Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

[xango]

Weiß jemand wie die Kalibrierung/Justierung für den Strom geht. Spg. Justierung geht einwandfrei. Die Abweichnungen beim Lade-und Entladestrom sind unterscheidlich. Wenn ich z.B. den Entladestrom korrigiere (Reale Messung mit Präzions DMM) stimmt der angezeigte Ladestrom nicht.
Hat jemand evtl. die Application Note "OZ890 AN-18 Current Measurement Resolution and Accuracy" von O2MICRO?

 

[lange5766]

AW: Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

Zu den Problemen, welche wohl auch bei einigen Nutzern in diversen Foren auftraten:

1.
Abgleich der Zellenspannungsmessung ungenau, nicht benutzte Eingänge (Zelle 11-13 bei 10s) verursachten Meßfehler
Lösung: anbringen von 2 Brücken auf Platinenunterseite um Meßfehler zu eleminieren,
dann hat die Kalibrierung auf einen Meßfehler von deutlich kleiner als 5mV geklappt.

2.
Stromerfassung unter aller sau, ohne Hintergrundwissen nicht zu kalibrieren!!!!
Auswirkungen war z.b. beim Laden mit 5A-Ladern schlug die Ladestromüberwachung an,
obwohl der max. Ladestrom auf >7,8A programmiert war und unterbrach die Ladung immer wieder rhytmisch im ca 10s-takt.

Lösung: nachdem ich Chinese-Engeniering [CE] (von fertiger Schaltung abkupfern) betrieben hatte und dahinter gekommen bin,
das kein Meßshunt zur Stromerfassung sondern der Rdson (Widerstand des Mos-Fets im Leitzustand plus Einfluss der Bodydiode je nach Stromrichtung) mit mir bis dahin unbekannter Spannungsspiegelschaltung benutzt wird ,konnte man den Meßfehlern auf die schliche kommen und sie vermitteln.

Der Einfluss der Bodydiode führt je nach Stromrichtung zu verschiedenen Meßergebnissen beim Laden und Entladen, daher hab ich mir mit einen Mittelwert beholfen.
Da leider der Rdson stark temperaturabhängig ist kommt ein temperaturabhängiger Meßfehler leider zum tragen:
bei -10°C wird der Strom mit den faktor 0,75x und bei +80°C mit 1,5x wie bei 20°C gemessen,
daher die von mir gewählten stromwerte bei der programmierung und die mit den Faktor 2 gewählten max. Stromangaben (10-20A und 20-40A) des BMS-Herstellers.

Gruß : Marco (lange5766)

 

[xango]

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Hi Marco, interessante Herangehensweise.

Ich habe inzwischen O2MICRO wegen der Application Note angeschrieben. Korrigiere den Stromfehler vorläufig auf diese Weise: Ich justiere jeweils vor dem Laden den Shuntwert auf den mit DMM gemessenen Strom. Da ich den Vorgang im Log abspeichere kann ich anschließend in einer Tabellenkalkulation (Libre Office) die Summenwerte for Ah und Wh sowie den Kurvenverkauf der Einzel- und Gesamtspg. anschauen. Beim gelegentlichen Entladen auf dem Labortisch (ca. alle 30 Zyklen) werde ich dann den Shuntwert auf den Entladestrom korrigieren. Damit habe ich detailierte Informationnen über den Zustand aller Zellen. Also ist schon ein prima Teil das SmartBMS mit dem OZ890 und dem Debugtool.
Gruß xango

 

[lange5766]

AW: Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

Hi Xango,

der OZ890 im Zusammenspiel mit dem Debugtool ist echt Spitze,
nur die Umsetzung im SmartBMS mit dem Rdson als Stromshunt hat die angegebenen Nachteile.
Auch wenn man den Unterschied wegen der Stromrichtung beim Laden und Entladen rausrechnet,
bleibt immer noch der in meinen Augen zu große Temperatureinfluss des MOSFet-Chips.
Werde, wenn ich mal ganz viel Zeit habe, versuchen einen richtigen Stromshunt in die Schaltung zu frickeln,
(siehe auch meinen Anhang in Post2) wird aber garantiert nichts bis zum Sommer (beruflich bedingt).

