Ah, du meinst, weil quasi das gleiche BMS für V5 und SDA (ich glaube, so heißt die Batterie) verwendet wurde? Das finde ich unproblematischin dem Fall, der Chip war sowieso für 12S ausgelegt und so viel mehr müsste ja nicht geändert werden. Im Gegenteil, für 12S ist der Chip wahrscheinlich sogar besser geeignet als für 8S. Ein wenig schade finde ich, dass die Spannungsversorung an Zelle 8 abgreift, statt an der Gesamtmodulspannung, ich würde gerne mal sehen, ob das heißt, dass Zellen 9, 10, 11, 12 statistisch häufiger balancen müssen.
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es ist ja mehr als auffällig, V5 und deine Version, daß vielleicht nur noch das Gehäuse Original zu sein scheint, aber der Inhalt vielleicht einfach gar nicht mehr zu BMW oder BMZ passen wird.
Doch, die Module selbst sind eindeutig von BMW. In allen Spritzgussteilen steht "BMW", die Stecker sind identisch, die Kapazität passt ziemlich gut (und warum hätte StS BMW-Module mit anderen Zellen ausstatten sollen) und allgemein wirken die Module etwas "zu gut gemacht" für StS. Dafür sind zumindest die BMS-Slaves recht simpel und reparierbar aufgebaut, das ist schon viel wert. Die Grundplatte wiederum ist eindeutig StS. Und mit StS-Problemen, wie ich weiter oben ja schon geschrieben hatte...
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Kurze Notiz:
Die Buchsen, die von der Batterie nach außen führen, sind "Universal MATE-N-LOK Sealed Bulkhead Connectors" von TE. Die Teile mit den folgenden Nummern werden genutzt:
| Pins | Teilenr. |
|---|---|
| 6 | 1604210-1 |
| 9 | 1604254-1 |
| 12 | 1604941-1 |
Hier ein Bild zur korrekten Einbaulage:
Darf ich fragen was Du für die 30kWh-Batterie bezahlt hast?
Und weißt Du wieviele Ladezyklen oder Jahre die auf dem Buckel hat?
Vor 1 - 2 Jahren gab es mal Tesla Batteriemodule mit 5,3 kWh für ca. 800 Eur - wäre heute kein Schnäppchen mehr. Aber immer mal interessant den Markt zu verfolgen...
Ich hatte dafür 800€ gezahlt, plus 120€ für ein paar weitere Teile. Allerdings alles von Privat und als "Katze im Sack". Zum Durchnudlungsgrad kann ich nichts sagen, aber ich schätze die Batterie auf ca. 2017. Für mich ist die Batterie auch primär als Forschungsobjekt interessant, weniger als wirtschaftlich sinnvolle Investition.
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Danke, das ist doch ein guter Preis! Viel mehr als 2000 Zyklen wird die nicht haben, wenn überhaupt, dürfte also noch bei 90% SoH sein +/-5%. Wenn Du das BMS zum Laufen bekommst und ggf. parametrisieren kannst, wirst Du sie als PV-Speicher nutzen? oder reines Forschungsobjekt?
Zuerst möchte ich einen Adapter bauen, um die Batterie in meinem vorhandenen StreetScooter einsetzen zu können. Dann ist erstmal die andere (momentan eingebaute) Batterie als Forschungsobjekt dran. Ich habe mich noch nicht dazu entschieden,was ich dann mit der übrigen Batterie machen möchte. PV-Speicher ist natürlich naheliegend, aber vielleicht baue ich auch einen Verbrenner auf Elektro um.
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Heute habe ich wieder viel Zeit in die Batterie gesteckt. Die folgende Steckerbelegung dürfte ungefähr passen. Kl.15 scheint einen Pull-Down zu haben und HV-Enable einen Pull-Up, muss also zum Aktivieren auf Fahrzeugminus gezogen werden (das würde normalerweise die VCU machen).
