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Kabelbrand bei Daly BMS

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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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So, hab das BMS am Freitag von @WolJa zugeschickt bekommen, aber erst gerade Zeit gefunden mir das Ding anzuschauen. Erste Analyse von außen: Kein gutes Gefühl, dass da noch was zu retten ist.

Hab das Ding dann auseinandergeschraubt. Die beiden Ober- und Unterseiten Bilden die Kühlkörper für die darunterliegenden Mosfets und Widerststände.
Auf beiden Seiten befinden sich 2 Bänke á 10 Mosfets SH0804A + 1 Bank mit 10 Widerständen R002 (also 2 mOhm). Also insgesamt 40 N-Channel Mosfets vom Typ ( https://ceultimate.ks3-cn-beijing.ksyun.com/jjwdz/1603930201887kFHiqYJoQAObP9L7m0SbYw.pdf ) und 20 Widerstände mit 2mOhm.

Der ganze Mittelteil (Platine) ist mit einer schwarzen Vergussmasse überzogen bzw es scheint mir als wurde das BMS vor der Montage der Kühlkörper in ein PU oder ähnliche gummiartige Substanz Vergussmasse getaucht. Im Vergleich zu sonstigen Vergussmassen lässt sie sich an den glatten Stellen der Platine leicht lösen.

Zum eigentlichen Problem. Der Stecker vom Balancer / Kabel ist komplett verschmort. Der Steckertyp scheint etwas JST-artiges zu sein. Ich hab es bisher nicht nachgemessen aber Pinabstand/Pitch der Pins laut Recherche kann von Hersteller zu Hersteller (ja vom Daly gibt es mehrere Hersteller) unterschiedlich zu sein. zu sein.
Da ich selbst kein Daly BMS besitze, kann ich es nicht definitiv sagen welcher Kontakt es ist (also von der Bezeichnung her), aber wenn man die Bilder betrachtet sind die Kontakte zur Platinenmitte hin (auf Anschlusseite) am stärksten verschmort und haben den Kabelbrand bis 2-3cm in die Platine rein gezogen. Dort ist auch alles zerstört. Meine Hoffnung war, dass es nur die Kante der Platine erwischt hat. Das ist leider nicht so.
Meine Vermutung ist, dass es von hier (also von diesen Kontakten) angefangen hat zu schmoren und wenn ich die Anleitungen richtig interpretiere, sind hier die Anschlüsse für 15,16,17 (also die zum Pluspotential hin und Pluspol selbst). Ein Kurzschluss von + nach Masse wäre denkbar. Eben durch die Balancerkabel, die an + und anderen hohen Potentialen angeschlossen sind..
Wie es dazu kommen konnte lasse ich mal offen zur Diskussion.

Mir kamen beim Freilegen kleine Widerstände entgegen. Ich denke die Platine ist an der Stelle auch karbonisiert. Retten kann man da nichts. Einzig der Leistungsteil (also die Mosfets, die die Stromentnahme ein/ausschalten) (scheinbar eine separate Platine) könnte unbeschädigt sein.
Was mir negativ aufgefallen ist (siehe Bilder), dass die Silikon-Wäremleitpads auf den Widerständen von der Vergussmasse an manchen Stellen überzogen war und somit die Wärmeleitfunktion der Silikonpads auf die Alu-Kühlkörper unterbunden wird. Da hätten sie mehr aufpassen sollen, beim Vergießen. Die Mosfetts waren zwar nicht betroffen (bei diesem Exemplar), könnten es aber auch sein bei anderen.

Die Vergussmasse habe ich noch nicht entfernt, da ich dazu ein Messer brauche. Bei Interesse würde ich das auch noch machen. Dann kann man eventuell vom Schaden noch mehr sehen. Jetzt aber erstmal Arbeitsplatz saugen. Der verrußte Scheiß stinkt wie Sau.

Hier die Bilder (wegen Größe extern Hochgeladen):








host html file online


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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kaputt 🙁

Präzise !


   
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(@stromtierchen)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 53
 

Die Steckleisten sind beim Daly:
JST PH 2.0

Das bms ist wirklich gut in der Dichtmasse vergossen (hab hier auch mal versucht eins zu zerlegen).


