Quantya Evo Strada und Batterie-Balancing

[JAU]

Wer kennt es nicht das ungute Gefühl etwas tun zu wollen und doch im Inneren das Wissen das man es besser sein lassen sollte?

Bin seit knapp einem Monat Besitzer einer a. Also genau die Desaster Kombination: Elektro und Hersteller Pleite.
Aber der Drang was elektrisches fahren zu wollen war halt doch größer. Dementsprechend sitze ich jetzt, nicht völlig unerwartet, vor einem kaputten Akku und einer neuen Herausforderung.

Bin zwar gelernter Industrielektroniker, aber seit NiMh bevorzugte ich Akkus im geschlossenen Plastikgehäuse. Habe zwar schon so einiges gelernt, aber es bleibt dann ja doch die eine oder andere Frage...


mfg JAU

 

[Peter End.]

Hallo JAU,
na dann mal herzlich willkommen!
Ich kenne dieses Motorrad nicht, aber die Akkus sollten sich doch irgendwie ersetzen lassen.
Ich wünsche dir viel Glück und Erfolg dabei.

mfG
Peter

 

[JAU]

Danke schön.

Ersetzen lässt sich das ganz sicher, mein Fahrzeug hatte schon nimmer den originalen LiPo (40Ah) sondern einen LiFePo4 aus Rundzellen (ca. 30Ah) in komplett neuem Gehäuse.
Sonderlich viel Hirnschmalz hat der Hersteller da aber nicht rein gesteckt: Kein BMS, nicht mal ein passiver Balancer.

Angeblich war das Fahrzeug bei den Niederländern im Behördeneinsatz und wurde schon dort mit dem anderen Speicher ausgerüstet.

...und der DC/DC-Wandler fürs 12V Bordnetz hing direkt auf dem Akku, ohne Schalter oder separate Sicherung mit 1,5mm² an der 80A vom Ladeanschluss. ?


mfg JAU

 

[Emil]

Damit Dir jemand helfen kann stelle doch alle verfügbare Informationen die Du hast und viele Fotos hier ein.

 

[laase]

Hallo JAU,
mit welcher Spannung fährt denn diese Quantya bzw. wieviel Zellen sind in Reihe geschaltet?
Bis 16s ist alles kein Problem, da gibt es hier im Forum auch Sven Salbach, der parametrierbare BMS anbietet.
Bei 18s wird die Luft schon dünner. Ein als gut zu bewertendes Angebot für LFP gibt's bis ca. 20s. zB BMS LFP 20s
Bei Zellenzahlen darüber würde ich persönlich Vielfache meines eigenen parametrierbaren 'BMS 20s' nehmen, aber es geht auch (und sogar kleiner) mit den käuflichen China-Varianten und fest vorgegebenen Spannungsgrenzen: Die Zellenanschlüsse der BMS-Platinen wegen des Balancings und der Spannungsüberwachung zwar zu den Zellabgriffen führen, aber nicht den Hauptstrom über die Mosfets der Platinen laufen lassen. Für die bei der Quantya fließenden Ströme sind solche 'on-BMS-board MOS-Schütze' natürlich nicht gebaut! Stattdessen mit der Schaltfunktion der BMS jeweils einen Optokoppler o.ä. schalten lassen. Die Ausgänge der Optokoppler (CE-Strecken) dann in "failsafe-Philosophie" in Reihe schalten und damit entweder in einen schon bestehenden Schalter eingreifen (Hauptschütz, Fahrabschaltung, Ladeabschaltung) oder bei Fehlen eines solchen sich eben einen Schalter/Schütz aus einer Vielzahl von Mosfets selbst bauen (zB "Ladepumpe" mit Rechteckoszillator, die die Gates von 8-12 geeigneten low-Rds-Mosfets treibt. Wenn der Oszillator mit CMOS aufgebaut ist, reicht hierfür eingangsseitig 1mA. Hier muß man nur darauf achten, daß das Ein- und Ausschalten der Mosfets innerhalb von etwa 10ms erfolgt, sonst gibt es, je nach Mosfet-Typen, evtl. Probleme mit der SOA). Für den gerade beschriebenen "Mos-Schütz" kann ich Dir Unterlagen schicken, wenn Du magst. Ist eine 10x10cm² große Platine mit zwei Schraubterminals für den zu schaltenden Strom und einem Steckkontakt für die Versorgung der Ladungspumpe.
Viele Grüße, Lars

