Geco42 mit Thundersky

[SteWi]

So, es ist vollbracht: 16 Thunderskys 40AH LiFePo4 sind im Geco42 / Shang Wei Swap versenkt. Bekommen habe ich die Zellen als Vierergruppen jeweils in der Thundersky-Ummantelung.

Erste Befürchtungen, dass die Zellen aufgrund der Ummantelung und deren Halteschrauben nicht in der Breite hineinpassen, haben sich zerstreut. Die Zellen passen in der Breite genau hinein. In der Höhe hat es allerdings an ca. 5mm gefehlt, den Batteriedeckel habe ich auf jeder Seite mit 40mm Alu-Leisten hochgesetzt. Das hält erstmal ganz gut und sieht unauffällig aus, ich muß mir nur noch eine Lösung gegen eindringendes Regenwasser einfallen lassen. Momentan sind die Spalte vorne und hinten mit Panzerband versiegelt

Die Zellen waren auf ca. 3.3V vorgeladen. Da das Einzelzellenladegerät noch (hoffentlich) im Zulauf ist, muß erstmal das eingebaute Ladegerät seinen Dienst tun. Während des ersten Ladevorgangs gingen die Spannungen auf Werte von 3.5-3.7V hoch, also ca. 0.2V Unterschied.
Nach der ersten Probefahrt haben sich alle Zellen auf 3.34V eingependelt (plus-minus 0.01V) und der nächste Ladevorgang brachte Differenzen von deutlich weniger als 0.2V hervor.

Ein Spannungseinbruch während der Fahrt war auf der ersten Probefahrt nicht vorhanden - da hatten meine Bleier mehr Probleme. Lediglich auf einer Eisenbahnüberführung ging die Spannungsanzeige zurück, dafür fuhr der Roller allerdings auch mit 45km/h hoch. 35kg weniger Gewicht macht sich schon bemerkbar.

Da fällt mir ein: braucht jemand 4 RPower 45AH, ca. 6 Monate alt und 1200km gelaufen, sowie 3 Batterie-Optimzer? Batterien wenn möglich Abholung im Raum Berlin.

 

[Lupin]

Wo hast die zellen her und wie teuer?

Wieviel km sind da zu erwarten?

Welches Ladegerät willst du verwenden?

 

[R.M]

Hallo

Lese ich das richtig, du hast kein BMS und keine Unterspannungsüberwachung drinn, wenn das so ist solltest du dir schon mal ein Abo für Akkus besorgen.

Ich kann ja verstehen wenn man sofort was ausprobieren will, aber das ist bei diesen Akkus absolut der falsche Weg, selbst wenn du Einzellader für jede Zelle nimmst brauchst du eine Unterspannungsüberwachung, am besten eine die dynamisch den Strom zurücknimmt wenn eine Zelle sich der unteren Grenze nähert.

Gruß

Roman

 

[ebike-berlin]

Hallo SteWi

schön, das alles geklappt hat. Das Lagegerät kommt hoffentlich auch bald.

@Roman : gaaanz so schlimm würde ich das nun auch wieder nicht sehen, immerhin fahren schon einige modelle mit den ts ne weile rum, und das sogar ohne balancer. wir hatten diese woche erst wieder einem zum check hier, ich hab die accus nachgemessen - hatten alle die selbe spannung ± 0.2 V. Tachostand 8900 - generell mit dem standard ts-ladegerät geladen.
das soll nicht heissen, das generell kein bms erforderlich wäre...

 

[SteWi]

Einen Unterspannungsschutz auf Zellenebene habe ich tatsächlich nicht. Da werde ich mir bei Gelegenheit noch eine "Warnlösung" z.B. aus dem Modellbau einbauen.
Der Controller des Rollers schlägt bei ca. 43V Strangspannung erstmals Alarm - das ist dann deutlich bei mehr als die 2.5V pro Zelle, die TSK als untere Grenze empfiehlt. Dann ist die Batterieanzeige auch schon an der Grenze zum roten Bereich. Auf Dauer ist das natürlich nur zuverlässig, wenn die Zellen Gleichlauf haben. Dafür soll dann das Balancer-Ladegerät dienen.
Sollte tatsächlich eine Zelle vor den anderen nach unten hin ausreißen, dann ist sie eh defekt. Insofern würde eine Einzelzellenüberwachung auch nur signalisieren, dass eine Zelle den frühen Tod stirbt.

Eine Strombegrenzung bei nachlassenden Zellenspannung halte ich bei den TSK für oversized. Sie haben laut Datenblatt einen Spannungseinbruch von 0.2V pro 1C (jetzt im Winter etwas mehr), und der Roller ist im Controller auf 50A begrenzt (CVT und Fliehkraftkupplung sei Dank). Zu retten wäre daher mit einer Strombegrenzung auch nicht viel. Und bei der relativ flachen Entladekurve der TSKs bedeutet ein Spannungseinbruch unter 3 Volt pro Zelle, dass die Restkapazität bereits deutlich unter 20% liegt.

