Hoe moet je de JK BMS PB-serie aansluiten op een accu en in welke volgorde?

In dit artikel bespreken we welke aansluitingen op een JK PB-serie BMS zitten, waarvoor ze dienen, hoe je het BMS moet aansluiten op de accucellen, het communicatiebord, het display en een eventuele verwarming.

De aansluitinstructies in dit artikel zijn van toepassing op de PB-serie BMS'en van JK, zoals de JK-PB1A16S10P, JK-PB1A16S15P, JK-PB2A16S15P, JK-PB1A16S20P, JK-PB2A16S20P en JK-PB2A16S30P.

Hoe kan je de PB-serie BMS herkennen?

De PB-serie BMS is te herkennen doordat het een langwerpige printkaart is, zo'n 30 cm lang en 10 cm breed. Ook valt de ringkernspoel in de rechterbovenhoek op, die niet aanwezig is bij de B- en BD- serie BMS.

Aansluitingen

Leg het bord met de ringkernspoel rechtsboven. We behandelen de aansluitingen met de klok mee, we beginnen linksboven.

Linksboven zitten vier connectors van links naar rechts staat daarbij NT1, GND, B0, B1, B2, B3... B15, B16. Deze connectors worden gebruikt voor de accucelsensordraden. B0 wordt aangesloten op de meest negatieve accupool, B1 t/m B16 altijd op de positieve accupolen. Als je minder dan 16 accucellen gebruikt, dan sluit je alleen de draden B1, B2, etc aan in de volgorde van oplopende spanning op de accu en de rest van de draden niet (dus ook niet de B16 draad).

Rechts daarvan zit een metalen terminal met een M3 bout. Dit is de "min" aansluiting voor een optioneel verwarmingselement (heating pad).

Rechts daarvan zitten twee M8 terminals waar bij staat B-, de aansluiting voor de min van de accu. Daar zit dus ook de B0 draad op aangesloten.

We gaan dan naar onderen geheel rechts zit een M3 terminal met de tekst "BAT+", die moet verbonden worden met de meest positieve kant van de accu.

Links daarvan zitten twee M8 terminals met de tekst P- die wordt aangesloten op de min van de inverter/charger.

Links daarvan zit een kleine connector met Chinese tekens, daarop moet je de drukknop aansluiten die als aan/uitschakelaar dient, maar je kan hier ook het display op aansluiten (en op de display kabel sluit je de aan/uitschakelaar aan, de aan/uitschakelaar heeft achterop een connector die je los kan klikken).

Links daar weer van zit een kleine connector met de tekst UART, die wordt gebruikt voor het aansluiten van een speciaal display (je moet kiezen of je dit speciale display gebruikt of het normale display of helemaal geen display).

Links daarvan zitten twee wat langere connectors dan de UART connector en die zijn bedoeld voor het aansluiten van het communicatiebord (als je die gebruikt).

Links daarvan zit een zwarte flatcable connector genaamd P1 en ook die wordt gebruikt voor het communicatiebord.

Waarom een bepaalde aansluitvolgorde?

We behandelen nu hoe je het BMS moet aansluiten. Dat moet in een bepaalde volgorde. Je zal je afvragen, móet dat in een bepaalde volgorde? Ja, wij denken van wel, maar 100% zeker weten we het niet. De documentatie is hier niet duidelijk over. Eén ding is zeker, als je deze aansluitvolgorde aanhoudt kan het geen kwaad.

De reden voor deze bepaalde aansluitvolgorde vloeit voort uit twee zaken. In "een" manual van JK, dus niet specifiek van de PB-serie, troffen we een stuk tekst aan die aangaf voorzichtig te werk te gaan met het aansluiten van de betreffende BMS.

In een "hardware manual V14 2023-9-13" vonden we onderstaande letterlijke tekst, geschreven in het Chinengels:

There are strict sequence requirements for the power-on the protection plate [red: dat is de BMS printkaart]. First weld [red: moet connect zijn] B-, P-, B+, P_, and sequentially plug in the battery sampling [red: dat zijn dus de accucelsensordraden] line connector from low to high. After power-on, press the [red: on/off button] key to activate it. Load or charger can only be added after all connection wires are installed. When removing, unplug the charger or load [red: we denken dat hier een punt had moeten staan] First, remove the battery sampling line connector in sequence from high to low, and finally remove B+, P+, B- and P-.