 

[JAU]

viele Fotos

Die Fragen und Probleme die ich bislang beschrieben habe sind eher schwer in Bilder zufassen.
Aber klar, Forenwährung.

mit welcher Spannung fährt denn diese Quantya bzw. wieviel Zellen sind in Reihe geschaltet?

Original 14 Stk. LiPo von Kokam. Beworben wurde das als 48V.

Strom sprechen wir glaub von bissl mehr als 200A. Der Regler kann bis zu 400A und ist Parametermäßig auf 60% begrenzt.

Der neue Akku wird wieder ein 14s werden mit Sony/Murata US18650VTC6.

Bis 16s ist alles kein Problem, da gibt es hier im Forum auch Sven Salbach, der parametrierbare BMS anbietet.

Hab ich mir (glaub) schon mal angesehen.

Für die bei der Quantya fließenden Ströme sind solche 'on-BMS-board MOS-Schütze' natürlich nicht gebaut!

Original von Quantya hab ich ein leer geräumtes Gehäuse, wobei die Leistungshalbleiter da noch drin waren. Ob das vom Platz überhaupt noch ausgeht kann ich bislang nicht einschätzen.


Aktuell tendiere ich noch zu ohne BMS im Fahrbetrieb. Am Mopped ist ein Akkuwächter der vom Hersteller von Blei auf LiPo umgestrickt wurde und das Leistungsrelais unter Kontrolle hat. Der Regler hat aber auch eine parametrierbare Mindestspannung bei der Schluss sein soll.
Den Quatsch mit dem DC/DC-Wandler mach ich nicht nach. Als ich realisiert hab was für Käse da zusammengestrickt wurde hab ich für den 12V Zweig auf einen vorhandenen Blei-Gel-Akku zurückgegriffen.
Wobei eine billige Lösung schon wäre die 48V für den Wandler hinterm Relais abzugreifen.
Ist nur die Frage in wie weit Einzelzellen mit einbrechenden Spannungen zu erwarten sind.

Im Gespräch mit dem Anbieter des Bausatzes war recht deutlich das er die Aufgabe eher darin sieht die thermische Belastung der Zellen anzugleichen, dann wären abweichende Alterungserscheinungen weniger relevant.

Für kontrollierte Ladung würde ich einen aktiven Balancer bevorzugen der bei Bedarf angesteckt wird.
Ladegerät mit CC/CV-Regelung ist vorhanden und hab auch schon raus an welchem Poti ich die Ladeschlussspannung einstellen kann.


mfg JAU

 

[Werni]

48V sind meiner Meinung nach zuviele Zellen in Reihe um ganz ohne BMS hinzukommen:

Eine Zelle sollte nicht unter 2V fallen. 3,3 hat sie nominal. Also nur 1,3V Hub - aber wenn alle Zellen um 0,1V nachgeben haste bei 14 Zellen schon 1,4V Hub. Sinkt deine Fahrspannung also um 1,3 Volt, kannst du nicht beantworten, ob die Zellen zulässig gleichmäßig gesunken sind, oder gerade eine zusammengebrochen ist (die du bei weiterer Nutzung hinrichten würdest).

Ich denke, genau deswegen ist der Akku auch in so einem schlechten Zustand.

Auf die Schnelle kommste da mit einer Murkslösung heraus, die aber recht effektiv ist:

Zwei Spannungsmesser installieren, beide messen je eine Hälfte der Akkuzellen. Solange alles ok ist, zeigen beide die halbe Akkuspannung, wobei beide Hälften gleich sind. Tanzt eine Zelle aus der Reihe, laufen die Anzeigen auseinander. Das ist dann der Moment, in dem man aufhören sollte...

