BMZ Hyperion Reparatur - Allgemeines

Akku, BMS und Ladegeräte BMZ Hyperion Betrieb und Reparatur
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Du bist im Problem und im Verstehen schon sehr weit gekommen. Und nimmst das auch an, statt es von vorneherein abzulehnen.
Ganz grosses Lob dafür!!

Aber ein Tip: du musst nicht in Spannung denken. Das ist etwas komplizierter.

Denkt man in Strom: die Summe ist immer gleich, kirchhoffsches Gesetz.

Denkt man in Ladung: Strom mal Zeit,

Dann ist die Summe auch gleich. stromsumme gleich bei gleicher Zeit.

Denkt man in Energie: Strom mal Spannung mal Zeit ( das ist das, was bei der Zelle ankommt), wird es so komplex, weil die Spannungskennlinie der Zelken dazukommt.

Also Mache ich einen Umweg.
Aus dem oben gesagten ergibt sich, das die Summ des Stroms, di Summe der Ladung (und wenn man gleiches Zellen Verhalten annimmt, jede Stufe auch die gleiche Energie bekommt.
(Ich wiederhole: jede Stufe).
Insoweit ist das auch richtig.
Und wo kommt jetzt der Verlust der Stufe her:

Die Busvebindung der ersten Zellen. Der Strom fliesst entlang des Bar und verteilt sich suf die Zellen. Soweit immer noch richtig.

Aber die bar hat etwas Widerstand. Gaanz wenig. Trotzdem geht da Energie verloren. Wärme. Auch ganz wenig. Nicht genug um als Wärme fühlbar zu sein, weil die Kühlung zu gut ist.

Aber: wenn es eine Differenz an energie gibt für die Stufe, dann fehlt - in der Summe - diese energie in den Zellen. Sind nicht so voll wie die zellen der anderen Stufen.

Ich suche nochmal die Stelle im anderen Faden, wo da die Erklärung ist.

Ja.

Das schreckliche ist: Ja.

Das würde den Effekt um .....80 % mildern. Es gibt ja noch die Brücke zwischen den Blöcken. Die müsste auch in die Mitte. Das scheint der Effekt aber schon deutlich kleiner zu sein.

Das ist voll getroffen! Sehr gut !!

Es gibt auch einen Beweis dafür, den man auf der Platine sehen kann.

Diesen Effekt habe ich noch nicht durchdacht. Ich glaube aber nicht... Weil das BMS beim Entladen nicht balanciert. Und beim laden nur oberhalb von 1 A und (hoffentlich) nicht unter 4 V.

Die Balancer müssen halt ständig gegen die disbalance ankämpfen, die der Szrom in den Stufen erzeugt.

Wenn du dir das nochmal richtig genau anschaust, richtig genau, fällt dir dabei etwas auf?

Eines noch:

Du könntest da etwas gesagt haben... Richtig gut.
Muss ich nochmal durchdenken.

Grübel. Toller Hinweis. Richtig gut.
Es ist nur der hohe Ladestrom der besonders Ärger macht... Punkt für dich.

Die Konstrukteure beei BMZ hatten aber auch richtig Pech.
Wie man so sagt: kein Glück gehabt, dann kommt noch Pech dazu. aber 5mal hintereinander.

Es steht kurz davor, einen allgemeinen Aufruf mit passender Textzeile zu machen - an alle, die solche Dinger betreiben. Momentan führen viele Google links mit "BMZ zu uns ... das könnte man ausnutzen.

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Und was lehrt uns die Geschicht?
Trau keinem Youtuber nicht!

Da lobt der liebe Thomas die tollen Busbars , weil sie aus Kupfer wären und reichlich dimensioniert. Das sieht aber nach Hilumin aus und das Zeug hat einen mehrfach höheren Widerstandsbeiwert als Kupfer. Der "Längswiderstand" der Busbars ist eben zu hoch. Auch die beste Plazierung der Leitungen kann das Problem nur verringern (auf 1/4 tel) aber nicht ganz beseitigen.