   
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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 385
 

Die Steckleisten sind beim Daly:
JST PH 2.0

Dann ist Daly != Daly. Bei dem verbrannten waren es entweder 2,5 oder 2,54mm Pinabstand. Denn der Steckerrest passt auf Standard-Pinleisten. Ich werde weiter zerlegen.

Das bms ist wirklich gut in der Dichtmasse vergossen (hab hier auch mal versucht eins zu zerlegen).

Ja. Gefällt mir gar nicht. Eigentlich nicht nötig, finde ich. Ich will an Elektronik rankommen können und Teile tauschen. Bei feuchten Umgebungen macht es vielleicht Sinn, aber die Feuchtigkeit will ich nicht in der Nähe meiner Akkus haben.
Außerdem haben die bei dem Daly es ja geschafft die Dichtmasse zwischen Silikonwärmepad und Gehäuse zu gießen. Kommt oft bei Chinaelektronik vor, dass sie beim Kühlkonzept schlampern. Hab ich schon bei Netzteilen etc gesehen.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 6892
 

.

Der ganze Mittelteil (Platine) ist mit einer schwarzen Vergussmasse überzogen bzw es scheint mir als wurde das BMS vor der Montage der Kühlkörper in ein PU oder ähnliche gummiartige Substanz Vergussmasse getaucht. Im Vergleich zu sonstigen Vergussmassen lässt sie sich an den glatten Stellen der Platine leicht lösen.

**

Da ich selbst kein Daly BMS besitze, kann ich es nicht definitiv sagen welcher Kontakt es ist (also von der Bezeichnung her), aber wenn man die Bilder betrachtet sind die Kontakte zur Platinenmitte hin (auf Anschlusseite) am stärksten verschmort und haben den Kabelbrand bis 2-3cm in die Platine rein gezogen. Dort ist auch alles zerstört.

**

Meine Vermutung ist, dass es von hier (also von diesen Kontakten) angefangen hat zu schmoren und wenn ich die Anleitungen richtig interpretiere, sind hier die Anschlüsse für 15,16,17 (also die zum Pluspotential hin und Pluspol selbst).

Ein Kurzschluss von + nach Masse wäre denkbar. Eben durch die Balancerkabel, die an + und anderen hohen Potentialen angeschlossen sind..

Wie es dazu kommen konnte lasse ich mal offen zur Diskussion.

Mir kamen beim Freilegen kleine Widerstände entgegen. Ich denke die Platine ist an der Stelle auch karbonisiert.

Also biete ich folgende Spekulationen an

Obige information,
Plus der Annahme, dass der minuspol des BMS nicht angeschlossen vwar, und die BMS Leitungen ansonsten richtig.

Ich gehe nicht von einem "Kurzschluss" aus, zumindest nicht als Auslöser.

Im Bereich der BMS Anschlüsse gibt es zwei Hauptstrukturen im Schaltplan: die balancerwiderstände mit den zugehörigen Transistoren, und die Schutzwiderstände zu den Komponenten der Spannungsmesung.

Die fehlende Masse führt dazu, dass die Masse irgendwo im oberen Plusbereich liegt. Alle Steuer und Betrieb Ströme , die eigentlich nach Masse abfließen sollen, suchen sich einen Weg über Schutzdioden und/oder Widerstände zu den Balancerleistungen hin.
Dabei können Balancer ungewollt eingeschaltet werden, oder über Schutzwiderständen liegen bis zu 48 V, wo normal nie Strom fliesst. Sind die Schutzwiderstände unter 10 kOhm, reicht das aus, um die sehr kleinen Widerstände hoch zu überlasten.
Deren Kühlung ist wegen des vergusses schlecht, die Widerstände sind keramisch und geben nicht kaputt, können lokal ueberhitzen bis Lötzinn fliesst.
Bis dahin ist möglicherweise fast kein permanenter schaden entstanden.

Wenn das nach genügend Zeit dass die Platine lokal geschädigt wird, entstehen neue Stromwege mit weiterer Erhitzung. Das endet in einem Teufelskreis von Schädigung und seitdem Strom oder Kurzschluss, auf Platine und an den Drähten.

