Controller, batterij en BMS: waarom de batterij uitschakelt bij hard accelereren
U versnelt vol gas, en plotseling gaat alles uit: de motor, het display, de lichten. Soms moet u het apparaat uitschakelen en weer inschakelen, soms zelfs de oplader aansluiten om de scooter weer aan de praat te krijgen. In de meeste gevallen is het niet de controller die defect raakt: het is de batterij die zichzelf beschermt, via zijn BMS.
Het belangrijkste
- Het BMS (Battery Management System) is de elektronische kaart die de batterij bewaakt en de stroomtoevoer kan onderbreken om de batterij te beschermen.
- Het schakelt af als er meer stroom wordt gevraagd dan de maximale waarde, als een cel te ver ontlaadt, of als de temperatuur te hoog wordt.
- Belangrijk aandachtspunt: als het display ook uitvalt, is het bijna altijd de batterij die de stroom heeft onderbroken.
- De duurzame oplossing is om ervoor te zorgen dat de vraag van de controller overeenkomt met wat de batterij kan leveren.
Het BMS, de beschermer van de batterij
Een batterij voor een elektrische scooter bestaat uit tientallen lithiumcellen. Deze cellen houden niet van het te ver leeglopen, het te veel opgeladen worden, het leveren van te veel stroom, of het oververhit raken. Het BMS (Battery Management System, batterijbeheersysteem) houdt deze cellen voortdurend in de gaten en schakelt de stroomtoevoer van de batterij af zodra een bepaalde limiet wordt overschreden.
Het houdt met name toezicht op:
- de ontlaadstroom: elk batterijmanagementsysteem (BMS) heeft een maximale stroomsterkte; als deze wordt overschreden, wordt de stroomtoevoer binnen een fractie van een seconde onderbroken;
- `de spanning van elke celgroep: als er een groep onder een bepaalde drempelwaarde zakt, wordt de batterij uitgeschakeld om schade te voorkomen;`
- **de temperatuur** van de cellen en van de eigen componenten;
- `kortsluitingen`, die vrijwel direct worden onderbroken. `
Waarom gebeurt dit juist tijdens het accelereren?
Het is bij het opstarten en tijdens het accelereren dat de controller de meeste stroom uit de batterij trekt. Drie mechanismen spelen dan een rol.
De stroom overschrijdt de limiet van het Batterij Management Systeem (BMS)
Als de controller is ingesteld om 60 ampère uit de batterij te halen, maar het batterijbeheersysteem (BMS) is begrensd tot 50 ampère, dan zal de stroomtoevoer worden onderbroken zodra er een vraag naar de maximale stroom ontstaat. Dit is een typisch scenario na het vervangen van een controller, of wanneer twee controllers tegelijkertijd stroom van een batterij trekken die is ontworpen voor slechts één controller.
De spanning daalt onder belasting
Een enkele cel heeft een kleine interne weerstand. Hoe meer stroom er wordt afgegeven, hoe meer de spanning daalt tijdens het gebruik. Een batterij die half leeg is, koud is of verouderd, kan een correcte spanning aangeven in rust, maar vervolgens onder de uitschakeldrempel van het BMS (Battery Management System) vallen bij vol gas.
Een cel met een lagere spanning dan de andere cellen
De cellen zijn in serie geschakeld. Als een groep cellen sneller veroudert of minder opgeladen is dan de andere, dan bereikt die groep als eerste de minimale spanning, waarna het Batterij Management Systeem (BMS) de hele batterij uitschakelt om deze te beschermen. De batterij lijkt "vol" te zijn, maar wordt toch uitgeschakeld.
