günstige Li-ionen lösung


Matthias Köchl

Neues Mitglied
23.04.2006
8
hast haltet ihr von folgender li-ionen akkulösung mit einzellader...?

http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=6787696815

jeder akku mit einzellader und 130WH energie kostet 99 euro (+Versand, zoll, mwst etc..)

habe mir einen sinclair c5 zugelegt (optimal zum basteln, benötigt normalerweise nur eine 12v bleibatterie 36ah, 15kg) da könnte man z.b. 6 solche packs locker reinpacken und ich hätte dann mehr die doppelte energie bie deutlich weniger gewicht.

aber selbst für meinen cree SAM (168V, 3,5kWH energiegehalt, blei-gel) würden "nur" 27 solcher energiepacks bereits geich viel ausgeben wie blei (15 akkus 12V/27Ah kosten als hawker-blei gel rund eur 2200.-) 27 packs wärden eur 2700+versand/zoll/mwst. vergleichsweise dann 150kg zu rund 50kg.

probleme würde es vermutlich mit der möglichen stromstärke geben, also müsste man mehr li-ionen packs nehmen......

mfg
matthias
www.elektromobil.com
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Ich bin mir überhaupt nicht sicher, ob man einfach diese Pakete hintereinander schalten kann. Ich denke mir, wenn man nicht die gesamten Überwachungscomputer über eine zentrale Kontrollstelle zusammenschaltet, könnte der Mosfet des schwächsten packs überlastet sein, wenn er alle Zellen abschalten soll. Auch die an dieser Stelle auftretende Spannung könnte schaden. Bei Parallelschaltung sähe ich weniger Probleme.
Es ist eine Schande, dass der teuer bezahlte Überwachungscomputer nachher weggeworfen wird, nur weil wir vom Lithiumzellenhersteller keinen Datenset für die einzelnen Zellen bekommen und auch die Programmierungssoftware bei uns weitgehend unbekannt ist.
Es ist überhaupt ein Ding, dass so etwas preislich interessant sein kann. Da ist doch mit unserem Batteriemarkt etwas überhaupt nicht in Ordnung?

Die Pflege von Lithiumbatterien ist eigentlich einfach: Nie über eine bestimmte Spannung aufladen, aber so oft, wie möglich und eine bestimmte Entladespannung nicht unterschreiten.Temperaturüberwachung für jede Zelle. Die Zeit anhalten, wenn möglich. Zum Beispiel im Kühlschrank. Vor dem Verzehr Auftauen nicht vergessen. Lithiums sollten nur warm gegessen werden.
ca. 6,5 kg pro kWh. Nicht schlecht. Aber darf man den Akku so weit herunterfahren???Nach zwei Jahren halbe Leistung?
 

Jens Schacherl

Aktives Mitglied
30.03.2004
1.069
Es gibt eine Firma, die baut schon solche Module:
http://www.modenergy.com
Modular Energy Devices has pioneered a new electronically controlled battery architecture (patent pending) that reliably combines many small commercial cells in parallel to make large batteries. The electronics compensate for differences from cell to cell, protect the cells from abuse, and prevent a single cell failure from seriously affecting overall performance.
Laut Website befinden sie sich im Moment in der "Vorproduktions-Phase" :rolleyes: .

Gruß Jens
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.344
Bernd Schlueter schrieb:

Ich bin mir überhaupt nicht sicher, ob man einfach diese
Pakete hintereinander schalten kann. Ich denke mir, wenn man
nicht die gesamten Überwachungscomputer über eine zentrale
Kontrollstelle zusammenschaltet, könnte der Mosfet des
schwächsten packs überlastet sein, wenn er alle Zellen
abschalten soll. Auch die an dieser Stelle auftretende
Spannung könnte schaden.
Ich sehe hier keine grundsätzlichen Probleme durch Reihenschaltung. Dadurch dass eine Einzelladung der Packs erfolgt gibt es das Problem des Abbruchs der Ladung wenn der erste Pack voll ist nicht. Voraussetzung ist natürlich dass die ladegeräte potentialfrei sind, wovon ich aber ausgehe. Eine Abschaltung wegen Unterspannung oder Überstrom erfolgt durch den in Reihe geschalteten MOSFET. Damit wird der Stromfluss schlagartig beendet.

Bei Parallelschaltung sähe ich weniger Probleme.
Bei der Parallelschaltung kann es schon eher zu einem Problem kommen. Beim Entladen unterbricht der MOSFET des schwächsten Packs den Stromfluss ohne irgendwelchen Schaden da er den normalen Strom ja aushält. Sollten weitere Packs parallel geschaltet sein so übernehmen diese den Strom bis auch dort der Entladeschutz wirksam wird. Sollte der Entladeschutz auch auf Überstrom reagieren so gibt es kein Problem. Wenn allerdings der Entladeschutz nur auf Unterspannung reagiert und die Überstromsituation nur durch eine Sicherung realisiert sein, dann würden immer wenn ein Pack Unterspannung hat und weiterhin ein hoher Strom vorhanden ist, die Sicherungen der parallelgeschalteten Packs zerstört werden.

