JK BMS Cell Over Charge Protection löst ständig aus: Ursachen

Zeigt die JK app immer wieder "Cell 01 over charge protection" (Zelle 01 Überladeschutz), gefolgt von "Cell overcharge protection is released" (Überladeschutz freigegeben), dann schaltet der Zellüberspannungsschutz des JK BMS in einer Schleife ab. Das Laden stoppt, startet wieder und stoppt erneut, manchmal mehrmals pro Stunde. Meistens sind die Zellen in Ordnung. Das Ladegerät oder der Wechselrichter fordert eine Spannung, die über dem liegt, was das BMS pro Zelle erlaubt.

Was die Meldung bedeutet

"Cell N over charge protection" ist eine Überspannungs-Abschaltung für eine einzelne Zelle. Das BMS überwacht jede Zelle, und sobald die höchste Cell OVP erreicht, öffnet es das Lade-MOS. Danach kann kein Ladestrom mehr fließen, egal was das Ladegerät tut.

Dann wartet das BMS und schließt das Lade-MOS wieder und schreibt "Cell overcharge protection is released". Im Beispiel-Log geschieht das nach etwa 56 s, wenn die oberste Zelle wieder bei etwa 3,600 V liegt, dem OVP-Wert, obwohl OVPR im selben BMS 3,40 V beträgt. Bei dieser Firmware scheint die Freigabe einem Timer oder dem OVP-Wert zu folgen, nicht OVPR. Die Zahl in der Meldung ist die Zelle, die die Grenze überschritten hat, gezählt ab 1.

Eine einzelne Abschaltung am Ende einer Volladung ist normal. Eine Abschaltung, die sich jede Minute wiederholt, nicht.

Warum es sich jede Minute wiederholt

Der übliche Grund ist ein Ladegerät oder Wechselrichter, der den Akku auf einer festen Spannung über Zellen × OVP hält. Das Laden drückt die oberste Zelle über die Grenze, das BMS schaltet ab, die Zelle fällt zurück, das BMS gibt nach etwa einer Minute frei, und das Ladegerät drückt sie erneut darüber.

Das Beispiel-Detail-Log zeigt es deutlich:

• 1090 Überspannungs-Abschaltungen in vier Tagen, 1083 davon an Zelle 01.
• Jede Abschaltung erfolgt bei etwa 3,627 V mit 22 bis 23 A Strom.
• Der Akku zeigt 29,0 V bei 8 Zellen, das sind 3,625 V pro Zelle. Die Grenze liegt bei 8 × 3,60 V = 28,8 V.
• Die Freigabe kommt nach etwa 56 s, und die nächste Abschaltung folgt etwa 6 s später.

Das Ladegerät hält etwa 29,0 V, deshalb landet selbst ein perfekt ausbalancierter Akku jedes Mal über der Grenze, wenn das BMS Strom durchlässt. Bei so eng beieinander liegenden Zellen ist der Sollwert das Problem. Dieselbe Konfiguration hat Cell RCV bei 3,45 V, das sind 27,6 V für 8 Zellen, während das Ladegerät 29,0 V hält. Dieses Ladegerät folgt also nicht der Anforderung des BMS, und deshalb beginnt die Lösung beim Ladegerät.

Falscher Sollwert oder schwache Zelle

Sieh dir die Abweichung zwischen höchster und niedrigster Zelle im Moment der Abschaltung an.

• Abweichung unter 20 mV. Die Zellen laufen im Gleichschritt, und der ganze Akku ist zu hoch. Senke die Ladespannung. Die Log-Analyse nennt es ein Ladespannungsproblem, wenn mindestens 80 % der Abschaltungen bei einer Abweichung unter 20 mV auftreten.
• Eine Zelle weit über den anderen. Nennen mindestens 80 % der Abschaltungen dieselbe Zelle und die Abweichung beträgt 50 mV oder mehr, ist diese Zelle der Ausreißer. Prüfe die Balancing-Einstellungen, die Zelle und ihre Messleitung. Der Ratgeber zur schwachen Zelle zeigt, wie du das im Log bestätigst.

Die in der Meldung genannte Zelle kann allein in die Irre führen. Die Abweichung ist der bessere Test.

So stoppst du das Auslösen des Überladeschutzes

Beginne beim Ladegerät oder Wechselrichter, denn von dort kommt die Spannung.

1. Stelle die Absorptionsspannung (Bulk) mit etwas Reserve unter Zellen × Cell OVP ein. Bei 8 Zellen mit 3,60 V OVP heißt das unter 28,8 V. Viele lassen 30 bis 50 mV pro Zelle Luft, aber prüfe das Datenblatt deiner Zellen.
2. Öffne den Editor und senke Cell RCV und SOC-100% voltage, damit das BMS von einem Ladegerät, das seiner Anforderungsspannung folgt, weniger anfordert.
3. Halte die Kette Cell OVP recovery < SOC-100% voltage < Cell RCV < Cell OVP ein. Die Firmware lehnt Dateien ab, die sie verletzen, siehe JK BMS Sending failure.
4. Vergleiche das Ergebnis mit dem Ratgeber zu LiFePO4-Einstellungen oder mit den fertigen Werten auf der Presets-Seite.

Balancing hilft hier nicht. Die Zellen liegen bereits wenige Millivolt auseinander, es gibt also nichts mehr auszugleichen. Cell OVP zu erhöhen rückt die Grenze nur näher an das echte Maximum der Zelle und ist keine Lösung.

Den Abstand zwischen OVP und OVPR zu ändern heilt ein zu hoch eingestelltes Ladegerät nicht. Die Analyse nennt es zyklisches Schalten, wenn es 10 oder mehr Überspannungs-Abschaltungen gibt und der Median der Zeit von der Freigabe bis zur nächsten Abschaltung unter 60 s liegt.

Mit dem Log prüfen

Du kannst die Diagnose in wenigen Minuten bestätigen.

1. Exportiere das Detail Log aus der JK app. Wie das geht, zeigt der Ratgeber zum Detail Log.
2. Öffne die Log-Analyse und ziehe die .txt-Datei hinein. Sie wird in deinem Browser gelesen und nie hochgeladen.
3. Lies den Befund "Ladespannung des Ladegeräts über der OVP-Schwelle" und die Tabelle der Episoden. Die Tabelle nennt pro Episode die Zellen, die Spitzenspannung der Zelle, wie lange der Schutz gehalten hat und die Zeit bis zur nächsten Abschaltung.
4. Hänge die .jkcfg desselben BMS an. Die Diagramme zeichnen dann dein Cell OVP, OVPR und RCV als Linien, sodass du siehst, wo die Akkuspannung im Vergleich liegt. Außerdem erscheint "Abschaltungen passen nicht zur Konfiguration" (Median der Abschaltung 3,629 V gegenüber OVP 3,600 V). Das ist zu erwarten, wenn Abschaltungen über OVP landen.

Exportiere nach der Änderung am Ladegerät und an der Datei einige Tage später ein neues Log. Die Abschaltungen sollten auf eine Handvoll sinken, meist am Ende einer Volladung.