Streitschrift - Warum man BMS nicht in Regelkreise einbindet

Weil ich das Thema schon oft genug immer wieder schreiben musste, jetzt endlich mal eigener Faden.

Die Posts sind aus einem anderen Faden abgetrennt. Es ging um Mängel der SOC Berechnung und ging über in die Problematik der Kopplund des BMS zu Regelaufgaben.

Es macht noch Sinn, diese Post zu berücksichtigen, die zum ursprünglichen faden notwendig ist:

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Ich pflege anzumerken, dass das BMS eine Schutzfunktion ist, für den Akku, und dazu selber keinen SOC braucht oder benutzt.

Der SOC ist ein Betriebsparameter, und dafür ist ein BMS von seiner Ur-Aufgabe her nicht zuständig.

Das ist die technische Sicht, der Grund, warum man für Li- Akkus das BMS eingeführt hat: als zweiten unabhängigen Sicherheitskreis ausschliesslich zum Schutz des Akkus.

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Meine technische Sicht ist, daß der Begriff BMS nicht eindeutig definiert, welche Aufgaben dadurch im konkreten Fall übernommen werden. BYD bezeichnet die in den einzelnen Packs eingebaute Baugruppe BMS und diese Baugruppe hat KEINERLEI Schutzfunktion (LTC6811), was deiner Ausführung schon mal diametral widerspricht. Nehmen wir einen weiteren Bestandteil eines solchen Batteriespeichers, der auch oft als BCU bezeichnet wird. Wenn du es erlaubst, ersetze bitte den Begriff BMS in meinem obigen Posting durch BCU wenn dir das besser zusagt. Ob jetzt "Managment System" oder "Control Unit", im konkreten Fall des Parallelisierens mehrerer Batterien dienen die üblicherweise verwendeten BMS (wie du beschrieben hast) in erster Linie bzw. auch lediglich einer Schutzfunktion und manche davon versuchen mehr oder weniger genau einen Ladezustand und auch SoH zu schätzen und in netten Bluetooth Apps anzuzeigen.

Ein "vernünftiges" BMS (wie in meinem obigen Posting) ist mehr als eine "Schutzschaltung" oder ein "Balancer-Board" und kann über die Laderegler-/Inverterschnittstelle auf Ent/Ladeverhalten Einfluß nehmen. Dabei kommt dann oft das "astrologische Schätzeisen" zum Einsatz - nimm es wie du magst aber mein BMS/BCU/Steuerrechner ermittelt den Ladezustand mindestens so genau wie ein Victron Shunt - nichg mehr oder weniger habe ich behauptet. Wie genau eine solche SoC Ermittlung sein kann findest du ja auch hier:
Nimbus BMS
Wäre aber ja dann deiner Meinung nach kein BMS ?

Und ein "BYD-BMS" ist wohl ein Battery Monitoring System was sich auch mit der Bezeichnung der verwendeten Chipfamilie "LTC68xx Battery Stack Monitor" deckt. Gänzlich ohne Schutzfunktion !

Ich beziehe mich auf den Grund und die Bedeutung des Begriffes, als man mit Beginn der LiIon AkkubZeitrechnung den Begriff BMS einführte. Davor gab es Trockenbatterie und Bleiakkus. Beides zäh, und Misshandlung egal.

Die LiIon sind im Vergleich dazu Hochleistungssportler: leistungsfähig, und hochsensibel. Einmal überladen, unter die Mindestspannung, zu kalt geladen usw. : Kaputt UND gefährlich.

Und da hat man das BMS eingeführt: ein getrennter Schutzkreis, der sich ausschließlich (!)um den Schutz des Akkus kümmert: mit der Forderung (!), dass das Gerät sich AUCH um Unterspannung, Ladespannung und -strom und maximalstrom kümmert. Also ist das bms ein getrennter, vollkommer unabhängiger zweiter Kreis, so wie man in der Luftfahrt Redundanz versteht und macht.

Und dazu passt nicht, dass man das BMS ausliest, seine Werte verwendet, es einen SOC berechnen lässt (wozu es mangels Shunt garnicht in der Lage und ausgerüstet ist) usw.

Damit geht nämlich die Zweikreisigkeit verloren. Und die Zweikreisigkeit ist der wichtigste Grund für das BMS.

Ubrigens hat Seplos BMS tatsächlich einen Shunt drin, ist aber aus anderen Gründen unbeliebt.

Wer also SOC will, nimmt einen Batterie Computer, und lebt mit dessen Ungenauigkeiten. Denn der läuft ohne Synchronisieren (Winter ohne volladen) auch weg.

SOC ist keine Messung. Es ist die Langzeitintegration einer Messung.

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Maximalstrom ja - Ladespannung und Ladestrom NEIN !
Wie soll das funktionieren ?

Und nochmals - das ist deine Meinung was ein BMS ist und was nicht (oder nicht mehr). Heute wird der Begriff BMS viel weitgehender verwendet....

