JK BMS (JKPB2A16S20P) | Strommessung sehr ungenau

Akku, BMS und Ladegeräte JK BMS
1

Hallo zusammen,

Ich habe zwei JKPB2A16S20P im Betrieb und versuche die Strommessung zu kalibrieren. Dafür verwende ich eine elektronische Last (max. 12A bei 52V), zwei Labornetzteile (max. 20A) und ein kalibriertes Messgerät zur Kontrolle.

Dabei habe ich festgestellt das die JK BMS wohl nur sehr grobe Schätzen....

Zum Hintergrund: Meine Grundlast verteilt sich auf 6 Akkupacks, also im Schnitt nur ca. 2A an jedem BMS. Geladen wird mit max. ca. 35A je Pack.

Kalibrier ich jetzt die Entladung z.B. bei 4A, weicht es bei 2A schon mehr als 500mA ab.

Bei 10A zeigt es dann 11,5A an.

Dazu kommt das es einen Unterschied macht ob man beim Laden oder Entladen kalibriert.

Z.B. Entladung 4A kalibriert ist beim Laden mit 4A dann 3,5A.

Weiss jemand ob man das überhaupt gescheit hinbekommt ohne mehrere Kalibrierungspunkte bei dem BMS?

Über mehrere Tage kommt da schon eine ganz schöne Differenz zu Stande.

2

Ich hab mich gewundert, warum nach der Kalibrierung der eingegebene Wert weiter angezeigt wird. Ich hab immer vermutet, dass doch mehrere Kalibrierungspunkte benutzt werden. Hab mich aber nicht weiter darum gekümmert. Man sollte mal viele Kalibrierungen bei verschiedenen Werten versuchen

Meine BMSen haben scheinbar eine Auflösung von etwa 180mA. Bei 48V und 6 Akkupacks wäre das sicherlich katastrophal

3

Habe es mit verschiedenen Werten probiert. Wenn es mehrere Punkte gibt liegen die weiter auseinander. Mein Test mit 2A, 4A, 8A, 10A und 12A ergab das dann der vorherige Wert nicht mehr passte.

4

Danke für die Info. Ich habe 3 Stück 24V Bänke parallel. Auch dabei ist alle ungenau. Deshalb habe ich noch einen Smartshunt als Batteriemonitor. Ich achte im Winter darauf, wann die Spannungen bei der Entladung auseinanderlaufen. Das fängt bei etwa 3,1V an. Dann setze ich den Shunt auf 15%. Jetzt wird es bei mehr Sonne kein Problem mehr sein, weil ich nicht einspeise.

5

Wenn da ein 10 bit ADW , üblich, verbaut ist und auch noch z. B. 1000 A wegen Überlast erfasst werden sollen wäre 1 Bit 1 A, dazu kommt das letzte Bit generell als Fehler.
Also wenn man schon kalibrieren will dann in einem vernünftigem Bereich, also weit oben im verwendeteten Bereich.
Auch wenn der Endwert deutlich unter 1000 ist wäre ein Abgleich bei 2 A zum Scheitern verurteilt. Wenn es billig ist werken da überhaupt nur 8 Bit. Bei Strom ja nicht so wichtig.

1 „Gefällt mir“
6

Bei einer 1-Punkt-Kalibrierung kalibriert man exakt in dem Bereich der exakt zu 50% der Nutzzeit dem dann geltenden Strom entspricht. Wenn man also gleichverteilt durchschnittlich 10A Strom zieht dann kalibriert man exakt bei 10A. Der dann entstehende Meßfehler ist statistisch betrachte am kleinsten.

7

Wen wir ein ganz engen Bereich annehmen und 200A Strom annhemen würden wären das 600Ass. Wenn die Auflösung tatsächlich bei 180mA liegt, wäre das ein Verhältnis 3300:1
10 Bit reichen also bei weitem nicht. 10 Bit würden nur reichen, wenn man eine Mittelwertbildung über viele Messungen zu Lasten der Ausgabefrequenz machen würde. >Ich gehe davon aus, dass für einen Batteriemonitor noch nicht mal 16Bit zufriedenstellend ausreichen, wenn nicht mindestens wöchentlich synchronisiert werden kann.

8

Das habe ich jetzt auch so gemacht mit 4A.

Bei größeren Strömen (laden bei sonnigen Tagen) stört mich die Abweichung weniger. Da werden die Akkus normalerweise voll und der SOC wird auf 100% gesetzt.