We hebben twee delen in bovenstaande tekst vetgedrukt omdat dit nog al belangrijk is. In andere JK manuals treffen we weer een andere, minder ernstige tekst aan:

Before starting the protection board, check whether the balance cable is properly connected and whether P- and B- are correctly connected. Check whether the protection board has been ecurely fixed with the battery core, and confirm that it is correct before you can switch on the protection board, otherwise it may cause serious consequences such as abnormal work and even burning.

Daarnaast zagen we ook in video' s van Andy's off-grid garage, dat ook hij "een specifieke aansluitvolgorde" gebruikte. Better save than sorry denken wij maar.

LET OP: verschillende hardwareversies

In dit artikel bespreken we hoe je het BMS moet aansluiten op een accu. Daarbij gaan we uit van de versie V19 hardware. Die hardwareversie wordt uitgeleverd op het moment van schrijven (zie onderaan pagina).

Op het moment van schrijven bestaan er drie hardware versies van de PB-serie BMS. Onderstaande foto laat zien waar de verschillen zitten, dus hoe je ze kan herkennen.

Let op: de firmware die je eventueel wil upgraden zijn voor de V14, V15 en V19 verschillend. Soms zijn er zelfs per model verschillen.

Waarschuwing 1: aansluitvolgorde

Weet dat je een bepaalde aansluitvolgorde moet gebruiken. Doe je dat niet, dan zal het BMS mogelijk defect raken, zo lezen we. Als je érgens goed meer moet oppassen is het de aansluitvolgorde van de accucelsensordraden, dat lijkt het allergevoeligst (het moet aangesloten worden in oplopende accuspanning).

Waarschuwing 2: test accucelsensordraden

Sluit de connectors van de accucelsensordraden in eerste instantie nog niet aan, maar sluit de accucelsensordraden éérst aan op de accucellen (zie later) en overtuig je, door gebruik te maken van een multimeter en de spanningen te meten op de connectors, dat je geen fout hebt gemaakt. Sluit je namelijk accucelsensordraden verkeerd aan, dan zal dit tot een defect van het BMS leiden zo begrijpen we.

Ter informatie: mogelijk verkeerde kabel geleverd?

We hebben een aantal keren gelezen dat JiKong een verkeerde accucelsensordraad (balanceerdraad) levert. Nou ja, verkeerd, het is verwarrend. Het betreft de accucelsensordraad genummerd "3" die aangesloten moet worden op de accucellen 9, 10, 11 en 12 (als je een 48 Volt accu gebruikt).

Bij die kabel zou de derde draad, die zich bevindt naast de twee temperatuursensordraden, NIET aanwezig moeten zijn. Dus een connector met daaraan verbonden twee zwarte draden en vier rode draden.

Die corresponderende connector heeft op de printkaart zeven pinnen/aansluitingen, maar soms levert men per abuis de kabel die voorzien zou moeten zijn met nummer "1", maar plakt dan nummer "3" er op. Dus dan zitten er twee zwarte en vijf rode draden.

Op zich geen ramp, maar verwarrend. Je moet de rode draad op de derde positie in de connector, dus naast de tweede zwarte draad, niet gebruiken. Knip hem desnoods (achteraf als alles werkt) af of isoleer het uiteinde goed.

Het zelfbouwen van een thuisbatterij brengt grote risico's en gevaren met zich mee, lees daarom dit artikel met waarschuwingen.

BMS even uitproberen

Als je met het BMS even wil "spelen" dan is het aansluiten van B- (M8 schroefterminal) en BAT+ (m3 schroefterminal) en de aan/uitschakelaar voldoende, dat is in ieder geval onze ervaring met de PB-serie. De accucelsensordraden hoeven dus niet aangesloten te worden.

Password

De default passwords van de JK BMS kan je hier vinden.

Aansluitwijze in het kort

We kunnen het niet genoeg benadrukken, sluit nog geen enkele connector aan op het BMS maar wacht daarmee tot we dat uitdrukkelijk schrijven, dit voorkomt mogelijk een defecte BMS.

De werkwijze in grote lijnen als volgt:

1. accucelsensordraden (balanceerdraden) aansluiten op de accucellen;
2. controle uitoefenen op de juiste aansluitvolgorde door de spanningen te meten op de connector(s) van de accucelsensordraden.
3. controleer nogmaals de spanning van de accucelsensordraden, het lijkt overdreven, maar je kan het maar één keer fout doen.
4. sluit nog niet de accucelsensorconnectors aan, maar eerst:
5. sluit (met een dikke accukabel) de B- aansluiting (M8 bout) aan op de meest negatieve minpool van de accu.
6. sluit de BAT+ aansluiting (M3 bout) aan op de meest positieve pool van de accu.
7. sluit nu de accucelsensorconnectors aan, maar doe dit in "spanning oplopende volgorde"
8. sluit (met een dikke accukabel) de P- aansluiting aan (eventueel als je die gebruikt, via een shunt) aan op de "min" van de inverter/charger of MPPT.
9. sluit (met een dikke accukabel) de meest positieve accupool aan, via een zekering, op de "plus" van de inverter/charger of MPPT (let op: vonken! zie later).
10. sluit de aan/uitschakelaar aan (eventueel i.c.m. het display).
11. optioneel: alle andere kabels zoals van het communicatiebord en verwarmingselement.

Aansluitvolgorde in detail

1. accucelsensordraden aansluiten

Even vooraf: je hebt vier accucelsensorkabels gekregen. Die zijn genummerd 1, 2, 3 en 4. De connectors van kabel 1 en 3 komen overeen en zijn groter dan die van 2 en 4 (die ook weer even groot zijn). Iedere connector heeft één temperatuursensor aangesloten. Dat zijn twee zwarte draden die samenkomen in een soort druppel. Die draden komen uit op de connector die correspondeert met NT1 (of NT2, NT3, NT4) en GND. Verwar deze GND aansluiting niet met de zwarte draad van B0 wat de "min" is van de accu. Maar feitelijk kan je ze niet verwarren, alleen de B0 draad is "los", dus dat kan eigenlijk niet fout.

De kabel gemarkeerd "1" heeft een grotere connector en naast de twee temperatuursensordraden (NT1, GND) ook nog een extra zwarte draad, dat is de "B0" draad (die moet aan de - van de accu). Op die connector zitten ook vier rode draden die horen bij "B1, B2, B3 en B4".

De kabel gemarkeerd "2" heeft een iets kleinere connector en heeft naast de temperatuursensor (zwarte draden NT2, GND) draden ook vier rode draden, die zijn voor B5, B6, B7 en B8.

De kabel gemarkeerd "3" heeft een weer wat grotere connector, die heeft naast de twee temperatuursensordraden (zwart draden, NT3, GND) vier rode draden. Merk op dat één aansluiting (tussen de zwarte en rode draden) niet aangesloten is, dat is dus goed (dat is de "dubbele B8 aansluiting, die we dus niet gebruiken"). Die rode draden corresponderen dus met B9, B10, B11 en B12.

De kabel gemarkeerd "4" heeft weer een kleinere connector en heeft naast de temperatuursensor (zwarte draden, NT4, GND) vier rode draden die horen bij B13, B14, B15 en B16.

Alle losse rode draden (en die ene zwarte van B0) moeten aangesloten worden op de accucellen. Die draden zijn "op het eind" blank gemaakt en gesoldeerd. Die kan je dus "zo" niet aan sluiten op de accucellen. Dus moet je aan die draden kabelringschoentjes knijpen.

Die kabelringschoentjes plaats je op de accupool en afhankelijk van de schroefdraadgrootte (meestal M6) zal het kabelringschoentje dus een M6 gat moeten hebben. De kabelschoen moet ook "passen" bij de draad die je er in wil vastknijpen. Bij deze BMS zijn die draden wel heel dun. We vermoeden dunner dan 0,5 mm².

Wij gebruikten van Conrad de Cimco 180028 (artikelnummer 736349). Die hebben een oog geschikt voor een M6 accupool, de kabelschoen is geschikt voor draden van minimaal 0,5 mm², maar de accucelsensordraden van het BMS zijn dus dunner, dus moet je daar iets op verzinnen.

Mogelijk gebruik je niet alle 16 accucelsensordraden (+1 voor de min op de eerste accucel, die heet B0) omdat je een 4 of 8 cel accu hebt. De draden die je over hebt sluit je niet aan (isoleer de uiteinden wel goed dat ze niet "ergens" tegen aan kunnen komen).

Breng een ringkabelschoen aan op de B0, B1, B2, B3... draden. Heb je vier accucellen dat gebruik je B0 + B1 t/m B4, bij acht accucellen gebruik je B0 + B1 t/m B8 en bij zestien accucellen gebruik je B0 + B1 t/m B16.

Werkwijze: knip het uiteinde van de draad af waar nu soldeer zit (indien van toepassing). Strip de draad circa 3 cm. Vouw de blootliggende aders dubbel. Dit dubbelvouwen is noodzakelijk omdat de ringkabelschoen te groot is en de draad niet voldoende vast gekrimpt kan worden. Duw de gevouwen draad voorzichtig in de kabelschoen en schuif hem door totdat je de draad nét uit het oogje aan de voorzijde ziet komen. Knijp nu de kabelschoen dicht. Trek even flink aan de draad ter controle dat hij niet losschiet.

Sluit de zwarte B0 draad aan op de meest negatieve accupool (accucel nummer 1), sluit B1 aan op de pluspool van die eerste accucel, sluit B2 aan op de pluspool van de tweede accucel, sluit B3 aan op de pluspool van de derde accucel en ga zo door tot je de pluspolen van alle accucellen hebt aangesloten. De laatste draad is de B4 bij 4 cellen, B8 bij 8 cellen of B16 bij 16 cellen.

Sluit de connector(s) nog niet aan op het BMS!

2. controleren juiste aansluitvolgorde accucelsensordraden

Nu komt het allerbelangrijkste van de hardware installatie. Je moet controleren of je de draden met die ringkabelschoentjes op de juiste manier hebt aangesloten. Daarvoor heb je een multimeter (of Voltmeter) nodig.

Leg de connector waar de B0 draad op aangesloten is vlak op de tafel met dié kant boven waar je de metalen pinnen door de connector kan zien.

Zet de multimeter op gelijkspanning in het 20V of 200V bereik. Zet de punt van je "min" meetsnoer in het gaatje wat overeenkomt met de B0 aansluiting (de eerste zwarte draad naast de rode draden). Zet de punt van je "plus" meetsnoer in het gaatje daarnaast, dat is de B1 draad (de eerste rode draad naast de zwarte).

Deze twee draden zijn aangesloten op de - en + van de eerste accucel, dus moet je nu een spanning meten van circa 3,2 Volt (bij een LFP accucel). Overtuig je dat je een "positief" meetresultaat hebt, dus "3,2 Volt" en niet "-3,2 Volt", want dan zitten de B0 en B1 draden verkeerd om aangesloten.

Laat de "-" meetpin aangesloten op de B0 van de connector en verplaats je plus-meetpen één aansluiting verder, dat is dan B2. Nu moet je circa 6,4 Volt meten. Ga door met de plus-meetpen naar de volgende aansluiting, dat is dus B3 en nu moet je circa 9,6 Volt meten (3 x 3,2 Volt).

Ga zo door langs alle accucelsensordraden, dus B4, B5 etc. Zolang je bij iedere meting de spanning met circa 3,2 Volt ziet stijgen, dan is het goed.

3. controleer nogmaals de spanningen op de connectors

Mocht er toch een foute aansluitvolgorde zitten in de draden die we in de vorige paragraaf hebben behandeld, die je niet hebt opgemerkt, dan zou het BMS defect kunnen raken als je nu de connectors aansluit. Daarom, nu nogmaals maar de controle uitvoeren uit het vorige punt. Dus alle spanningen op B1, B2, ...draden meten.

Klopt alles? Ga dan naar het volgende punt.

4. aansluiten van de accucelsorconnector(s)

In de documentatie van JK staat het niet expliciet maar sluit eerst de connector aan waar op de printkaart staat B0, B1 t/m B4. Sluit daarna de connector aan B5...B8, daarna B9...B12 en als laatste B13..16. Dus de connectors aansluiten "in oplopende accuspanning". (bij eventueel demontage, de omgekeerde volgorde toepassen)

Heb je een 4 of 8 cel accu (12/24 V) dan adviseren we toch alle accucelsensordraadconnectors aan te sluiten omdat je anders een foutmelding krijgt dat niet alle temperatuursensors zijn aangesloten.

5. B- verbinden met accukabel aan minpool accu

Sluit nu de accukabel aan op de B- aansluiting (M8 bouten) en sluit de andere kant aan op de meest negatieve accupool (waar ook de B0 accucelsensordraad mee verbonden is. Op die minpool van de accu zitten dus twee verbindingen.

