Foto con annotazioni dell'interno BMS GreenGo Icaro

[LucaCassioli]

Ecco una foto dell'interno del BMS:



Versione con annotazioni:


In basso a sinistra è visibile la classica pila a bottone CR2032 che si trova anche nei PC e serve a conservare i dati di configurazione anche a sistema spento.
Non l'ho ancora misurata perchè non voglio toglierla prima di aver provato ad accendere il BMS e a collegarmici, ma ho idea che dal 2013 a oggi si sia completamente scaricata, perchè non è un modello ricaricabile.


Questa è l'etichetta esterna:

Modulo BMS 12V 24 Celle
WB LYP XDY
V. 2.0
Cod. 474301104
SCE s.r.l. Via Giardini, 1271/A - 41126 Modena - Italy - Tel.+39 059 514511
http://www.sce.it
S.C.E. Elettronica

"WB" dovrebbe stare per "Winston Battery", la marca delle celle, che sono al Litio-Ferro-Ittrio-Fosfato - LYP per gli amici (le normali Litio-Ferro-Fosfato si abbreviano in LFP).
"XDY" dovrebbe stare per XinDaYang, il fabbricante cinese della Icaro, con sui S.C.E. si è associata nel 2012.

Il BMS serve a controllare 24 Celle ed è alimentato a 12V; la porta di alimentazione è visibile in alto a sinistra in questa foto:


La massa sono riuscito a individuarla facilmente; gli altri tre pin non so se vadano tutti a 12V o a 5 o a 3.3.... ma ho provato tutte le combinazioni possibili e il BMS non si accende; nemmeno inserendo un cavo USB.

Il circuito visibile nella prima foto è solo uno delle 3 schede montate "a castello" nel BMS: le altre due sono due schede gemelle uguali, una per ogni gruppo di 12 celle:


Mi lasciano molto perplesso i 12 MOSFET per ogni scheda: il motore della mia Icaro è da 6kW continui e 9 kW di picco: possono bastare 24 mosfet e un piccolo dissipatore per reggere questa potenza?!? O forse il BMS ha anche un' "unità satellite" di potenza. Mi sa che non lo saprò mai.

[LucaCassioli]

Ho trovato il manuale del BMS:
http://www.sce.it/wp-content/uploads/20 ... gitale.pdf

E' un "BMS modulare M12".
Anche se il mio è "monoblocco", in realtà dalle etichette sul pannello frontale si capisce che le 3 schede sono una BCU e due BMU, come spiegato da pagina 7 in poi.

Mi hanno detto che mi hanno installato la versione "nuova", quindi magari adesso ho quello descritto a pagina 10, che si chiama "BMS-ZD".

Il SW per collegarsi col PC si chiama "Terminal Manager", prodotto ovviamente dalla SCE stessa. Immagino il prezzo.

[LucaCassioli]

Studiando lo schema elettrico a pagina 9 del PDF ho scoperto un po' di cose.
Innanzitutto lo schema elettrico non è solo del BMS... ma è praticamente di tutta la icaro! Cioè, è spiegato come il BMS stesso è collegato al resto dell'auto.
Ho così scoperto che nella macchina ci sono ben 7 relè/contattori; qui sotto la spiegazione di quanto PROBABILMENTE succede in questa macchina.

K1: contattore di potenza principale, che alimenta il motor controller dalla batteria di trazione; in parallelo a resistenza di precarico (V. K4)
K2: contattore di abilitazione del caricabatterie: può essere incorporato nel caricabatterie o esterno. Se è esterno, viene pilotato dalla BCU tramite il pin Y2 del connettore J4 (IN/OUT)
K3: contattore di sicurezza (safety). Non so quando venga attivato di preciso, ma è in serie alla linea di potenza della batteria di trazione.
K4: resistenza di precarico; viene attivata al momento dell'accensione del quadro con la chiave, per precaricare l'elettronica di potenza del motorcontroller evitando sovratensioni dannose; solo dopo che i condensatori sono carichi (dopo pochi secondi) la centralina dà il consenso per accendere il contattore principale K1.
K5: sconosciuto
K6: sconosciuto
KCB: relè di presenza del caricabatterie: probabilmente attivato alla connessione della colonnina di ricarica, abilita l'alimentazione del BMS.

Il BMS viene alimentato se si verifica almeno una di queste condizioni:
- Caricabatterie collegato
- Chiave girata su "START"
- Chiave girata su "RUN" (ma nella icaro mi pare sia attiva una sola posizione della chiave)
- Relè K6 (?) attivo

[LucaCassioli]

Ho trovato anche il manuale di installazione del BMS M12:
http://www.sce.it/wp-content/uploads/20 ... re-M12.pdf

Questo invece è del BMS-ZD, il modello successivo, monoblocco anzichè modulare, ma sostanzialmente uguale (mi pare manchino solo due contattori che nell'altro vengono definiti "ausiliari"; K5 e K6):
http://www.sce.it/wp-content/uploads/20 ... nglese.pdf

Qui lo schema per alimentare il BMS:


Nel manuale sono anche spiegati tutti i codici di luminosi di tutti i vari LED, nonchè il significato di ogni singolo pin.
Nessuna menzione invece dello slot micro SD-card.

