Coulometer, interne Akkuanzeige oder BMS-App?

[berni51]

Ich hab ja meinen eRetroStar auf Li-Ion-Akku umgebaut und bei der Gelegenheit auch ein Coulometer montiert. Neben dem Coulometer am Lenker hat der Akku (NCM 17s 60V 60Ah) eine eigene kleine Anzeige (aktuelle Akkuspannung und Restkapazität in %) Und dann ist da noch die App für das JK-BMS.
Nun hab ich also drei Anzeigemöglichkeiten zur Anzeige von Restkapazität und Spannung. Dummerweise weichen aber alle drei Anzeigen ordentlich voneinander ab, bis zu 10%. Manchmal liegen sie auch alle ziemlich dicht zusammen, laufen aber gegen Ende einer Ladung dann wieder auseinander.

Meine Frage ist, welcher Anzeige am meisten zu trauen ist. Das Coulometer ist ja sicher kein hochwertiges Messinstrument, die Akku-interne Anzeige wohl noch viel weniger. Und bei der BMS-App weiss ich gar nicht so recht, wie die Genauigkeit einzuschätzen ist.

Was würdet ihr sagen, welchen Werten am ehesten zu trauen ist?

LG
Berni

PS: Dieses Coulometer ist übrigens verbaut:

[didithekid]

Hallo Berni,

dabei spielt natürlich eine Rolle, wie genau die Messungen von Strom und Spannung der jeweiligen Geräte sind.
Bei mir weicht die vom Fahrzeug angezeigte Spannung zum Teil 10% von der im Coulometer angezeigten ab.
Entsprechend ungenau mag da auch die Strommessung sein. Nur 5% Abweichung von der Realität (die ein geeichtes Messinstrument anzeigen würde), ist da vermutlich schon eine gute Genauigkeit.


Das Coulometer von Dir misst ja über einen angepassten Shunt-Messwiderstand und auch im BMS ist das so mit eingebaut, dass der Spannungsabfall über eine kurze Messstrecke mit mehr oder weniger bekanntem Widerstand bestimmt wird, um z. B. bei Überstrom mit Sperre zu reagieren. Da würde ich jetzt dem Messwiderstand des Coulometers deutlich mehr trauen, als dem Mini-Ding im BMS.
Die Daten aus dem BMS zeigt ja die App an. Wenn die (einfache) Anzeige am Akku davon abweicht, greift die vermutlich gar nicht auf das BMS zu, sondern zeigt nur spannungsbasiert an (sehr ungenau), aber da soll ja auch nur geschaut werden, ob der Akku bald nachgeladen werden muss, oder nicht.
So sieht diese Günstig-Lösung mit (alleine) Spannung üblicherweise aus:

Und hier der Preis (inkl. Lieferung): https://www.amazon.de/LCD-Batterie-Kapa ... B07C2NJL2V

Um die Restkilometer abzuschätzen, würde ich das Coulometer nutzen. Aufgrund der sinkenden Spannung im Akku, kann aber 10% Abnahme von SOC 90% auf 80% ggf. mehr Kilometer ermöglichen, als 10% von SOC 20% auf 10%. Da werden ja Amperestunden gemessen und die Energiemenge je Ah sinkt mit der Spannung mit.
Und das Coulometer muss natürlich so eingestellt werden, dass sich bei 0% noch die Räder drehen. Also lieber weniger verfügbare Ah einstellen
und im Hochsommer lädt der Akku bei erreichen von 100% ggf. noch etwas weiter.

Viele Grüße

[berni51]

Danke für deine erhellenden Worte, Didi. Zweifellos macht die Messeinrichtung des Coulometers optisch den besseren Eindruck, und das trotz des geringen Preises. Bei den Spannungsmessungen liegen die angezeigten Werte aller drei Probanden übrigens sehr nahe zusammen, bei der Akkukapazität dann leider nicht mehr.

In der Beschreibung des Coulometers wird ja nur gesagt, dass man die 100% und die Gesamtkapazität des Akkus eingeben soll. Das würde ja bedeuten, dass bei 0% Anzeige nichts mehr geht und die Räder sich nicht mehr drehen - oder vielleicht sogar schon bei 5 oder 10%. Ich hatte tatsächlich vermutet, dass so eine Art Reserve schon eingerechnet sei - das ist aber wohl nicht der Fall.
Also sollte ich besser die Gesamtkapazität nicht mit 60 sondern nur mit 55Ah angeben? Ausprobieren und komplett leer fahren möchte ich den Akku natürlich nicht, obwohl die Coulometer-Anleitung das als eine Möglichkeit beschreibt.

