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elweb Batterie
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25
Erster Beitrag:
vor 5 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 4 Monaten
Beteiligte Autoren:
R, R.M, laase, thegray, wolfgang dwuzet, Bernd Schlueter

BMS und Potentialtrennung

Startbeitrag von R am 21.08.2017 07:45

Mo' Moin, kann mir jemand sagen, wie vollständig die Potentialtrennung zwischen Bus und Zelle beim GK BMS ist? Grund der Frage ist, dass ich zwei Blöcke mit je 11 Zellen und Zellplatinen parallel laden und in Reihe betreiben möchte.

Antworten:

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Nun - wahrscheinlich nett so machbar.

Das - Wie nennen die das "Kopfteil"

Wird eine eigene Spanungsversorgung respektive Regelung haben,
Wenn aufmacht und man drauf sieht und sieht sowas in Richung 7805 und Co. sieht es schlecht aus.
Selbst wenn es aus einer separaten 12V-Versorgung kommt, da die dann wieder mit Masse.....

Was anderes wäre wenn dort ein galvanisch getrennter DC/Dc Wandler drauf ist - läßt sich sehr leicht von allen anderen unterscheiden in Sinne "Auffälliger"
Ich vermute aber der Aufwand hat man sich gespart.

Das Wäre dann auch ein Ansatz mit separaten DC/DC Wandlern eine Galvanische Trennung für die Versorgungspannung des Kopfteil machen -
Wenn A. das Kopfteil selber keine Gesamtspannungmessung macht.
Wenn B. eine evtl vorhandene Strommessung ebenso Potentialfrei arbeitet.
Wenn C. dann die Zellmodule selber über Optokoppler arbeiten wird das klappen können.

von thegray - am 21.08.2017 11:13

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Hallo

Die Potenzialtrennung ist vollständig über 3 Optokoppler.

Gruß

Roman

von R.M - am 21.08.2017 20:56

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Zitat
R.M
Hallo

Die Potentialtrennung ist voll­s‍tändig über 3 Optokoppler.

Gruß

Roman


Wir reden dann vom Kopfmodul?

Und die Zellmodule ebenfalls und werden von den Zellen versorgt?!!!

NA dann .....

von thegray - am 21.08.2017 21:04

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Jetz mal Fakten, denn inzwischen weis ich es. Die Zellplatine lebt von der Zelle. Der dort verbaute Controller läuft laut Datenblatt ab 2V. Nur das Kopfsteuergerät, die Optokoppler, Relais und Stromsensor werden durch die 12V auf dem Buskabel versorgt. Mann könnte also sogar 20 Zellen in zwölf Geräten oder 67 Zellen in drei Fahrzeugbereichen überwachen. Einzig die Gesamtspannung wird immer als Summe aller Zellen angezeigt.

von R - am 27.08.2017 14:04

Re: GKBMS und eine neue Frage

Nachdem ich nun alle offengelegten Daten durch habe wüsste ich gerne, welches Protokoll auf dem Bus gesprochen wird. Weis da jemand was genaues?

von R - am 27.08.2017 14:07

Re: GKBMS und eine neue Frage

Hallo

Vermutlich I2C.

Gruß

Roman

von R.M - am 27.08.2017 16:37

Re: GKBMS und eine neue Frage

Habe ich auch vermutet. Mal schauen ob es einer genau weis.