Steckerbelegung BMS.ods (508,3 KB)
Schon nach dem ersten Auslesen der Diagnoseframes ist mir leider aufgefallen, dass die Zellspannungen ziemlich durcheinander sind. Ein Teil der Imbalance ist auch real, aber teilweise sind die Abweichungen mitgewandert, wenn ich die BMS-Slaves getauscht habe. Entweder übersehe ich etwas oder die Slave-Module sind so gut wie unbrauchbar. Mist.
Krass! Ich hatte ein Modul ausgebaut, um es hier separat auf meinem Schreibtisch betreiben zu können, und wollte eigentlich Klodwig eine Diagnose-Firmware schreiben und flashen lassen. Stattdessen hat es sich (ungefragt) meinen RE-Schaltplan geschnappt und einen Keramikkondensator als mögliche Ursache bestimmt. Ich habe ihn also getauscht und es hat tatsächlich gestimmt! Die enorme Abweichung beim einen Modul ist schonmal weg! Jetzt muss ich mir nur die anderen nochmal anschauen.
Edit:
Mindestens einen weiteren defekten Kondensator habe ich (auf einem anderen Slave-Board) schon gefunden. Und ich habe noch einen oder zwei weitere im Verdacht. Die Problemspannungen scheinen sich zu verändern, wenn man gegen die BMSe tippt.
Hier ein Zitat aus dem Datenblatt zum Renesas-IC:
One area to consider with the external circuits on the ISL94212 is
the capacitors connected to the cell monitoring inputs. These
capacitors are normally protected by the series protection
resistors but could present a safety hazard in the event of a dual
point fault where both the capacitor and associated series
resistor fail short. Also, a short in one of these capacitors would
dissipate the charge in the battery cell if left uncorrected for an
extended period of time. It is recommended that capacitors C1 to
C13 be selected to be “fail safe” or “open mode” types. An
alternative strategy would be to replace each of these capacitors
with two devices in series, each with double the value of the
single capacitor
Empfohlen wird ein 22nF, 100V-Bauteil. Verbaut ist ein Kondensator in 0603-Größe. Ich habe arge Zweifel daran, dass der in irgendeiner Weise “fail safe” oder “open mode” ist, wenn er denn überhaupt für 100V ausgelegt ist. Bestenfalls würde ich alle 104 Kondensatoren austauschen, aber da habe ich relativ wenig Lust drauf. Mal sehen.
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Hi, ich habe je ein 94Ah und ein 120Ah BMW I3 Batterie-Modul in meiner "Bastelwelt".
Das Herstellungsjahr ist ins Alu-Gehäuse gelasert.
Das 94Ah Modul hat vier 10K NTC's als Temp.Sensoren (Beta Wert wahrscheinlich irgendwas zw. 3435k und 3950k) - kann man schön mit dem "Ohmmeter" bei etwa 25°C Umgebungstemperatur auf die 10kOhm nachmessen.
Das 120Ah Modul hat nur drei NTC's, und diese sind 100k Typen, sehr ungewöhnlich!
Ich nehme an, dass das BMS Slave Modul schon deshalb anders ist.
Die Pin-Belegung des Hauptstecker ist identisch:
Danke! Das ist ja interessant. Den StS gab es nie mit 120Ah-Variante, soweit ich weiß, aber wenn man die größeren Module nachrüsten wollte, müsste man wahrscheinlich nur die Präzisions-Widerstände auf den Slave-Modulen tauschen und die Firmware etwas anpassen. Klingt beides ziemlich machbar.
Edit: Die Widerstände müssten wahrscheinlich gar nicht getauscht werden, die sind für 10k-NTCs eigentlich sowieso etwas hoch? Spannend.
Danke, Klodwig, für die Graphen:
Alle vier verdächtigten Kondensatoren waren tatsächlich defekt. Ich habe sie jeweils gegen die am wenigsten belasteten Kondensatoren aus der gleichen Reihe getauscht und diese dann wiederum durch 0603-22nF-50V-Kondensatoren aus meiner Teilesammlung ersetzt.