Gruß : Marco

 

[xango]

AW: Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

Hi Marco,

wenn Du das erfolgreich umgesetzt hast bitte hier posten. Wie gesagt ich justiere den Shuntwert beim Laden und gelegentlichen Entladen separat. Da schwanken die Temp. nur wenig.

 

[torcman]

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Hi Marco

ich kenne das SMART-BMS wie auch den OZ890 ziemlich gut, deshalb helfe ich Dir hier gerne, wenn Du aber anderer Meinung bist, muss gleich nicht auf die Palme gehen.

Zu den Problemen, welche wohl auch bei einigen Nutzern in diversen Foren auftraten:

2.
Stromerfassung unter aller sau, ohne Hintergrundwissen nicht zu kalibrieren!!!!
Auswirkungen war z.b. beim Laden mit 5A-Ladern schlug die Ladestromüberwachung an,
obwohl der max. Ladestrom auf >7,8A programmiert war und unterbrach die Ladung immer wieder rhytmisch im ca 10s-takt.

da bin ich ganz anderer Meinung, die Strommessung ohne extra Widerstand ist die eleganteste Methode und wird in den modernsten Schaltungen angewandt.

Die Genauigkeit ist vollkom ausreichend, um einen Stromfehler zu detektieren. Es ist vollkom egal ob es bei 20A oder 24A passiert. Deine 80grad C treffen nie an, der tatsaechlicehr pedelec Bereich ist 0 bis 40. Ein Schmelzsicherung hat je nach Dauer des Ueberstroms Faktoren von 1.5 bis 3x. Somit ist diese hier sehr gut.

Auf der anderen Seite der Stromskala, bei ganz geringen Stroemen funktioniert die Strommessung bis auf 20mA genau, sodass ich das BMS erst bei 60mA abschalte, also erst wenn Balancierung der Zellen (Strom 89mA) beendet ist, unabhaengig was der Akku selbst noch aufnimmt. So eine praezise Stromeinstellung war mir bei keinem anderen BMS moeglich. Somit ist der OZ890 besser als andere.

Der Einfluss der Bodydiode führt je nach Stromrichtung zu verschiedenen Meßergebnissen beim Laden und Entladen, daher hab ich mir mit einen Mittelwert beholfen.

Mittelwert aus 0.7V+Strom*rs und Strom*rs ist wirklich nicht der Hit - wenn die 0.7V ueberhaupt existieren, was ich bezweifle.

ich weiss nicht was fuer Schaltung die Du da gezeichnest, bei dem SMART-BMS wird der Ladestrom niemals durch eine Body-Diode gefuerht, waere auch Unsinn hoch drei, wenn die Schlussspannung des Laders um die 0.7V verkleinert waere, waere der Akku nie voll. Auch die verbratene Leistung in der Body-Diode koennte den MOSFET zestoeren, je nach Ladestrom.

Bei Laden sind die beiden MOSFETs fuer Laden und Entladen durchgeschaltet.


Die richtige Schaltung des SMART-BMS

besprach ist hier:

https://www.pedelecforum.de/forum/s...-meine-ersten-Erfahrungen&p=168985#post168985


wo ich auch die Idee der Zusammenfuehrung des Lade- und Entladeanschluesses bespreche, um in einem Rekuperationssystem (BionX) zu benutzen. So laeuft es seit 1.5 Jahren bei mir mit den 10S6P Pana-Zellen beschrieben in:

https://www.pedelecforum.de/forum/s...50D-2350mAh-im-10S6P-13Ah-Pack-Zellenstreuung

wo auch in Beitrag #12 die gute Balancierung der Zellen durch das SMART-BMS gezeigt wird.

Es wird geladen, die Spannung steigt und die Unterschiede zwischen den Zellen werde immer kleiner.

