschaltet?

Nein, parallel.

von Ralf X. (ralf0815)


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Fred F. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Fred F. schrieb:
>>> Beide MPPT-Regler zeigen zuwenig Spannung an, 13.55 Volt liegen laut
>>> DMM an, die Anzeige des einen MPPT schwankt zwischen 13.3 und 13.4 Volt,
>>> der andere zeigt 13.3 Volt. Bei 24V-Systemen verdoppelt sich damit die
>>> Ungenauigkeit.
>>
>> Hast Du wirklich zwei MPPT in Reihe geschaltet?
>
> Nein, parallel.

Ich habe den Eindruck, dass Du gar keine Ahnung hast, wie Du da 
irgendetwas  gemacht hast.

von Fred F. (fred08151)


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Ralf X. schrieb:
> Fred F. schrieb:
>> Ralf X. schrieb:
>>> Fred F. schrieb:
>>>> Beide MPPT-Regler zeigen zuwenig Spannung an, 13.55 Volt liegen laut
>>>> DMM an, die Anzeige des einen MPPT schwankt zwischen 13.3 und 13.4 Volt,
>>>> der andere zeigt 13.3 Volt. Bei 24V-Systemen verdoppelt sich damit die
>>>> Ungenauigkeit.
>>>
>>> Hast Du wirklich zwei MPPT in Reihe geschaltet?
>>
>> Nein, parallel.
>
> Ich habe den Eindruck, dass Du gar keine Ahnung hast, wie Du da
> irgendetwas  gemacht hast.

Nach Anleitung, siehe Bild. Lief seit 2021 reibungslos, erst jetzt gehen 
mir die BMS kaputt. Und sorry für meine schlechten Malkünste.
P.S. Wechselrichter vergessen, aber der ist gerade eh aus.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Mach mal ein Foto eines der beiden MPPT-Solarregler.

von Fred F. (fred08151)


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von Ralf X. (ralf0815)


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Fred F. schrieb:
> MPPT_mit_BMS.jpg

Warum steht da 4s1p drauf?
Weil Du die doch in Reihe geschaltet betreibst?

von J. T. (chaoskind)


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Ralf X. schrieb:
> Ich habe den Eindruck, dass Du gar keine Ahnung hast, wie Du da
> irgendetwas  gemacht hast.

Ich habe den Eindruck, du willst gar nicht helfen, sondern dem Forum 
zeigen was für ein kongenialer und omnipotenter Typ du bist.

Warum schreibt man sowas? Es hilft dem TO nichts, es hilft keinem 
Mitleser, es hat noch nicht mal dem Thema des Threads zu tun.

Ralf X. schrieb:
> Warum steht da 4s1p drauf?
> Weil Du die doch in Reihe geschaltet betreibst?

Weil es in der Vergangenheit mal an nem 4s hing und jetzt an nem 8s?

von Udo S. (urschmitt)


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J. T. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Warum steht da 4s1p drauf?
>> Weil Du die doch in Reihe geschaltet betreibst?
>
> Weil es in der Vergangenheit mal an nem 4s hing und jetzt an nem 8s?

Das ist eine berechtigte Frage bei dem Durcheinander, das der TO hier an 
Infos schreibt.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Fred F.,

auf Deiner Zeichnung hast Du die Abgriffe zwischen den einzelnen Zellen 
nicht eingezeichnet, hast Du die angeschlossen?

Ich empfehle Dir, das BMS einmal durchzumessen!
Ich habe dafür eine Platine mit zahlreichen Halterungen für 
18650-Zellen.
Die sind in Reihe geschaltet. Ich ersetze dann Zelle für Zelle durch ein 
Labornetzteil und fahre die Spannung herauf und herunter und gucke, was 
passiert.

Laut Dokumentation verfügte das "BMS" über Überspannungs, Unterspannungs 
und Überstromschutz.

Bei meinem NaIo-BMS musste ich jedoch feststellen, dass das BMS 
überhaupt keine Überspannungsschutzfunktion hatte.

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


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Das scheint so ein MPPT von PowMR (?) zu sein, das sich auf 12V, 24V und 
48V umstellt.
Aber am Ausgang parallel schalten kann Unglück bringen und das MPPT 
Prinzip durcheinander würfeln. Lieber die Panels parallel oder in Serie 
schalten und nur einen Solarregler benutzen.

