Beschreibung des BMS
Was macht es? Auf jedem Akku ist ein Microcontrollerbasieres Zellmodul installiert, das permanent die Spannung des Akkus misst und einen Blinkcode mittels einer roten LED ausgibt. Alle Schwellen lassen sich individuell programmieren um eine Anpassung an die Herstellervorgaben der Akkus zu machen.
Die Blinkcodes:
-alle 3 sec blitzen: alles OK, Vbat zwischen 2,5V und 3,6V, Schleife geschlossen
-alle 1 sec blitzen: Vbat größer 3,6V, Schleife geschlossen, Bypass öffnen
-alle 100ms blitzen: Vbat größer 3,8V, Schleife unterbrochen
-alle 500ms blitzen: Vbat kleiner 2,5V, Schleife unterbrochen
Wenn während des Ladevorgangs die Spannung einer Zelle 3,6V überschreitet wird ein Bypass aktiviert und es fließt ein Balancierstrom von 1,5A an der Zelle vorbei. Damit lassen sich alle Zellen in der Ladeschlussphase angleichen, indem der Ladestrom kleiner eingestellt wird als der Balancierstrom. Alle BMS-Module sind über eine Sicherheitsschleife miteinander verbunden und melden eine Fehlfunktion an das EVµC-Modul, das eine Alarmmeldung auf dem Display ausgibt. Das EVµC-Modul ist wiederum mit dem Ladegerät verbunden und kann den Ladestrom in Abhängigkeit des BMS-Status einstellen. Zu dem System gehört ein galvanisch getrenntes Strommessmodul, mit dem eine Ah-Bilanzierung realisiert ist. Daraus lässt sich der Ladezustand der Batterie berechnen und auf einem Display oder einer Tankuhr anzeigen. Der Ladezustand wird im EEPROM des EVµC-Moduls gespeichert, so dass nach Unterbrechung der Spannungsversorgung der Wert immer noch vorhanden ist.
Die Sicherheitsschleife ist ’normally closed‘, d.h. eine Unterbrechung der Verkabelung wird detektiert. Insgesamt stand das Motto: „so einfach wie möglich, so aufwändig wie nötig“ im Vordergrund. Die Zellmodule können mit Spezialschrauben sehr einfach, nachdem die Hochstromverkabelung gemacht ist, auf die Zellen geschraubt werden. Der Formfaktor der Zellmodule ermöglicht die Montage auf alle üblichen LiFePO4 Zellen verschiedener Hersteller.
Hier das Zip-Archiv mit dem EAGLE-Schaltplan, der Board-Datei und der Stückliste:
Dazu gehört folgender BASCOM-Code: