Kan ik mijn Orion BMS voor 78 LiPoFe4 60AH cellen repareren

Gerard Prius

Golden Member

Hallo,
Ik heb mijn Prius uit 2007 omgebouwd naar Plug-in hybride.
Met 78 stuks LiPoFe4 60 Ah cellen en Orion BMS.
Nu, na 7 jaar is er een cel (midden onder) weggesmolten. Waarschijnlijk omdat de BMS de lader niet uitschakelde. Na vervanging van de kapotte cel bleek de OBD van cel 25 t/m 36 (zie foto) geen spanning meer te meten. De bewuste cellen hebben zelf wel spanning.
Nu denk ik dat in de BMS een aantal componenten doorgebrand zijn. Op foto van de BMS zie je een rij zwarte blokjes en een rij blauwe blokjes.
Wat voor componenten zijn dit? Hoe kan ik ze doormeten en eventueel vervangen?
Bij een eerdere fabrieksreparatie zijn er al drie blauwe componenten vervangen door groene.
(waarom kan ik de andere ondersteunende foto's niet uploaden?)

Er staat een F bij de blauwe, dus dat zijn zekeringen of zekering-weerstanden.
De zwarte zijn diodes.
Lekkere fabrieksreparatie was dat zo met die 3 niet-smd componenten. Welke fabriek was dat?

Die groene zekeringen zo op de smdpads vast niet ipc waardig. In een auto met trillingen e.d had ik het anders aangepakt.

vergeten

Golden Member

Op 18 juni 2021 01:04:51 schreef Gerard Prius:

(waarom kan ik de andere ondersteunende foto's niet uploaden?)

Waarschijnlijk doordat je foto te groot was.
Er zit een limiet op, totaal van de foto's max 5 stuks en samen max 4Mb.
Kleiner maken is dan het devies.

zie https://www.circuitsonline.net/forum/faq#afbeeldingen

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.
Gerard Prius

Golden Member

https://www.orionbms.com/ is de fabrikant is het merk van de BMS.
https://www.ewertenergy.com/ is de technische firma.

Wij hebben destijds twee priussen identiek omgebouwd voor mijzelf en voor mijn vriend.
De mijne doet het nog goed (na 115.000 km). Die van mijn vriend gaf problemen. Foutmeldingen op Torque OBD en weggesmolten batterij (midden onder in overview).

Hoe kom ik aan vervangings componenten.
Ik verwacht dat er diverse diodes en zekeringen stuk zijn.

Als beide ombouwen het zelfde zijn gedaan dan heb jij waarschijnlijk geluk dat het nog zo lang goed is gegaan. Ik zou eerst eens daar de ombouw zelf kijken. Ik zou me niet veilig voelen als zoiets kan gebeuren. Aan die weerstanden te zien is dit niet de eerste keer. (of heb je de ombouw kit tweedehands gekocht of "nieuw" in China ? )Dit zal ook niet bij productie zijn gedaan.

Niet klooien aan iets met een lipo accupakket tenzij je echt weet wat je doet, je zit eigenlijk op een grote brandbom. Niet iets om aan te prutsen als je geen diode kunt herkennen ;)

Diodes kun je in situ testen door de spanningval er over te meten. Volle spanning: open, iets van 0,3 tot 1V goed(ligt aan de diode en de stroom erdoor, dat kun je in de diode datasheet vinden)
Uit-gesoldeerd kun je ze met de diodetest van een DMM testen.

Vervangen, lees code op diode, klop deze in bij een electronica componenten webshop (Kijk heel erg uit met ali/ebay etc, heel veel fake en als je dat zelf niet kunt testen is dat in deze situatie gevaarlijk)
Vervangen door ander type, zoek datasheet, noteer de specs die hier van belang zijn, gebruik de parameter zoeker van de webshop (bv Farnell, Mouser, RS, Digikey)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch

Op 18 juni 2021 12:08:15 schreef Gerard Prius:
Hoe kom ik aan vervangings componenten.
Ik verwacht dat er diverse diodes en zekeringen stuk zijn.

Ik zou eerst eens kijken....

Dat screenshot geeft aan dat de cell spanningen rare dingen doen. Je zou voor iedere volgende cel iets van 3.2V meer willen zien. Nu gaat het omhoog, maar ook omlaag.

Verder denk ik dat het schermpje "mV" bedoelt waar "V" staat. Anders moet je ruim afstand nemen en de brandweer bellen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik zie ook een aantal diodes die gefrituurd zijn...
Lekkere reparateur als die ze niet vervangt...