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Ich habs nochmal gründlich durchdacht.
Nein, es ist nicht nur der Ladestrom.
Beim Laden fehlt der ersten Letzten Stufe ladung, die in den Stufen fehlen.

Beim Entladen... Mussen die Stufen dem gleichen Strom liefern... Und zusätzlich den Strom/ die Energie, die in den bar verloren geht.

Kann ja nicht anders sein.

Schlussfolgerung: jeder Strom erzeugt die Verluste in den Stufen 1 und 14 .
Dieser verlust erfordert Balancerarbeit. Und zwar in den Stufen 2 bis 13. Die haben alle mehr Energie drin, als 1/14.
Der Balancer prügelt also aus 12 Stufen die Energie raus, die 1 und 14 durch den bar verloren haben. Das muss ausschlisslich während des Ladens erfolgen ( was weiter verluste erzeugt) , welches bezüglich der balancerzeit oberhalb von 4 V und 0,4 A

Und jetzt schaut euch mal die Bilder der Balancer an.

PS: ich habe vor, das ganze mal in excel abzubilden, damit man mal mit parametern Spielen kann, um die erzeugte zusätzliche erforderliche Balancerarbeitzu bestimmen.

Das ist namlich die Krux an der Sache: der balancer ist ( normalerweise ) dafür da, die durch die Zellen (Selbstentladung,) erzeugte Balancersrbeit zu liefern.

Und die bars steuern zusatzliche Balsncerarbeit bei

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... Dann fällt mir auf, dass die schwarze Verfärbung der Balancer auf den ersten und letzten zwei, kgar nicht bis kaum vorliegt und es zur Mitte immer dunkler wird.

Die Mittleren Zellreihen werden also dauerhaft entladen?! Wodurch der passiv Balancer weit außerhalb seiner Spezifikation betrieben wird...

Dazu passt auch die Beobachtung, dass zu Beginn des Batterie- Imbalancings das Imbalancing (die Warnung dazu im WR) immer ab einem gewissen SOC( 80% oder so) kam und bei unter 70% etwa dann wieder verschwunden ist...
Das Imbalancing ist also durchs Laden und Entladen entstanden... und hat sich auch verschlimmert seit erstem Auftreten.

Hätte ich das mal vor Monaten gewusst :melting_face:

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Nicht dauerhaft. Nur um das wegzubugeln, was der einseitige Strom an Differenz erzeugt hat. Nicht dauernd, aber viel.

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mich interessiert der Widerstandswert der balancer. Ist der vlt zu kein gewählt für längeres balancen? Sind davon welche durchgebrannt? Funktioniert das ganze vllt mit dem dopelten Wert ohne gleich schwarz zu werden?

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Hallo in die Runde.

Ist schon interessant, hier zu lesen, was für Fehler in dieser Batterie sein sollen.

Ich will auch mal meine Erfahrungen einbringen.

Wie gesagt, ich bin nicht vom Fach und lerne aus Erfahrungen.

Ich sehe das ein wenig anders.

Zum Punkt eins die Balancerkabel.

Ich wollte auch erst die Balancerkabel mehr in die Mitte bringen, habe aber dann mal den Widerstand und Spannungsabfall gemessen und der war so gering, dass ich es verworfen habe.

Klar, wer auf 0,01 V genau messen will, kann es machen.

Zum Punkt „Busbar aus Kupfer“. (das ist sie aber vernickelt) Die leitet also geringfügig besser als die reinen Nickelzellverbinder.

Zum Verbinder zwischen den einzelnen Packs.

Die müsste eigentlich viel weiter in die Ecke, weil dann der Strom diagonal durch die Packs fließt, kürzester Weg und geringster Widerstand.

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Erstmal willkommen!

Dein Video hat mir sehr geholfen, dem BMZ Problem suf die Spur zu kommen. Besonders das Thema der Schaltung der komischen Sicherung hat mir Kopfzerbrechen gemacht.

Vollkommen richtig. Es hat nichts mit den Balancerkabeln zu tun.