Ich hatte selber Mal einen Falschanschluss, ich habe es nach 30 s gerochen, Leitungen getrennt. Kein Schäden entstanden. Bei mir waren es 2 vertauschte Balancerleitungen.

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Klingt für mich plausibel. Du meinst bei <10kOhm und 48V -> Verlustleistung Widerstände > 1/4 Watt?
Kurzschluss als Ursache war nur so dahingesagt. Ich wolle schnell Bilder liefern, dass du auch bei der Analyse mithelfen kannst.
Ich war soeben dabei, den Verguss von der Platine zu lösen. Das ist keine leichte Aufgabe.
Ich kann sagen (aber das findet man auch auf einem Youtube video über das Daly), dass es zwei Platinen sind (eine blaue mit den Mosfets zum Ein/Ausschalten der Entladung und möglicherweise auch der Ladung getrennt und eine grüne für die Logik (Mikrocontroller) und dem Balancer.
Für mich sieht es so aus als würde das BMS nur in einer Leistungsstufe und einer Zellanzahlkonfiguration als Platine gefertigt und nur die Anschlüsse für Zellkonfigurationen > 16 weggelassen, wenn es so nicht geordert wurde. Der Leistungsteil könnte auch bis 300A gehen (es steht jedenfalls was mit 300 auf der Platine), und nur softwareseitig gedrosselt.
Ich bin noch nicht so weit, dass ich die Schaltung erkennen kann.

Also für mich kommt durch den Verguss das Daly nicht als BMS in Frage.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 6892
 

Klingt für mich plausibel. Du meinst bei <10kOhm und 48V -> Verlustleistung Widerstände > 1/4 Watt?

Ja. Das können sehr kleine SMD mit kleiner 1/4 Watt sein.
Kannst du auf den rausgefallenen SMD noch den Wert lesen?

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Klingt für mich plausibel. Du meinst bei <10kOhm und 48V -> Verlustleistung Widerstände > 1/4 Watt?

Ja. Das können sehr kleine SMD mit kleiner 1/4 Watt sein.
Kannst du auf den rausgefallenen SMD noch den Wert lesen?

Am Balancing Part bin ich noch nicht angekommen. Muss mich da langsam vortasten. Die Vergussmasse löst sich zwar, aber beim weghebeln wirkt enormer Druck auf die Platine. Ich werde erste den Leistungs-Part weglöten ( Nur ne Verbindung über 6-polige Pinleiste, so wie ich das erkennen kann). Den hab ich schon von der Masse befreit.


   
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Carolus
(@carolus)
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Ich meinte die rausgefallenen SMD.

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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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So größten Teil hab ich jetzt entgussmasst.
Das Zeug hat sich von der verschmorten Stelle noch schwerer gelöst. Bilder hängen an.

Ich hab auch eine Makroaufnahme vom "noch intakten" Teil des Balancernetzwerks für die ersten Zellen gemacht. Das sieht ja für die oberen Zellen genauso aus.
Die Widerstände, die rausgefallen sind, werden den gleichen Wert haben. Sie waren leider (wie man aufgrund der Karbonisierung der Leiterplatte unschwer erkennen kann) zur Unkenntlichkeit zerstört.

Zum Power-Teil (blaue Platine) kann ich sagen wo die 6-Pins vom Logik/Balancer-Teil (grüne Platine) hingehen:

B- -> Ist direkt mit Anschluss vom B- Kabel verbunden.
VM -> oberhalb der R002 -Widerstands Parallelschaltung (Messung des Stroms über 10 x 2mOhm Widerstand Parallelschaltung, nehme ich an.) Ist auch mit den Source-Anschlüssen der unteren Mosfet-Bank verbunden.
DO -> Geht zum Gate der unteren 20 MOSFETS (also die, die näher zum B-Kabel platziert sind) (jeweils 10 Mosfets auf beiden Platinenseiten)
P- -> Geht genau zwischen die beiden Mosfetbänke (zu den Drain-Anschlüssen von beiden Mosfetbänken). Also den 20 Mosfets näher zum B- und den 20 Mosfets näher zum P-
C0 -> Geht zum Gate der oberen 20 MOSFETS (also die, die näher zum P-Kabel platziert sind) (jeweils 10 Mosfets auf beiden Platinenseiten)
C- -> Ist direkt mit Anschluss vom P- Kabel bzw. den Source-Anschlüssen der oberen Mosfet-Bank verbunden

So sollte es mit dem Daly möglich sein separat das Laden bzw entladen zu aktivieren und deaktivieren.