6. P- verbinden met accukabel

Sluit nu een accukabel aan tussen de P- (M8 bouten) en de "min" aansluiting van de inverter/charger of MPPT. Als je een shunt gebruikt, dan sluit je hem daarop aan. Heb je meerdere accu's en gebruik je een busbar, dan sluit je hem daar op aan.

7. pluspool accu aansluiten

Let op: sluit nog niet de "plus" accukabel aan (zeg achteraf niet dat we je niet hebben gewaarschuwd!), lees hieronder even door vanwege het voorkomen van enorme vonken!

Je kan/mag/wil de "plus" accukabel pas aansluiten na het "pre-chargen" van de inverter.

Nadat je de inverter hebt ge-pre-charged, sluit je de plus accukabel aan op de meest positieve aansluiting van de accu.

Aan/uitschakelaar

Je kan nu de aan/uitschakelaar verbinden. Heb je een display (niet de speciale 4,4 inch versie) dan sluit je het display aan, de connector haal je los van de aan/uitschakelaar en sluit je aan op de overgebleven draad aan de kant van het display.

Speciaal display bedoeld voor bij gebruik van meerdere accu's parallel

JK maakt ook een speciaal 4,3 inch display, waarmee je via één display alle parallel aangesloten accu's kan bewaken. Dát display sluit je aan op de "UART" poort.

Voor dit display moet in de configuratie van het BMS bij "UART3 protocol No." het protocol "015 - JK BMS PBxx series LCD protocol" geselecteerd worden.

Eventueel ook aansluiten

Het is nu nog niet noodzakelijk, maar je kan nu ook de draden voor het communicatiebord aansluiten (drie kabels, twee witte en een zwarte connector) en/of het verwarmingselement.

Verwarmingselement

Het verwarmingselement sluit je aan op de "heating" aansluiting van het BMS en de andere kant op de pluspool van de accu. Let op: het verwarmingselement moet geschikt zijn voor de spanning van je accu. Bij een 12 Volt accu heb je dus een 12 Volt verwarmingselement (heating pad) nodig. Bij een 24 Volt accu een verwarmingselement van 24 Volt (of twee van 12 Volt in serie) en bij 48 Volt een 48 Volts versie (of vier van 12 Volt in serie).

De "heating" aansluiting wordt via een relais in het BMS geschakeld naar de min van de accu. De maximale stroom is 10 Ampère zo lazen wij.

Deze kan het BMS automatisch inschakelen als de temperatuursensor een waarde detecteert onder een bepaalde waarde. Dit is gedaan omdat het laden van een LFP accu niet toegestaan is onder 0°C.

Bij V19 hardware betreft dit een terminal met M3 bout en is een rood kabeltje meegeleverd met aan beide zijden een M3 ringkabelschoen. Bij het inschakelen van het heatingelement (door het BMS) wordt deze verbinding, via een relais, verbonden met de min van de accu. Het verwarmingselement moet je dus aansluiten tussen de pluspool van de accu en deze aansluiting.

Wij hebben in de documentatie bij JiKong gevonden dat de geleverde stroom maximaal 10 Ampère is.

Wat de maximale stroom is bij de V14 en V15 hardware is ons nog niet bekend. Maar op de keeper beschouwd, 10 Ampère is overdreven veel, want bij een 48 Volt accu zou dit 10 x 48 = 480 Watt verwarmingsvermogen betekenen, terwijl in veel gevallen 60 Watt naar onze mening al ruim voldoende is.

Relais

Deze BMS heeft twee relais met "droge contacten", dus potentieel vrije contacten. Op de relais van V19 staat 30V DC 3A. Ze kunnen zeer waarschijnlijk ook voor 48 Volt gebruikt worden maar dan met een veel lagere stroom.

De relais kunnen geactiveerd worden met drempelwaarden of bijvoorbeeld alarmcondities, instelbaar in de app.

Communicatiebord

Je kan, optioneel, een communicatiebord aansluiten op het BMS. Deze voorziet in RS232, RS485 en CAN-bus aansluitingen. Dit bord heb je nodig als je de firmware wil upgraden. Je hebt dan ook de jk-windows software nodig.

Dit communicatiebord gebruik je ook als het BMS moet communiceren met de inverter/charger.