14,5V für 4s LiFePO4 übrigens sind kein Problem. Das sind 3,625V pro 
Zelle und damit an der oberen noch erlaubten Grenze. So wird das auch in 
den 12V LFP Blöcken gemacht, die es als Ersatz für Blei heute zu kaufen 
gibt.
Was ich von Daly BMS halten soll, weiss ich nicht. Es gibt einige CityEL 
Fahrer, die sowas benutzen, aber da ist JBD und Boostech verbreiteter. 
Ich fahre in meinem Auto ein ANT BMS(und da ist nichts vergossen).

von Fred F. (fred08151)


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Ralf X. schrieb:
> Fred F. schrieb:
>> MPPT_mit_BMS.jpg
>
> Warum steht da 4s1p drauf?
> Weil Du die doch in Reihe geschaltet betreibst?

Ich habe etwa 10 Stück dieser MPPT-Regler.
Das eine ist ein MPPT von der 12V-Anlage, da werden 4 Zellen zusammen 
betrieben.
Bei der 24V-Anlage sind es 8 Zellen, bei der 48V-Anlage 16 Zellen.
Was ist denn da so schwer zu verstehen ?
Behalte doch deine unnützen Kommentare, wenn du nichts beizutragen hast.

Peter M. schrieb:
>Ich empfehle Dir, das BMS einmal durchzumessen!
Das BMS ist tot, da gibt es nichts mehr durchzumessen.
Die Balancer- und Meßleitungen sind natürlich an den jeweiligen Zellen 
angeschlossen, ich habe sie nur nicht eingezeichnet.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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J. T. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Ich habe den Eindruck, dass Du gar keine Ahnung hast, wie Du da
>> irgendetwas  gemacht hast.
>
> Ich habe den Eindruck, du willst gar nicht helfen, sondern dem Forum
> zeigen was für ein kongenialer und omnipotenter Typ du bist.

Irrtum.
Ich möchte verstehen, was der TO an Geräten hat und wie verschaltet hat.

> Warum schreibt man sowas? Es hilft dem TO nichts, es hilft keinem
> Mitleser, es hat noch nicht mal dem Thema des Threads zu tun.

Um die Grundlagen für die Hilfe zu ergründen?

> Ralf X. schrieb:
>> Warum steht da 4s1p drauf?
>> Weil Du die doch in Reihe geschaltet betreibst?
>
> Weil es in der Vergangenheit mal an nem 4s hing und jetzt an nem 8s?

Sorry, bisher ist das (für mich) nicht klar.

Fred F. schrieb:
> Bei der 24V-Anlage sind es 8 Zellen, bei der 48V-Anlage 16 Zellen.

Also noch mehr Verwirrungen, ohne den genauen Typ des MPPT zu benennen.
Warum schreibt der TO oder verlinkt er nicht den wohl wahrscheinlichen 
https://uk.banggood.com/PowMr-MPPT-60A-Solar-Charge-and-Discharge-Controller-12V-24V-36V-48V-Auto-for-Max-PV-190VDC-Lead-Acid-Lithium-Battery-p-1576492.html
Für mich war nicht klar, dass die verwendeten Solarregler 12, 24, 36 und 
48 Volt können, da vom TO nicht benannt.

Diverse "preiswerte" Solarregler haben die unangenehme Eigenschaft, je 
nach Umgebungsvariablen die Einstellungen des Users zu überstimmen.
Eine Parallelschaltung aus Speisung zweier PV-Kreise auf einen Akku, 
wobei dazu auch noch die volatile Last als dritter Mitspieler auftritt, 
kann allesmögliche verursachen.

von DAVID B. (bastler-david)


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Fred F. schrieb:
> Ein Bild vom Innenleben gibt es schon hier aus diesem Faden:
> Beitrag "SMD Widerstand weggeputzt"
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/685084/Platine_neu.jpg

Lieber Fred.
GENAU das selbe BMS habe ich bei mir auch ausgesondert und Durch die 80A 
Version ersetzt.
Weil es den Strom nie richtig gemessen hat und selbst mit dem Abgleich 
am PC und dem anpassen des shunt widerstand wertes in der PC Software 
hatte ich IMMER Falsche werte. (immer zu wenig gemessen)

Hast du mal bei kleinen strömen (zb 2A) und größeren strömen (über 15A) 
mal GENAU nachgemessen was dein BMS und Multimeter/Stromzange sagen?


