Controller, Batterie und Batteriemanagementsystem (BMS): Warum die Batterie abschaltet, wenn man stark beschleunigt
Sie beschleunigen voll, und plötzlich schaltet alles ab: Motor, Display, Lichter. Manchmal muss man das Gerät ausschalten und wieder einschalten, manchmal muss man sogar das Ladegerät anschließen, damit der Roller wieder funktioniert. In den meisten Fällen ist es nicht der Controller, der defekt ist: es ist die Batterie, die sich über ihren BMS schützt.
Das Wichtigste
- Das Batteriemanagementsystem (BMS) ist eine elektronische Platine, die den Zustand der Batterie überwacht und bei Bedarf die Stromabgabe unterbrechen kann, um die Batterie zu schützen.
- Es schaltet ab, wenn es mehr Strom abfordert, als seine Leistungsgrenze erlaubt, wenn eine Zelle zu stark entladen wird oder wenn es zu heiß wird.
- Wichtiger Hinweis: Wenn auch das Display ausgeht, liegt das fast immer an einer Unterspannung, die durch die Batterie verursacht wird.
- Die nachhaltige Lösung besteht darin, eine Übereinstimmung zwischen den Anforderungen des Controllers und den Möglichkeiten der Batterie herzustellen.
Das Batteriemanagementsystem (BMS), der Hüter der Batterie
Ein Akku für Elektroroller besteht aus Dutzenden von Lithium-Zellen. Diese Zellen mögen es nicht, zu stark entladen, zu stark geladen oder überlastet zu werden, und sie sollten nicht überhitzen. Das Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht die Zellen kontinuierlich und unterbricht die Stromabgabe des Akkus, sobald eine Grenze überschritten wird.
Er überwacht insbesondere:
- `der Entladestrom : Jeder Batteriemanagementsystem (BMS) hat einen maximalen Strom, dessen Überschreitung innerhalb von Sekundenbruchteilen zu einer Abschaltung führt;`
- `die Spannung jeder Zellgruppe: Wenn eine Gruppe unter einen Schwellenwert fällt, wird die Batterie abgeschaltet, um Schäden zu vermeiden;`
- **die Temperatur** der Zellen und ihrer eigenen Komponenten;
- `Kurzschlüsse werden nahezu sofort unterbrochen.`
Warum tritt das Problem gerade beim Beschleunigen auf?
Es ist beim Anfahren und bei voller Beschleunigung, dass der Controller den meisten Strom aus der Batterie zieht. Dabei wirken drei Mechanismen zusammen.
Der Strom übersteigt die Grenze des Batteriemanagementsystems (BMS)
Wenn der Controller so eingestellt ist, dass er 60 Ampere aus der Batterie zieht, und das Batteriemanagementsystem (BMS) auf 50 Ampere begrenzt ist, kommt es zu einer Abschaltung, sobald man die volle Leistung abfordert. Dies ist ein typischer Fall, beispielsweise nach dem Austausch des Controllers oder wenn zwei Controller gleichzeitig eine Batterie belasten, die für einen einzelnen Controller ausgelegt ist.
Die Spannung fällt unter Last ab
Eine Zelle hat einen geringen internen Widerstand. Je mehr Strom man von ihr abfordert, desto stärker sinkt ihre Spannung während der Belastung. Ein Akku, der nur halb voll ist, kalt ist oder bereits stark beansprucht wurde, kann im Ruhezustand eine korrekte Spannung anzeigen, dann aber bei voller Beschleunigung unter die Abschaltgrenze des Batteriemanagementsystems (BMS) fallen.
Eine Zelle mit einer geringeren Kapazität als die anderen
Die Zellen sind in Reihe geschaltet. Wenn eine Gruppe schneller altert oder weniger geladen ist als die anderen, erreicht diese Gruppe zuerst den unteren Spannungswert, und das Batteriemanagementsystem (BMS) schaltet die gesamte Batterie ab, um sie zu schützen. Die Batterie scheint "voll" zu sein, schaltet aber trotzdem ab.
