Системы управления аккумуляторной батареей (BMS)

[pointpaw]

У меня вчера произошла похожая ситуация. Во время движения из-за тряски раскрутилась гайка зарядного разъема и коротнула зарядный контур. Гайка расплавилась.
Теперь зарядка АКБ не работает, а питающий контур выдает 39 В.
BMS разбирал, внешне все одинаковое, без почернений и прочих внешних признаков выхода из строя элементов.
Как найти проблему?
Вот такой контроллер:

Проблема с контуром, где тонкий черный провод:

UPD: открыл обратную сторону схемы и под слоем клея увидел прерывающуюся дорожку около транзистора. Аккуратно снял клей и спаял дорожку. Теперь все работает)

[chek]

Друзья, подскажите по логике работы BMS...
До недавнего времени использовал либо смарт BMS , либо вообще без bms + зарядка модельной зарядкой ... Поэтому логика работы обычной BMS  вызывает некоторые сомнения. При использовании smart  bms  заряжал блоком питания (БП) с  CC/СV  и  smart bms  сама решала когда отключить зарядник (БП) и если нужно включить его.  Теперь собрал батарею вот на такой  BMS

Заряжаю от привычного мне БП  c СС/СV ...  для контроля подключен ваттметр. В конце фазы CV  BMS   подключает шунтирующие резисторы на ячейки , сопровождая это включением соответствующего светодиода ... НО..  Когда все светодиоды включены   отключение зарядника не происходит... Если  вручную отключить зарядник , то  светодиоды остаются включенными , и по мере разряда/балансировки  ячеек постепенно друг за другом отключаются , напряжение  на ячейках 4,18 В. Отсюда вопрос по логике работы ,  должна ли BMS отключать зарядник и балансировать ячейки? Смарт BMS  именно так и поступает...  Или же отключение зарядника возлагается на сам зарядник, а BMS  отключает только по превышению макс. возможного напряжения на ячейки - 4,3-4,35В, т.е. в аварийном режиме?
Спасибо.

Если у вас загораются все балансирные резисторы, это значит, что напряжение вашего зарядного имеет перебор, нужно добиться, что бы при условии всех сбалансированных банок, в конце заряда, ни один светодиод не загорался.

[Sattva]

Вот только глупо оформлять заказ на новую БМС, не разобравшись толком, с прежней. 

Илс, у меня тут засада с этими БМС.
Купил на evassemble.com батарею 48V, 15Ah на C 40152 S:
http://www.evassemble.com/index.php?main_page=product_info&cPath=1&products_id=178&zenid=jic2ocshrha8f81orgodbhhv55

Та, что пришла в комплекте выдала 30V. Стало ясно, что бракованная.
Месяц ждал новую. Пришла. Подключил. Заработала!

Но вот беда: при падении заряда но второй ячейке до 2,73V..2,74V батарея отключается! 
Замерял уже дважды. Общий вольтаж батареи около 52V.
Обидно тягать около 8 кг за собой и на 52V отключаться.

КТЦ слабого элемента проведу сегодня (если ничего не помешает).
График прошлого замера прилагаю.

Если глупо оформлять заказ на новую БМС, то может поможете советом, что делать с этой?
Может как-то протестировать ее можно? Может кто в Киеве этим занимается?

Заранее благодарю за ответы.

[Sattva]

Собрал данные по второму разряду и заряду штатной зарядкой в течение 3 часов.
8-мой индикатор уже горит, хотя напряжение то же самое, что и в прошлом замере:
с 3,3V зарядилась до 3,4V.

[Sattva]

Интересно, что через мнут 30, BMS вошла в невиданный ранее режим новогодней елки.
Никаких манипуляций с ней проделано не было - разве что замер показаний, что
ранее к подобным фокусам не приводило.

Через 30 мин после отключения зарядки:
https://www.dropbox.com/s/ium5ityqlybo297/bms_01.mp4

Через 60 мин после отключения зарядки:
https://www.dropbox.com/s/mfqog05a9otc9n2/bms_02.mp4

Напряжение чуть подсело: было 55,6V стало 55,5V.
Возможно дело в этом.

[Sattva]

Возможно, кому-то будет полезно уточнить механизм работы BMS+зарядного устройства,
потому процитирую здесь посты Wayfarer, чуть оформив их.
Тема BMS и ячеек связана плотно, потому оффтопиком быть не должна.

Я заряжал несколько раз с ваттметром, картина такая:
1. Напряжение начинает достаточно быстро расти в конце заряда, перевалив за 55-56в.
2. Тем временем ток заряда уменьшается. У меня номинальный 2,5А. С ростом напряжения он падает где-то до 0,9А.
3. Затем вентилятор З/У отрубается, горит зеленая лампа конца заряда.
4. Однако заряд продолжается током около 0,5А с постепенным падением до 0А при приближении к 58,4в. Это если аккумулятор сбалансирован.
5. При разбалансированном,  з/у отрубается при напряжении 55-57 В (в зависимости от степени разбалланса) ток падает до 0 А.
6. И примерно раз в 5 минут З/У врубается секунд на 10-15 током около 1,5А.
7. Вот в этом режиме одна или несколько ячеек бегают в диапазоне 3,6-3,9в, что не есть гуд.

