Zum Selbermachen - VMon Spannungsüberwachung für 16 Lixx Zellen



Bis zu 350 € für alle Fahrer von Elektroautos!
» Jetzt die höchste Quote am Markt sichern
» Oder direkt FIX 85 € erhalten.

Bereits jetzt THG-Quote für 2024 beantragen! Sichere dir deinen Quoten-Anspruch bevor die Prämie sinkt!
(Werbung)

Holomino

Mitglied
01.09.2010
57
Ohne aufdringlich erscheinen zu wollen, kleiner Hinweis zur Spannungsteilerei am Zelleingang (aus eigener Erfahrung, hat mich auch etwas Analyse und Nachdenken gekostet)

Wenn Ihr die Spannung nacheinander gemeinsam gegen Masse messt und die einzelnen AD-Samples voneinander subtrahiert, kommt es durch die Spannungsteiler zu gravierenden Fehlern.

Beispiel:
Du misst an Zelle 15 eine Spanung von 45V. Die Widerstände am Eingang haben jeweils eine Toleranz von 0,1%, zwei Spanungsteilerwiderstände= 2*Fehler , also 0,2% /(ziemlich vereinfacht)
Auf 45V bezogen hast Du dann einen möglichen Fehler von 90mV.
Dieser Fehler schleicht sich direkt in Zelle 16 ein, da vom Sample der Zelle 16 ja der Wert von Zelle 15 angezogen wird. Also im Zweifelsfall bis zu 180mV Fehler in den oberen Zellen.

Abhilfe:
Da die Zellen grob gesehen immer im gleichen Spannungsbereich liegen, kann man ohne weitere grobe Fehler zu verursachen, für jede Zelle einen konstanten Korrekturoffset einbauen, der die Unzulänglichkeiten der Spannungsteiler ausgleicht und der softwaretechnisch aufgeschlagen oder abgezogen wird.

Ich hatte auf jeden Fall in der Praxis das Problem und musste bei 12 Bit jeweils einen Korrekturwert von bis zu +/-3 in die Samples einrechnen.



In diesem Sinne

Gruß Horst
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Deshalb verwende ich ja Trennverstärker, der Aufwand ist relativ gering mit ca 5¤ je Zelle und man hat eine saubere massebezogene Messung.

Bei den Nicds gehts auch ohne da hab ich eh nur eine Auflösung von 100mV

Gruß

Roman
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.338
46
Hannover
www.litrade.de
Für das Geld kann man auch PhotoMOS nehmen so kann man immer jede Zelle direkt messen.
So funktioniert es bei dem großen BMS bei mir im Shop.
Die Lösung funktioniert sehr gut
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Ich nehme immer die IL 300 von siemens das sind optische Trennverstärker.

sind schon lange auf dem Markt und brauchen noch etwas Zusatzbeschaltung, aber relativ billig, und recht genau.

Gruß

Roman
 

lukski1

Neues Mitglied
11.02.2011
39
Hallo Horst,

[quote Holomino]
Wenn Ihr die Spannung nacheinander gemeinsam gegen Masse messt und die einzelnen AD-Samples voneinander subtrahiert, kommt es durch die Spannungsteiler zu gravierenden Fehlern.
[/quote]

Ein Wdst. hat eine produktionsbedingte Ungenauigkeit (hier zb. 0,1%). Dieser "statischen" Fehler wird durch Referenzmessungen [ca. 1000x], bei ~4V und bei ~50V pro Kanal ermittelt, zwei Stützpunkte pro Kanal werden dabei gespeichert und bei der realen Messung werden wieder erst mal viele Messwerte gemittelt dann durchläuft dieser gemittelte Messwert die Korrektur für seinen Kanal.
Ob die Abweichung 0,1% oder 0,2% ist spielt hier keine große Rolle da die Softwaremäßig korrigiert wird... der Wdst. wurde nach Temperaturabhängigkeit und Kosten ausgewählt.
Ach ja der Keramische-Kondensator wird auch benötigt um den Ladestrom beim ADC Sampeln zu puffern. Somit fällt dieser auf der ADC-Minusleitung nicht als Stromspitze ins Gewicht.

Interessant ist das Verhalten des Spannungteilers hinsichtlich der Alterung und der Temperaturabhängigkeit.

Bei der Wahl des Wdst. ist ein Wdst. mit kleiner Temperaturabhängigkeit zu wählen und geringem Alterungsverhalten um den Einfluss gering zu halten. Dies geht jedoch sehr schnell bei 32 Stk. Wdst. in`s Geld daher gibt es den Kompromiss mit dem 0,1% Wdst. der max. 20ppm/k haben soll (besser 10ppm). Zum Alterungseinfluss .... wird man mit der Zeit sehen wie sich das entwickelt.