So hat das noch immer funktioniert. Bevor man mit regelkreisen daran optimiert hat. Was ja auch nichts schlechtes ist.

Ich habe schon vor 50 Jahren geregelte Ladegeräte gebaut. Noch mit Germanium Halbleitern. Für Dryfit Akkus. Vorläufer der AGM. Da war der regelkreis im Ladegerät. Der Akku war da garnicht beteiligt.

Vollkommen richtig. Aber ich erinnere daran, das es technische Gründe FÜR diese Meinung/Betrachtung gibt: die Zweikreisigkeit.

Sicherheit. Zweikreisigkeit.

Die mit der Ausleserei der BMS verloren geht.

Ich wende mich doch nicht gegen Regelkreise, die Ladestrom Steuern und Spannungen begrenzen. Das ist in jedem Auto beim Bleiakku drin.

Ich wende mich dagegen, dass man Daten des BMS dazu verwendet. Den Strom und die Spannung sieht das Ladegerät sowieso. So hat mein Ladegerät das gemacht. Und so geht das auch heute noch.

Und wenn jemand die Probleme der Lifepo4 , die flache Kennlinie, mit Funktionalität und Regelung oder Kontrolle einnorden will, soll er das gerne tun. Aber nicht mit daten des BMS. Nichts spricht dagegen, die Zellspannungen aus dem NEEY zu verwenden, der oft parallel zum BMS angeschlossen ist. Damit wäre das BMS getrennt und autark, der externe Regelkreis kennt die Zellspannungen und kann rumregeln was er will.

Schreibst an anderer Stelle - die Spannung einer Zelle sagts "NICHTS" über deren Ladezustand aus :wink:

Also mein BMS/BCU/Platinchen ist Einkreisig - muß ich mir jetzt Sorgen machen deswegen ?

Indem es bei Überschreitung trennt

Naja indirekt schon, es übermittelt digital Sollwerte an kommunizierende Ladegeräte, wenn die Kommunikation in Verwendung ist. Zum Beispiel an die Akkutemperatur angelehnte max. Ladeströme. Wobei ich unter dem Begriff Ladegeräte jetzt mal alles zusammenfasse was in einem System auftauchen kann; MPPT, Hybrid-WR oder kommunikativ angebundene DC Ladegeräte.

Da gehe ich ein Stück weit mit. Ich denke der Zahn der Zeit hat die primären Aufgaben eines BMS erweitert. Ähnlich wie beim Auto. Das sollte ursprünglich auch nur Personen von A nach B bringen, heute ist es ein fahrender Computer und ggfs. eine Erweiterung des Hausspeichers.

Was macht das für einen Untschied ob diese Zellwerte vom BMS übermittelt werden oder vom NEEY? Das stellt meiner Meinung nach keinen Eingriff in die eigentliche Funktionalität des BMS dar.

Da die Kennlinie grossenteils flach und die Zellspannungen vom Strom abhängig sind, ist das oft genug der Fall. Ware nicht so, würde keiner mit dem SOC rummachen.

Das es ein paar Ausnahmen gibt darfst du gerne anmerken, da war ich ungenau.

Wer hat gesagt, dass das BMS zweikreisig sein soll?

Es gibt tatsächlich genug Leute, die wegen der die Ausfallwahrscheinlichkeit eines BMS rumjammern. Aber dann die Möglichkeit des anderen Kreises, des Lastkreises, als getrennten Kreis kaputtmachen, indem man ihn mit BMS daten beliefert.

Das ist genauso sinnvoll, nicht gegen kriminelle zu ermitteln, und statt dessen nur deren Aussage zu benutzen.

Sehe ich mir ein BMS einer 12V Autobatterie auf LFP Basis an, dann bin ich bei dir. Reine Schutzfunktion und kein Informationsaustausch mit dem Laderegler.

Wie dieses BMS allerdings den Ladestrom begrenzen kann (Abdrehen ja aber begrenzen ?) ? Egal ob mit Germanium, GaAs oder SiC Transistoren - die Lichtmaschine wird das wenig beeindrucken.

Sehe ich mir heutige BMS/BCU/Batteriesysteme an geht deren Arbeitsweise durch Kommunikation mit dem "Laderegler" eben weit darüber hinaus. Ob das jetzt gut oder schlecht ist - es ist halt so :slight_smile:

Die Nomenklatur "BMS" aus den Anfangszeiten hat sich vielleicht ein wenig verändert.

Zweikreisigkeit.

In der Luftfahrt macht man zur Sicherheit drei Unabhangige Kreise, der alt 747 Jumbo hat durchgängig 4.

Du hast recht, dass das benutzen der daten Kein Eingriff ist. Aber man Koppelt Funktionalität. Fällt einer Partner aus, fallt die Funktion aus.

Last an die kreise getrennt, macht ein Funktionierender Wandler alles richtig, OHNE dass das BMS eingreifen muss. Macht der Mist, ist ein funktionierendes BMS da, was zum Schutz des Akkus (!) Eingreifen kann.