Es ist also zu klären ob der Überstromschutz elektronisch, oder durch eine Schmelzsicherung erfolgt. Wenn letzteres der Fall sit dann sind die Pack nicht zur Paralleschaltung geeignet.

Gruß,
Emil
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Klar sind die potentialgetrennt, gar keine Frage, und ungeerdet, sonst schließt man die Erde einfach nicht an. Ich dachte die Schmelzsicherungen nur gegen Symmetrierung der Belastung und allzu arge Kurzschlussströme, die wahrscheinlich gar nicht möglich sind, da ja ein mosfet dazwischen sitzt.
Der Hauptmosfet wird ja wohl 50 Volt aushalten, und das bekommt die simple Gesamtspannungsüberwachung ja immer mit. Ja, sehe ich ein, das wäre doch möglich, das das problemlos geht, die Parallelschaltung wäre ja gar nicht nötig, nur die verschiedenen Stränge würde man über Mosfets parallelschalten.
Möglicherweise funktioniert Rekuperation nicht? Wenn in dem Haupttransistor eine Rückwärtsdiode eingebaut ist, geht auch das, dann aber ohne Spannungsüberwachung, die unbedingt sein muss. (Feuer bei Überladung bei Bergabfahrt).

Was ich immer noch nicht verstehe: Große Batterien sind aus dem gleichen Material aufgebaut, wie kleine. Dabei macht es meiner Ansicht nach überhaupt keinen Unterschied, ob diese Materialmenge in einem großen oder vielen kleinen Gehäuse untergebracht sind. Das symmetriert sich alles von selbst und allzugroße Temperaturunterschiede kann man durch Lüfter ausgleichen. Bei großen Batterien ist das hingegen nicht möglich. Wichtig wäre nur, dass die parallegeschalteten Zellen aus der gleichen Serie stammen.
.
Meine zerlegten Laptopakkus sind übrigens paarweise direkt parallelgelötet, haben ein Leistungsgewicht von genau 6kg/kWh und sind mit Sicherheit billiger zu erhalten. Ich würde mich nicht scheuen, davon eine große Zahl parallelzuschalten und gemeinsam zu laden und spannungszuüberwachen.leider weiß ich nicht, wie ich den abgeschalteten Ladecomputer wieder reanimiere, nachdem er beschlossen hatte, dass die Batterien hin seien. Frisch ignoriert er. kommt nicht vor, dass Tote wiederauferstehen, meinte er letztlich. China ist schließlich auch kein christliches Land.

Emil, der Wolfgang Jenne plant gerade, zwölf 200 Ah-Thunderskies zu je vier absolut parallelzuschalten und die dann drei Pakete getrennt zu laden. Betrieb des Twike über Wandler. Eigentlich sollte das kein Problem geben, so meine ich. Ich halte die Gefahr von Ausgleichsströmen nur gegeben, wenn man verschieden alte Batterien, oder aus verschiedener Produktion miteinander kombiniert, aber nicht, wenn gleiche nebeneinander fest verbunden sind.
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.344
Hallo Bernd,

mir ging es nicht um Ausgleichsströme zwischen direkt parallelgeschalteten Akkus. Da sehe ich wie Du eine nur geringe Gefahr.

Wo ich Probleme sehe ist die Parallelschaltung von ganzen Packs mit der Überwachungsschaltung, auch bei kompetten Strängen. Wenn so ein Pack nur 9 A aushält dann ist dort wahrscheinlich irgendeine Art Absicherung drin dass kein wesentlich höherer Strom fliessen kann. Fällt nun ein Strang aus irgendeinem Grund aus, dann müssen die verbliebenen Stränge die last übernehmen, was letztendlich auch zur Überlastung der verbliebenen Stränge führen könnte.

Wenn die Absicherung elektronisch ist, wie z.B. beim MAX1666A dann ist das kein Problem. Der schaltet einfach den MOSFET ab und überprüft dann den Zustand und schaltet dann wieder ein. Wenn es aber eine Schmelzsicherung ist dann könnte es sein dass bei igendeinem Problem in irgendeinem der Packs in den parallegeschalteten Packs die eine oder andere Schmelzsicherung durchbrennt. Wenn die Reparatur dann überhaupt möglich ist dann ist es sicher aufwändig.

Warum baust Du in Deine Laptopakkus nicht einfach sowas wie den MAX1666A ein. Er kommt mit einer sehr geringen Beschaltung aus.

Bei Wolfgang sehe ich auch keine Probleme da er Einzelladung vornimmt. Allerdings sollte er eine Einzelspannungsüberwachung für jedes Paket gegen Unterspannung einbauen. Dies ist ja nicht allzu schwer.