Jetzt lade ich gerade Zelle 1-11 aus Modul 1, um mit Zelle 12 auf eine Ebene zu kommen (die Imbalance ist tatsächlich real, wahrscheinlich wurden die Zellen 1-11 heruntergebalanced).
Warum die Spannung von Modul 3 zwischen den Messungen so weit abgesackt ist, kann ich mir nicht erklären. Vielleicht liegt darin noch ein weiteres Problem.
Ich bin mir aber sicher, dass das, wenn allein in meinem Pack vier Fehler in diesen Kondensatoren lagen und mindestens einer davon schon vor dem Unfall da war, ein Problem in der ganzen SDA-Serie sein muss.
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Ich kann gerade nur staunen, was du da bereits unternommen hast. 
Du bist ja bereits schon weiter, aber wollte gerade deinen geschilderten Klopfeffekt etwas nachvollziehen. Frage an die KI: können SMD Keramikkondensatoren klopfempfindlich sein?
Zusammenfassung
Ja. SMD-Keramikkondensatoren können auf Klopfen reagieren – vor allem X7R- und X5R-MLCCs. Der piezoelektrische Effekt kann mechanische Erschütterungen in eine kleine elektrische Spannung umwandeln; in empfindlichen oder hochohmigen Schaltungen kann das als Knacken, Brummen oder Spannungssprung auffallen. ti.com
Außerdem kann der Stoß die Leiterplatte biegen. MLCCs sind spröde und können durch solche Biegespannungen Risse bekommen; ein beschädigter Kondensator kann später etwa Kapazität verlieren oder einen Kurzschluss verursachen. tdk.com1
Was hilft:
- Für rauscharme oder mikrofonieempfindliche Schaltungen, wenn passend, C0G/NP0 statt X7R/X5R wählen.
- Leiterplatte beim Klopfen, Drücken oder Stecken von Steckern mechanisch abstützen.
- Bei Verdacht die Versorgung und Kapazität prüfen; ein Riss ist äußerlich oft nicht zu erkennen
Hier übrigens die Tabelle der Schrauben (die jeweils in größerer Zahl verwendet werden) und ihrer Funktionen:
| Norm | Gewinde | Länge | Festigkeit | Anzahl | Funktion |
|---|---|---|---|---|---|
| DIN 6921 | M6 | 12 | 8.8 | 47 | Befestigung der Kunststoffabdeckung |
| DIN 6921 | M8 | 30 | 8.8 | 27 | Befestigung der Batterie im Chassis |
| DIN 912 | M6 | 25 | 8.8 | 32 | Befestigung der Module auf der Grundplatte |
| DIN 912 | M8 | 20 | 8.8? | 32 | Befestigung der Aluplatten auf der Grundplatte |
Ich werde versuchen, die Innensechskantschrauben auch durch Außensechskantschrauben mit Flansch zu ersetzen. Das wird wahrscheinlich recht eng, sollte mit meinen Stecknüssen aber passen. Das ist mir lieber, als ein Festgammlungsrisiko einzugehen.
Erfolg!
Ich hatte zunächst Schwierigkeiten damit, die HV-Schütze per CAN zur Schließung zu bewegen. Es stellte sich heraus, dass es einen Check in der Firmware gibt, dass vor dem Schließen des Vorladeschützes der Spannungsunterschied zwischen HV1/HV2 (gemessen vor und hinter dem Bus-Schütz auf der positiven Seite) >= 10V sein muss. Das war er aber nicht, ursächlich war die gesprengte Pyro-Sicherung. Ich war gar nicht auf die Idee gekommen, sie durchzumessen, weil der Airbag nicht ausgelöst hatte und die Pyro-Sicherung nicht so aussah, als hätte in ihr eine Hohlladung detoniert. Durchgang hatte sie jedenfalls nicht und auf dem HV-Schütz waren bei ausgebauter Sicherung auch Schmauchspuren zu sehen.