   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Beiträge: 6892
 

Die balancerwiderstände sind die 131er.
Im der Mitte in der Brandspur fehlt ein ganzes IC, Typ habe ich vergessen, ist ein bekannter Balancer und Spannungscontroller. Dürfte in deiner vergussmasse hängen . Da die Leitungen der niedrigen Spannung noch da sind, glaube ich eher nicht mehr an die Strombegrenzungswiderstände.
Eher die Balancer.
Aber ansonsten ist angesichts der Folgeschäden kaum noch auszumachen, wo es genau hergekommen ist .
Eigentlich könnte es auch der Controller selber gewesen sein , interner defekt ausgelöst durch fehlende Masse, die Stromwege über den Stecker und Kabel haben dann gebrutzelt.

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Aber ansonsten ist angesichts der Folgeschäden kaum noch auszumachen, wo es genau hergekommen ist .
Eigentlich könnte es auch der Controller selber gewesen sein , interner defekt ausgelöst durch fehlende Masse, die Stromwege über den Stecker und Kabel haben dann gebrutzelt.

Bin deiner Meinung. Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass das Kabelfeuer die Platine (intern) so verbrannt hat, sondern dass die Ursache intern zu finden war und die Platine in Kohle verwandelt hat.
Wenn die Balancerwiderstände 131 (130 Ohm) haben, dann kann doch pro Zelle nur max 3,65V/130Ohm = 28mA Balancerstrom fließen). Laut Daly Datenangaben sollen 200mA möglich sein. Mach ich einen Denkfehler? Für Daly gibt es doch noch ein aktives BMS als Zusatz, oder?
Dem SMD Code "1AM" zufolge könnten die Balancer NPN Transistoren die hier sein:
https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mmbt3904lt1-d.pdf
Max ratings: 200mA continous Kollektorstrom. Also die können das.

Zum "abgerissenen" Balancercontroller.... Also da war nichts mehr, was man beim Entfernen hätte zurücklassen können. Das Die war in die Vergussmasse verschmolzen. Außerdem sieht man auf den Fotos auch, dass selbst unter dem Controller verkohlte Leiterplatte ist. Also hier ist entweder eine Ursache oder ein Folgefehler zu finden.
Wenn alles so luftdicht abgeschlossen ist, kann es an diesen Stellen doch nur verschmoren, wenn auch genau an diesen Stellen eine hohe Hitzeentwicklung infolge eines hohen Stroms gegeben hat. So meine Vermutung.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
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Wenn die Balancerwiderstände 131 (130 Ohm) haben, dann kann doch pro Zelle nur max 3,65V/130Ohm = 28mA Balancerstrom fließen).

Richtig.

Laut Daly Datenangaben sollen 200mA möglich sein.

Anderer Typ?

Für Daly gibt es doch noch ein aktives BMS als Zusatz, oder?

Kenne ich nicht.
Ich benutze eine eigene Schaltung, um aus den 30 mA mehr zu machen. Etwa bis 2 A möglich, ich habe 0,8 A in Betrieb.
Anwendbar für alle BMS, die diesen Controller drauf haben. Jbd, daly, szllt,

Habe ich beschrieben, hat niemanden interessiert.

Dem SMD Code "1AM" zufolge könnten die Balancer NPN Transistoren die hier sein:
https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mmbt3904lt1-d.pdf
Max ratings: 200mA continous Kollektorstrom. Also die können das.

Nein, die 200 mA sind zwar Dauer, aber max Ratings. Sollte man etwas von wegbleiben.

Zum "abgerissenen" Balancercontroller.... Also da war nichts mehr, was man beim Entfernen hätte zurücklassen können. Das Die war in die Vergussmasse verschmolzen. Außerdem sieht man auf den Fotos auch, dass selbst unter dem Controller verkohlte Leiterplatte ist. Also hier ist entweder eine Ursache oder ein Folgefehler zu finden.

