Adviezen

BMS – batterij management systeem voor E-bike

BMS – batterij management systeem voor E-bike

Een BMS kan in allerlei vormen voorkomen, vanaf simpel tot erg gecompliceerd.

-1- Celbalancering

De eenvoudigste vorm is die waarbij alleen de cellen bewaakt worden. Hierbij wordt voorkomen dat de cellen te ver ontladen of opgeladen worden. Tevens wordt een egalisatie van de spanningen tussen de cellen of groepen cellen verzorgd.

-2- Zekering

Wanneer er een hevige kortsluiting optreedt, moeten de batterijcellen snel worden beschermd. Deze functie is een zelfcontrolebeveiliging (SCP) zekering,

-3- Temperatuurbeveiliging

Cellen kunnen bij te warm worden spontaan ontploffen en een kettingreactie veroorzaken met desastreuse gevolgen. Met NTC weerstanden (negatieve temperatuur coefficient) wordt de temperatuur gemeten en door het BMS beheerst

-4- Aan/uit schakeling

De aan/uit schakelaar kan mechanisch zijn, door een schakelaar op de accu, maar kan ook electronisch. Op het display zit dan de knop die via het BMS de accu aan of uit zet.

-5- Balanceerfunctie

Er kan in de batterij een ladingsverschil ontstaan tussen cellen in serie.

Als een zwakkere groep cellen minder capaciteit heeft, zal deze sneller opladen in vergelijking met andere groepen. Het BMS moet voorkomen dat deze te ver opgeladen worden. Het moet ook voorkomen dat de zwakke cellen te ver ontladen worden als de andere cellen nog capaciteit over hebben.

-6- Andere Functies

Er zijn heel veel andere functies denkbaar die geplaatst worden in het BMS van de accu, maar die kunnen ook hun plaats vinden in andere componenten van de E-bike, zoals display, controller of eventueel motorcontroller.

Deze extra functies zijn wellicht nuttig maar verhinderen tegelijkertijd dat er uniformiteit is in BMS-vormen. Een standaard BMS dat in alle fietsen past is technisch heel goed mogelijk en kan erg goedkoop zijn (enkele euro’s) maar is in de huidige markt een utopie. Hier zou de EU heel goed werk kunnen doen.

 

Vervangen BMS.

Vervangen BMS.

 

Het BMS is erg kwetsbaar, slechts een verkeerde handeling kan het in een micro-seconde onherstelbaar beschadigen.

Begin met de groepen van de cellen te controleren.

Een snelle controle is onvoldoende maar werkt als volgt: Meet de spanning op de accupolen. Meet de spanning op een groep cellen. Deel de accuspanning door de spanning van de groep. Het resultaat moet precies gelijk zijn aan het aantal groepen.

-1- Maak de balansstekker los, dat is de stekker met 8 tot 15 draadjes eraan. Bij het meten van spanningen met vastzitten de balansstekker zijn de metingen fout omdat het BMS invloed heeft.

-2- Meet de spanning per groep door op de stekker steeds twee opeenvolgende contacten te meten. Bij het meten direct op de groepen zelf weet je niet of de draadjes intact zijn. Als de meetpennen te dik zijn maak ze dan spitser. Te dikke pennen kunnen sluiting veroorzaken en de draadjes daardoor onderbreken.

-3- Als alle spanningen gelijk zijn volgen de NTC metingen die circa 9 a 10 Kohm moeten aangeven.

-4- Sluit eerst de balansstekker aan op het vervangende BMS

-5- Sluit de aansluitingen naar licht en fiets (of controller) aan

-6- Sluit als laatste de accu-polen aan.

-7- Als er software in het BMS zit kan een dealer van dat merk fiets de software passend maken.

Kalibreren

Om een prettige ondersteuning te behouden adviseren wij U eens per maand de E-Bike te kalibreren

Kalibreren van Batavus, Sparta en Koga:

Bij klein rond of vierkant display: de twee knopjes tegelijk vasthouden gedurende 10 seconden totdat de boodschap verschijnt 0-0-0

Bij groot display naar de menu-optie onderhoud gaan totdat gekalibreerd is.