Nur so als Hinweis: .. wer einen diskreten (genauen) Differenzverstärker baut, benötigt auch Wdst... da ist dann mit ähnlichen Problemen und dem Differenzverstärker/OP selber zu kämpfen..

Grüße,
Lukas













 

Holomino

Mitglied
01.09.2010
57
Im Klartext:

Softwaremäßige Korrektur/ Kalibrierung bei Inbetriebnahme

Dann lag ich ja gar nicht so schlecht.

Bezüglich der Trennverstärker und anderer Lösungen:
Ohne es in der Praxis probiert zu haben (und damit wegen etwas anderem auf die Fresse genagangen zu sein) hätte ich ja schon gesagt: "Die einfachste Lösung wäre hier vielleicht, einen AVR mit AD-Wandler direkt an die Zelle anzuschließen und mittels Optokoppler das Digitalsignal auf das entsprechende Potential eine gemeinsamen Auswerte-Controllers zu konvertieren. Weil der AVR nur 2 Euro kostet, mit dem 10 Bit Auflösung besser zum Toleranzbereich der Vorwiderstände passt und mit RC-Oszillator und interner Spannungsreferenz (1,1V) eigentlich (bis auf den Spannungsteiler) überhaupt keine externe Beschaltung braucht.

Naja, egal wie, digital wird es für eine gemeinsame Anzeige sowieso benötigt. Es ist nur die Frage, was man alles dazwischen schaltet, um eine "ausreichende" Genauigkeit zu bekommen.


In diesem Sinne


Gruß Horst
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.338
46
Hannover
www.litrade.de
Das ist dann die von mir angesporchene PhotoMOS Lösung.
Leider kostet so ein PhotoMOS aber 5¤ hat aber auch bereits zwei Kanälte dafür drin.
Nur so funkrioniert das ganze leider..
auch die fertigen Chips von AD etc arbeiten meines wissens nach diesem Prinziep..
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
GaAs-Dioden und andere haben meist sauber dotiertes Halbleitermaterial und streuen sehr wenig. auf jeden Fall dürfte so ein Optokoppler sogar einer Zenerdiode überlegen sein. Auf jeden Fall besser als solch ein empfidlicher 16 oder 14 bit-Wandler. 0,1 Volt von 3,2 Volt sind immerhin rund 3%.
0,1Volt von 120 bei meiner Kiste weniger als 1 Promille. Auch viel robuster!
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

das Problem ist doch einfach daß du vernünftige Einkaufspreise nur über Stückzahlen bekommst und dann hast du andere Problem mit Produkthaftung und ähnlichem.

Unter 20¤ je Zelle ist meines Erachtens ein vernünftiges BMS im Eigenbau nicht zu realisieren.

Allerdings kannst du das den ganzen "Sparbrötchen" nicht vermitteln, die kaufen lieber Balancer für 6 bis 10¤ die Zelle, freuen sich was gespart zu haben und schrotten dann damit eine Zelle.

Die Endrechnung wird nämlich nicht gemacht da käme dann warscheinlich raus daß es besser gewesen wäre gleich ein paar Euro mehr zu investieren.

Also für die Selbstbauer die wissen was sie tun 20¤ je Zelle und für die die fertig kaufen werdens wohl so 40¤ je Zelle sein.


Gruß

Roman
 

Holomino

Mitglied
01.09.2010
57
Hihi, ich hab schon mit dem Begriff "vernünftig" so meine Probleme.

Ist es wirklich so, dass man nur die richtigen Teile zusammenstecken muss? Dann ist man fertig?

Beispiel aus der Praxis (ja ich oute mich hier mal voll, ich war ein Depp), was eigentlich ganz super auf das VMon-Projekt passt:

Da steht ja in der Beschreibung, dass ein Relais angeschlossen werden kann, um das Ladegerät ein-/auszuschalten. Es steht natürlich nix darüber drin, wie das Relais zu dimensionieren ist.
Just vor vier Monaten hatte ich das Problem, dass mein Relais fürs Ladegerät streikte. Was tat es? Es schaltete nicht mehr aus! Die Folgen waren gravierend, denn die BMS-Steuerung hatte schon richtig erkannt, dass eine Zelle bei der angepeilten Ladeschlussspannung angekommen war. Sie hatte auch das Relais losgelassen. Nur das Relais, das wollte nicht so recht (vielleicht wird Relais ja warm, wenn Strom durchfließt und es fühlt sich wie in Spanien) - fatal also, dass die Spannung nun an der vollsten Zelle bis 5V hochschoss, bis das Ladegerät selbst beschloss, mal Feierabend zu machen.