Ik zou me totaal niet veilig voelen in een auto waarvan de batterij smelt of in brand vliegt.
Die brand is ook niet meer te blussen meestal, kwestie van op een afgelegen plek parkeren en wachten tot 'ie uitgebrand is...

(sommige brandweerkorpsen hebben een grote open container die ze met water vullen en de auto daarin onderdompelen)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 18 juni 2021 13:34:35 schreef Arco:
(sommige brandweerkorpsen hebben een grote open container die ze met water vullen en de auto daarin onderdompelen)

En dan een week wachten totdat het /echt/ uit is.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Alles wijst erop dat het BMS de cellen per 12 monitort; je mist 12 celspanningen, en de 25ste cel zou de 1ste zijn van het derde monitoring IC. Mogelijk is dat IC stuk, of hij krijgt alleen geen voeding of zo. Wat me wel een beetje verbaast is dat je nog wel spanningen ziet van cellen boven de 36; meestal staan die monitoring IC's in daisy-chain, waardoor je ook geen communicatie krijgt met de hogere cellen, als er één stuk is. Misschien hebben ze hier een microcontroller met een geisoleerde CAN bus per 12 cellen gebruikt of zo, in plaats van speciale BMS IC's.

Die beunhazen hebben niet alleen een hele slechte reparatie gedaan, maar waarom waren die zekeringen eigenlijk stuk om mee te beginnen? Die gaan niet zonder reden!

Ik zie ook wel hele grote verschillen tussen de celspanningen (3.3 tot 4V), wat op zichzelf al zorgwekkend is, niet op de laatste plaats omdat de absoluut maximale spanning van een LeFePO4 cel 3.85V is!

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
maartenbakker

Special Member

Lithium-ijzerfosfaataccu's zijn relatief goed bestand tegen overladen en relatief brandveilig.

Het woordje relatief is hier de instinker. Ik kan me slecht voorstellen dat deze auto's door de RDW-keuring zijn gekomen, maar je kunt wellicht ook met matig geschikte onderdelen wel een ombouw maken die aan de basiseisen voldoet.

www.deficientie.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Lijkt idd op LiFePO4 (winston cellen), maar dan zijn de spanningen max 3.65V

Met meerdere cellen op 3.8+ V betwijfel ik of die BMS uberhuapt wat doet

Jullie lezen 38560 V dus af als 3.8560V interessant....

Maar als die metingen op die manier kloppen dan is dat pack afschuwelijk uit balans. Zoals gezegd: Meet eerst eens na of de metingen (die het doen) ongeveer kloppen....

Edit:
Bij nader inzien. De interpretatie van 0-tot-hier is 38000mV kan niet kloppen, ook de interpretatie van 3.8V per cel kan niet kloppen.

Dat programma laat (linksonder) 4.2V als "4,2V" zien. En de kapotte meting laat zien: "0,0V", kortom als er 38560V staat, dan bedoelt hij ruim 38 kV. Daar gaat iets grondig mis.

[Bericht gewijzigd door rew op 18 juni 2021 18:16:25 (42%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
maartenbakker

Special Member

www.deficientie.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

@REW: mijn verklaring is dat het gewoon een programma is dat in stappen van 100uV rekent, en dat is ook redelijk logisch, aangezien je op die manier met een 16 bit integer de best mogelijke weergave van een celspanning hebt; je kunt dan immers tot 6.5535V weergeven. Ik begrijp eigenlijk niet waarom je daaraan twijfelt, elke andere verklaring is onzin, aangezien de spanning nooit veel hoger kan zijn, en de spanningen niet monotoon oplopen.

En ja, dat pakket is wel flink uit balans, meer misschien niet zo heel dramatisch; de nominale spanning van LiFePO4 is 3.2V, dus alle cellen zitten aan de bovenkant van hun lading, en vanaf 3.3V stijgt de spanning vrij hard, net zoals LiPo cellen boven de 3.8V heel hard stijgen. Het lijkt me duidelijk dat een paar cellen veel te hoog staan.

Ik vermoedt dat dit BMS niet bedoeld is voor LiFePO4, of niet goed ingesteld, en denkt dat het andere Lithium cellen zijn, die tot 4.2V opgeladen mogen worden.

@TS: kun je controleren hoe dat BMS is ingesteld? Heb je dat zelf gedaan, of heeft Ewert dat gedaan?