Gruß,
Emil
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Emil, ich dachte an Zellenkurzschluss, dort wollte ich den Strom auf ein ungefährliches Maß beschränken, keine Absicherung für den normalen Fahrstrom, eher für den doppelten Maximalstrom. Dieses Paket wird dann schneller leer und die Unterspannungseinzelüberwachung meldet mir rechtzeitig den Schaden, wenn ich ihn noch nicht gerochen habe.
Superteile, die von Maxim, scheinen ja meist fertig maskenprogrammierte Mikrocontroller zu sein? 14 bit?
Weißt Du einen ungefähren Preis?
Arbeitest Du in der Branche?

Klar, meine Simpellösungen kommen gegen solch edle Teile nicht an. Die werde ich mal gleich für meine Wandler vorsehen, die ich mit 14,4 Volt laufen lassen will. Mal abwarten, was die Thundersky-Erfahrungsberichte sagen...Ein einziges Maxim würde ja den ganzen Batteriestapel von Wolfgang überwachen...Klar, Temperaturüberwachung zusätzlich, ruhig 12 Fühler.
Warum das ganze dreißigmal? Einmal genügt doch, wenn es das pack dann zum halben Preis gibt...

Ansonsten denke ich inzwischen über einen ausgewachsenen Bus nach...mit Nicads und Benzin/CNG oder LPG. Ich bin erstaunt, wie wenig mehr Energie mancher Bus braucht...
 
R

reinhold

Guest
Hallo Bastelfreunde!
Grundsätzlich funktioniert es.
ABER
Jeder einzelne Batteriepack hat eine interne Verschaltung mit Ladecontroller.
und Sicherung; so ein SMD Teil.
Das legt den maximal zumutbaren Strom fest.
Meisst haben die Sicherungen so 4-6A.
Ich würde eine neuverschaltung vorschlagen;

nur den Ladecontroller beibehalten.
Besser kühlen
Dickere Anschlussdrähte.; Kompaktes Baumass.
Über die ladezyklen kann mann nur mutmaßen; 250-500
ein teurer Spass.
Wieso nicht die NC/NMH- Lösung?
da gibt es sichere Daten.
Tschau
Reinhold
 
W

WolfgangK

Guest
4 Module im CIty El, 60 Volt bei 76 Ah und nur knapp 35 Kg haben Charme, aber wo ist der Preis und die Haltbarkeit?

WolfgangK
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.344
Hallo Bernd,

der Zellenkurzschluss ist nur relevant bei direkter Parallelschaltung mehrerer Zellen. Hier reicht dann aber eine einfache Schmelzsicherung/Flachsicherung in der Verbindung der parallelgeschalteten Zellen. Normalerweise sollte ja keinerlei Ausgleichstrom zwischen den Zellen fliessen, deshalb reicht eine Sicherung mit wenigen Ampere. Sind jetzt mehrere solcher Packs in Serie geschaltet dann würden bei einem Zellenkurzschluss alle Sicherung im Strang auslösen.

Schliesst man Plus und Minus diagonal an den kompletten Pack, so dass Plus an einem der Packs und Minus an dem entgegengesetzten Pack angeschlossen ist, so ist die komplette Batterie nach dem auslösen der Sicherungen im Strang stromlos. Man kann auch Automatikflachsicherungen verwenden um die Kosten bei häufigerem Auslösen in Grenzen zu halten.

Wenn man sowas wie dem Max1666A verwendet dann darf man die Einzelzellen nicht direkt parallelschalten, sondern nur die ganzen Packs. Würde eine Zelle innerhalb eines Packs einen Kurzschluss haben dann würde deren Spannung einbrechen und der MAX1666A den MOSFET für den Pack abschalten.

Ich glaube nicht dass der MAX1666 ein Mikrocontroller ist sondern alles diskret realisiert ist. Es ist ja auch nicht weiter kompliziert. Du brauchst nur ein paar Komparatoren und etwa Logik. Wenn es ein Mikrocontroller wäre dann wohl eher 4 Bit.

Einen Preis weiss ich leider nicht, es werden aber bei Stückzahlen wohl nur ein paar Euros sein. Du kannst aber versuchen Dir ein paar kostenlose Samples zuschicken zu lassen.

Zur Temperaturüberwachung kann man ganz einfache Temperaturschalter verwenden wie sie sie z.B. von Conrad als Bausatz gibt. Die kosten weniger als 10 Euro und man steuert mit dem Ausgang ein Hochstromschütz an oder man überlegt sich wie man die Sicherungen die gegen Ausgleichsstrom eingebaut sind auslösen kann.

Ich arbeite nicht in der Branche, habe mich aber in den letzen Jahren intensiv mit dem Thema beschäftigt. Ich wollte selbst ein Fahrzeug auf die TS-Zellen umrüsten, wegen andere Prioritäten habe ich aber das Projekt fallen lassen. Vielleicht ändert sich die Situation in ein paar Jahren wieder, aber momentan ist das Thema Elektrofahrzeug für mich gestorben.

Gruß,
Emil
 

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