BMS, Lithium, Motorregler, Rekuperation

[cityel]

Hallo liebe Forumgemeinde,

mir ist neulich der Motorregler in Rauch aufgegangen, und bin auf der suche nach der Ursache, bzw. einer Schutzfunktion.

Ich muss vorausschicken das ich mit dem System schon etliche Km ohne Probleme gefahren bin,

nur neulich war ich in einer Situation die ich bisher noch nie hatte, und zwar hab ich die Batterien (LiFePo4) voll geladen und bin danach eine steile Straße bergab gefahren ca. 10min.

da mein System auch über Rekupertion verfügt hat es dann natürlich noch beim Bremsen Bergab etwas an Energie in die Batterie eingespeißt, solange bis das BMS schlussendlich zum Schutz der Überladung die Batterie vom Motorregler via Contactor / Lastrelais getrennt hat,

ich vermute das volgendes passiert ist, da die Rekuperation weiterhin Aktiv war als die Batterie abgetrennt wurde und der Motor ( BLDC 72v 10Kw ) noch weiter energie produziert hat, die er aber nirgends mehr einspeisen konnte, mussten wohl die Mosfets dafür herhalten, was sie natürlich nicht gemacht haben, sind fast alle Kaputt.

Die Regler sind nicht gerade Billig, und ich bräuchte dringend Rat, was ich übersehen habe, falsch gemacht, oder was ich zusätzlich einbauen könnte das das nicht nochmal passiert,
villeicht liegt es ja auch nur daran das es Chinaware ist?



Mfg Josef

Hallo Josef: Rekuper "a" tion muss es heißen. Habe es geändert :spos:. Grüße Johannes

 

[R.M]

Hallo

Einfach zukünftig auf die Reku verzichten. Das Problem ist die Spannungsfestigkeit der Bauteile und daran kann man ohne Eigenbau kaum was ändern.

Je nach Baujahr kann sich der Regler auch zerlegen wenn man die Minus- Leitung abtrennt und die Plus Leitung noch dran ist.

Gruß

Roman

 

[thegray]

Das Problem an der Wurzel benannt ist das du einen PM-Motor als Generator betreibst.

Der einen Innen-Widerstand hat - wie bei Akkus ohne Belastung die sogenannte Klemmspannung ansteigt - grade das geschieht wenn du die Reku-Last - in dem Fall die Akkus abwirfst.

Verschlimmernd ohne bremsende Wirkung noch die Drehzahl durch steigende Geschwindigkeit ansteigen kann.

Drittens durch den Abschalt-Moment - Also da wo der Funken entsteht und die vorhandenen Induktivitäten die Spannungen (peak) noch viel weiter wenn auch kurz über das eigentliche "Ziel" hinaus schießen kann.

Dann gehst du über die sogenannte Avalange Spannung der Halbleiter ->Totalschaden.

ERGO -Abschalten verhinderen ->ABER DANN MUßT du das Überladen verhinderen - also einen Schaltungslogik die beim Fahrbetrieb und ansprechen der BMS-ÜBERSPANNUNG -statt den Akkusatz trennt die Heizung auf voller Stufe und einen Anzeige mit Summer zuschaltet.

 

[r1]

Die Schadenshistorie ist ja jetzt von Dir und anderen hinreichend beschrieben. Kommen wir also zur Abhilfe. Der Alarmausgang des BMS muss im Fahrbetrieb eine andere Funktion übernehmen, als beim Laden. Also muss da z.B. ein Relais rein, dessen Ruhekontakt den normalen Abschaltweg verwaltet. Im Fahrbetrieb zieht das an und am Arbeitskontakt hängt die neue Aufgabe. Falls die Reku ein Aktivierungssignal benötigt, kann das BMS dieses unterbrechen. Die Bremswirkung fehlt dir dann natürlich und deshalb sollte sich das auch durch eine Kontrolleuchte mitteilen. Variante zwei ist etwas komplizierter. Wenn Du aus ein paar Leistungstransistoren einen elektronischen Lastwiderstand aufbaust und diesen vom BMS aus aktivierst, dann kannst Du die Systemspannung damit wieder in einen ungefährlichen Bereich runterziehen. Das muss aber dann sehr sauber eingestellt werden, damitdas weich und rauchfrei läuft.