Mal eine wilde ----VERMUTUNG-----
Du Hast auch wie ich einen Wechselrichter der einen Kühlschrank 
betreibt.
Und wenn der Kühlschrank Kompressor startet erzeugt das ein extrem 
starken aber sehr kurzen Impuls im Wechselrichter.
Und der Strom muss natürlich irgendwo herkommen das können mal ganz kurz 
weit über 60A sein. wo das BMS EIGENTLICH abschalten sollte aber mit der 
last vermutlich nicht mehr umgehen kann.

War dein altes BMS genau das selbe ?
Also auch mit maximal 60A Entladestrom und 30A Ladestrom ?

Und wozu überhaupt bis 30 Volt oder mehr gehen ?
Hast du so einen großen Spannungsabfall vom Laderegler zum Akku ?
Ich lade zb nur bis maximal 28 Volt und habe bis jetzt noch keins der 2 
BMS kaputt bekommen aber einige aktiv balancer am Anfang schon.

von DAVID B. (bastler-david)


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Ralf X. schrieb:
> Diverse "preiswerte" Solarregler haben die unangenehme Eigenschaft, je
> nach Umgebungsvariablen die Einstellungen des Users zu überstimmen.

Das eigentliche Problem ist das wenn das BMS abschaltet und es keinen 
andern Verbraucher gibt gehen die gerne mal kaputt weil sie den Strom 
nicht so schnell wegschalten/reglen können, und der eine Regler die 
Spannungsspitze vom andern bekommt und kaputt geht und der lässt dann 
die volle PV Spannung durch und killt damit endgültig den ersten 
Laderegler und alles was die PV Spannung nicht aushält.

von Fred F. (fred08151)


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DAVID B. schrieb:

> Mal eine wilde ----VERMUTUNG-----
> Du Hast auch wie ich einen Wechselrichter der einen Kühlschrank
> betreibt.
> Und wenn der Kühlschrank Kompressor startet erzeugt das ein extrem
> starken aber sehr kurzen Impuls im Wechselrichter.
> Und der Strom muss natürlich irgendwo herkommen das können mal ganz kurz
> weit über 60A sein. wo das BMS EIGENTLICH abschalten sollte aber mit der
> last vermutlich nicht mehr umgehen kann.

Der Wechselrichter war den ganzen Winter über aus.

> War dein altes BMS genau das selbe ?
> Also auch mit maximal 60A Entladestrom und 30A Ladestrom ?

Ja, das zweite war jetzt von meinem Ersatz-E-Bike-Akku.

> Und wozu überhaupt bis 30 Volt oder mehr gehen ?
> Hast du so einen großen Spannungsabfall vom Laderegler zum Akku ?
> Ich lade zb nur bis maximal 28 Volt und habe bis jetzt noch keins der 2
> BMS kaputt bekommen aber einige aktiv balancer am Anfang schon.

Ich möchte gar nicht auf über 30 Volt kommen, deshalb auch die Frage 
nach dem Überspannungsdetektor.
Ich möchte das neue BMS nicht anschliessen, nur um zu sehen, dass es in 
ein paar Tagen wieder kaputt ist.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wenn das Kabel zum Akku lang ist und dessen BMS abschaltet, dann kann in 
ungünstigen Fällen das BMS kaputt gehen, wenn es einen Überschwinger 
gibt, Den Fall gab es im Forum bereits vor einiger Zeit.

von Fred F. (fred08151)


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Dieter D. schrieb:
> Wenn das Kabel zum Akku lang ist und dessen BMS abschaltet, dann kann in
> ungünstigen Fällen das BMS kaputt gehen, wenn es einen Überschwinger
> gibt, Den Fall gab es im Forum bereits vor einiger Zeit.

Hm, lang ist relativ, ohne nachgemessen zu haben, würde ich sagen, keine 
30cm.
Aber Versuch macht klug, ich habe mal diesen Testaufbau (siehe Bild) 
zusammengelötet. Der BDW93C sollte max. 80 Watt abkönnen. Auf 
Widerstände habe ich mal verzichtet, die kann ich ja noch in die 
Masseleitung hängen.
Mein Netzteil daheim schafft keine 30 Volt, also wird es einen Versuch 
vor Ort geben. Ein Bericht über den Ausgang des Experiments wird folgen.

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