Btw, Balancer , genauer das BMS, misst üblicherweise auf 0,001 V, also 1 mV, und zeigt fas auch so an, wenn man an die daten kommt.
Sonst könnte man ja nicht zb. Von 15 mV Drift reden...

Kannst du genau sagen, woraus die besteht? Ich habe keinen Block, ich weiss nur das was ich in deinem Video sehe. Ist das ein Winkelprofil ? Kupfer vernickelt? Kannst du grob den Querschnitt sagen?

Probiere es halt aus. Da dürftest du für Stufe 7 und 8 auch Balancerarbeit sehen.

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15 Ohm. Macht grob 250 mA, und etwa 1 Watt. Ziemlich viel für so ein kleines Teil, und eigentlich auch nur dann, wenn darum herum keine grosse Hitzeentwicklung ist.
Dieses nebeneinanderpacken dieser Widerstände ist ein klarer Designfehler. Sieht man ja auch an den Überhitzungsspuren.

Naja, in der Anordnung schon. Aber normalerweise sollte der balancer ja garnicht soviel Arbeit haben.

Sie müssen einfach weiter auseinander platziert werden. Dann passt das schon.

Der gesamte fall ist einfach extremes Pech. Ein Fehler, der zwei Stufen entlädt, so dass 12: Stufen vom balancer runtergeprügelt werden müssen.
( Bei einem Zelkendefekt " Selbstentladung" wären es sogar 13 Stufen, aber dann hat das Pack wenigstens ein Problem)

Für nichts und wieder nichts, vollkommen intakte Zellen, aber der balancer kommt nicht nach.

Bei normalem Betrieb sollte der Balancerbereich garnicht schwarz werden.

Frage an @Brudertac : sehen alle Platinen die du hast so aus?

Ich hätte Lust das ganze mal als modell nachzubauen, oder in Excel nachzurechnen.

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Hallo Carlos, würdest du bei einem Umbau dann auch hingehen und zusätzlich einen aktiven Balancer mit im (bzw. muss dann auf) dem Modul platzieren? Den NEEY (4. Gen - auslesbar per App) habe ich ja bereits erworben (5 Stk für 120€).
Dann würde ich je nach Einstellung, dem Balancing des Moduls zuvorkommen. Die Anschlüsse des BMS für die Spannungsprüfungen würde ich so bestehen lassen.

Dazu braucht es natürlich den Umbau des Moduls / der Anschlüsse, sonst würde ich nur die Auswirkungen, nicht die Herkunft beheben.

Hallo, ich versuche das gerade einmal bildlich mir vorzustellen.
In dem von Carlos verlinkten Beispiel haben wir keine Brücke zwischen den Modulen. In dem Thread wurde auch darüber diskutiert, einen Anschluss unten links, den anderen oben rechts anzulöten. Damit wäre grds. der Weg über alle Zellen gleich - jedoch haben wir immer noch das Thema des großen Stroms an Beginn und Ende und damit der höheren Verluste ggü. den anderen Bars. Soweit der beispielhafte Thread des DIY Akkus.

Es wäre daher eigentlich besser, wenn die Brücke eher mittig sitzt - dann sind die Wege zwar unterschiedlich lang, aber wir haben punktuell vor der Brücke einen nicht ganz so hohen Stromfluss, als würde diese ganz an der Seite sitzen. Da Verluste ins Quadrat wachsen, dürften hier bereits leichte Umpositionierungen helfen.

Wenn wir die Brücke ganz an die Seite setzen, sind die Leitungswege zwar alle gleich lang, wir holen uns die Probleme, die wir auf Bar 1 und 14 haben, aber zeitgleich auch auf die 7 und 8.
Dann müssen die Balancer "weniger Bars entladen" wie aktuell (nämlich nur noch 10 statt aktuell 12), das Kernproblem ist aber nicht gelöst.

Um das ganzheitlich anzugehen, müssten wir eigentlich den Plus- und Minuspol in die Mitte setzen und die Brücke auch?? Oder habe ich hier einen Denkfehler?