Gruß,

Werner

 

[JAU]

Ich denke, genau deswegen ist der Akku auch in so einem schlechten Zustand.

Das Fahrzeug ist Erstzulassung 2009, hat 2600km und 210h auf der Uhr.
Solange da keiner dran gedreht hat müsste das Original- und Nachbauakku sein. Von daher halte ich Standschaden wegen Vernachlässigung für die wahrscheinlichste Ursache. Und da hilft ein BMS ja nicht wirklich gegen...

Wobei der Schaden am alten Akku in sofern irrelevant ist weil ein möglicher Schaden am neuen vor allem davon abhängt ob ich es im Griff habe und den Überblick behalte.

Wenn es nicht in den Akku passt könnte ich mir aber auch vorstellen ein BMS ans Fahrzeug zu bauen. Ein Energus TinyBMS könnte dann all das übernehmen was aktuell der Batteriewächter macht. Mich kekst halt ein wenig an das es nur passiv Ballanced.


mfg JAU

 

[Peter End.]

Hallo JAU

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Die Teile funktionieren Super und du hast die Einzelspannung übers Android-Handy jederzeit, (evtl. sogar beim fahren) kabellos über Bluetooth im Blick. Das Teil gibts mit 1A oder auch 2A Balancerstrom. Ausserdem ist"s leicht zu montieren und recht klein und handlich. Und abstecken geht auch jederzeit

Es ersetzt halt nicht ein richtiges BMS, da es keinerlei Ausgänge oder so hat um die Lader abzuschalten, oder dich informiert wenn die Spannung einer Zelle unter Belastung zu tief sein sollte. Aber rein zur Beobachtung und zum balancieren sind diese Teile super!

mfG
Peter

 

[JAU]

Hatte ich mir schon angesehen. Was mich da stört (ausgehend davon was ich in Videos gesehen habe) ist, das man das Balancing immer erst über Bluetooth aktiveren muss.
Vom Verhalten her scheint es mir auch so zu sein das diese Geräte immer nur von der stärksten zur schwächsten Zelle umschichten.

Die 30€ Teile an denen nur LED dran sind scheinen das anders zu handhaben und laden/entladen benachbarte Zellen, dadurch das die Kanäle eigenständig arbeiten ergibt sich ein Balancing an mehreren Stellen gleichzeitig.
So einen hab ich auch schon daliegen und etliche 2mm Laborbuchsen, auf dem Weg könnte ich bequem die Einzelspannung prüfen. Nur halt nicht so schön übersichtlich wie in der App.
Mit dem Balancer extern in eigenem Gehäuse ist das aber alles nicht in Stein gemeißelt und wäre relativ einfach anzupassen...

Ob der Unterschied bei den Balancern in der Praxis überhaupt relevant ist kann ich noch nicht so recht einschätzen.
In Videos werden die zwar gerne mit Schieflast demonstriert, aber nicht wenn ein Lader mit dran hängt. Gäbe wahrscheinlich auch ein recht langweiliges Video.


mfg JAU

 

[Peter End.]

Hallo, ja es ist richtig dass bei den von mir aufgezeigten Balancern das Balancieren über Bluetooth aktiviert werden muss. Das machst du einmal und er balanciert, bis du es ebenso über Bluetooth wieder ausschaltest. Wer kann damit Probleme haben?
Ja, es wird immer nur von der stärksten in die schwächste Zelle umgeschichtet.
Generell braucht"s wie hier im Forum schon oft beschrieben, eigentlich überhaupt keine solche Balancer wenn die Akkus nahezu identisch sind. Bei meinen ist"s halt leider nicht mehr so.

Das von dir eingefügte Bild zeigt einen Balancer der wahrscheinlich mit einigen Milliampere arbeitet. Bei Modellbauakkus mag das ja so ok sein.

mfG
Peter

 

[JAU]

Das machst du einmal und er balanciert, bis du es ebenso über Bluetooth wieder ausschaltest.