 

[cityel]

wow thegray, das nenne ich mal eine kompetente Antwort, darauf kann ich schon mal aufbauen.

auf die reku kann ich nur ungern verzichten, ich leb nun mal in den Bergen, und hab das el auf Reichweite getrimmt.

die Lipos möchte ich auch weiterhin vor Überladung schützen und das übernimmt das BMS,

also bleibt nur die Schaltungslogik!

meine Heizungsspiralen hab ich in serie geschalten also 2x48V= 96V sie nimmt bei 80v noch ungefähr 10-12A auf

das heist ich könnte 80V10A mit der heizung verbraten, ob das ausreichend ist?
die reku macht bei entsprechender Motordrehzahl sicher bis zu 100A, 30A sinds schon wenn ich
ca.35kmh bergab fahre.

bei meinem Motorregler ist ein eingang " Brake 12V high", den ich mit dem bremslichtschalter verbunden habe, also der Bremslichtschalter aktiviert zugleich die Reku im Motorregler, villeicht kann ich mit diesem Eingang schon etwas anfangen,
es müsste auf jeden fall zuerst die reku unterbrochen werden, bevor der contactor geöffnet wird!

im Falle der bybass methode mit der heizung, müsste ich den Lastwiderstand direkt paralell zum contactor anschliesen, dann hätte ich aber nie wirklich eine saubere trennung da immer dieser Widerstand dazwischen hängen würde.

was ich nicht ganz verstehe das müsste doch ein Alltägliches Problem sein, kann aber kein einziges schaltschema finden wo dieses Problem aufgezeigt oder behandelt wird,


Josef

 

[cityel]

Ok, Danke auch an Richard, hab deinen Beitrag erst jetzt gesehen,
klingt vernünftig, muss mir aus deiner Erklärung aber erstmal einen Schaltplan zurecht machen,
und schaun was ich an ausgängen bei meinem BMS zur verfügung habe.
Die Bremswirkung ist eher zu vernachlässigen, bei einer max. geschwindigkeit von unter 70Kmh und 250kg ist das kein Thema.

das mit dem Lastwiederstand sehe ich als etwas kontraproduktiv, aber in jedem fall besser als einen geschrotteten Motorregler

Josef

 

[Holomino]

Wieso bremst Du nicht einfach mit dem Pedal?

Es muss doch relativ einfach sein, einen akustischen Warner für die Logik "Batterien im Safe-Mode" und "Rekuperation an" anzuschließen.


(Vielleicht mit quasselnder Ausgabe "PLEASE BREAK"):cheers:

 

[cityel]

@ Holomino,

wie schon oben erwähnt möchte ich nicht auf die Reku verzichten,
in deinem fall kann man auf die reku villeicht verzichten, ich weis es nicht aber in meiner gegend mache ich etliche hundert höhenmeter um 20km weit zu kommen.

ich möchte dabei das ganze auch so benutzerfreundlich wie möglich halten, damit auch mal ein anderer damit bedenkenlos fahren kann, hier ein Warnton da ein Schalter dort eine Kontrolleuchte,
das ist alles murks, zumal ja schon programmierbare Ausgänge an den meisten BMS und Motorkontrollern existieren, auserdem bremse ich mit dem Pedal, die Regen Bremswirkung ist nur wenig spürbar villeicht 20%.

ich frage mich warum diejenigen die Motorcontroller und BMS oder ganze Systeme vertreiben, dieses Thema nicht behandeln, für dieses konkrete Problem konnte ich noch bei keinem irgend einen Hinweis dazu finden, als ob das BMS im Fahrbetrieb garnicht exestieren würde!


Josef

 

[r1]

Dann nim die Variante eins. Muss jetzt leider Arbeiten, aber ich mach eine Skitze.
EDIT Werde den Kellyschaltplan als Basis nehmen.

 

[thegray]

Also -
City EL und Reko.
Erstmal gab es im El Drei verschiedenen Motoren über die Zeit und weil man statt was vernünftiges zu machen immer aus dem Gablerbereich was zurechtgefudelt hat sich manche Sache im Lösungsansatz "verbaut" oder Nicht gesehen oder Scheissegal ....obwohl Reku grade in der Meist in Bleiankerausführung besonderen Sinn gemacht hätte ....

Grade der Motor der am meisten Verbaut wurde zuerst so wie er auch Interenverschaltet wurde - einen Reku zu machen fast unmöglich ohne erheblichen Aufwand siehe dazu Schweizer Lösung Wiki-> EAD Stoll-Reku.