 

 

 

Aansluiting van oud gazelle display

Van links naar rechts dus: rood, blauw, wit en zwart

Doornroosje

Na lange, lange jaren kwam de prins terug uit verre landen, en hoorde hoe een oude man vertelde van die doornhaag, hoe daar een paleis achter moest zijn, en in dat paleis een wondermooie prinses, Doornroosje genaamd, en hoe ze al honderd jaar sliep, en de koning, en de koningin, en de hele hofhouding erbij.

Hij had haar achtergelaten omdat hij ver weg zaken wilde gaan doen. Hij had in het begin contact met haar via zijn mobiel, maar na enige tijd hoorde zij dat hij geen bereik meer had. Zij schikte zich in haar lot en droomde over de voorbije jaren waarin zij jaar na jaar tot de mooiste prinses van het land werd gekozen.

Haar bevallige lijnen werden geroemd, vooral het feit dat haar ronding gevuld was met veel power beviel de schare aanbidders. Sommigen noemde haar met een koosnaampje e-bike en anderen noemden haar met de achternamen uit het geboorte register : Sparta en Batavus of haar voornamen Padova en M Gear. Al die namen vond ze vreselijk, waarom moesten die rare buitenlandse namen gebruikt worden voor de meest geavanceerde en bevallige van het jaar, geboren in haar huidige vaderland?

Toen hij haar verliet had de prins voor haar een warm en behaaglijk plaatsje gezocht waar ze kon rusten. Daar ging zij niet meer weg. Zij kon zichzelf er niet toe krijgen om zonder hem als haar speciale berijder naar buiten te gaan. Ook wilde ze niet dat haar power eronder zou lijden en dat zij dan te weinig bereid zou zijn als hij weer verscheen.

Zij was een schoonheid maar de lange tijd dat hij weg was eiste zijn tol. Zij raakte gaandeweg onder het stof. De glans ging ervan af. Ook wat spatten bij haar kruis die hij niet had afgepoetst leken langzaamaan wel onderdeel van haar hele uiterlijk te zijn geworden. Ze was echt wel aan een stevige oppoetsbeurt toe. Die kwam echter niet en zij viel in slaap. Eerst was het een roesje waar ze uit wakker schrikte. Later viel ze in steviger slaap en ging dromen. In de dromen kwamen de herinneringen aan de gelukkige voorbije jaren steeds terug met als vast patroon de ritjes in de groene natuur waarin hij haar bereed. Tenslotte raakte ze in een coma, want haar power was tot een gevaarlijk laag niveau gedaald.

De prins kwam terug, na een veel te lange tijd. De trompetters schalden een vrolijke melodie en onderbraken hun melodie telkens heel kort als er een bel weerklonk. Die bel kondigde aan dat de prins wilde inhalen. Toen hij dan tenslotte bij haar kwam zag hij haar in coma. Ze was nog steeds heel mooi maar de stralende glans werd vertroebeld door het stof. Hij blies het er zoveel mogelijk af. Haar huid werd pas echt weer zoals vroeger na een stevige massagebeurt met shampoo. Maar nog raakte ze niet bij bewustzijn.

Hij zette haar rechtop, als het ware met beide benen op de grond. Hij zette een steun uit zodat zij niet zou vallen. Toen trok hij haar liefdevol naar zich toe en haar achterste steun kwam van de grond, zodat het vrij kon bewegen. Toen gaf hij haar een stevige omhelzing die haar hele lichaam tot beweging bracht, er ging van alles draaien. Heel onverwacht kwam zij uit de coma. Die had er zorgwekkend uit gezien en het leek wel of zij niet meer tot leven zou komen. Die stevige omhelzing waarbij de prins haar met zijn voet een liefdevolle maar krachtige por gaf zorgde ervoor dat het was alsof haar gezicht weer kon spreken. Ook begon zij te vragen om voedsel. De prins sloot haar op een krachtige versterkende maaltijd aan en spinnend als een poes nam zij de power weer tot zich.