Op 18 juni 2021 16:14:21 schreef maartenbakker:
Ik kan me slecht voorstellen dat deze auto's door de RDW-keuring zijn gekomen

Ik ben bang dat je een iets te hoge pet ophebt van de RDW; die kijken of de accu mechanisch redelijk opgesloten zijn, en of er een BMS gebruikt is. Je kunt ook niet redelijkerwijs van een keurmeester verwachten dat hij gaat controleren of dat BMS wel klopt.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
maartenbakker

Special Member

Ik vind die hele accubak er ook maar gammel/onveilig uitzien. Daar zullen toch wel eisen aan zijn?

www.deficientie.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Ik begrijp eigenlijk niet waarom je daaraan twijfelt, elke andere verklaring is onzin, aangezien de spanning nooit veel hoger kan zijn, en de spanningen niet monotoon oplopen.

Zou er een fout in het meetsysteem kunnen zitten ? Zoals een ADC die nog maar gedeeltelijk werkt, een opamp die vastloopt tegen een rail, afscherm probleem etc. Ik kan me niet voorstellen dat een serieuze BMS fabrikant V ipv uV weergeeft of de punt vergeet. Gezien de uiteenlopende waarden, dingen als een gesmolten cel en gefrituurde onderdelen ga ik er van uit dat er iets goed mis is en dan zou ik dit soort meetwaarden niet echt vertrouwen. Een fout in de meting kan dit soort problemen als resultaat hebben. Zeker omdat dit niet de enige auto is en het niet de eerste keer is, de vorige eigenaar (want dat is zeker geen fabrieks reparatie) heeft er ook al aan zitten prutsen en bij zijn vriend gaat het ook mis.

Ik zou eerst eens met een goede multimeter die spanningen nameten.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch

Op 19 juni 2021 01:13:29 schreef SparkyGSX:
@REW: mijn verklaring is dat het gewoon een programma is dat in stappen van 100uV rekent, en dat is ook redelijk logisch, aangezien je op die manier met een 16 bit integer de best mogelijke weergave van een celspanning hebt;

Snap ik, kan ik inkomen. Maarrrr

waarom displayed ie "0" in de 16 bit integer als "0,0V", en dan 38650 niet als "3,8650V". Dan kan je zeggen: 0 is speciaal, maar ook 42000 wordt netjes als "4,2V" getoond (linksonder). Trouwens de laatste iets-meer-dan-2 bitjes doen niets. Alle gedisplayde getallen zijn vijfvouden. Hij werkt in stapjes van een halve mv als we er een comma op de juiste plek bijfantaseren....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Gerard Prius

Golden Member

Eerst even over de RDW keuring.
Ik heb hem aangeboden na ombouw, maar kreeg een mailtje terug met vragen:
--Is de wielbasis verbreed?
--Is er andere brandstof verbruikt
--Is het gewicht meer dan 20% verhoogd of verlaagd?
--Zijn er meer zitplaatsen gekomen?

Zo nee, dan is herkeuring niet nodig! Wel heb ik uit voorzorg zwaardere achterveren ingebouwd.

Dan over de hoge spanning.
Natuurlijk wordt de komma weggelaten in de OBD-display. 40215 moet je hier lezen als 4,0215 volt celspanning. Dat is inderdaad hoog. De specs van de fabrikant Thunder Sky Winston geeft als Operation Voltage 4,0 - 2,8 volt.
Strikt genomen zijn dus nagenoeg alle cellen binnen de specs (maar wel uit balans!).
Geen wonder dat de spanning aan de hoge kant is. De BMS heeft de lader niet uitgeschakeld. In mijn goede set wil ik een serie thermische zekeringen (MTS77) in de bak leggen. Bij oververhitting schakelen deze dan de lader onafhankelijk van de BMS uit.
Als voorbeeld een overzicht van een cellen reeks van de goede set. De batterij was bijna leeg en dan kun je zien welke cellen duidelijk zakken in spanning en dus vervangen moeten worden (=mijn interpretatie :)

Deze BMS en Cellen worden niet meer ingebouwd in de auto. De auto gaat naar de sloop. Het wordt een hobbyproject voor opslag van Zonnepanelen energie. De installatie komt dan in een schuurtje ver weg van de woning. Dus afbranden geeft beduidend minder risico.
Bijgevoegd een foto van de geruïneerde cel. Het heeft (net) geen brand veroorzaakt. Dus deze cellen zijn best robuust.

Tenslotte de basisvraag: Hoe kom ik aan diodes en zekeringen om te vervangen. Op bijgevoegde foto is iets van een code te lezen. Herkent iemand dat er waar zijn die onderdelen te koop.
En ook: Hoe krijg ik de componenten eraf en nieuwe er weer op?

Leuk spannend project.

Je zei dat het LiFePO4 cellen zijn, maar dat blijkt niet waar, het zijn LiFeYPO4 cellen, en die hebben een iets hogere maximale spanning.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Gerard Prius

Golden Member

Hoi
Allereerst bedankt voor de zinvolle input van fred101 en SparkyGSX.