Jetzt im Winter wenn sie über mehrere Tage manchmal nicht voll werden macht eine Abweichung von 10-20% bei der Strommessung schon einen ziemlichen Unterschied bei der Berechnung des SOC.

Habe mir das Datenblatt des Victron Smartshunt angesehen. Die 300A Version hat einen Auflösung von 10mA und eine Genauigkeit von 0,4%. Das wäre schon sehr viel besser. Ich denke so etwas werde ich ausprobieren.

9

Ich frage mich, was man von einem BMS so alles erwartet.
Ausser Seplos hat nach meiner Kenntnis keines einen vernünftigen Shunt, sondern nur die Widerstände an den Mosfets, die den Anspruch an Genauigkeit sicher nicht erfüllen können.
Und da der SOC auf lange Sicht eh nicht genau sein kann, warum benutzt man ihn dann?

2 „Gefällt mir“
10

Wenn das BMS den SOC in 1% Schritten liefert (z.B. auch per CAN an den Inverter) und den Strom in 0.xA Schritten anzeigt, dann würde ich erwarten daß diese Daten ca. +/-5% stimmen. Ansonsten wäre eine Anzeige z.B. 0-25%, 25-50%, 50-75%, >75% besser, dann weiß man das die Einschätzung nur sehr grob ist.

11

Selbst solch eine Grobe Skala ist in der Paxis wertlos.

12

Was helfen den selbst 10 % Schritte, wenn man sich darauf nicht verlassen kann?
Es gibt gefühlt 50 Fäden hier, wo Leute sich drauf verlassen haben und es falsch war.
SOC ist eine Integration,und die KANN nicht genau sein.
Nicht mal ungefähr, weil es zeitabhängig ist.

13

Ich habe zwar irgend ein passives 100A JK schon länger rum liegen, nur mal halb ausgepackt. Aber daß da eine vernünftige Strom Messung im einstelligen oder Komma Bereich gemacht wird würde ich nicht erwarten. Darum wundert es mich daß hier von kalibrieren, noch dazu bei 1 bis 4 A, gesprochen wird. Das ist grundfasch, da da gerade ein paar Bit wackeln.
Ausnahmen bestätigen natürlich die Regel.
M.M. hat das reinen Info Charakter.

14

Aber mehr als ausreichend genau:

Hier im Forum wird schon immer sinnlos und Seitenlang über die Genauigkeit der SOC Anzeige vom JK-BMS diskutiert anstatt das man sich einen vernünftigen Shunt zulegt. Aber jedem das seine und viel Spass beim kalibrieren...

1 „Gefällt mir“
15

Ich habe vorher ausdrücklich einen Unterschied zwischen Batteriecomputer und bms gemacht.
Beim Batteriecomputer musst du deutlich länger warten.

16

Danke für die Antworten, ich denke ich habe es verstanden. Von mir aus ist dieses Thema erledigt. JK BMS und andere unbrauchbar bei der Strommessung (bis auf Seplos). Wenn man es genauer will nur mit externem Shunt.

Dann mache ich mich jetzt auf die Suche nach einem, am besten mit CAN-Interface zum Inverter um die Parameter zu übertragen. Gibt es vermutlich nicht also wieder ein weiterer ESP32, aber so ist das halt mit DIY.

17

Ich habe auch gerade festgestellt, dass die Strommessung beim JK Inverter BMS wirklich grottenschlecht ist. Anlass war gestern die Beobachtung, dass mein Victron ESS zur Deckung einer AC-Last von 2.100 W laut BMS satte 3.200 W DC-Leistung gezogen hat. Die Verlustleistung von 1.100 W hätte sich ja in einer starken Erwärmung des Victron Multiplus-II zeigen müssen. Aber da war nix.

Ich habe dann mal mit einem Zangen-Amperemeter (ZAM) den Stromfluss in den Akku gemessen:
BMS; ZAM; Abweichung
+25,3 A; +21,5 A; -3,8 A
-38,8 A; -30,2 A; -8,6 A

Für mein Zangenamperemeter würde ich zwar auch nicht die Hand ins Feuer legen, aber dessen Messwerte erklären immerhin, warum die hohe Verlustleistung, die das BMS meldet, nicht zu einer starken Erwärmung des Multiplus-II führt. Deshalb traue ich vorerst mal der Messung des Zangenamperemeters.