Natürlich habe ich geduldig auf ein bestelltes Ersatzteil gewartet und bin nicht der Versuchung erlegen, stattdessen einfach ein plattgehauenes Kupferrohr mit zwei 8mm-Löchern in 55.4mm Abstand einzubauen...
Hier ist die verifizierte Zusammenfassung von Klodwig, wie die Schütze zu schließen sind:
Hardware prerequisites (not CAN)
- KL15 (ignition) high.
- HV-ENABLE line asserted (active-low at the BMS input).
- Charge-select input not asserted.
- You can check all three on
BMS_Diag(0x382), mux 0x7000:b_contact_15 = 1,b_contact_hv_enable = 1,b_charge_enable = 0.CAN sequence
- Send
VCU_BMS_HvEna(ID 629 / 0x275, DLC 1) from before the BMS boots, and keep sending it every 20 ms.
- The payload starts as
00(HV off).- If the BMS runs about 0.5–1 s without this frame, it raises fault 10 (
BMSCommErr) and latches inerrorInBattery. Only a KL15 off→on edge clears that.- Wait for
BMS_VCU_Status(ID 645 / 0x285) to reportstBat = idle(byte 0 = 0x10) with no error bits.- Change the payload to
01(bit 0 = HV enable). Keep sending it every 20 ms.- Watch
stBat:
precharge(0x08) appears right away.discharge(0x01), main contactors closed, follows about 1 s later.- The master enters
dischargeonly after the HV-Box confirms precharge on the internal bus. That happens automatically with the stock HV-Box firmware.Holding it closed: keep sending
01every 20 ms.Opening it
- Normal open: set the payload to
00and drop KL15 or the HV-ENABLE line. The master needs two of its three enable signals gone. Dropping only the CAN bit leaves the contactors closed, as the experiment confirmed.- Fault open: stop sending 629 altogether. About a second later fault 10 trips, the contactors drop and the BMS latches
errorInBatteryuntil a KL15 toggle.
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ich weiß leider nicht wie das bei dir verschaltet ist, denke aber, daß der Pfad vergleichbar ist.
Wenn bei mir die Pyrosicherung ausgelöst hätte, dann wäre HV2 theoretisch 0V, weil auch das Hauptschütz noch nicht geschlossen wäre, also wäre die Differenzspannung >=10V oder habe ich da einen Denkfehler?
HV Enable ist bei mir Datensteckerseitig gar nicht belegt, ich weiß leider auch nicht warum oder ist das alles Can Protokoll?
Gute Frage. Ich kann leider zu deinem Pack nicht viel sagen. Die Steckerbelegung ist wahrscheinlich auch eine ganz andere als bei mir (bei deinem Pack ist ja die HV-Box auch abgetrennt z.B.), aber ich bin mir ziemlich sicher, dass du eine HV-Enable-Leitung haben wirst. Der HV-Pfad sieht bei meiner Batterie folgendermaßen aus:
HV_battery_schematic.pdf (18,6 KB)
Die Zeichnung habe ich eben von Klodwig machen lassen, aber basierend auf meiner Beschreibung. Die Modulnummern sind wahrscheinlich so nicht richtig, aber die Schaltung sieht im Prinzip genau so aus.
die HV Enable Leitung habe ich bei mir nicht gefunden, wenn ich das mit einem Klemmenplan vergleiche, da ist bei mir ein NC, nicht verdrahtet und bei mir ist das Hauptschütz in der Mitte und teilt die Batteriepacks auf. Also ich denke, das könnte auch eventuell eine Sicherheitsmaßnahme sein, so hätte man bei geöffnetem Schütz nur jeweils mit der Hälfte der Spannung zu tun, aber das ist von mir aktuell nur geraten. Es ist interessant, daß das Layout sich dahingehend geändert zu haben scheint. HV1 und HV2 sind bei mir dann vertauscht, wenn ich das richtig deute oder ich habe damals einen Übertragungsfehler gemacht.