von R - am 27.08.2017 16:41

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Mit einem "Sniffer" auf beiden Leitungen, Senden und EMpfangen, kriegst Du die Baudrate, die gesendeten Befehle und die rückgelieferten Daten mit. Ob binär oder ASCII weiß ich nicht mehr, ist eigentlich auch wurscht; binär geht aber deutlich schneller, weil weniger Bytes zu übertragen.
"Pures I2C" kann es nicht sein, da die Clock-Leitung fehlt. Hardwaremäßig ist es eher wie RS232 ohne Handshake und Flußkontrolle bzw. einfach "serial".
Die Entwickler haben sich da meiner Meiung nach auch nicht gefragt "welches bekannte Protokoll verwenden wir denn jetzt", sondern sie nutzten einfach die bei den verwendeten PICs mögliche Software- Emulation eines seriellen Ports an einem beliebigen Pin des Controllers.
Vom Kopfsteuergerät aus wird (systembedingt an alle Zellplatinen) eine Adresse auf der, nennen wir sie mal TXD Leitung, gesendet. Eine der Platinen fühlt sich angesprochen und sendet brav das Gewünschte auf der anderen Leitung, die nenne ich jetzt mal RXD-Leitung, zurück. Wenn nichts oder nichts lesbares zurückkommt, wird noch ein paarmal wiederholt und letzlich ZA Zellausfall angezeigt. Gero meinte mal, sie hätten ein System implementiert, wonach der Master anhand der Geschwindigkeit der rückgelieferten Daten feststellen kann, ob der interne RC-Oszillator (ja, denn ein Quarz ist da nicht verbaut!) zu langsam oder zu schnell läuft. Anhand dieser Information kann der Master dem Zell-Slave mitteilen, daß der seinen Oszillator nachstimmen muß. Es ergibt sich also ein "Fangbereich" innerhalb dessen der Master und die Zellplatine noch etwas verstehen und nachkorrigieren können. Gerät der RC-Takt einer Zellplatine aber außerhalb dieses Fangbereichs oder kann nicht mehr ausreichend nachgestellt werden, ist keine Kommunikation mehr möglich und es kommt so zum ZA. Am ANfang der Entwicklung drifteten wohl wesentlich mehr PICs aus diesem Fangbereich hinaus, später wurde das Problem weitgehend behoben, auch durch verbesserte Software. Ob auch durch bessere PICs, weiß ich nicht.

Richtigstellung: irgendwo hier habe ich geschrieben (oder wollte schreiben?), das Flachbandkabel sei symmetrisch belegt und damit Seiten-vertauschbar. Das stimmt nicht! Es ist vielmehr so, das jeweils zwei benachbarte Leitungen parallel geschaltet sind. "Links und Rechts" des Kabels sind aber nicht vertauschbar.
Ich habe mir jetzt mal eine alte GK-BMS Zellplatine (mit 4.7Ohm Keramikwiderstand) rausgeholt und "lese" die Belegung des Flachbandkabels ab:
1,2: RXD-Leitung (oder besser: Zellplatinen senden hier über Optokoppler zurück zum Kopfsteuergerät. Für alle Platinen gemeinsamer Pullup-Widerstand sitzt im Kopfsteuergerät. Jede einzelne Zellplatine kann hier über den Kollektor des Optokopplers nach L "runterziehen".)
3,4: gemeinsame Leitung der Optokoppler, Emitter und Kathode, sollte im Kopfsteuergerät auf Masse liegen.
5,6: TXD-Leitung (Zellplatinen empfangen hierüber über Optokoppler Befehle vom Kopfsteuergerät. Anode der IR-Diode im Optokoppler über Vorwiderstand 1k.)
7,8: Relaisspulenanschluß 1 (welche Polarität ist egal, sie ist ja einheitlich auf allen Zellplatinen. Nur auf dem Kopfsteuergerät ist zwischen 7,8 und 9,10 eine Freilaufdiode verbaut, diese erfordert dann eine bestimmte Polarität)
9,10: Relaisspulenanschluß 2

von laase - am 04.09.2017 22:38

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Danke Laase, für die ausführliche Antwort. Ich hatte bisher angenommen, dass die Leitungen von anfang an symmetrisch belegt waren. Demzufolge habe ich also eine spätere Generation, oder habe mich im Durcheinander von GK, Smiles, Boostech und was hier noch nach meinem Empfinden synonym verwendet wird, verlaufen. Bei mir ist es jedenfalls die symmetrische Belegung mit lediglich einer Datenleitung. Keine Trennung zwischen RXD und TXD, keine CLK. Also physisch wie die alten BNC Netzwerke. Werde mir jetzt mal um voran zu kommen ein Relais Bestellen und danach weitersuchen, wie ich die anderrn emuliere.

von R - am 05.09.2017 04:24

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Hallo

Warum solltest du Antwort bekommen, das ist ein kommerzielles BMS System und kein Open source.

