48V und NiCd Rundzellen

[Friedhelm Hahn]

Es ist soweit. Die Umrüstung der EL-Elektronik auf 48V ist soweit fertig, bis auf ein paar Kleinigkeiten (Vorwiderstände für die Schütze, evtl. Gebläse u. Heizungsanpassung).
Der Scheibenwischermotor kommt mit der höheren Spannung gut zurecht, die Parkstellung wird nicht überfahren.
Jetzt kann ich mich endlich den 15 NiCd-Blöcken widmen. Einige waren ja schon in 36V-Ausführung konfektioniert, die muss ich halt noch mal ändern.
Zur Zeit fahre ich mit 4 Bleiakkus (völlig ausgemergelte) und zwei 48V NiCd-Akkupacks a 5Ah. Das reicht gerade so für 10km, incl. 4 Brücken-Steigungen.
Die NiCd s werden dabei ziemlich warm.
Gestern hatte ich einen weiteren 5Ah-Block zugeschaltet und das wirkte wahre Wunder:
Die Spannung ist jetzt viel stabiler, die Erwärmung beschränkt sich auf handwarm.
Das EL (noch mit der Original-Übersetzung) geht ab wie die berühmte Sau.
Bei vollem 48V-Feld auf der Geraden ca. 65 bis 70km/h, berghoch (geringe Steigung) wird es kaum langsamer.
Bei abgeschaltetem Compoundfeld nimmt man dann bergrunter automatisch das Gas weg, weil der Thrige sich anhört wie eine Flugzeugturbine beim Durchstarten.
Mit dem Kettensatz (12/70) ist der "Turboschalter" dann wohl überflüssig.
Den Batteriesatz werde ich nun doch nicht (wie zuerst geplant) in zwei Hälften aufteilen.
Der Memory Effekt bei NC-Akkus ist offenbar nicht allein auf nicht vollständige Entladung der Zellen zurückzuführen, sondern insbesondere aufgrund von Überladungen.
Dieses gilt es zu verhindern. Welche Ladetechnik bei 15 Strängen die sinnvollste (im Sinne von effektiv arbeitend, einfach aufzubauen) ist, wird empirisch ermittelt.
Eine Temperaturüberwachung mit gleichzeitiger Ladespannungs- u. Zeitbegrenzung kommt zunächst zum Einsatz.
Falls die Zellen dabei nur zu 95% voll werden, nehme ich das in Kauf.

Fortsetzung folgt...

Gruß

 

[Sven Salbach]

wie hast Du die Zellen verbunden?
Schick mal Fotos.
Ich wollte es auch mal evrsuchen.
Mit billigen MCPower Akkus.
DIe haben aber keine Lötfahnen.
Hast Du sie verlötet oder eine Halterung gebaut?
Ich wollte jedoch nur 3x 11er Stränge nehmen mit je 13,2 Volt so das ich auf insgesammt 39,6Volt komme

 

[Friedhelm Hahn]

Hallo,

schau mal unter

http://www.friedelhahn.blogspot.com/

nach.

Ich hatte letztes Jahr 600 Monozellen aufgekauft. Diese sind als 24V-Pack konfektioniert. Zunächst sollten es 20 Stränge a´ 36V werden. Nun fiel die Entscheidung aber zugunsten 48V, so dass einige bereits fertig gestellte Blöcke noch mal umgebaut werden müssen.
Die Akkus hatte ich damals über Ebay "bakuser" ergattert. Es sollen Sanyo Industriezellen sein.
Auf jeden Fall handelt es sich nicht um billigen China-Schrott, wie schon mal berichtet.
Wenn Du weniger Zellen einsetzen willst, ist das sicher auch kein Problem. Gerade für Kurzstrecken macht das wegen des geringeren Gewichts durchaus Sinn. Mit der enormen Strombelastung kommen die NC-Akkus ja gut zurecht.
So 30Ah sollten es bei bleifreiem Betrieb aber schon sein...
Rundzellen ohne Lötfahnen würde ich nicht im alleinigen Betrieb einsetzen. Was zu Hause im Ghetto-Blaster noch gut funktioniert, wird unter den rauhen Betriebsbedingungen im EL schnell zum Problem (Micro-Korrision, Übergangswiderstände, nachlassende Federkräfte).
Zu bedenken ist, dass bei 3 Strängen schon mal 20-30A über die Kontakte übertragen werden müssen.
Entsprechend der Kontaktprobleme werden Lade-Unregelmäßigkeiten einhergehen.
Als Ergänzung zu schwächelden "Bleihaltigen" wäre ein Batteriekasten im Eigenbau vorstellbar, mit erhöhten Kontaktfeder-Drücken. Z.B. in Rohrform, wie schon mal jemand vorgeschlagen hat.
Mit einer Druckfeder, welche über eine Spindel gespannt wird, könnte der erforderliche Anpressdruck erzeugt werden. Die Feder ist wichtig, wegen der Wärmedehnung. Das dürfte aber ein ziemliches Gebastel werden...