Teruglezend nog een paar opmerkingen:
Wat is er gebeurd? De BMS heeft de lader niet gestopt. Daardoor is het pack overladen. De celspanningen lopen dan supersnel op waardoor er dus ogenschijnlijk onbalans is. Als dit pack belast zou worden lopen die celspanningen weer supersnel richting de 3,2 volt.

Maar waarom stopte de BMS de oplader niet?
Wat gebeurt er als een cel helemaal stuk is? In die serie van 12 zaten nog twee cellen die wel mooi 3,2 V geven, maar bij belasting direct wegvielen in spanning. Apart opladen met een speciaallader van GWL-Winston lukte ook niet meer.
Diverse cellen zijn wel opgezet. Daarom lijkt het pakket zo rommelig. Hoe dat komt weet ik eigenlijk niet. Tijdens normaal gebruikt waren de celspanningen gewoon goed en in balans. Zelfs een keer bij een gespecialiseerd bedrijf geweest in Den Haag. Daar vertelde men ons ook dat er niets mis was.
Wat wel het verschil is tussen de twee auto's is het opspannen van de cellen. Bij de goede ombouw zijn ze in sets van 9 cellen strak opgespannen met stalen banden (fabrieksmatig Winston). In deze ombouw zijn ze opgespannen met blauwe kunststof straps. Ik dacht dat dat ok was. Ook gezien dat er geen opspanmaterialen verkrijgbaar zijn bij dealer GWL. Blijkbaar is strak opspannen toch noodzaak.
Bijgevoegd de foutcodes die dit pack regelmatig gaf. Hoe kom ik er achter wat die foutcodes zijn?

Gerard Prius

Golden Member

Bijgevoegd de specs van de cellen.
Heb je ervaring met opzwellen van die cellen en weet je iets van de noodzaak van opspannen?
Groet, Gerard.

LifeYPO cellen zijn idd iets anders. Op zich ook wel logisch, want itt LiFePO4 kunnen die ook bij lagere temperaturen geladen worden.

De nominale spanning en max spanning is 3.3 / 4V, itt tot 3.2 / 3.65V bij normale LiFePO4 cellen.

GWL heeft bv de datasheets van die cellen:
https://files.gwl.eu/inc/_doc/attach/StoItem/1578/ThunderSky-Winston-L

Cellen werken altijd iets afhankelijk van de SOC. Bij mijn 280Ah (LiFePO4) cellen specificeert de fabrikant een uitzetting van 1mm geloof ik (71.5-72.5mm breed). Maar dat zijn aluminium prismatic cellen.

De Winstons (en Calb bv) zijn kwa uitvoering een stuk degelijker. Ik zie de noodzaak niet om bij die cellen compressie toe te passen.

Overigens: De compressie maakt niet het verschil wat betreft het opladen, het is alleen beter voor de levensduur. Maar dat is relatief, want 2000 cycli is ook heel wat.

Hoe zijn ze gebalanceerd? Itt stationary gebruik (Camper,boot, solar opslag enz) is het bij aandrijvingen van EV's gebruikelijker om ze te bottombalancen. Immers, zo'n accuset zal relatief kort op de max SOC zijn, en vaker laag ontladen worden.

Als ze wel correct zijn gebottombalanced dan kan het best kloppen dat ze wat driften bij een 100% SOC, net zoals andersom ook gebruikelijk is.

Hoeveel het afwijkt, dat ligt eraan of het volledig mached/binned cellen zijn. Ik gok het persoonlijk niet en dat zou wel verklaren dat je cellen bij volle status wat varieeren.

Als je ze wilt hergebruiken voor solaropslag oid dan zou ik ze zoiezo topbalancen en eventueel (al dan niet een paar steekproeven) een capaciteitstest doen.

Een simpele capaciteitstester kost een goede 25 euro, een beetje krachtigere met logging is ook nietenes gek duur.

Met een simpele capaciteitsmeter is de stroom beperkt, en dan gaat het meten van zo'n heel pakket dus heel lang duren.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Gerard Prius

Golden Member

Hoi SparkyGXS en DJSmiley,

Met een capaciteitsmeter kun je toch een individuele cel ontladen en de capaciteit bepalen?
Met een capaciteitsmeter kun je een cel toch niet opladen?

Ik heb zo'n ding (150 Watt) al in de bestelling. Grofweg zou zo'n apparaat dus een 60Ah cel in 1,28 uur leegtrekken.
Weer opladen doe ik met een speciale lader van GWL.
Een heel werk voor 78 cellen, maar dan weet ik wel welke cellen nog bruikbaar zijn voor mijn zonnepanelen opslag.