Gruß

Roman

von R.M - am 05.09.2017 17:13

Re: GKBMS und Potentialtrennung

ganz sicher nur EINE Datenleitung? Keine zwei "817" Optokoppler mehr auf den Zellplatinen? Würde mich wundern ...
Außerdem: Clk hast DU jetzt gesagt, ich sprach nur von RXD, TXD und gemeinsamem Bezugspotential, wahrscheinlich Masse.

von laase - am 05.09.2017 20:15

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Ganz sicher! Zehn Adern immer paarweise gemeinsam. Darüber hinaus Spannungsversorgung noch einmal doppelt. Also + + - - D D - - + + . habe gerade sogar noch die beiden mittleren Datenleitungen miteinander verdrillt, um sicher zu sein und alles fährt sauber hoch. Ist sehr praktisch, da die Zellplatinen ja in der Regel alternierend aufgesetzt werden und das Flachbandkabel dann sauber liegt.

von R - am 06.09.2017 04:33

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Bin jetzt erst auf dieses Thread aufmerksam geworden. Also, unser Sytem läuft genauso, Versorgung von jeder Einzelzelle aus, mit verschwindend geringem Stromverbrauch. vollständige 4kV -Optokoppler-Trennung. Keine Stromversorgung über das vieradrige Verbindungskabel und am ebenfalls optokoppler-gekoppelten Ende, das mit der der 12 Volt-Bordspannung versorgt wird, sitzt ein Funkmodul. Voll RS 232 ohne handshake.
Noch ist das Funkmodul nicht integriert, aber das Abreißen von Drähten habe ich satt.
Gut, dass ich an jedem Batterieanschluss eine Sicherung installiert habe. Sonst hätte ich schon ein schönes Feuerwerk gehabt. Also, praktisch beliebig hohe Spannungsdiffernzen sind möglich. Ist aber noch kein vollständiges BMS, kommt noch...Im Moment repariere ich Diesel. Aber ich weiß, damit stoße ich bei Euch nicht auf Verständnis. Selbst der Winfried Kretschmann hätte da mehr.

von Bernd Schlueter - am 06.09.2017 08:38

Re: GKBMS und Potentialtrennung

dann wurde das also tatsächlich umgestellt!
Was mich nur wundert: wenn da immer noch jeweils zwei Optokoppler auf den Zellplatinen für Potentialtrennung sorgen und deren Aus- und Eingänge auf einer gemeinsamen Leitung hängen, dann muß jeder sendende Koppler sämtliche anderen Empfangskoppler mitversorgen. Bei 16 Modulen mag das mit zB 16mA zu 1mA gerade noch gehen, aber was, wenn es mal 96 Zellmodule sind? Das alte GK BMS konnte das, beim Neuen kann ich mir das nicht mehr vorstellen.
Denn es geht ja noch weiter: das alte hatte neben Sende- und Empfangsleitung eine gemeinsame Masseleitung als Bezugspotential, unabhängig von den Relais. Wenn es jetzt nur noch eine gemeinsame Masseleitung für Optokoppler UND Relais gibt, wird das Kopfsteuergerät, je nach Leitungslänge des Flachbandkabels, mit großen Potentialverschiebungen masseseitig zu kämpfen haben. Selbst bei "nur" 16 Relais fließt da schon rund ein halbes A über die Masseleitung zurück und sorgt für eine Spannungsanhebung von vielleicht 1V auf dem Dateneingang des Kopfsteuergeräts. Man müßte mal nachmessen, wieviel es wirklich ist. Damit muß der Eingang jedenfalls klarkommen.
Ich weiß nicht, ich finde die neue Variante irgendwie unsauber. Weil alles stark von der Zellenanzahl abhängt. Vielleicht ist das aber auch alles ganz anders gelöst und ich mache mir zuviel Gedanken ...
VG, Lars

von laase - am 09.09.2017 07:55

Re: GKBMS und Potentialtrennung

Hallo

Bei den neuen Platinen ist kein Relais mehr mit drauf.