Dann sind die Leitungswege zwar unterschiedlich lang, wir haben aber an den betreffenden Anschlüssen keine z. B. 22A mehr in dieselbe Richtung fließen, sondern nur 11A (in zwei Richtungen). Sprich ein Viertel der Verluste = nur noch ein Viertel der Balancerarbeit. Das sollte das BMS dann problemlos schaffen denke ich

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Die Beschreibung ist so gut und fast richtig, dass ich sie nochmal aufnehme und kommentiere.
Der Unterschied entsteht auf der horizontalen verbindung, auf der der Strom von stufe zu stufe abnimmt. Und die Zelken der stufe 1 eine auch summiert nur winzig kleine Änderung (Verringerung) der ladespannung haben.

Denkmodell: Die Spannung der Zellen steigt wegen des Innenwiderstand beim Laden an. Nemen wir 30 mOhm der Zelle an. 30 mV steigerung der Spannung pro Amp Ladestrom.

Mehmen wir 10 A Ladestrom an. 300 mV Unterschied der Zellspannung.

Nehmen wir bei 10 A nur 1 mV Spannungsabfall auf der bar an Stufe 1 an.
Fann bekommt die Letzte Zelle nur 299 mV statt 300. Dann hat diese Zelle nach einer Kompletten Ladung 0,3% SOC weniger.
Geht man die Zellen Richtung Speisung durch, so wird der Fehlbetrag immer kleiner. Das müsste linear sein.

Sagen wir also: der gesamten Stufe fehlen 0,15 % SOC. Das ist bei 40 Ah Kapazität ... 60 mAh, die der Zelle. Während des Entladens gab es den gleichen Verlust. Nach einen vollzxklus also 120 mAh. In 12 Stufen. Davon werden 4 Gleichzeitig bedient. Also 3 mal 120 mAh sind 360 mAh. Der balancer macht 250 mA.

Sind also (wenn ich richtig gerechnet habe) 1,5 (eineinhalb) Stunden Balancerzeit, um das wieder auszugleichen. Wird es nicht ausgeglichen, kumuliert es.

Rechnen wir mal die balancerzeit.
Bei 4 V balancerstart gehen noch knapp 8Ah in einen 40 Ah Akku rein.

Bei 10 A ist die Ladezeit für die 8 Ah (bei der der Balancer arbeiten kann) etwa 50 min.
Bei 1,5 A ist die ladezeit ...6 Stunden.

Es genügt also, sagen wir 6 A zu laden, und dan reicht die Balancierzeit gerade aus. Bei hohetem Strom nicht mehr.

Also genügen auf der bar Winzigste Spannungen, und winzigste Szromunterschiede in die Zellen. Es gibt also keine Quälerei der ersten zelle.

Nachtrag: ich habe die ganze Rechnung vorn vorne nach hinten geschrieben, wie sie hier steht. Die von anfang an genommenen Zahlen stammen also nicht also nicht aus einer fertigen Rechnung heraus angenommen, sondern in dem Fall aus einer Daumenschätzung, was die 40 cm lange Busbar für einen Widerstand haben könnte. Das hinten heraus sich zahlen ergeben, die nahe zur möglichen Wirklichkeit passen, ist Zufall, bestätigt aber auch dass die rechnung so grob richtig ist.

Die einseitige Anbindung des Kabels erzeugt also sehr viel mehr Balancerarbeit, als man normal von so einem gesunden Pack erwarten würde. Soviel, dass der vorhandene Balancer in üngunstiger betriebsart uberfordert ist, und generell viel zulang und zu häufig arbeiten muss. Und in der Kosequenz auch gelegentlich ausfällt, was das Todesurteil für den Betrieb ist

Defekte BMZ Hyperion: Betriebs- und Reparaturanleitung vor und nach Ausfall
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Es heißt ja, balancing kaputt. Wenn die 15Ω alle durchbrennen (mal messen, we so ein Teil am Tisch hat) würd ich da so 39Ω montieren, ca. 100mA. Damit ist die Grundfunktion eingeschränkt nutzbar.