Da das vorhandene Ladegerät fest im Roller integriert ist, bleibt es dauerhaft als "Notlader" drin. Bei einigermaßen vorbalancierten Zellen treibt es zumindest keine über über 3.7V - das ist ein Stückchen von den 4.25V Obergrenze entfernt. Allerdings kann es durchaus sein, dass ich eine echte "Vollladung" damit nicht erreiche.

Reichweitentests habe ich noch nicht unternommen. Glaubt man den Angaben auf www.solemio.nl, dann sind "bei Vollgas" über 40km drin (46km bei 44AH BMI-Zellen, laut Shang Wei über 70km bei 40km/h, was allerdings sehr optimistisch ist). Diese Reichweiten werde ich aber im Winter nicht erreichen. Ausprobiert wird die maximal vertretbare Reichweite auch erst dann, wenn ich das Balancerladegerät habe.

Die Zellen (und bald das Ladegerät) habe ich von "ebike-berlin", siehe diesen sowie den SC-25-Thread zum Thema, da sind auch Preisangaben. Bei Abholung gab es auch Kaffee und nette Fachsimpelei

In der Tat wäre ein "echtes" BMS natürlich wünschenswert und ist m.E. zwingend notwendig, wenn man die maximale Kapazität der Akkus ausschöpfen möchte (also jede Zelle soweit möglich laden, und entladen soweit es geht) oder ein batterietechnisch unbewanderter sowie nachladefauler Fahrer so einen Roller in die Finger bekommt.
Aber: der jetzige Lader ist gegenüber den LiFePo4 recht "konservativ", und ich beabsichtige nicht, bis zum tiefsten Punkt zu entladen. Ich komme also erstmal ganz gut zurecht.

 

[P.tar]

Hallo SteWi,

ich hab letzte Woche den gleichen Umbau durchgeführt mit meinem SC-25 (und die TS ebenfalls von ebike-Berlin). Leider konnte ich sie wg. der Entfernung nicht persönlich abholen, aber der Mail-Kontakt ist auch schon sehr nett!

Da ich aber mit dem SC-25 vor den gleichen Problemen stehe wie du, würde mich interessieren, wie es bei dir weitergeht. Ich werde meine Erfahrungen mit Umbau und Fahrleistungen nach den ersten 100-200km Fahrstrecke zusammenfassen und dann im Forum posten.

Kurz ein Tipp, auf den ich gestern gekommen bin: Ich hab mir die grauen Kunststoffabdeckungen der Verbinder seitlich eingeschnitten, damit sie gut auf den Schrauben befestigen werden können. Vorher klemmten sie nur "halb in Luft" auf den isolierten Mittelstücken und machten beim Aufsetzen und Entfernen z.T. die Isolierung kaputt.
Einfach mit der Schere die beiden seitlichen "Klemmteile" knapp raus schneiden und dann die Abdeckung auf die Schrauben drücken (z.B. mit einer mind. 13er Nuss o.ä.)
Jetzt halten sie wirklich fest

 

[SteWi]

Bislang keine neuen Erkenntnisse, außer dass Kälte den Akkus zusetzt. Als ich die Akkus frisch eingebaut hatte, kamen sie aus einer warmen Unterstellmöglichkeit - um nicht zu sagen, sie standen auf einer Fußbodenheizung.
2 Nächte bei unter 0 Grad und mit der Steifigkeit ist es wohl vorbei.
Ich bin aber seit dem Einbau gerade erst knapp 20km gefahren, werde aber weiterberichten.
Hinsichtlich der Verbinder bzw. deren Abdeckung: diese waren ebenso noch vorgewärmt, ein bischen "sanfter" Druck zwang sie auf die Schrauben. Da ich die Verbindung hoffentlich nicht mehr lösen muß (ich habe für Einzelzellenladung bzw. -Messung schon vorverdrahtet), sollte es so ok sein.
Spätestens wenn das neue Ladegerät da ist werde ich aber alles nochmals auf korrekten Sitz prüfen und notfalls nochmals nacharbeiten.

 

[thegray]

Naa Klasse dann kann man sich ja Freuen wenn die Packs kleiner sind/wären dann hat man wenigstens Platz für Isolierung und Heizung.

Wenn ich mein Teil anschaue was da alles Planungsmässig versemmelt wurde, zumindest bei dem Teil hier wäre es kein Thema die Abkantung des Batterie-Kastens so zu machen das rundrum 2,5cm mehr Platz wäre ohne die Optik noch Technik zu behindern/beeinflussen. Über die weiten Vorteile will ich garnicht.....