Gruß

Roman

von R.M - am 09.09.2017 20:00

Re: GKBMS und eine neue Frage

Und da isser wieder... Habe heute offensichtlich die Möglichkeiten des Systems überschätzt und jetzt eine Frage zu Ballancerstrom. In der Boostech Anleitung habe ich gelesen, dass das Ballancing bei erreichen der Shuntspannung beginnt und bei einem Ladestrom über 10A das Abschaltrelais auf AUS geht.
Daraus habe ich geschlossen, dass das BMS bis 10A wegschaffen kann. Deshalb habe ich mir auch nichts dabei gedacht, alles mit einer Solarplatte mit einem Kurzschlussstrom von max. 7A alleine zu lassen. Umso größer war meine Verblüffung, als die meisten Zellen nachmittags bei 4V standen, obwohl die Shuntspannung bei 3,6V stand. Nach abklemmen der Versorgun haben die Zellplatinen alles wieder eingefangen.
Habe dann ein Netzteil angeschlossen und den Strom auf 1A begrenzt. Die Zellspannung der hohen Zellen stieg leicht auf 3,75V. Bei 1,5A hielten die Zellplatinen die Spannung nicht mehr unten.

Wiviel können die Zellplatinen nun wirklich veratmen.

von R - am 14.09.2017 19:39

Re: GKBMS und eine neue Frage

Hallo

max. 0,8A besser bei 0,6 bleiben. das BMS schaltet ab wenn alle Zellen über der eingestellten Spannung sind und der Strom einen bestimmten Wert unterschreitet.

Gruß

Roman

von R.M - am 14.09.2017 20:33

Re: GKBMS und eine neue Frage

Danke Roman
Wie mache ich das denn dann mit dem Abschaltrelais? Wenn das doch nur bei Ladestrom größer 10A Abschaltet, dann müsste ich ja wohl bis zum ersten Abschalten einen Strom >10A sicherstellen, damit es zuverlässig Funktioniert und anschließend ein Wiedereinschalten verhindern, damit ich im Ballancing Modus bleibe. Sehe ich das so richtig? Wenn ja, dann brauche ich eine gute Idee für die Solaranlage, die naturgemäß im Strom schwankt und deren Spannung weit über Ladeschlussspannung des Blocks liegt.
Bis denne Richard

von R - am 15.09.2017 04:19

Re: GKBMS und eine neue Frage

hy richard,
ich hab zwar von obigem problemkeine allzugroße ahnung,
aber
ich würde ein mittels taster einzuschaltendes SELBSTHALTENDES relais benutzen,
einmal ausgelöst,(wenn das BMS auslöst) bleibt es dauerhaft aus...

von wolfgang dwuzet - am 15.09.2017 12:26

Re: GKBMS und eine neue Frage

Ja Wolle, genau das ist derPlan und mit einem Zügiglader mit 30A auch möglich. Bei der Solaranlage kann es aber über Stunden mal 3A geben. Zuviel für die Ballancer und zu wenig zum Abschalten. Da muss ich noch etwas passendes finden. DC Direkt kann ich dann nicht mehr machen mit einer Leerlaufspannung von 20V über Ladeschluss.

von R - am 15.09.2017 15:38

Re: GKBMS und eine neue Frage

Hallo

Das relais sollte abschalten wenn ein Zelle über der Shuntspannung ist und wieder einschalten sobald sie drunter ist, das Spiel wiederholt sich dann solange bis alle Zellen voll sind dann schaltet es entgültig ab.

Am besten mal Relais kontrollieren ob es schaltet.

Gruß

Roman

von R.M - am 15.09.2017 18:55

Re: GKBMS und eine neue Frage

Zitat
R.M
Hallo

Das relais sollte abschalten wenn ein Zelle über der Shuntspannung ist und wieder einschalten sobald sie drunter ist, das Spiel wiederholt sich dann solange bis alle Zellen voll sind dann schaltet es entgültig ab.

Roman


ob sich das So wie er es will, realisieren läßt:rolleyes::confused:

wären da nich einzelne relais sinnvoller??

von wolfgang dwuzet - am 16.09.2017 06:55

Re: GKBMS und eine neue Frage

Hallo

Wie soll das gehen, auf jede Zelle einen schütz der den gesamten Ladestrom ab kann.

Gruß

Roman

von R.M - am 16.09.2017 17:24

Re: GKBMS und eine neue Frage

Nee, ich wollte das schon mit einem Zentralrelais. Blöd ist halt, dass laut Boostech Manual erst oberhalb von 10A Ladestrom abgeschaltet wird. Das ist an einem Wolkigen Tag dann ein Problem.

von R - am 16.09.2017 17:35
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