Hij bereed haar nog lang en gelukkig.

P.S. Soms wekt een stevige duw op de trapper het systeem van de E-bike 

Slechte ondersteuning bij Ion-systemen

Als de trapbekrachtiging na verloop van tijd afneemt of als de ondersteuning helemaal niet meer werkt, kan het nodig zijn de
elektronica te kalibreren. Hieronder staat hoe dat bij Ion-systemen werkt.

Bij type met vierkant display

  1. Ga naast de fiets staan.
    Oefen geen kracht uit op de pedalen.
  2. Schakel de verlichting uit.
  3. Houdt minimaal twee seconden de
    verlichtingsknop vast totdat gemeld wordt dat
    de kalibratie is uitgevoerd.

 

Bij type met klein rond display

 

Ga naast de fiets staan.

Schakel de verlichting uit.

Zet de trapbekrachtiging in OFF.

Druk 5 seconden op lichtknop. Er verschijnt -0-0- op
het display. De fiets is nu gekalibreerd.

 

 

 

 

De levensduur van batterijen

De levensduur hangt van veel factoren af maar in grote lijnen kun je stellen dat hij afhangt van aantal jaren en aantal keren opladen.

Het aantal keren opladen dat genoemd wordt is 500 voor NiMh en 750 tot 1000 voor li-ion. Een halflege accu opladen bijvoorbeeld telt dan voor een halve keer. Na die 500 opladingen voor NiMh is de capaciteit niet nul maar circa 80%

Het aantal jaren is ook erg rekbaar. Bij NiMh wordt 5 jaar genoemd en bij Li-ion 3 jaar. Na die termijn is de accu ook niet tot nul versleten. Er zijn NiMh accu’s die het wel 10 of 12 jaar vol houden. Op het laatst doen ze natuurljik niet veel meer.

De combinatie van aantal jaren en aantal opladingen is dus bepalend. Bij iedere dag geheel opladen ben je na twee jaar wel van je grootste  capaciteit af!

Het wordt aanbevolen om de accu zoveel mogelijk op een gemiddelde spanning te houden. Een li-ion batterij-cel die helemaal vol is heeft 4,2 Volt en als hij aan een ondergrens is 3,2 Volt. De mooiste bewaarspanning is dan op 3,7 volt. Als jouw fietsaccu een led-indicatie  heeft met vijf lampjes zou hij dan op 2 a 3 lampjes moeten staan.

Nieuwe, oplaadbare batterijen leveren pas na 4 á 5 keer volledig laden en weer ontladen hun maximale prestaties. Hetzelfde geldt voor batterijen welke een aantal maanden niet in de oplader hebben gezeten.

Een gereviseerde accu is voorzien van eerder gebruikte batterijcellen. Als een accu gereviseerd wordt en aangegeven wordt dat hij bijvoorbeeld 8Ah levert, dan geldt dat hij op dat moment inderdaad 8Ah levert. Er zijn dan geen nieuwe cellen gebruikt en de resterende levensduur hangt dan af van het al afgelegde levenstraject. Dat ligt tussen nul en honderd procent in en is nooit met zekerheid te zeggen. Het zal gemiddeld 50% zijn.

De wijdverbreide misvatting over het vermogen van fietsaccu’s.

Overal waar je ook kijkt of leest wordt gesproken over het vermogen van fietsaccu’s in Watt-uur of Ampere uur (Wh en Ah). Ter herinnering: Watt = Volt * Ampere . Bijvoorbeeld bij een Bosch accu van 36 Volt staat 13,8 Ah.
Er is volgens mij geen verkoper of koper die dit ooit heeft nagemeten. Ik ken ook niemand die ooit de door verkopers genoemde actieradius van pakweg 120 kilometer ook uitgeprobeerd heeft door die 120 kilometer te fietsen na een volledige oplaadbeurt.

De werkelijkheid is een andere. De maximaal te leveren stroom in Ah wordt door de fabrikant opgegeven als de cel geheel is leeg getrokken. Ik neem als voorbeeld een batterij of cel : de Samsung INR18650-35E 3500mAh (Pink).