Oder einen entsprechenden Kontroller der aber selten Im Markt angeboten somit nicht die preiswertesten und viele dann auch mal Sagen irgendwann ist Schluß .....und nicht immer auf Straßennutzungszwecke perfekt konfigurierbar anpaßbar war.
(schau mal bei Kelly um einen Namen zu nennen.)

Dann sind irgend wann sowenig EL verkauft worden das.... nun ja alles Geschichte!

JA zeichne das Auf - Um zu verstehen.
Nur etwas machen das man Grundlegend verstanden hat!

Also ich denke für die Nutzung auf Dauer unter der Vorgabe das auch andere Nutzen können ohne was beachten zu müßen UND auch keine Änderung im Fahrverhalten.....
Ist die Methode Akku-BYPASS also das Verheizen der Energie parrallel zu den Akkus die Funktionale Lösung. Vorausgesetzt DER (oder Die) Heizwiederstand ist so angelegt das er so auch ab 30A Verbraten kann (also in dem Fallbeispiel Heizspiralen parallel -> 900Watt)

Denn dann bleibt unabhängig des Ladezustandes das Verhalten des Fahrzeuges gleich.

Weil dann kann man als zweite Stufe die Gesamtspannung abgreifen und wenn man doch lange Abfahrten hat und der Pack vorher noch ganz vollgeladen wurde.
Oder durch Fehler im System eine zweite Kontrollstufe über (Gesamt)Spanung die Reku am Kontroller deaktiviert wenn die Akkus eben in den Bereich an die 4Volt laufen - dann natürlich mit Hinweislampe (BlinkLED) und Schild REKU-AUS..

 

[r1]

Bevor ich lospinsele noch eine Frage, sagt dein BMS aktiv "alles i.O." oder sagt es aktiv "Alarm". Ersteres ist nach meinem Dafürhalten vernünftiger.

 

[cityel]

Hallo Richard,

wie meinst du das?
ich kann am BMS obere und untere grenzen programmieren, und wenn diese Zustände über oder Unterschritten werden, wird die Batterie vom Ladegerät bzw. Motorregler getrennt,
das Ladegerät kommuniziert aber mit dem BMS über CAN BUS also das Ladegerät hat intern ein Relais und wird vom Can BUS zu und weg geschalten, es existiert aber noch ein charge relais ausgang damit man Ladegeräte ohne Canbus auch verwenden kann


Josef

 

[thegray]

Hallo Richard,

wie meinst du das?
iegerät kommuniziert aber mit dem BMS über CAN BUS also das Ladegerät hat intern ein Relais und wird vom Can BUS zu und weg geschalten, es existiert aber noch ein charge relais ausgang damit man Ladegeräte ohne Canbus auch verwenden kann


Josef

Ich greif mal vor: Da wir hier von selbstmachlösung sprechen ist CANBUS außen vor (für den wo das nicht außen vor ist - der Würde das alles selber lösen können und den "Fred" würde es garnicht geben)

Also Realis-Lösung !

 

[r1]

Du schreibst eingangs, dass das BMS via Lastrelais den Akkupack komplett vom El getrennt hat. Das kann ja nicht über das Ladegerät geschehen sein sondern doch eher über z.B. das Hauptschütz, falls du eins hast. Nun ist die Frage, ob dieser Trenner akti trennt oder aktiv anschließt. Oder habe ich dich am Anfang falsch verstanden? Die Spezifikation des anderen Ausgangs hilft zwar auch etwas weiter, aber wir müssen dem BMS ja auch das Trennen verbieten.

 

[cityel]

der Stromfluss ist: +Pol Batterie -> Sicherung-> Knochenschalter-> Hauptrelais oder Lastrelais auch Contactor genannt ( schaltet 80V 250A) , der Contactor ist Stromlos offen, die Spule des Hauptrelais bekommt strom, also das Hauptrelais schliest den Kontakt und führt Strom von der Batterie zum Motorregler und allen anderen Verbrauchern erst wenn Knochenschalter auf Ein, Zündung auf ein, BMS check erfolgreich ist, dann erst. auserdem hängt noch der Notaus in dieser Leitung.