Detailfragen dazu:

• Was wenn man die App beendet?
• Was wenn man die Versorgungsspannung mal abgenommen hat?

Wer kann damit Probleme haben?

Man muss es machen, bzw. darf es nicht vergessen. Und man braucht noch ein zusätzliches Gerät obwohl man doch eigentlich nur den Akku ans Ladegerät ansteckt.

Bezüglich chinesischer Software bin ich halt auch gebranntes Kind, eine Rückfahrkamera mit WLAN hab ich an meinem Handy nicht zum laufen gebracht obwohl ich auf positive Erfahrungen mit einem konkreten Modell zurückgegriffen hatte.

Das von dir eingefügte Bild zeigt einen Balancer der wahrscheinlich mit einigen Milliampere arbeitet.

Angegeben ist er mit 1,2A.
In dem Video wird das 4S-Modell geprüft, wenn die Abweichung in den Zellen groß genug ist fließt auch entsprechend Strom.


mfg JAU

 

[Peter End.]

Hallo Jau,
wenn du die App beendest balanciert das Teil einfach weiter. Der eingebaute Betriebsstundenzähler läuft weiter und messtechnisch habe ich"s auch schon kontrolliert.
Was passiert wenn die Versorgungsspannung weg ist und wieder kommt kann ich dir nicht sagen. Wenn"s für dich wirklich wichtig wäre, kann ich es ja mal testen. Bei mir ist das Teil eingebaut und bleibt immer dran.
Man kann in der App übrigens einstellen ab wieviel Volt Differenz zwischen maximaler und minimaler Spannung mit dem balancieren begonnen werden soll. Das ist gut so, weil es ja nicht nötig ist bei einigen hundertstel Unterschied immernoch zu schaufeln.

Das von dir angesprochene "Zusatzgerät" habe ich zumindest beinahe immer bei mir. Wie schon geschrieben, einmal Eingeschaltet bleibt"s an. Wird ja auch von außen mit einer LED angezeigt. Brauchst halt zumindest einmalig ein Android-Handy mit Bluetooth. Und die Software. Diese läuft übrigens nicht mit jeder Android-Version. Bei meinem alten Tablet mit Android 4.0 kann ich die App nicht installieren. Ab 7.0 funktionierts. dazwischen habe ich nicht getestet.

Die Abweichungen der Spannungen im Video sind aber heftig! Auch sind die einzelnen Spannungen schon sehr hoch. Ich pesönlich lade nie über 3,6V/Zelle. Interessant wäre deshalb ab welcher Spannung das Balancieren beginnt.
Ansonsten schaut"s schon mal nicht so schlecht aus

mfG
Peter

 

[JAU]

Wenn"s für dich wirklich wichtig wäre, kann ich es ja mal testen.

Es wäre interessant, nicht wichtig. Gerade auch im Hinblick ob die geänderten Einstellungen erhalten bleiben oder einfach alles zurück gesetzt wird.

Das ist gut so, weil es ja nicht nötig ist bei einigen hundertstel Unterschied immernoch zu schaufeln.

Wo siehst du die Grenze?
Die Geräte die ich bislang so gesehen hab können nicht feiner als 5mV messen oder ausgleichen.

Auch sind die einzelnen Spannungen schon sehr hoch. Ich pesönlich lade nie über 3,6V/Zelle.

Das sind LiIon, da passt das schon.


mfg JAU

 

[Peter End.]

Hallo Jau,

habe gestern abend noch testen können. Also nach Abschaltung der Versorgungsspannung geht das Gerät natürlich aus. Hatte es dann ca. 30 Minuten so belassen und dann wieder eingeschaltet. Alle eingestellten Werte blieben erhalten, sogar die nachkalibrierte Gesamtspannungsanzeige passte noch. Es hat sich also nichts geändert. Trotzdem braucht man das Teil ja nie abschalten.