Populaire accu-cellen van 3,5 Ah bij fietsaccu’s

Deze heeft een maximale spanning van 4,2 Volt en komt hij onder een niveau van 2,5 Volt dan gaat hij stuk. Bij het rekenen aan deze cellen wordt uitgegaan van 3,7Volt. Als de fietsaccu volledig is geladen is de spanning van de accu 42 Volt want er worden meestal 10 cellen in serie geplaatst. Al fietsend gebruik je stroom en zakt de spanning, en dat zie je op het display. De fietselektronica breekt de stroomleverantie af bij 3,2 Volt en dan heeft de batterij 2,9 Ah geleverd, zie de grafiek. Het gebied van 3,2 Volt tot 2,5 Volt wordt dus niet gebruikt. De fabrikant heeft geen boodschap aan die afbreekspanning (cut off voltage) van 3,2 Volt maar geeft een prestatie af van 3,5 Ah die pas bereikt wordt bij de ondergrens van 2,5Volt.

Als er vier cellen parallel gezet worden zou volgens de fabrikant 14 Ah geleverd kunnen worden ( 4 * 3,5=14) maar de werkelijkheid is `4* 2,9 = 11,6 Ah. Iedere fietskoper krijgt dus ruim 17% minder dan gezegd wordt!

De curves van het geleverde vermogen ten opzichte van de spanning zijn verschillend bij hoge of lage stroomafname. De grafiek hieronder is bij 2,0 A belasting, en dat is wat een fiets gemiddeld afneemt.

De verwarring die ik hier signaleer is onbekend bij het merendeel van de mensen.

Het diagnoseformulier van Sparta -Batavus – Koga


Het diagnoseformulier van Sparta mag slechts gedeeltelijk als diagnose gezien worden. Het stelt geen diagnose maar hoogstens een deel van de gegevens die erop staan is bruikbaar om een oordeel te vormen waarna een diagnose mogelijk is.

Fietsenmakers drukken het document af en de klanten zijn verguld door deze schijnbaar gedegen en gratis service. Bijna allemaal komen ze bij ons met de opmerking : hoe kan het zijn dat op dit formulier staat dat de conditie van de batterij 100% of 91% is, terwijl de accu is bij het fietsen toch zomaar mee stopt? Hoe kan het zijn dat, ondanks die super hoge conditie, op het display staat dat op enig moment de voorraad energie nog pakweg 40% is en dat de ondersteuning ineens stopt?

Dat kan inderdaad want het woord conditie slaat niet op de staat van de batterij maar op het evenwicht van de cellen onderling. Een verkeerd woordgebruik dus en dat zet de klant op een verkeerd been. Het is niet onmogelijk dat bij een totaal versleten batterij de conditie volgens het zogenaamde diagnoseformulier toch nog 100% is. Het zou veel beter statusrapport kunnen heten en het woord conditie zou onderlinge balans moeten zijn.



Het display van de sparta ion geeft niets aan

Het display van de Sparta ion (en Batavus padova) geeft niets aan (oud type display).

Geef in dat geval eerst  met de trapper een flinke slinger aan het achterwiel zodat de accu geactiveerd wordt.

Bij oude display’s  (rond of vierkant met afgeronde hoeken) haal je het display eraf.

De schroef van de bevestiging van de displayhouder zit boven in de ronde houder. Eronder zitten drie contacten. Tussen de middelste en de linker moet je circa 21 Volt meten en tussen de middelste en de rechter circa 5 Volt.

Als dat niet het geval is, is er ergens een verbinding vanaf de accu niet in orde.

Kijk of de zekering ok is. Kun je nergens spanning vinden kijk dan of de accu spanning geeft. Doe dat door de zekering eruit te halen en een pin van de universeel meter in de zekeringhouder te steken en de ander in de lichtaansluiting. Even uitproberen welke aansluiting van de zekeringhouder de plus is en welke van de lichtaansluiting de minpool is.