Gutes Gelingen

 

[Wolfgang Siebert]

Schaut mal bei den Modellbauern. Die verlöten die Dinger "inline", weil die Lötfahnen geschweißs sind und denen deshalb zu hohe Übergangswiderstände aufweisen.
Beim Löten ist höchste Vorsicht geboten, denn ruckzuck hat man die Zellen im wahrsten Sinne des Wortes verbraten.
Eine Lötfreie Variante (spannen) findet ihr unter dem Stichwort "Akkulution" oder "Acculution".
Gruß Wolfgang

 

[Hallo]

Als INFO
hier kann man scheinbar AKKU-Packs herstellen lasse.
Steht sogar ein Preis am Ende,
http://www.akkukonfigurator.de/Akku_Schritt1.aspx

Hallo

 

[Sven Salbach]

sehr schön,. hiermit werde ich dann wohl endlich den Schritt zu Nimh wagen

 

[JürgenRu]

13AH NimH-Rundzellen gibts z.B. bei Reichelt.
Schaut mal auf www.reichelt.de -> "NH JN F-1Z"

Man sollte aber mindestens 6 Stränge parallel betreiben, damit die Strombelastung nicht zu hoch wird. Die Akkus sind mit einem Ri von 6,5mOhm spezifiziert. = 0,195 Ohm pro Strang bei 30 Stück. Damit würde die Spannung bei 120 A rechnerisch um ca. 24V einbrechen (bleiben 12V!). Ist halt NimH, die sind nicht so gut belastbar wie NiCd.

Für 6 Stränge parallel würde sich ein Spannungverlust von ca. 4V ergeben - das wäre akzeptabel und die Akkus sollten das aushalten.

Die Einzelstränge müssten natürlich mit Dioden entkoppelt werden, damit es keine Ausgleichsströme gibt. Oder hat jemand andere Erfahrungen? Damit müssen vom Ladegerät auch extra Anschlüsse an die Batterien gelegt werden. Und mit der Rekuperation ist das dann auch nicht mehr so einfach.

Wiegen würde das ganze dann nur 46kg, bei effektiv 78AH. Aber es ist ne Menge Lötarbeit die 180 Akkus zusammenzubauen.

Gruß
Jürgen

 

[Berlingo-98]

Hallo Jürgen,
es gibt solche und solche, nämlich bei den Akkus.
Die Akkus, die für Fahrzeugeinsatz interessieren, sind für hohe Ströme gebaut, und dann wird das auch im Datenblatt genannt. Die Akkus bei Reichelt sind mit einem "Stadard Discharge Current" von 2600 mA angegeben. Bei 6 Strängen parallel wären das dann 15,6 A. Mit 120 A wären sie gräßlich überlastet und würden warm werden vor Wut.
Ich denke, sie sind nicht für Hochstromanwendungen gemacht und würden den Betrieb im Fahrzeug sehr übelnehmen. Die Quittung wäre unzureichendes Fahrverhalten und möglicherweise frühzeitiges Ableben.
Kurz: Nicht empfehlenswert - und das schon nach einem kurzen Blick ins Datenblatt.

Ni MH kann auch für hohe Ströme gebaut werden, z.B. im Toyota Prius. Die 6,5 Ah Zellen können laut Hersteller Panasonic bis rund 140 oder 150 A belastet werden. Und auch die neuen Sanyo NiMh Zellen im TWIKE sind recht hochstromfest. TWIKE hat fast zwei Jahre erprobt, ehe sie in Serien-Twikes käuflich erhältlich wurden. Lies am besten in den Twike Foren mit. Ich habe zu den Sanyo Akkus im TWIKE keine weiteren Informationen.

 

[Friedhelm Hahn]

...danke für den Hinweis! Zu beachten ist ja, dass die Innenwiderstände der einzelnen in Reihe geschalteten Zellen aufaddiert werden müssen! Die SAFT VH F 15000 NiMH-Akkus sind zwar etwas besser (siehe Akkukonfigurator) mit 15Ah u. 4 mOhm, kommen aber nicht an die Werte von NiCd heran (Beispiel: Sanyo KR-7000F 7Ah u. 3,4 mOhm), was bei 2 Zellen parallel 1,7 mOhm bedeuten würde, das wäre eine um Faktor 2,35 geringere Verlustleistung bei gleicher Ah-Zahl.
Bei einem Akkusatz von 48V u. 60Ah NiMH verbrate ich also 400W in den Zellen bei angenommen 100A Belastung, der Spannungseinbruch würde 4V betragen!
Der gleiche Akkusatz mit 48V u. 56Ah in NiCd hätte eine Verlustleistung von 170W bei einem Spannungseinbruch von 1,7V.
Fazit: NiMH macht nur wirklich Sinn, wenn man sich den ganzen Batterieraum damit auskleidet. Niedriger Innenwiderstand ist durch nichts zu ersetzen!
Die Hochstromzellen aus dem Fahrzeugbau sind da wohl etwas hochgezüchtet worden, was die Strombelastbarkeit angeht, das geht aber einher mit geringeren Kapazitäten der einzelnen Zelle.
Jedenfalls müssen diese Hybrid-tauglichen Zellen im Fahrzeug mächtig gekühlt werden, um die Verlustwärme abzuführen. Alle kochen da nur mit Wasser...

Gruß

 

[Matthias Deegener]

Hallo Roland,

was die Hochstromfähigkeit beim Twike betrifft, so ist diese nicht gegeben,
da die Akkus nur bis max 12,5 A belastet werden. (25A /2).

Sonnige Grüße,