Erkennen eines BMS-Ausfalls
| Was Sie sehen | Wahrscheinliche Ursache |
|---|---|
| Alles schaltet sich plötzlich aus, einschließlich des Displays | Das Batteriemanagementsystem (BMS) hat die Stromabgabe der Batterie unterbrochen |
| Es muss ein Ladegerät angeschlossen werden, damit es wieder funktioniert | Das Batteriemanagementsystem (BMS) wurde aufgrund eines Überstroms oder eines Kurzschlusses gesperrt; viele BMS werden durch das Anschließen des Ladegeräts wieder aktiviert |
| Das Problem tritt hauptsächlich bei einer Batterieleistung von etwa 50 % auf oder bei kaltem Wetter | Spannungsabfall unter Last oder schwache Zelle |
| Der Motor stoppt, aber das Display bleibt eingeschaltet | Eher ein Schutz für den Controller (Temperatur, einstellbare Unterspannung, Motorfehler) |
| Die Leistung nimmt allmählich ab, ohne abzubrechen | Thermischer Schutz des Controllers oder des Motors, oder Leistungsbegrenzung bei geringer Batterieleistung |
Die Lösungen, von der einfachsten bis zur teuersten
- `Den Controller an den Akku anpassen. Bei einem einstellbaren Controller den Batteriestrom auf einen Wert begrenzen, der unterhalb der Grenze des Batteriemanagementsystems (BMS) liegt. Bei einem E-Scooter mit zwei Controllern ist die Summe der beiden Werte entscheidend.`
- `Überwachung des Batteriezustands. Messen Sie die Spannung jeder Zellgruppe nach dem Laden und nach einer Fahrt: Eine Gruppe, die von den anderen abweicht, deutet auf eine schwache Zelle oder ein Ungleichgewicht hin, das nicht mehr ausgeglichen wird.`
- `Verbindungen überprüfen.` Ein locker sitzender oder verfärbter Batterieanschluss kann sich erwärmen und die Spannung unter Last reduzieren.
- Batterie wechseln. Wenn man wirklich mehr Leistung wünscht, benötigt man eine Batterie, deren Zellen und das Batteriemanagementsystem (BMS) einen höheren Stromfluss unterstützen. Das ist der Zweck der Performance-Versionen unserer Akkus für E-Scooter, die für eine höhere Leistungsabgabe konzipiert sind.
Werkstatt-Tipp.
Umgehen Sie niemals ein Batteriemanagementsystem (BMS), um "unerwünschte" Abschaltungen zu verhindern. Es ist der letzte Schutzmechanismus gegen Überhitzung und Brandgefahr der Zellen. Wenn eine Batterie abschaltet, gibt sie ein Signal: Man muss darauf hören und das Problem beheben, anstatt es zu ignorieren.
Mehr Leistung: Denken Sie zuerst an den Akku, dann an den Controller
Was unser Ratgeber zum Controller zusammenfasst, gilt hier: Ein Controller erzeugt keine Energie, sondern dosiert sie. Die tatsächlich verfügbare Leistung ist die Batteriespannung multipliziert mit dem Strom, den sie liefern kann, ohne abzubrechen oder beschädigt zu werden. Für einen schnelleren Roller ist die logische Reihenfolge daher: Batterie, dann Motor, dann Controller.
Häufig gestellte Fragen
Warum muss der Ladegerät angeschlossen sein, damit das E-Scooter neu gestartet werden kann?
Nach einer Überlastung oder einem Kurzschluss bleiben viele Batteriemanagementsysteme (BMS) aus Sicherheitsgründen gesperrt. Das Anschließen des Ladegeräts ist die vorgesehene Methode, um sie wieder zu aktivieren. Wenn dies häufig vorkommt, muss die Ursache (z. B. zu hoher Strombedarf, schwache Batterie) behoben werden.
Kann man nur das Batteriemanagementsystem (BMS) austauschen, um eine höhere Strombelastbarkeit zu erreichen?
Nur wenn die Zellen und die internen Verbindungen des Akkus dies auch zulassen. Ein zu tolerantes Batteriemanagementsystem (BMS) bei Zellen, die nicht den Vorgaben entsprechen, führt dazu, dass sie schneller heiß werden und schneller altern. Dies ist eine Aufgabe, die mit einem Spezialisten für Batterien zu erledigen ist.
Kann Kälte zu Ausfällen führen?
Ja. Eine Lithium-Zelle, die bei niedrigen Temperaturen betrieben wird, hat einen höheren inneren Widerstand, was zu einem stärkeren Spannungsabfall unter Last führt. Ein Akku, der im Sommer niemals abschaltet, kann im Winter bei voller Beschleunigung trotzdem abschalten.
Wie kann man feststellen, ob das Problem am Controller oder am Akku liegt?
Beobachten Sie das Display zum Zeitpunkt des Ausfalls. Wenn es ebenfalls ausgeht, liegt das Problem wahrscheinlich an der Batterie, die sich selbst abgeschaltet hat. Bleibt das Display eingeschaltet, oft mit einem Fehlercode oder einem Symbol, dann stammt der Fehler eher vom Controller oder vom Motor.