Het herkennen van een BMS-onderbreking
| Wat u ziet | Waarschijnlijke oorzaak |
|---|---|
| Alles schakelt plotseling uit, inclusief het display | Het batterijbeheersysteem (BMS) heeft de stroomtoevoer van de batterij onderbroken |
| Het is nodig om de oplader aan te sluiten zodat het weer kan opstarten | Het Battery Management System (BMS) is vergrendeld na een overstroom of kortsluiting; veel BMS-systemen worden automatisch weer geactiveerd wanneer de oplader wordt aangesloten |
| Het probleem treedt vooral op wanneer de batterij ongeveer halverwege leeg is, of bij koud weer | Spanningsverlies onder belasting, of een zwakke cel |
| De motor stopt, maar het display blijft aan | Het gaat hier voornamelijk om de bescherming van de controller (temperatuur, ingestelde minimale spanning, motorfout) |
| Het vermogen neemt geleidelijk af zonder dat de motor afslaat | Thermische bescherming van de controller of de motor, of vermogensbeperking bij een lage batterijstatus |
De oplossingen, van de meest eenvoudige tot de meest dure
- `De controller afstemmen op de batterij. Bij een instelbare controller, beperk het batterijstroomverbruik tot onder de limiet van het BMS (Battery Management System). Bij een scooter met twee controllers, is het de som van beide waarden die telt.`
- De status van de batterij controleren. Meet de spanning van elke celgroep na het opladen en na een rit: een celgroep die afwijkt van de andere kan wijzen op een versleten cel of een probleem met de balanslaadfunctie.
- Controleer de verbindingen. Een loszittende of verkolde batterijaansluiting kan warm worden en de spanning doen dalen onder belasting.
- Batterij vervangen. Als men echt meer vermogen wil, is een batterij nodig waarvan de cellen en het BMS (Battery Management System) meer stroom aankunnen. Dat is het doel van de Performance-versies van onze batterijen voor elektrische scooters, die ontworpen zijn om meer stroom te leveren.
Werkplaats tip:
Omzeil nooit een BMS (Battery Management System) om "onderbrekingen" te voorkomen. Het is de laatste bescherming tegen oververhitting en brand van de batterijcellen. Een batterij die onderbroken wordt, geeft een signaal: je moet luisteren naar dat signaal, in plaats van het te negeren.
Meer vermogen: denk eerst aan de batterij, dan aan de controller
Wat onze handleiding voor controllers samenvat, is hier van toepassing: een controller genereert geen energie, maar doseert deze. De werkelijke beschikbare vermogen is de spanning van de batterij vermenigvuldigd met de stroom die deze kan leveren zonder te stoppen of beschadigd te raken. Voor een snellere scooter is de logische volgorde dus: de batterij, vervolgens de motor, en daarna de controller.
Veelgestelde vragen
Waarom moet de oplader aangesloten zijn voordat de scooter opnieuw kan opstarten?
Na een overstroom of kortsluiting blijven veel Battery Management Systems (BMS) om veiligheidsredenen vergrendeld. Het aansluiten van de oplader is de standaardmethode om ze weer te activeren. Als dit vaak gebeurt, moet de oorzaak (bijvoorbeeld een te hoge vraag naar stroom, een versleten batterij) worden opgelost.
Kan men alleen het Battery Management System (BMS) vervangen om een hogere stroomsterkte te kunnen verwerken?
Alleen als de individuele cellen en de interne verbindingen van de batterij dit ook toelaten. Een te losse Battery Management System (BMS) kan ervoor zorgen dat cellen die niet aan de specificaties voldoen, sneller opwarmen en sneller degraderen. Dit is een klus die het beste met een specialist op het gebied van batterijen wordt uitgevoerd.
Kan kou leiden tot storingen?
Ja. Een lithiumbatterij die gevoelig is voor kou heeft een hogere interne weerstand, wat resulteert in een grotere spanningsval onder belasting. Een batterij die in de zomer nooit problemen geeft, kan in de winter bij vol gas problemen veroorzaken.
Hoe weet je of het probleem bij de controller of de batterij ligt?
Kijk naar het display op het moment van de storing. Als het display ook uitgaat, dan is de batterij waarschijnlijk de oorzaak. Als het display blijft branden, vaak met een foutcode of een foutsymbool, dan komt het probleem waarschijnlijk van de controller of de motor.