Die Auflösung bei allen Einstellungen und Anzeigen (Ausser der Gesamtspannung =10mV) beträgt 1mV. Beim angezeigten Balancerstrom sind"s 1mA. Aber so genau müsste es wirklich nicht sein, und ob das auch alles so stimmt ist ja auch nicht so sicher.
Vielleicht noch Interessant ist dass der angezeigte Innenwiderstand der einzelnen Zellen anscheinend nur beim Einschalten des Gerätes ermittelt wird. Die Werte ändern sich danach nicht mehr. Vielleicht lässt sich das aber auch noch irgendwo einstellen. Irgendwie unrealistig sind die Werte auch, aber die Tendenz, bzw. Unterschiede der einzelnen Zellen sind erkennbar. Meine neuesten Zellen haben jedenfalls den niedrigsten Ri.

Es gibt aber auch unterschiedliche Geräteausführungen.
Das neueste hat jetzt noch einen anschließbaren Temperaturfühler. Die ermittelte (Akku)-Temperatur kann dann auf dem Handy angezeigt werden. Das geht sogar recht genau.

Selbst wenn das balancieren überhaupt nicht benötigt wird, ist dieses Teil eine sehr einfache und billige Möglichkeit die Einzelspannungen auch wärend der Fahrt zu beobachten. Dafür reicht auch das 1A-Gerät das mit Anschlussleitungen gerade mal 80€ kostet und ein altes, ausgelutschtes Handy kostet noch viel weniger.

Hatte bisher 3 Stück verbaut und es gab, bzw. gibt, bisher überhaupt keine Probleme damit. Ausser vielleicht das Installieren der App über den mitgeschickten QR-Code. Habe aber auch das als absoluter Laie auf diesem Gebiet
selbst geschafft. Ohne Kenntnisse der Chinesischen Sprache, bzw. Schriftzeichen.

mfG
Peter

 

[JAU]

habe gestern abend noch testen können

Danke schön!

ob das auch alles so stimmt ist ja auch nicht so sicher.

Hab ich auch Zweifel. Zumal die Beschreibungen in irgend einem Zusammenhang alle von 3-5mV sprechen.
Die Anzeige mag so genau sein, die Messung vermutlich nicht.

Irgendwie unrealistig sind die Werte auch, aber die Tendenz, bzw. Unterschiede der einzelnen Zellen sind erkennbar.

Mein Imax B6AC ist in der Hinsicht nahezu unbrauchbar*.
Bei den LiFePo4 dacht ich nach der ersten Impedanzmessung (>200mOhm) schon das wärs gewesen für jede weitere Verwendung der Zellen. Die neuen LiIon sind an dem Gerät aber auch nicht besser. Obwohl das Datenblatt von <20mOhm spricht und ich sie in einem anderen Ladegerät mit 20-30mOhm messe.
Da aber auch bis zu 5mOhm Abweichung abhängig davon welchen Schacht man nimmt...

Das neueste hat jetzt noch einen anschließbaren Temperaturfühler.

Das wäre in jedem Fall interessant. Temperaturfühler plane ich derzeit einen LM35 mit einzubauen.
Bislang hab ich so ein Gerät aber nur bei Aliexpress gefunden, darüber möchte ich ungern bestellen. Kennst du eine andere Bezugsquelle?


mfg JAU

*) Ist ein Original und ich hab die Kalibrierung des Geräts überprüft, das passt. Aber man kann auch beim laden/entladen Abweichungen der intern gemessenen Spannung und extern am Akku feststellen die mit der Höhe des Stroms korrelieren. Ich vermute die messen Spannung auf der falschen Seite vom Stromshunt...

 

[JAU]

So schaut das im Moment aus:


Front wurde durch Plexiglas ersetzt damit man die LED auf der Platine sieht.
Vom Platz her wäre noch Platz für eine LCD-Temperaturanzeige. Separate Batterie dazu wird aber knapp...

mfg JAU

 

[astromeier]

Hi JAU,
Hast du inzwischen Erfahrungen mit dem Balancer machen können?

 

[JAU]

Bislang hatte er noch nicht viel auszugleichen.


mfg JAU