1. Напряжение начинает достаточно быстро расти в конце заряда, перевалив за 55-56в.
Подтверждаю. Заряжал ячейку 40152 зарядкой iMax B6 (подделкой). По достижению 3.50 V, напряжение растет очень быстро до 3.60 V (минут за 15-20). Также после 3.50 V, iMax B6 спускает силу тока с 3 А (заряжал такой силой) до 0 А, доводит напряжение до 3.60 V и отключается.

Тут так же проявилась особенность подделки iMax B6: показания по вольтажу отличаются от реальных на 0.10 V - 0.20 V, что не есть хорошо особенно для малоемких ячеек!

2. Тем временем ток заряда уменьшается. У меня номинальный 2,5А. С ростом напряжения он падает где-то до 0,9А.
iMax B6 делает так же, доводя силу тока до 0 A.

5. При разбалансированной батарее,  з/у отрубается при напряжении 55-57 В (в зависимости от степени разбалланса) ток падает до 0 А.
6. И примерно раз в 5 минут З/У врубается секунд на 10-15 током около 1,5А.
У меня З/У батареи ведет себя именно так: включается на 5-15 секунд и потом минут на 5 отключается, так как батарея весьма разбалансирована. Долго не мог понять насколько это нормально, но теперь понял, что означает такое поведение З/У.

Теперь сам механизм работы BMS.

1. Она [BMS] как бы поднимает напряжение на выходе и делает его равным 58,4 хотя на входе оно 55...57в.
2. З/У думает что заряд закончен и отключается.
3. А тем временем через резисторы на плате БМС с заряженых до 3,6...3,9в ячеек стравливается лишний заряд, таким образом напряжение всей батареи падает.
4. После того, как перезаряд стравится с выбившихся вперед ячеек,  БМС опять делает напряжение на выходе равным напряжению на входе, и З/У включается вновь. Может что не совсем точно написал, я не спец, но смысл таков.

Подтверждаю.
1. Она [BMS] как бы поднимает напряжение на выходе и делает его равным 58,4 хотя на входе оно 55...57в.
Да, меня тоже удивила первоначальная разница между выходом батареи (входом BMS) и выходом BMS. Теперь понял, что это часть работы BMS - поднять напряжение на выходе для отключения зарядки, спасая остальные ячейки.

3. А тем временем через резисторы на плате БМС с заряженых до 3,6...3,9в ячеек стравливается лишний заряд, таким образом напряжение всей батареи падает.
За это отдельное спасибо! Как оказалось, лампочки (LED-индикаторы) в моей BMS светятся при напряжении ячейки выше 3.49 V. Если батарею перестать заряжать, то заряд, скажем с 3.60 V будет сброшен до 3.49 V, после чего лампочки погаснут.

Это существенно меняет мои ожидания по заряду ячеек до 3,75 V по спецификации: 
http://www.evassemble.com/index.php?main_page=product_info&cPath=1&products_id=178&zenid=jic2ocshrha8f81orgodbhhv55
Не зарядится ячейка до этого ровня никогда, под управлением данной BMS! 
Теперь графики, указывающие на недозаряд выглядят не так зловеще. 
3,49 V - цель по напряжению данной BMS. Все, что выше будет быстро (за полчаса) стравлено.

4. После того, как перезаряд стравится с выбившихся вперед ячеек,  БМС опять делает напряжение на выходе равным напряжению на входе, и З/У включается вновь.
Возможно, именно это позволяет хоть как-то поднять напряжение недо-заряженных ячеек за ночь.

[Sattva]

Ячейку 2 разрядил до 2,15 V и зарядил до 3,6 V.
Разряд 12 500 mA, на зарядке вошло 15 500 mA. 
Дозарядил так же 8, 12 ячейки - загорелись, наконец,
все индикаторы снижения заряда. 

Дал отстоятся батарее ночь.
Ныне напряжение на ячейках 3,46..3,50 V. 
Теперь посмотрим что будет в результате.

https://www.dropbox.com/s/oby8wbp8a7j0oox/chart_test_3_balanced.png

При попытке приложить картинку: 

Ошибка!
Ваше вложение не может быть сохранено. Возможно файл больше, чем позволяет сервер.
Пожалуйста, проконсультируйтесь с Администратором для получения более подробной информации.

Size: 39.96 kB
Resolution: 568x342
Type: *.png

[andreym]

Купил на evassemble.com батарею 48V, 15Ah на C 40152 S:

сколько раз твердили людям, не берите вы хедевеи. намучаетесь с ними.
все как об стенку горох... 

батарея поддается ремону методом выкидывания ячейки с саморазрядом и замены ее на нормальную.
все остальные способы это только дополниетельное мучение, эффекта хватит ненадолго...