[LucaCassioli]

Mi lasciano molto perplesso i 12 MOSFET per ogni scheda: il motore della mia Icaro è da 6kW continui e 9 kW di picco: possono bastare 24 mosfet e un piccolo dissipatore per reggere questa potenza?!?

Trovata spiegazione: esaminando lo schema elettrico, si nota che il BMS non interrompe il circuito di potenza delle batterie di trazione: la corrente erogata/assorbita dalle batterie è misurata esternamente, tramite sensori di corrente "DHAB S/18" della LEM alimentati a 5V.
Essendo i MOSFET 24, si può allora presumere che servano per bilanciare la batteria (composta di 24 celle). Il Datasheet del BMS-M12 parla di correnti di bilanciamento fino a 1500 mA, mentre quello (del BMS ZD24, la versione successiva) dichiara 440 mA massimi di bilanciamento tramite resistenza da 10 ohm per una tensione massima di 4.4V, che può quindi essere adatta a bilanciare sia LiFePO4 (max 3.3V) che Li-NCM (4.2V).

Resta quindi da capire come fa l'elettronica a diminuire la corrente erogata dalla batteria in caso di problemi, come mi è accaduto in certi casi. Il datasheet parla di un certo modulo BMS-LK da collegare in cascata a BMU e BCU, ma non spiega di cosa si tratti.

Importanti queste note:

NOTA: Nel caso intervenga una protezione, il BMS modulare potrà lavorare solo in modalità Start e tutti i relè si apriranno per fermare la carica o la marcia del veicolo. Per ripristinare il
funzionamento del BMS modulare sarà necessario interrompere l’alimentazione della batteria ausiliaria per pochi secondi.

La cosa è piuttosto scomoda se non esiste un interruttore di esclusione della batteria da 12V.

Modalità Start: il BMS modulare entrerà in fase di start quando verrà applicata una tensione di 12Vdc nell'ingresso X2 (per i dettagli, si veda il paragrafo 6.1.5-J4 INGRESSI/USCITE). In questa fase il BMS modulare funge solo da monitor delle informazioni e comunica con il supervisore o con il software PC per la visualizzazione dei parametri. In questa fase non è possibile né caricare né scaricare il pacco batterie in quanto tutte le protezioni risultano attive.

I pin "START" e "RUN" sono, nello schema fornito, collegati alle due posizioni della chiave (primo scatto e secondo scatto), ma è da verificare se sulla Icaro siano implementate entrambe: i due scatti ci sono, ma a una prima occhiata veloce, tempo fa, mi era sembrato ci fossero solo due fili che escono dal blocchetto di accensione.

[LucaCassioli]

Da una lettura più approfondita di spiegazione e schemi ho capito che questo BMS è un po' particolare, perchè non gestisce direttamente la linea di potenza della batteria, che nel BMS neanche ci entra: la gestione è di tipo on/off, affidata al contattore K3, che in caso di problemi spegne completamente la batteria.
I MOSFET sono quindi probabilmente utilizzati solo per gestire la grossa corrente di equalizzazione di 1500 mA.
Quindi dev'essere qualcos'altro a limitare la corrente in caso di problemi; a meno di altri moduli collegabili al BMS e non menzionati nel manuale, resta solo il motor controller.
Dalla Kelly mi dicono che però l'unica cosa che comunica via CANBUS il motor controller della mia icaro, un KHB72701C, è "qualcosa al techimetro":

The CAN bus is only for communication between controller and speedometer to display some info. It is not for analysing purpose.

(Gli avevo chiesto se potevo usare il CANBUS per fare una diagnostica)
Mi domando allora se questo "qualcosa" siano solo gli RPM, o anche altri dati: sul cruscotto vedo, oltrea alla velocità, anche tensione di batteria, tensione massima e minima di cella, e corrente assorbita; ma potrebbero essere dati che vengono dal BMS.
Anche conoscere gli RPM però sarebbe molto utile, per capire una volta per tutte se questo motore sta dando il meglio di sè o se è limitato: i dati ditarga dicono 3500 RPM; se è effettivamente quella la velocità che raggiunge, allora cnon c'è speranza di poter aumentare la velocità del mezzo; se invece sono di meno, ci dev'essere qualcuno che limita qualcosa da qualche parte...

però è strano: va bene spegnere completamente la batteria in caso di problemi gravi, ma ci può essere anche un problema minore come la batteria scarica, nel qual caso la Icaro, come tutte le auto elettriche, entra in modalità lumaca. Come fa il BMS a gestire questa modalità se non può gestire in modo graduale la corrente?!?

[selidori]

Stupendo.
Mi piacciono da matti questi reverse engineering, peccato di un'auto che non ho, ma comunque interessante