Die Spannungen wurde mit einem 4,5 Stelligen externen Voltmeter gemessen und da sieht man das die SMART-BMS Spannungsmessung sehr gut funktioniert egal ob fuer Stockwerk 1 (Spannung 4V) oder Stockwerk 10 (Spannung 40V). Die kleine Steigung der Spannung um 13mV von Zelle 1 auf Zelle 10 ist ein sehr gutes Ergebniss. (Lineare Approximation Vzelle=0.0013*Zellen_Nr+const)

Quitessenz:

der OZ890 ist ein ausgezeichnetter Baustein, kombiniert mit einem unschlagbar niedrigen Preis des SMART-BMS, das fast keine Wuensche offen laest. (Man kann aber auch auf ein schlecht fabriziertes Exemplar treffen, was ich in dem Thread nicht verschweige).

Wenn du genauer sehen willst, wie ich den OZ890 programmiert habe, dann sehe hier:

https://www.pedelecforum.de/forum/s...-meine-ersten-Erfahrungen&p=181644#post181644

ueberhaupt dieser Thread, von Alfred gestartet, ueber die 13 Seiten bringt das meiste Wissen, lohnt durchzulesen.:dafuer:

 

[lange5766]

AW: Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

Hallo Peter,

Das der OZ890 spitzenmässig ist sage ich ja auch und um auf die Palme zu gehen sehe ich ja auch keinen Grund.
Ich sehe die Threads eher als Mittel um Wissen, Erfahrungen und Meinungen auszutauschen,
ein Großteil meines Wissens kommt ja auch aus den von dir verlinkten Threads.

Die Spannungsmessung ist mit eingefügten Brücken der nicht belegten Zellenanschlüsse echt genau (Differenzen <5mV auf der Arbeit mit 4,5-stelligen kalibrierten Meßgerät gemessen), wie ich weiter oben ja auch schrieb.
Ohne die Brücken wurde bei mir und bei einen Forumskollegen (wohnt in meiner Nähe) auf einer Zelle eine echte Hausnummer gemessen, was sogar teilweise zu einer unberechtigten Abschaltung durch das BMS führte.

Nun habe ich insgesamt 5 smartBMS (Platinenkennzeichnung : YC02-5-13s V1.1-2010/8/9 10-20A Version, bestückt mit 2x IRFB4410 im Entladezweig), die bei sauber abgeglichenen Entladestrom den Ladestrom um den Faktor 1,3-1,5 fach höher anzeigen als der fliessende Ladestrom ist.

Die Schaltung in meinen Anhang (Post2) ist von der Originalplatine abgezeichnet und betrifft ja hauptsächlich die Stromerfassung.
Das die Bodydioden eigentlich keinen so großen Einfluß haben dürften ist mir schon klar, der Strom wird ja auch nur indirekt (im Nebenschluß zum Rdson) über die Bodydioden geführt.
Eventuell kommt der je nach Stromflußrichtung auftretende Fehler ja auch von der mir neuen Spannungs(Strom-)spiegelschaltung mit den beiden 2N7002-Fets,
möglich wäre ja auch, das der Siliziumchip im IRFB4410 nicht zu 100% symmetrisch ist und dadurch im Inversbetrieb (tritt beim Laden über die EntladeMOSFETs auf) der Rdson leicht größer ist.

Darum will ich ja auch, wenn es mir die Zeit erlaubt, in eins meiner BMS ja auch einen echten Stromshunt einbauen.
Hatte zu Anfang nähmlich vor eins der BMS in meiner Hobbywerkstatt zum Überprüfen diverser Akkupacks zu nutzen, eben weil sie so einfach zu programmieren sind und damit in meinen Augen universell verwendbar sind.

Gruß : Marco

 

[torcman]

AW: Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

Ohne die Brücken wurde bei mir und bei einen Forumskollegen (wohnt in meiner Nähe) auf einer Zelle eine echte Hausnummer gemessen,

ich nehme an, es handelt sich um 10S-Akku, dann ist es doch klar dass mit den unbenutzten Eingaengen 11 bis 13 das gemacht werden muss, was der Designer des Chips vorschreibt. Einfach offen lassen ist einfach falsch, "not intended usage"

Nun habe ich insgesamt 5 smartBMS (Platinenkennzeichnung : YC02-5-13s V1.1-2010/8/9 10-20A Version, bestückt mit 2x IRFB4410 im Entladezweig), die bei sauber abgeglichenen Entladestrom den Ladestrom um den Faktor 1,3-1,5 fach höher anzeigen als der fliessende Ladestrom ist.

der Chip will dass Du ihm die Spannung ueber den rds_on zum Abschalten gibst, da wird nix vom Strom geredet, machst Du da Fehler in Beurteilung des rds_on, dann ist das eben Dein Fehler. Der Chip schaltet bei eingetragene Spannung praezise ab, vom Strom weiss es nix.