"Streitschrift" wo ich doch so ungern streite ....

Nur ein "funktionierender Wandler" tut sich mit einem abgekapseltem LFP Paket halt ein wenig schwer. Er lädt unterhalb der vorgesehenen Ladeschlußspannung und plötzlich schaltet sich die Batterie weg. Er entlädt die Batterie mit C/10 und plötzlich schaltet sie ab obwohl die Spannung an der Nennspannung liegt.

Ich glaube ich habe dein Redundanzprinzip der zwei Regelkreise noch nicht ganz verstanden ....

Vielleicht wär ein Titel "BMS früher und heute" besser ? :wink:

Es ist nicht die Aufgabe des BMS, den Ladestrom zu begrenzen.

Es ist die Aufgabe des Ladereglers, den Ladestrom richtig zu machen.

Es ist die Aufgabe des BMS, dann den Akku zu schützen, wenn der Laderegler versagt, oder mist Baut, oder ein falscher dran ist:

Durch Abschalten.

(Kein Begrenzen, sondern zum Schutz abschalten)

Da ist nichts gegen einzuwenden.

Aber eben nicht aufgrund Daten aus dem BMS.

Dann habe ich in meiner 96S Batterie wohl kein BMS ?

Ich wüsste auch nicht, wie ich einen "zweiten" Regelkreis oder eine Sicherheitsredundanz hinzufügen könnte .... Meine Batterie hat nur eine Notleine - das Hauptrelais.
Und ein paar Fäden an denen es ziehen kann ... SoC, MaxDis/Charge Strom, SoH, Temperatur (die üblichen)
und zusätzlich eine RS485 Verbindung zum "Laderegler" um den zu "steuern" (Vom Shutdown bis zur Zwangsladung, Top-Balancing)....

Spitzfindigkeiten helfen nicht weiter.

Ich habe keine Lust, die technische Ebene in dieser Diskussion zu verlassen.

Was du da für ein System hast, weiss ich nicht. Ob es ein BMS hat, solltest du wissen. Ob dein Gesamtsystem zweikreisig ist oder nicht, kannst du als Erbauer ganz alleine entscheiden. Und dazu auch dein Meinung vertreten.

Ich habe meine. Und die vertrete ich mit technischen Gründen.

Naja die technische Ebene habe ich nicht verlassen. Vom Schaltplan bis zum smd-Lötbad und der Programmierung war alles recht technisch. Nur hab ich deine Forderung nach Zweikreisigkeit nicht verstanden (also Redundanz ist ja gut) aber wie sollte ich das konkret implementieren ?

Mein Sungrow misst noch nichtmal die Batteriespannung sondern überprüft nur ob die gemeldete Spannung innerhalb der gemeldeten Grenzen liegt. Auch der gemeldete Stromfluß wird "hingenommen" und nicht gegengeprüft.

Und ja ein Coulumb-Counter ist ein integrierendes Messverfahren (wie fast alle Meßverfahren) und damit nicht 100% exakt. Aber von einem Schätzwert oder Astrologie weit entfernt. (einige kSamples/Second). Und auch nichts anderes als es der hochgepriesene Victron "smart shunt" macht. Genauer halt als dieser wenn man möchte :wink:

Vielleicht ist meine Platine einfach ein "Smart BMS" so wie der "Smart Shunt" ?!

6 Beiträge wurden in ein existierendes Thema verschoben: Streitschrift - Warum man SOC nicht als Regelgröße im Akkubetrieb nutzen sollte

Meinung von Infinion:

This means a battery management system (BMS) is needed to monitor battery state and ensure the safety of operation. Part of that BMS is the battery protection unit (BPU), which prevents possible damage to the battery cells and the failure of the battery.

Google Übersetzer:

Dies bedeutet, dass ein Batteriemanagementsystem (BMS) benötigt wird, um den Batteriestatus zu überwachen und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Bestandteil dieses BMS ist die Batterieschutzeinheit (BPU), die potenzielle Schäden an den Batteriezellen und einen Batterieausfall verhindert.

(Battery protection units (BPU) | Infineon Technologies

Ich erinnere mich an BPU als simplen Schutz bei ein paar Kenngrößen.

Das BMS fiel mir auf als System, dass auch Balancing, CoulombZähler, ... und oft auch programmierbare Werte hatte.

Ich bin da kein Profi, aber was es aktiv tat war Balancieren und im Fehlerfall abschalten.

Oder gabs noch mehr... :thinking:

Nachtrag:
Heutzutage wird der SOC des CoulombZählers und die anderen Werte (Temperatur, Spannungen) des BMS von vielen Systemen (Wechselrichter) als größe für die Regelung der Akkuladung genutzt.

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Das hat ein "BYD-BMS" nicht an Board (macht die BCU). Ist auch kein BMS meines Erachtens und verdient sich eher den Namen "Batterie Monitor Platine".