Hallo
Weiß jetzt nicht so recht, wem ich antworten könnte, lauter kleine Vorwürfe, die mir nicht einleuchten. Aber ich versuche es mal.
Der Vorwurf, nicht rational zu sein, weil man für ein BMS für wenig Geld viel Funktion haben will, zieht nicht. Ich kann massenweise Steuergeräte, µC, Sicherungen, Überwachungen einbauen. Dann habe ich viel Geld reingesteckt, es sieht toll aus, Displays, die die Differenzspannung zwischen niedrigster und höchster Zellenspannung anzeigen, Statistiken erstellen über die Einschalthäufigkeit ... aber ich habe noch keine Funktion. Die Funktion erhalte ich erst, indem ich aus Information eine Aktion ableite. Das habe ich für mein System analysiert und bin z.B. zu dem Schluss gekommen, daß ein Signalkabel ausreicht. Das hatte EVPower auch schon herausgefunden, es gehört auch nicht viel dazu. Dann habe ich mir überlegt, woher die Information kommen könnte, Normalspannung JA/NEIN. Dann habe ich mir überlegt, ob diese Information redundant gewonnen werden muß, ob sie redundant weitergeleitet werden muß, verarbeitet usw. Aufgrund statistischer Betrachtungen bin ich zu dem Schluß gekommen, daß es nicht notwendig ist. Warum? Es ist extrem unwahrscheinlich, daß die Zelle, die als erste den Normalspannungsbereich verlässt gerade zu diesem Zeitpunkt eine Fehlfunktion im Modul hat. Und noch unwahrscheinlicher in einem balancierten Pack ist, daß die Zelle deshalb zerstört wird, weil vor der Zerstörung sicher auch andere Zellen das Verlassen des Normalspannungsbereichs bemerken.
Was ist das Wesen des Balancierens? Alle Spannungen aller Zellen sind zu einem bestimmten Zeitpunkt gleich und der Strom geht gegen Null. Was heißt gleich? Möglichst gleich. Also sollte man einen guten Teil des Aufwandes in die Präzision der Spannungsmessung stecken. Ohne eine präzise Information ist die ganze Kette an Informationsverarbeitung und Aktuatorik wertlos. Ob die Aktuatorik hintendran gut ist, spielt keine große Rolle, ob bspw. der Lastwiderstand 1% oder 10% Toleranz hat spielt kaum eine Rolle, es ist ein geschlossener Regelkreis, solche Fehler werden locker ausgeregelt.
Als nächstes habe ich mir Gedanken darüber gemacht, wie und wann sich Fehler auswirken und wann sie entdeckt werden und welche Folgen sie haben. Bsp: Ein fehlerhafter Spannungsteiler schaltet den Lastwiderstand dauerhaft ein. Folge: 1. Die Zelle wird entladen bis auf 1.9V. 2. Laden ist nicht möglich, da der Optokoppler ausgeschaltet wird. 3. Beim Fahren wird eine akustische Warnung ausgegeben. 4. Grüne LED geht aus und rote LED an.
Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Fehler im Ruhezustand entsteht, bei der Produktion, beim Test, bei Missbrauch des Moduls?
Was brauche ich, um als Nutzer die Funktion zu überprüfen? Ein Multimeter, eine Spannungsmessung? Nein, das bloße Auge reicht. Balancerstrom ist an, alle Module leuchten rot, Balancerstrom aus, alle Module müssen innerhalb kurzer Zeit auf Grün wechseln. Das lässt sich auch mit den Optokopplern prüfen und Zentral ausgeben. Wenn dann ein Verdacht besteht, kann man immer noch die Klappe öffnen um alle Module und ihre LEDs zu sehen. Wenn man dann sieht, welche LEDs eine Fehlfunktion anzeigen, dann kann man das Multimeter einsetzen und den Fehler eingrenzen.
EVPower war ein Vorbild für mich. Aber es hat ein paar Nachteile: 1. Der Balancerstrom ist klein, die gesamte Leistung wird über einen Transistor verbraten, das ist teurer, gefährlicher und aufwendiger als Lastwiderstände. 2. Der Balancer schaltet nicht zusammen mit dem Optokoppler. Ich kann also aufgrund des Optokopplerzustandes nicht feststellen, ob der Lasttransistor wirklich aus ist. Ich habe LICOUP so ausgelegt, daß zumindest das Gate aus sein muß, wenn der Optokoppler an ist.
Es bringt nichts, massenweise Bauteile und Leitungen für ein einfaches Problem zu spendieren. Die wenigen absolut notwendigen Bauteile müssen zuverlässig sein. Dazu ein Nutzer, der das System halbwegs versteht und auf einfachste Weise testen kann und wir haben das sicherste BMS geschaffen.
@Sven: Ich lade mit 65A, Spannung und Strom limitiert. Du kannst in die Ladersteuerung einen µC setzen, der Strom, Leistung oder Spannung verringert, wenn ein LICOUP anspricht. Du kannst den Fahrstrom verringern, wenn im Fahrbetrieb Unterspannung von einem Modul gemeldet wird.
Ich möchte Euch dazu einladen, die Zentrale für Euch zu entwickeln. Da muß die Intelligenz drin stecken. Die Zentrale muß prüfen können, ob die Lastmodule richtig arbeiten. Dazu kann sie genau die Tests, die ich beschrieben habe teilweise selbst durchführen.
Das heißt z.B. als Ablauf:
1. Voller Ladestrom, alles grün.
2. Abschaltung OPTO
3. Ladestrom 0A
4. Einschaltung OPTO
5. Einregeln des Ladestroms
6. wiederkehrende Prüfung/Charakterisierung/Plausibilisierung durch Variation des Ladestroms.
Man kann beim Laden den Strom variieren, um die Schwellen auszulösen und ihre Veränderung aufzeichnen. Mit Hilfe einer genauen Gesamtspannungsmessung oder Teilen der Batterie kann man die Abweichung beobachten. Wenn alle Zellen genau gleiche Spannung hätten, müßte die Abschaltung beim Laden 3,6*15=54 V betragen. Liegt die Spannung weit darunter, dann ist die Batterie nicht ausgeglichen. Eine langsamere Ladung wäre vielleicht angebracht.
Man kann beim Entladen eine Variation des Fahrstroms vornehmen, um den Fahrer zu warnen, einfacher ist es, den Fahrer akustisch/optisch zu warnen und die Warneinrichtung testbar zu machen. Zusätzlich sollte eine irgendwie geartete Abschaltung greifen, wenn alle Warnungen versagen. Das ganze muß zum System integriert werden.
Hier ist wirklich Knowhow und Finesse gefragt. Die relativ einfache Entwicklung einer analogen Platine mit robusten Eigenschaften ist ein Klacks dagegen.
Gruß
andreas