[Sattva]

батарея поддается ремону методом выкидывания ячейки с саморазрядом и замены ее на нормальную.
все остальные способы это только дополниетельное мучение, эффекта хватит ненадолго...

Согласен. Выбросить готов, вот только закажу пару новых.
Но пока не ясно было что глючит BMS или батарея, так как после отключения всей батарее на самой слабой ячейке 2.75 V вместо ожидаемых 2.0 V.

В ходе эксперимента выяснилось, что ниже 2.9 V напряжение падает так быстро, что вполне может под нагрузкой падать ниже порога отключения в 2.0 V.

Если так, то BMS целая и буду заказывать новую батарею.
Слабо надеюсь, что нужно было просто дозарядить неотбалансированную ячейку.
Хотя бы потому, Что 12 500 mA на токе 1.0 А она выдала.

[andreym]

Слабо надеюсь, что нужно было просто дозарядить неотбалансированную ячейку.
Хотя бы потому, Что 12 500 mA на токе 1.0 А она выдала.

сделать это безусловно было можно, и даже какое то время оно будет отдавать емкость вероятно.
но саморазряд сделает свое дело, и бмс тут не успеет ничего отбалансировать.

[Sattva]

но саморазряд сделает свое дело, и бмс тут не успеет ничего отбалансировать.

Спасибо, что предупредили. Буду знать, что рассчитывать на эту батарею не стоит и не стану планировать поездки более 50 км, чтобы не нарваться на проблему в пути.
30 кг велика толкать педалями уже сложно, так как у меня всего 65 кг.

[Sattva]

сделать это безусловно было можно, и даже какое то время оно будет отдавать емкость вероятно.
но саморазряд сделает свое дело, и бмс тут не успеет ничего отбалансировать.

Тут вот какое дело. После разряда самой слабой ячейки до 2,1V и заряда до 3.6V
она вошла в тройку самых стойких лидеров. Расстояние, которое можно теперь проехать
поднялось c 25 км до 60..70 км: 70, 70 и 60 - три полных разряда. 

И все стало намного лучше. Интересно, что теперь проявились три другие ячейки, которые
разряжаются быстрее всех. 2 полных цикла заряда/разряда пока ситуацию не исправили.
Готовлюсь сменить эти три и довести пробег до 100 км.

Вот такие новости спустя неделю мороки с элементами Headway c40152s.

И да, BMS все же заточена под отключение на 2,6V..2,75V вместо 2.0V, как по спецификации.
Впрочем, это мало меняет дело так как напряжение с 2,75V до 2,0V падает за 10 мин под нагрузкой 1А.
Под больше будет и того меньше, так что это не более 500 м пробега.
Это понимание успокоило в плане особенностей BMS.

Возможно, пригодится кому-то еще.

[Sattva]

А вот как это выглядит на графиках.

[IvanM]

[user]Sattva[/user], я думаю нет смысла менять эти три ячейки т.к. для лифера между 2,72 и 3,08 те же "500м" пробега

[Sattva]

[user]Sattva[/user], я думаю нет смысла менять эти три ячейки т.к. для лифера между 2,72 и 3,08 те же "500м" пробега

Мысль интересная. Спасибо!
Действительно нужно отследить разряд ячеек в диапазоне 2,72..3,08.

[Sattva]

Сегодня все за ночь прекрасно отбалансировалось - около 3,48 на
всех ячейках. 
А при подъезде к даче мотор отключился и из бокса с батареей
пошел дым. 
Снимать в дороге батарею не стал. За 5 минут доехал
до дома  и разборку сняли на видео.

Горел разъем подключения тонких проводов. Они были подключены
к 16 положительным клемам батареи. В каком состоянии батарея - не
известно. Надеюсь, что целая.

http://youtu.be/ZqwiXc2EOt0
Как раз, зная что такое бывает уже выбрал новую BMS и буду
ждать доставку из Китая.

P.S.

Здравствуйте, Андрей ( [user]andreym[/user] ) .

Вы не могли бы прокомментировать и подсказать:
1. Почему такое бывает с BMS?
2. Можно ли что-то сделать, чтобы такого не повторилось?
3. Или это все неизбежно и нужно купить ящик BMS, чтобы менять их раз в месяц?

Просто не пойму сколько заказывать новых: 2 или 3-5?
Мне для катания нужна одна.

Заранее спасибо за ответы.

[Sattva]

БМС - это один из самых ненадежных элементов в электровелосипедной схеме.
Лучше сразу брать 2 шт.

Этим золотым словам чуть больше года. 
По всему форуму их искал в явном виде. 

[TRO]

Контроллеры палил, моторы палил (и обмотки и датчики холла), ручки газа палил (водичкой заливало), ватметры палил (четыре штуки). БМС ниразу не палил, хотя каждой из трех разных устраивал КЗ периодически, и подключаю котроллер без плавного пуска каждый раз с бабахом через заряд конденсаторов.

Самая не надежная часть схемы это пользователь, который в том или ином виде нарушает штатный режим работы схемы.