Die Sache ist die: man kann im JK-BMS den aktuellen Strom kalibrieren. Das habe ich bei Einrichtung des Systems getan, aber damals nur mit dem sehr niedrigen Ladestrom von 5 A beim Top-Balancing der Zellen. Geringe Abweichungen bei diesem niedrigen Ladestrom führen zu großen Abweichungen bei starken Strömen. Bei den gerade gemessenen 8,6 A Abweichung bei gut 53 V ergibt das einen Fehler von über 450 W.

Die bei höheren Strömen offenkundig stark überhöht von der Realität abweichenden Messergebnisse des BMS führen auch dazu, dass ein deutlich zu niedriger SOC ermittelt und an das ESS kommuniziert wird. Wird die Akkukapazität überwiegend mit relativ hoher Leistung entladen, dann wird beispielsweise ein im ESS angesetzter Mindest-SOC von 20% schon bei ungefähr realen 40% erreicht, und das ESS stoppt die Entladung. Ein großer Teil der Akkukapazität kann somit nicht mehr genutzt werden.

Ich habe den Strom im BMS entsprechend der Messung durch das ZAM nun erneut kalibriert, diesmal bei ca 20A Ladestrom. Das passt dann bei dieser Größenordnung, aber nach dem Einschalten von hohen AC-Lasten zeigt das BMS dann einen Entladestrom von -32 A, und das Zangenamperemeter zeigt nur -24 A. Wieder eine Abweichung von 8 A bzw 25%.

Fazit: das JK Inverter BMS kann Ströme nur mit extrem großen Fehlern messen, und damit auch den SOC nur extrem schlecht abschätzen. Eine Kalibrierung der BMS-Strommessung bringt nichts.

1 „Gefällt mir“
18

Hi Tom, danke für die Nachricht, dies deckt sich dann wohl mit der allgemeinen Meinung und meiner Beobachtung/Messung.

Mein Plan ist jetzt mit Victron Smartshunts (300A), einem RP2040 eine eigene SOC-Überwachung zu bauen.

Fünf Smartshunts liefern über VE.direct die Werte an den RP2040. Dieser berechnet den Gesamt-SOC und stellt alle Werte per Modbus/RS485 zur Verfügung (Auswertung und Steuerung).

Zusätzlich werden über ein CAN-Interface und Pylon-Protokoll die Werte an den Inverter übertragen. Dies erlaubt mir dann auch besser die Ladung/Entladung zu steuern.

Wenn es mal soweit ist kann ich es gerne hier im Forum vorstellen. Muss erst einmal die Wand umbauen da ich dort Platz für die Smartshunts brauche und die Verkabelung anpassen.

19

Schaut einfach mal wieviel Bit euer BMS Ad Wandler hat, dann streicht die letzten 2 als Fehler. Wenn ihr jetzt unbedingt bei niedrigen Werten, (um 2-3 Bit) kalibrieren wollt, dann viel Spaß mit den Hausnummern. Üblicherweise sind die Wandler recht linear bis auf die niedrigen Bit Fehler.

Darum kalibriert man oben.

20

Was bedeutet in diesem Kontext "oben"?

Ich habe Ladeströme bis maximal 100 A, und Entladeströme bis maximal -50 A, jeweils zzgl Eigenverbrauch des ESS. Ich habe gerade testweise bei einem Ladestrom von +20 A kalibriert, und sehe nun bei einer Ladung von 48 A bzw ca 2900 W laut BMS nur eine Abweichung von ca 1 A gegenüber dem Zangenamperemeter.
Nun schalte ich eine ordentliche Last an von ca 2.600 W dazu, und das System geht auf Entladung. Angezeigt werden satte 907 Watt, zzgl der PV-Leistung von 2.827 W sind das 3.734 W, um die AC-Last von 2.729 W zu decken. Über 1000 W Verlustleistung?

Nein, denn das Zangenamperemeter entlarvt den angezeigten Entladestrom von -16,9 A als extrem grob falsch, es misst nur 4,7 A. Das ergibt dann nur eine Entladeleistung von ca 250 W anstatt der angezeigten 900 W.

Würde ich beim maximalen Ladestrom kalibrieren, dann würde der Fehler bei der maximalen Entladung noch viel größer ausfallen, und umgekehrt wäre es nicht anders.

3000W-Last-1
3000W-Last-11262×730 78.6 KB