Ich selbst habe meine Eintragungen dafuer geaendert, das heisst erst den Spannungsabfall bei 3A gemessen, dann gerechnet, was ich brauche und eingetragen.

Das die Bodydioden eigentlich keinen so großen Einfluß haben dürften ist mir schon klar,

in dem Post vorher hast Du da was ganz anderes gesagt, von 0.7V etc, und nur deshalb habe ich mich gemeldet.

Vergiss einfach die Body-Dioden, die sind nie eingeschaltet und stellen niemals den Strompfad dar.

der Strom wird ja auch nur indirekt (im Nebenschluß zum Rdson) über die Bodydioden geführt.

vergisses, bei 10A ueber den umgekehrt eingeschalteten MOSFET, fliessen dann 1uA ueber die Diode, also null. Genauso viel Strom fliesst als Leakage in so einem Bauteil ueberall durch.

Eventuell kommt der je nach Stromflußrichtung auftretende Fehler ja auch von der mir neuen Spannungs(Strom-)spiegelschaltung mit den beiden 2N7002-Fets

das kann sein, bei mir war es nicht, bzw ist es sowieso unwichtig, weil man fuer beide Stromrichtungen, das heist Laden und Entladen getrennte Eintragungen macht.

möglich wäre ja auch, das der Siliziumchip im IRFB4410 nicht zu 100% symmetrisch ist und dadurch im Inversbetrieb (tritt beim Laden über die EntladeMOSFETs auf) der Rdson leicht größer ist

der ist 100%tig 100% symetrisch, das ist die Physik, bis zu gewissen Strom, bei 100A wird immer mehr unsymetrisch

Darum will ich ja auch, wenn es mir die Zeit erlaubt, in eins meiner BMS ja auch einen echten Stromshunt einbauen.

ja klar, wenn du noch mehr Spannungsabfall und Verlust haben willst, dann tue es, bzw wenn die die Stromabschaltungschwelle so genau wichtig ist.

Hatte zu Anfang nähmlich vor eins der BMS in meiner Hobbywerkstatt zum Überprüfen diverser Akkupacks zu nutzen, eben weil sie so einfach zu programmieren sind und damit in meinen Augen universell verwendbar sind.

ja, das ist das SMART-BMS, mit einem Logger und dem Prog www.logview.info sogar ziemlich genaues Werkzeug um Akkus zu vermessen, das heisst laden und entladen, Daten aufnehmen.

Schau hier rein:

https://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?19803-Entladeschlu%DFspg-Lipos&p=276181#post276181

 

[xango]

AW: Kalibrierung beim SmartBMS/OZ890

Hier noch mal die Zusammenfassung meiner Einstellungen beim Laden und Entladen und dem Loggen via SmartBMS.

Beim Entladen mit 4-4,5A (3x50W Halo) stelle ich den Shuntwert auf 2.2-2.4 ein. Justiere über den Entladezeitraum alle Minuten nach da der Wert sich wohl mit dem Entladestrom und der Temp. ändert.
Beim Laden mit ca. 3A: Shuntwert ca. 2.9-3.1. Auch hier, allerdings nicht so oft, justiere ich laufend nach.
Referenz ist ein DMM mit 1% und 22000 Counts.

Dadurch erreiche ich eine ziemlich gute Genauigkeit was die Kapazitätsmessung betrifft.
Für den Gebrauch im Pedelec stelle ich den Shuntwert dann auf den Wert 2.2 ein. Hier ist ja nur die Überwachung des Überstroms erforderlich den ich bei meinem Q100 und KU65 mit 18A auf 23,6A einstelle.