Manuelle Spannungsüberwachung der einzelnen Zellen – Teil 1: Löten der Drehschalter/Umschalter

Hallo,

zum eLogger-Projekt: Leider konnte ich bisher den eLogger V3 noch nicht einbauen, da mir noch bestimmte Steckverbindungen fehlen, welche ein Bekannter von mir bestellen bzw. besorgen wird. Technisch wäre es zwar möglich den eLogger jederzeit einzubauen. Ich möchte jedoch die Möglichkeit haben, ihn bei Bedarf ohne Werkzeug aus dem Stromkreis auszustecken, falls irgendwelche Probleme auftreten sollten.

Spannungsüberwachung der einzelnen Zellen: Zwischenzeitliche habe ich jedoch schon ein neues Projekt nahezu umgesetzt. Ich möchte die Wartungsklappe des Rollers nutzen, um eine Schnittstelle bereitzustellen, über welche man sämtliche Spannungen aller 20 einzelner Zellen bequem messen kann, auch z.B. während der Fahrt.

Hierzu ist es notwendig, dass an jeder der 20 Zellen sowohl der Minuspol als auch der Pluspol zum Spannungsmessen abgegriffen wird. Da ich das BMS20-550pro von Ide²-e einsetze, lassen sich die Spannungen bequem an den Sense-Leitungen des BMS abgreifen. Hat den Vorteil, dass die Leitungen dann sogar schon durch die Schmelzsicherungen der Sense-Leitungen mit 500mA abgesichert sind.

Des weiteren ist eine Möglichkeit zum Umschalten zwischen den Zellen erforderlich, da ja die Spannung jeder einzelnen Zelle und nicht aller Zellen in Reihe geschaltet gemessen werden soll. Somit müssen also zum “Umschalter” theoretisch insgesamt 40 Leitungen gelegt werden. Praktisch sind es nur 21 Leitungen, da der Pluspol fast aller in Reihe geschalteter Zellen ja auch automatisch dem Minuspol der nächsten Zelle in Reihe entspricht:  +[=]-+[=]-+[=]-+[=]-

Da hier nur Spannungen gemessen werden sollen, ist der Leitungsquerschnitt nicht so wichtig und daher bietet sich als Kabel ein altes paralleles Druckerkabel an. Dieses enthält 25 einzelne kleine Litzen.

 

Um diese entsprechend richtig schalten zu können, bräuchte man theoretisch einen 2-poligen 20-fachen Umschalter/Drehschalter. Das gibt’s aber leider nicht, zumindest nicht zu erschwinglichen Preisen. Bleibt also noch die Möglichkeit einer elektronischen Schaltung. Diese wäre sicherlich am elegantesten. Da ich jedoch kein Spezialist auf diesem Gebiet bin und somit auch keine elektronische Schaltung hinbekommen würde, habe ich mir anders beholfen und einfach vier 2-polige 6-Fach-Drehschalter verwendet. Macht insgesamt 24 Schaltstellungen. Jeweils eine Schaltstellung der Drehschalter habe ich nicht belegt. In dieser Ruhestellung stehen sie normal; es wird immer nur einer auf eine bestimmte, gewünschte Stellung gedreht um die Spannung einer einzelnen Zelle durch zu leiten.

 

Die Drehschalter habe ich in ein kleines Plastikgehäuse eingebaut. Hier muss man schauen, wie man es am besten macht. Unglücklicherweise ist hinter der Klappe am Roller nicht unbegrenzt Platz und man muss ausprobieren, wie man die Schalteinheit ausrichten will und wie man sie gut hinein bekommt. Die Lösung in meinem Fall ist nicht 100% ideal gelungen, kann jedoch durch die Klappe hindurch bedient werden und funktioniert.

 

Das Löten der Schalter ist prinzipiell logisch und theoretisch leicht, in der Praxis jedoch relativ tricky. Vor allem muss man sich 100% sicher notieren, welches Kabel wohin gelötet wurde bzw. welches Kabel an welchen Batteriepol (in meinem Fall BMS-Schnittstelle) ran gehört. Ich habe mir dazu ein Foto von der BMS-Schnittstelle gemacht und direkt ein Stückchen vom jeweiligen Kabel daneben geklebt. Auch eine Skizze von der Funktionsweise der Drehschalter ist hilfreich. Hier muss man ja keinen Schönheitspreis gewinnen. Hauptsache man blickt selber durch.

Als letzter Schritt sollten unbedingt alle verwendete Kabellitzen mit einem Multimeter durch das Kabel und die Drehschalter mit jeder möglichen Einzel-Schalterstellung durchgemessen werden!