 

[SteWi]

Zwischenfazit nach der ersten Woche:

Kälte mögen die Akkus überhaupt nicht gerne. Fahre ich direkt nach der CC-Ladephase los, sind die Akkus steif wie kalte Butter. Stehen sie über Nacht (jetzt ist es regelmäßig um die 0°, und ich bin Laternenparker), dann sind sie weich wie warme Butter. Also heißt es, den "Gas-"Griff liebevoll zurückhaltend so zu betätigen, dass die Spannung nicht einbricht.
Heute morgen habe ich trotz Kälte, aber dank überwiegend Sonnenschein, eine Tour über ca. 22km gemacht. Hinsichtlich des Tempos habe ich mich, bis auf die letzten Kilometer, auf ca. 40km/h beschränkt. Dann sollten so ungefähr 25 - 30 Ampere fließen. Die Spannungsanzeige bewegt sich dabei kaum bis gar nicht.
Die letzten Kilometer mit voll aufgeregeltem Gasgriff ließen natürlich die Spannungsanzeige temporär zurückgehen, aber nicht weiter als eine morgendliche Vollgasphase mit kalten Akkus. Die flache Entladekurve der TSK kann ich somit gut bestätigen - allerdings nicht das Gerücht, dass die Akkus weniger kälteempfindlich als Bleier sind.

 

[Max E.]

Du solltest den Spannungseinbruch nicht mit Kapazitätsverlust gleichsetzen, wie bei Bleiern. Die Reichweite sollte trotzdem zu min. 85% vorhanden sein. (Auch wenn ich das niemalsnicht testen würde)
Niemals bei 0°C oder darunter laden. Als Laternenparker hast du da echt schlechte Karten

Gruss
Olaf

 

[SteWi]

Danke für den Tip mit dem Laden unter 0° - die TSK sollen zwar laut Datenblatt bis -20° abkönnen, aber ausprobieren werde ich es sicherlich nicht.
Da ich unter der Woche derzeit nicht viel mehr als 20km zusammen bekomme, kann ich das Laden auf wärmere Tageszeiten des Wochenende verlegen.

Hinsichtlich der Kapazität habe ich Ähnliches errechnet; die 22km hat er mit ca. 0.6 KWh honoriert. Gemäß Datenblatt der TSK sind bei meinem jetzigen Ladeverhalten (nicht über 3.7V) theoretisch ca. 70-80% der Gesamtkapazität von ca. 2KWh für mich nutzbar (die letzen 10-15% fehlen zwischen 3.7 und 4.2V beim Laden, und die letzen 10-15% vor der kritischen Unterspannung). Bei zurückhaltender Fahrweise im Winter dürften also bis 1.5KWh für max. 55km Reichweite drin sein. Aber: ohne Balancerlader werde ich die 55km sicherlich nicht ausprobieren, und mehr als 80% Entladung möchte ich den TSK auch nie zumuten.
Der Wert für die Reichweite deckt sich mit den Erfahrungen mit den 50AH Bleiern: bei zurückhaltender Fahrweise konnten ungefähr 28AH entnommen werden, und das langte im Extremfall für knapp 50km (was allerdings ziemlich ungesund für die Bleier war).

 

[thegray]

Fazit :
Egal welche Akkutechnik - der Batteriekasten sollte so groß sein das man auch Gut eine Dämmung unterbringen kann wenn schon nachträglich - weil wir ja von unserem Häuslebesitzer in Norddeutschland ja wissen das Dämmmaterial so schweine Teuer und ineffizent ist und damit sicher der VK-Preis unerschwingliche höhen....

- Und eine Aktive-Temperierung die auch mit dem BMS zusammen arbeitet.

Wenn ich mir den einen oder anderen Scooter anschau wie Unintelligent - ( mal wieder mit der heißen Nadel zusammen geflickt/gestrickt)
Nur weil der Batterikasten falsch geplant und reingeschweißt Rundherrum so 2-2,5cm verschenkt wurden. Da die Kretze bekomme, zu mal man beim austausch - (Anmerkung: der ja nie Vorkommen wird) auch die Auswahl unnötig einschränkt.

 

[P.tar]

Bzgl. deiner Reichweitenangaben bin ich etwas irritiert:
Ich hab mit den 40AH Bleiern (~ bei 48V gut 1,9kWh Kapzität) einmal im Sommer die Reichweite ausgetestet und kam auf knapp 40km (was deiner Erfahrung mit deinem 50AH Pack entspricht)

Mit meinem SC-25 fahr ich lt. Tacho regelmäßig ca. 22km und dafür hat sich der Roller immer knapp 1kWh (gemessen vor dem Ladegerät!) genehmigt, was aber mehr als dem 1,5fachen deiner angegebenen 0,6kWh entspricht. Oder: Mit 1kWh müsstest du ja dann gut 36km schaffen oder würdest auf 2,7kWh/100km landen - wow!