LG
Berni

[didithekid]

Hallo Berni,

wenn ein Akku aus Zellen mit Nominalkapazität von 60 Ah ausgestattet ist, kann es natürlich sein, dass man Glück hatte und alle Stränge der seriellen Verschaltung etwas mehr Kapazität haben. Wenn aber eine Zelle (bzw. ein paralleler Strang aus Zellen) nur die Minimalkapazität von 60 Ah hat (also das Zugesagte aus dem Datenblatt), begrenzt das den gesamten Akku auf 60Ah. Im Fahrzeug wird dann auch nicht von 4,2 Volt bis 2,8 Volt (wie die Labordaten im Datenblatt) entladen, sondern eher nur von 4,15 Volt bis 3,0 Volt und etwas Kapazität bleibt so auf der Strecke.
Wie tief Du den Akku entladen kannst hängt auch vom Entnahmestom (vor Entladeende) ab.
Meine NCM-Akkuzellen mit nominal 117 Ah spucken mit niedrigem Entladestrom von 5 A auch 130 Ah-Kapazität aus. Mit den 120 Ampere und am Schluss noch 80 A, die mein Roller zieht, ist dagegen bereits Schluss (3,0 Volt bei erster Zelle erreicht), wenn mein Coulometer verbrauchte 114 Ah anzeigt.
Ich habe eingestellt 112 Ah, weil ich ungern die letzten Meter schiebe. Unter 10% fahre ich aber nur im Notfall und beim jährlichen Test was noch geht.

Viele Grüße

Didi

[berni51]

Das werde ich auch so machen und das Coulometer gleich umstellen.

LG
Berni

[alfdoo]

Hab das gleiche Coulometer. Ich schaue nur auf die Spannung. Mein 72 Volt Akku hat voll geladen 84.2Volt. Was ganz genau stimmt. Auch schon mit nem guten Messgerät nachgemessen. Fahre die Akkus dann runter bis 68Volt Höchstanzeige bei der Fahrt.Beim Beschleunigen geht die Anzeige ja dann um etwa 3 Volt runter. Dann geh ich laden.Meine BMS schalten irgendwo bei 62-64 Volt ab. Genau weiss ichs nicht, weil ichs nicht auf die Spitze treib.
Die Ah Anzeige ist nur Gimmik für mich. Nur die A lass ich gerne Anzeigen, da sieht man auch noch, wenn die Leistung nachläst. Normal 222 Ampere Spitze, bei ca 70 Volt fällt sie dann um ca 10A ab . Nachher gehts rapide abwärts.
Gruss

[berni51]

Auch kein schlechter Gedanke! Ordentlich Spannung messen kriegen ja auch die ganz einfachen Anzeigen hin.

[george7e39]

Hat jemand Erfahrung damit, welcher Anzeige (Coulometer, Akku-interne Anzeige oder BMS-App) bei einem Li-Ion-Akku-Umbau am meisten zu trauen ist? Die Werte weichen bei mir bis zu 10% voneinander ab.

[conny-r]

Hat jemand Erfahrung damit, welcher Anzeige (Coulometer, Akku-interne Anzeige oder BMS-App) bei einem Li-Ion-Akku-Umbau am meisten zu trauen ist? Die Werte weichen bei mir bis zu 10% voneinander ab.

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Spannungsanzeige, blau am Besten sichtbar bei Sonnenlicht, einfach an Primärseite DC Wandler anlegen.

Kosten unter 10 EUR https://de.aliexpress.com/item/1005004285454820.html
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[error]

Hat jemand Erfahrung damit, welcher Anzeige (Coulometer, Akku-interne Anzeige oder BMS-App) bei einem Li-Ion-Akku-Umbau am meisten zu trauen ist? Die Werte weichen bei mir bis zu 10% voneinander ab.

Die Abweichung wirst du kaum vermeiden können, weil für die Kapazitätsberechnung eine analog/digital Wandlung stattfindet.

Dabei werden die Messwerte stufenweise erfasst. Je feiner diese Rasterung, desto genauer sind die Ergebnisse.

Ebenso wichtig ist die Wahl des optimalen Messbereiches.

Versucht man z.B. Ströme im einstelligen Amperebereich mit einem Messshunt für 100A zu erfassen, wird die Messung entsprechend ungenau.

Im Prinzip misst ein externes Coulometer auf die gleiche Weise wie ein Smart-BMS:

Es wird durch den Spannungsabfall (Volt) über einen Messwiderstand bzw. Shunt der Strom (Ampere) errechnet

Mit der Spannung multipliziert ergibt das die Leistung in Watt. - Mit der Zeit multipliziert ergibt das die Energie, meist in Kilowatt/Stunde angegeben.