Neulich finde ich ein Prospekt von unserem Elektronikladen (Neuhold) und entdecke mit Staunen, ein BMS (Battery Management System) für Li-Ion Batterien für sehr, sehr kleines Geld. (Siehe: https://www.neuhold-elektronik.at/catsh ... ts_id=7149)
Aus irgendeinem Grund war ich der Meinung die Teile sind wirklich teuer. Die billige BMS ermöglicht die Verwirklichung einer Idee der ich schon lange nachgehe.
Ich will eine Li-Ion Motorradbatterie für kleines Geld bauen!
Ich rufe beim Elektronikladen an, leider ist die angebotene BMS ausverkauft.
Egal, ich bestelle die BMS und 3 Stk. 18650er Li-Ion Zellen im Internet und zahle UNTER € 10.-!
Unterfolgenden Suchbegriffen kann sich jeder die im Folgenden beschriebenen Teile bestellen:
BMS: 3S-20A-Li-ion-Lithium-Battery-18650-Charger-PCB
Zelle: Li-Ion 18650
Die 18650er Zelle hat ca. 3Ah. wer mehr Ah will kann mehrere Zellen parallel verschalten!
Die BMS kann nur 20A max. d.h. man kann damit KEINE Starterbatterien bauen.
(Für mein TT600 Winterprojekt brauche ich aber keinen großen Strom.)
Die BMS übernimmt für Li-Ion Zellen/Batterien die Spannungs u. Stromüberwachung, trennt daher bei Über/Unterspannung, Überstrom und auch vor Kurzschlüssen.
Ob die BMS auch das Balancing (den Ladungsausgleich zwischen Zellen) macht, habe ich mir nicht angesehen. Die Widerstände mitten auf der Platine deuten jedoch auf diese Funktionalität hin.
Gute BMS (nicht diese) messen auch die Temperatur.
Die Beschreibungen, Features bzw. Eckdaten der BMS und auch der (billig) Zellen weichen von Verkäufer zu Verkäufer ab und gleichen eher einer Christkind-Wunschliste.
Aus diesem Grund ignoriere ich die Angaben der Verkäufer.
Ich halte mich an die Angaben des Datenblatts des BMS Chipherstellers: http://hmsemi.com/downfile/DW01A.PDF
Nach dem Erhalt der Teile löte ich diese zusammen und alles funktioniert!
Folgendes habe ich einstweilen mit dem Labornetzteil getestet.
Wenn ich die Schaltung zwischen 13,8-14,0V mit dem Netzteil betreibe und (Glühbirnen)Verbraucher anschließe kommt der Strom nur von der LiMa (dem Netzteil).
Wenn die Batterie nicht voll ist d. h. <13V, wird sie zugeschalten und geladen.
Wenn die Spannung (durch eine höhere Last) auf unter ca. 12V fällt, schaltet sie sich zuverlässig ein und versorgt die Verbraucher mit Strom.
Noch habe ich die Batterie nicht am Motorrad getestet, aber aus meiner Sicht passt alles und ich bin bereit die Schaltung am Motorrad zu testen.
Folgende Überlegungen habe ich noch:
Habe ich was übersehen und es könnten Probleme im Fahrzeug auftreten an die ich nicht gedacht habe? Die Lima sieht nur bei Spannungen <13V eine Last bzw. Impedanz.
Mögliche Probleme an der CDI?
Ich könnte die Motorrad-Systemspannung (sagen wir 13,8V) durch Dioden an die 13V max. Batteriespannung anpassen. Würde ich dadurch einen Vorteil haben?
Gruß Wauschi
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P.S.:
Weitere Systemüberlegungen:
Daten der Zelle: http://blog.evandmore.com/lets-talk-abo ... ncr18650b/
Das Problem mit dem Datenblatt ist, es stimmt nicht für die verwendete Zelle!
Die verwendeten Billigzellen sind Nachbauprodukte, haben eine ähnliche Entladecharacteristik, aber nicht exakt diese.
Je nachdem wo man die Zelle bestellt wird für die selbe Zelle 2.5V, 3.0V, 3.2V Entladeschlussspannung angegeben.
So verhält es sich auch mit der Kapazität. Je nach Kundenwunsch steht 2.8Ah, 3.0Ah, 3.4Ah auf der Zelle.
Die Kapazität wird normalerweise mit 1C Entladung bestimmt, bei den im Internet verkauften Zellen ist das aber nicht definiert.
Für mich sind die Zellspannungsgrenzen: 3,2V Leer - 4,2V Voll
Warum 3 und nicht 4 Zellen:
3S Zellen:
SoC Min/Max d.h. Spannung Leer/Voll 9,6V/12,6V
D.h. 13,8V Boardspannung entspricht (mehr als) 100% Ladung.
Bei 3Ah Kapazität bedeutet das aber auch 3Ah entnehmbarer Kapazität.
Abschaltspannung: 3*4,3=12,9 (getestet OK)
Zuschaltspannung: 3*4,1=12,3 (getestet OK)
Zuschaltung nach Unterspannung: 3*3,0=9,0 (nicht getestet)
Abschaltung Unterspannung: 3*2,4=7,2 (nicht getestet)
Kurzschluss habe ich auch nicht getestet, aber ein Video der Elektronik auf Youtube zeigt die Funktion, daher habe ich KEINE Sicherung verbaut!
4S Zellen:
SoC Min/Max d.h. Spannung Leer/Voll 12,8V/16,8V
D.h. 13,8V Boardspannung entspricht 25% Ladung.
Bei 3Ah Kapazität ist 25% Ladung 0,75Ah entnehmbarer Kapazität.
4*4,3=17,2
4*4,1=16,4
4*3,0=12,0
4*2,4=9,6
Die Kapazität ist geringer und die Spannungen passen bei 4S irgendwie überhaupt nicht.