wenn das BMS erkennt etwas ist nicht in Ordnung, zB. eine Zelle auf 2,6V, dan schliest das Hauptrelais nicht und ich kann nicht losfahren, und den Akku total beleidigen,
was ich mit dem Ladegerät eigentlich sagen wollte, hierfür wird das Hauptrelais nicht eingesetzt, den es schaltet sich selbst über das BMS ein und aus.die plus/ minus Leitung vom Ladegerät geht nähmlich direkt auf die Batterie/Sicherung .

mit dem Hauptrelais möchte ich die Batterie nur im Fahrtmodus schützen, dabei war mir wichtig das zB. die Batterie abgetrennt wird beim Fahren wenn ich unter 2,5V/Zelle komme,
das gild natürlich auch für den Oberen bereich von 3,65V, wobei ich bezweifle das ich diese grenze oft überstoßen werde, ich war schon am überlegen den Schutz nach oben hin zu deaktivieren, aber das geht leider nicht so einfach, ich müsste jedes mal vor dem losfahren oder nach dem Laden die 3,65V auf 3,8V im BMS umändern.und wenn ich das mal vergesse ist der Regler wieder futsch, ist also auch keine Lösung, ich glaube ich benötige hier dringend etwas Hardwareseitig


Josef

 

[Sven Salbach]

denke auch das ist das einfachste und beste!! denn die Lösung kann notfalls auch in Abwesenheit aktiv werden, wenn beid er Ladung die Spannung zu hoch geht..somit bruacht man keine Fallentscheidung und der umbauaufwand hält sich in Grenzen..alles was viel umbau erfordert ist Mißt weil zig neue Fehlerquellen über die Jahre!!

 

[cityel]

Hallo Sven,

also du vertreibst ja glaube ich auch das Ligoo BMS, was hab ich hier für möglichkeiten die abschaltung des Hauptrelais nach oben hin zu deaktivieren, ohne die Overcharg
ing protection voltage jedesmal zu verändern?
wie hast du das Problem gelöst, hast ja ein ähnliches System?


Josef

 

[cityel]

Hallo Josef,

ich glaube, dass dein "Problem" nur sekundär mit dem BMS zu tun hat.
Dein eigentliches Problem ist die Abfahrt gleich nach dem Laden. Und damit die fehlende Strategie was mit der Reku-Energie bei vollen Akkus geschehen soll.

elektrische Grüße
Peter

Hallo Peter,
genau so ist es, ich hätte das so gut gar nicht formulieren können!
ich wohne nunmal auf knapp 1300m Seehöhe
aber die Akku nur halb voll oder nicht ganz voll zu laden ist für mich kein wirklicher Schutz
und dann an die Grenzwerte herantasten um jedesmal 700€ lehrgeld zahlen zu müssen ist doch auch keine Option,
so wie ich das sehe gibt es viele lösungsansetze, aber doch nichts optimales, kann man das so gelten lassen?

Josef

 

[Sven Salbach]

erstmal ferteibe ich mit voller Absicht keine Systeme mit Can weil nur Fehleranfällig und schlecht modifizierbar...und dann der Kommentar einen weiter unten trifft es auf den Punkt..wenn Akkus voll einfach die Reku abschalten...
Sag einfach mit guter Sicherheitsreserve..solange die gesamtspannung XXV Volt ist, ist Reku deaktiviert
Das ist einfach und schnell realisiert und wenig störanfällig

 

[cityel]

Sag einfach mit guter Sicherheitsreserve..solange die gesamtspannung XXV Volt ist, ist Reku deaktiviert
Das ist einfach und schnell realisiert und wenig störanfällig

ich habe bzw. hatte die Einstellungen bei meinem Motor Controller unter Regenerative braking: reverse charging voltage, und reverse charging current

bei den Volt muss ich ja zwangsläufig den wert 3,65 X anzahl Zellen eingeben, sonst ist die Reku ja zwecklos! bei den Ampere könnte ich dann soweit runtergehen das es fast nichts mehr bringt, was blödsinn wäre, denn wenn ich mal den Berg runter bin wäre es ja gut wenn ich soviel wie möglich wieder in den Akku reinbekomme bei jeden mal bremsen und rauf runter

und was ist wenn das Hauptrelais mal aus irgend einem unvorhersehbarem Grund abschaltet unter Aktiver Regenerative?
Softwaremäsige lösung ist ok, aber der letzte Rettungsanker fehlt doch noch


Josef