Sehe ich auch so.

Wenn alles so luftdicht abgeschlossen ist, kann es an diesen Stellen doch nur verschmoren, wenn auch genau an diesen Stellen eine hohe Hitzeentwicklung infolge eines hohen Stroms gegeben hat. So meine Vermutung.

Zustimmung.

Wenn man hier eines gelernt werden sollte: Batteriemasse muss man anschließen.
Am besten zuerst.

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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(@tobedefined)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
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Laut Daly Datenangaben sollen 200mA möglich sein.

Anderer Typ?

https://www.microcharge.de/daly-bms/111-daly-bms-4s200a-fuer-12v-lifepo4-batterien.html .
Wobei bei denen im " https://www.microcharge.de/anleitungen/Datenblatt_Daly-BMS_80-500A.pdf " auch 30mA steht, allerdings nur für Dalys bis 200A. Darüber wären 200mA möglich, was ich hiermit widerlegt habe.

Für Daly gibt es doch noch ein aktives BMS als Zusatz, oder?

Kenne ich nicht.

https://batteriebunker.de/produkt/8s-lifepo4-aktiv-balancer-5a-mit-loet-jumper/
Ich meinte diese Heltec Dinger. Nicht direkt von Daly, aber die sehe ich immer bein Aufbauten mit Daly. Vermutliche deswegen meine Vermutung, dass es Daly sind.

Ich benutze eine eigene Schaltung, um aus den 30 mA mehr zu machen. Etwa bis 2 A möglich, ich habe 0,8 A in Betrieb.
Anwendbar für alle BMS, die diesen Controller drauf haben. Jbd, daly, szllt,

Habe ich beschrieben, hat niemanden interessiert.

Dann sehe in mir den ersten Interessierten. Kannst du die Vorstellung verlinken oder soll ich suchen?

Nein, die 200 mA sind zwar Dauer, aber max Ratings. Sollte man etwas von wegbleiben.

Es sind Absolute maximum ratings, schon klar. Vermutlich auch bei richtigem Kühlkonzept etc. Für die reine Betrachtung was theoretisch möglich wäre, kann man den Wert aber heranziehen.

Wenn man hier eines gelernt werden sollte: Batteriemasse muss man anschließen.
Am besten zuerst.

Stimmt. Ich frage mich, ob das ein Designfehler ist, oder ob das gar nicht behebbar/überprüfbar ist.

Was hast du denn für ein BMS? Ich bin gerade noch auf der Suche. Das Daly war/ist für mich jetzt eigentlich aus dem Rennen gefallen, da a) bei der Wärmeleitung geschlampt wurde und b) alles vergossen ist. Ich will defekte Bauteile wechseln können, falls möglich.
Bin mir auch nicht sicher, ob Relay oder Mosfet.
Relay macht für mich deshalb sinn, da es von qualitativ hochwertigen BMS Herstellern wie REC als Schalter verwendet wird und ich mir einen kleineren Kontaktwiderstand erhoffe.
Allerdings wird dann immer nur 1 Relays verwendet und somit keine getrennte Deaktivierung für Laden / Entladen möglich.
Mosfets macht das Ganze klein und handlich und außerdem habe ich nicht das Problem, dass beim Verbinden direkt ein hoher Strom fließt und mir meine Relaiskontakte zerstört (weshalb REC diesen Pre-Charge-Resistor empfiehlt).

Spiele gerade mit dem Gedanken das JIABAIDA Smart BMS-AP20S006 zu nehmen. Allerdings steige ich da bei der PC-Software noch nicht durch. Leider wieder schlecht übersetzt.
Ansonsten möchte ich eins, mit RS485, BT, eventuell CAN für 16S, irgendwas zwischen 120 bis 300A reicht.
Bisher angeschaut habe ich mir Daly, Rec, Batrium, JK BMS, JBD. Ant wurde noch erwähnt, muss ich mir auch noch anschauen.
Es sollte von https://github.com/Louisvdw/dbus-serialbattery unterstützt werden.


   
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