Bypass Light

Guten Abend,

Die Idee mit dem Strombypass zur anpassung der gemessenen zur realen Kapazität finde ich eine schöne, simple Lösung. . In der Praxis wird es sicher funktionieren, ich bin aber zugegebenermaßen kein Fan des Strombypass auf der Primär(hochstrom)-Seite des Stromsensors. Dort spielen Leitungslängen und Übergangswiderstände eine entscheidende Rolle, denn es geht hier um Messgenauigkeit und Widerstände im µ-Ohm Bereich. Übergangswiderstände in schraubverbindungen können und werden sich mit der Zeit verändern (temperaturausdehnung, oxydation etc.). Also müsste man diese exakt symmetrisch bauen, damit der strompfad im Stromwandler und strompfad ausserhalb des Stromwandlers die gleiche art und Anzahl Schraubverbindungen hat oder direkt eine schweißverbindung vorsehen.

Viel eleganter finde ich die anpassung der Messpannung im Signalweg nach dem Stromsensor:



In den Twizy-Akkus ist bekanntlich ein Hall-Stromsensor (kein Shuntwiderstand!), ich glaube HAH1BV von LEM. Mit 5V versorgungsspannung und Spannungssignal als ausgang. Ruhespannung sind 1,833V die vom BMS vor dem zuschalten eines Schützes ausgenullt wird. Ein Ladestrom verringert diese spannung und Entladeströme führen zu einer erhöhung der ausgangsspannung. Im BMS ist ein Coloumb-Counter programmiert, der die Amperesekunden mit-Zählt und so den Ladezustand weitaus genauer als durch die Zellspannung ermitteln kann. Nach mindestens einem Ladezyklus kann weiterhin die restkapazität für die SOH-Anzeige ermittelt werden.

Ich schage daher vor, den Spannungsteiler auf der Signalseite am Stecker des Sensors einzubauen, was einfach deutlich Kupfersparender und genauer ist als der Stromteiler auf der Primärseite. Dazu muss die Signallitze aufgetrennt oder ein Zwischenkabel Stecker -Schaltung- Buchse angefertigt werden. Dieser Spannungsteiler muss im Ruhezustand ca. 1,833V ausgeben und darüber und darunter die eingangsspannung linear abschwächen - daher die 3 Widerstände.
Ich habe nun einen Virtuellen Massepunkt von etwa 1,833V durch den Spannungsteiler errechnet sowie ein Teilungsverhältnis von ca. 2. Damit ist dann alles bis ca. 220ah akkukapazität abzudecken. Natürlich kann man beliebig runterteilen. Viel mehr teilverhältnis würde ich durch keine Methode empfehlen, da geht auf jeden fall SOC-Genauigkeit flöten.

Die Last am Ausgang sollte laut Sensor-Datenblatt nicht geringer als 10kOhm sein, was die Bauteildimensionierung im anhang auch im Worst-Case noch einhält.
Was nicht berücksichtigt ist, ist eine ggf niederohmigere eingangsschaltung des original BMS (aber auch nur >10k was der sensor zulässt), aber mit dem reverse eingineering des Original BMS möchte ich micht aktuell nicht viel beschäftigen. Falls das probleme geben sollte, muss lediglich ein Verstärker-IC hinzugefügt werden. Ich denke aber man sollte es möglichst einfach halten, damit es langfristig zuverlässig bleibt, also mindestens einen 10-Gang-Leitplastik-Trimmer verwenden oder direkt nach dem durch einen angepassten Festwiderstand ersetzen.

Grüße und würde mich freuen, wenn jemand lust hat, es zu testen.

Also, damit ich das richtig verstehe.
In der Darstellung der U104 ist der Stromsensor. Dieser hat die entsprechenden 3 Anschlüsse +5V; Ground und den BMS Messpunkt.
Hast du nen Schaltplan, wie das aktuell im Twizy ausgelegt ist mit Widerständen usw. und evtl. auch Bilder?
Ich selbst stehe vor dem Umbau eines Akkus, sehe mich aber nicht in der Lage den Akku mehrfach ein und auszubauen.
Daher wäre ich eher für die einfache und evtl. Auch nicht ganz genaue Bypass Lösung auf der Hochstrom-Seite.
Mir ist nur wichtig, dass der Reservekanister Effekt nicht so stark ausfällt.
Dennoch bin ich sehr interessiert an der evtl. Lösung.
Würde dann aber auch kein Poti verbauen wollen, sondern eher einen Festwiderstand nach Berechnung.
Wie würde denn die Auslegung der Widerstände berechnet.
Beispiel von mir:
Twizy hat aktuell noch 80% (lädt noch ca. 5,4kwh von 0-100%) und bekommt neu einen 218ah Akku (3,7V x 218ah x 14 = 11,29kwh)
Also in etwa das doppelte.

Welche Leistung müssen die Widerstände abkönnen? Sollen doch eigentlich 1/4W ausreichen, da Nur gemessen wird, oder?

Ich möchte in Erinnerung bringen daß, Delvecchio an einer digitalen Version vom Bypass arbeitet. Klick mich
Das wäre dann kein Bypass im klassischen Sinn sondern würde das Sensorsignal manipulieren. Analog zum Vorschlag von Flipflop.
Im Ergebnis gleichwertig. Aber natürlich viel schöner und genauer einstellbar.
Eventuell mag Delvecchio ein Update posten.

Über die digitale Variante haben wir uns schon kurz unterhalten. Ich werde die passive Variante mal austesten, da ich mein original-BMS nicht mehr brauche kann ich dessen SOH im extremtest ja ggf verheizen.

RV101 als festwiderstand berechnet sich: ( Q_neu(Ah) - Q_original(Ah) * SOH ) / (Q_original(Ah) * SOH ) * 17,15kOhm.

Ob Q_original bei 100% SOH auf 6kWh (116Ah) oder 7kWh (135Ah) beruht ist mir nicht bekannt.

Für 11,29kWh und 80% SOH würde ich als RV101 18k einbauen, damit ist noch ca. 10% Spielraum, bevor die Logik greift, die den SOH runterzählt, reservekanister sollte aber so gut wie nicht mehr bemerkbar sein. 1/4W reicht natürlich.

Berthold schrieb: Eventuell mag Delvecchio ein Update posten.

Das wird er ganz sicherlich tun.
Aber erst dann wenn es auch wirklich etwas zu posten gibt.
"Fishing for compliments" sollen auch weiterhin die betreiben, die das nötig haben.