Warum ist das passiert? Tja, da hatte der dumme Ingenieur (der zu seiner Entlastung sagen kann, dass er eigentlich professionell mit Hardware noch nie etwas gemacht hat) guten Glaubens ein Relais mit besonders niedrigem Spulenstrom (man will ja keine Energie verschwenden) eingebaut. Nominal passte das von den Kennwerten auch, das Relais lässt 8A durch und das Ladegerät zieht ja auch nur 1kW. Tja, irgendwo im Datenblatt des Ladegerätes habe ich dann den lapidaren Nebensatz gefunden, dass der Lader intern mit 10A (Einschaltstromspitzen) abgesichert ist. Da konnt ich mir dann auch langsam zusammenreimen, dass beim Einschalten einfach die Relaiskontakte durch den Funken zusammengebacken waren und die Rückholfkraft nicht ausreichend war, um die Kontakte zurück in die Ruheposition zu ziehen.

Fazit: Wenn ich so etwas anbiete, muss ich nicht dann die ganze Peripherie auch beschreiben? Oder darf ich davon ausgehen, dass die Nachbauer alles so in den Griff bekommen?
Oder muss ich, wie es eigentlich sinnig wäre, genau den Anwendungsfall, in dem ich die Mimik selbe anwende, haarklein beschreiben? Weil alles andere habe ich ja ncht gemacht, also auch nicht getestet!

In diesem Sinne

Gruß Horst
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Man soll ja auch den Netzstrom nicht direkt mit einem Relais schalten, sondern nur die Stand By Funktion des Laders.

Fürs direkte schalten sind dickere Schütze notwendig, 6 A Betriebsstrom heißt halt oft bis 22A Einschaltstrom und da bruzzelts normale Standardrelais eingentlich immer weg.

Für einphasiges Schalten kann man elektronische Relais verwenden.

Und immer den Lader nur unbelastet ein und ausschalten hilft auch.

Dreiphasige Schütze hab ich hier liegen wenn du was brauchst kein Problem.

Gruß

Roman
 
25.06.2006
253
Hallo Roman,

deiner Beschreibung des "billigen" BMS stimme ich voll zu. Aber wenn du schon an Teilen für eine gute Zellplatine 20¤ veranschlagst, dann sind die 25¤ die Gero für eine fertige professionelle Platine verlangt ein sehr guter Preis.
Ein hochwertiges BMS kostet seinen Preis und ich habe jedenfalls auch keine Lust mich beim Laden neben das Auto zu stellen und alles zu kontrollieren. Das macht man einmal wenn man neue Zellen einbaut und nicht sicher ist ob alle den selben Ladezustand haben und dann nie wieder.
Ich habe auch einmal Geld verbraten und mit Tütenzellen gearbeitet. Das Geld hätte ich besser gespart.


Gruß
Stefan
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Gero kauft aber auch die Bauteile für ein paar tausend Stk ei

Nur mal so als Anhalt, ich verwende Mosfets aus dem KFZ Bereich. die kosten bei 1Stk 6¤ bei 20 Stk. noch 2 ¤ und bei 10000 Stk noch 65 ct.

Gruß

Roman
 
25.06.2006
253
Nee, Roman is schon klar.
Aber für jemanden wie mich der nur Grundkenntnisse in Elektronik hat ist es da halt einfach wirtschaftlicher sich ein fertiges BMS zu kaufen als das selbst zusammenzulöten.
Ich meine das völlig wertefrei. Hut ab vor Leuten wie euch die da selbst ein System entwickeln und bauen, ehrlich.
Aber so weiß ich das ich bei nichtfunktionierenden Teilen Garantie habe, (bei mir war auch eine neue Platine defekt) und ich spare mir die Arbeit alles zusammenzubauen.
Das Gero immer große Mengen abnimmt, weiß ich.

Gruß Stefan
 

R.M

Bekanntes Mitglied
24.12.2006
10.248
Hallo

Ist schon klar ich baue mir auch nur dann was selbst wenn ich glaube daß ich eine für mich bessere Lösung zu haben oder halt weil ich was ausprobieren will.

Wenn ich die Zeit rechne dann ist mein BMS unbezahlbar aber alleine beim Entwicklen bin ich auf viele neue Möglichkeiten gestossen wie man sowas realisieren kann.

Gruß

Roman
 

Anmelden

Neue Themen