Was die Anschlüsse angeht: Bei 10A merken die Zellen keinen Unterschied. Nahe Maximallast kann das anders aussehen. Bei längerem Betrieb mit hoher Last könnte diagonal helfen

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Wir haben aktuell den Speicher mit nur noch drei Speichermodulen in Betrieb. Er berappelt sich aktuell, da wir ihn nachts kaum fordern. Haben 5 kWh Balkonspeicher dazu, der uns aktuell durch die Nacht bringt. Ohne das, würde der Drift sich wohl noch vergrößern.

Bei über 80% SOC des Hyperion (steinigt mich dafür jetzt pls nicht), wird der Ladestrom auf max. 1 A vom Main-BMS der Batterie begrenzt.
Der Wert springt auch 1/3 der Zeit auch auf 0A.... im Mittel fließen also nur 667 mA in den Speicher.

Unter der Annahme, dass von den 14 Bars mindestens 8 gerade Strom über die Passivbalancer verheizen (Ich lasse mal Bar 1, 2, 7, 8, 13 und 14 außenvor, da diese wegen der ungünstigen Verluste die leersten wären), wäre ich bei 83,3 mA pro Balancer.
Ggf. regeln die wärmebedingt runter? Ich könnte mit Kühlpads einen kleinen Kühlkörper, wie man ihn aus Mainboards kennt, auf die Balancer kleben wenn das was bringen könnte...

Eine Bus-Bar mit 22 Zellen hat etwa 55 Ah... um hiervon nur 5% Drift zu beheben, müsste das so 33 Stunden am Stück laufen.

Das ist ehrlicherweise auch mein Eindruck. Gefühlt passiert nichts... wir haben den Speicher jetzt seit 2-3 Tagen "gestreichelt" und der SOC (auch hier, nicht steinigen bitte) ist nur 3% hochgegangen, von max. 80% auf jetzt 83%.

Einmal da jetzt ne Stunde volles Rohr rein- oder rausladen und der Drift wäre wieder 1:1 so da. Das Main-BMS des Speichers gibt an meinen Hybrid-WR aktuell einen maximalen Entladestrom von 29A = 4,797 kW frei (würde bei dauerhaftem ziehen aber sinken).

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@Carlos

Ja, die sind alle gleich schwarz angelaufen.

Die Schiene ist aus Kupfer und vernickelt. Gemessen habe ich sie nicht, aber ungefähr 4–5 mm × 8–10 mm. Vollmaterial, keine Winkel.

@ Kapila

Wenn du jetzt zum Beispiel oben rechts Plus und unten links Minus hast, dann müsste eine Brücke (zwischen den beiden Packs) mittig gebaut werden.

Bis jetzt funktionieren drei Packs bei mir problemlos und werden fast nicht gebalanced.

Einer hat wohl ein bis zwei Zellen, die nicht mehr so gut sind. Da wird regelmäßig balanciert. :thinking:

Ich komme aber nicht wirklich mit, was ihr da für Probleme seht oder messt. Ist das wegen der Kupferschienen oder allgemein wegen der Anordnung der Kabel und Brücke?

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Eigentlich jein. Als ich den empfohlen habe, war mir die Ursache für die Balancerquälerei nicht klar. Wenn man das mit der Zuleitung macht, müsste es ohne gehen.

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Ich vermute, dass wegen der Überwärmung einige Widerstände gestorben sind. Das muss mal ausgemessen werden Würde das was runterregeln sähen die Platinen besser aus

nicht Strom diagonal über jedes der beiden packs? Warum?

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Weil das das Problem nicht behebt. Es geht um den Strom in der Busbar der ersten und letzten Stufe, Di in der bar verluste verursacht. Die zellen dazwischen haben damit nichts zu tun.

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Einfach den Widerstand messen. der ssteht ja drauf. 15 Ohm.
den Transistor kann man nicht so leicht ausmessen. der kann eher defekt sein.

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Wegen der stelle des anschlusses an das busbar oben und unten.
Das Kapel darf nicht ans Ende, sondern muss mittig.

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@Carlos

Muss dann die Brücke zwischen den Modulen nicht auch in die Mitte?