Was passt den nun? Sind die Ladegeräte einfach massiv unterschiedlich effizient? Oder zählen die Energiemessgeräte nicht ganz richtig? Oder hast du dich vielleicht nur verguckt...?

 

[martin.b]

...ja, einige Energiekostenmessgeräte zeigen gern falsche Werte an, gerade bei HF oder Pulsladern - die Dinger kommen offensichtlich mit den Oberwellen und dem ermittelten cosphi nicht klar.

Ich habe mal spaßeshalber einen aus dem Aldi, den Conrad Energiemonitor 3000 und noch einen von Reichelt ineinandergesteckt - sehr interessant, aber das was der 7A Pulslader des E-Max tatsächlich (am Wechselstromzähler abgelesen) zieht war nicht wirklich dabei

Verlässlich arbeiten da wohl nur normale Drehscheiben-Wechselstromzähler, selbst wenn sie nicht mehr geeicht sind...

Darüber hinaus spielt es natürlich auch eine Rolle welches Ladegerät man verwendet, die haben durchaus unterschiedliche Wirkungsgrade.

http://elweb.info/dokuwiki/doku.php?id=ladegeraete&DokuWiki=c48b036df049d0f403c8c366e5a7ecb4

Und der Ladestrom ist entscheidend, denn mit einem höheren Strom wird der Ladewirkungsgrad

http://elweb.info/dokuwiki/doku.php?id=ladewirkungsgrad&DokuWiki=c48b036df049d0f403c8c366e5a7ecb4

bei Bleiakkus besser.

Gruß Martin

 

[thegray]

Joo - kann ich auch aus der Praxis bestätigen bis auf ein Teures das ich mal vor Jahren hatte haben alle anderen die ich getestet habe nur bei Ohmschen Lasten korrekt gerechnet.

 

[SteWi]

Ladegerät und Energiemesser sind bislang identisch. Mit Blei war ich i.d.R. bei 4.5-5KWh auf 100km, gemessen Sommer und Winter, also Jahresdurchschnitt.
Meine Messungen erheben aufgrund meiner Ausrüstung sicherlich nicht den Anspruch, wissenschaftlich korrekt zu sein. Mein Ziel ist es derzeit, ungefähr die Reichweite mit den TSK - Akkus zu prognostizieren.

Folgende Faktoren können einen Einfluß haben:
- Das war bislang die erste und einzige Messung nach einer längeren Fahrt. Es bleibt abzuwarten, wie das ganze bei den nächsten Ladevorgängen aussieht. Allerdings wäre ich sehr enttäuscht, wenn der Roller sich wesentlich mehr als die ca. 3-4KWh auf 100km genehmigen würden, denn dann würden alle Hoffnung auf größere Reichweite zerplatzen.
- Das Messen wäre bei wärmeren Temperaturen nochmals zu wiederholen, der Jahresdurchschnitt zählt auf Dauer, falls man auch an Wirkungsgraden interessiert ist.
- Ich meine mal gelesen zu haben, dass die Lithiums deutlich weniger Ladeverluste als die Bleier haben sollen. Andererseits habe ich auch eine Meinung gelesen, das Ladeverluste bei Blei bei optimalen Ladeverfahren theoretisch kaum auftreten sollten. Auch hier: längeres Beobachten hilft, so richtig genau wäre es aber nur mit einem klassischem Drehscheibenmeßgerät und einem sekundärseitig angeschlossenem Meßgerät ermittelbar.
- Das Ladegerät ist nach meinem Dafürhalten bei den Lithiums länger in der CC-Phase als mit den Bleiern, dafür ist die CV-Phase erheblich kürzer. Ab einer Restaufnahme von ca. 50-100W (je nach Laune) wird das Ladegerät von mir abgeklemmt, spätestens aber eine Std. nach Beginn der CV-Phase. Von daher können evtl. unterschiedliche Wirkungsgrade des Laders bei den Ladephasen einen Einfluß auf die Ergebnisse haben.
- Leider habe ich kein Oszi - somit kann ich leider nicht nachvollziehen, wie sehr das Ladegerät den Sinus zerhackt und damit ggf. den Energiezähler aus dem Tritt bringt.


Folgende Zahlenwerte nennt der Hersteller des Rollers bzw. der Vertrieb in Holland (bezogen auf BMI/PSI-Zellen, 4 Stück parallel):
- 46km bei 44AH bei kontinuierlich Vollgas (also rund 4KWh sekundärseitig auf 100km)
- 72km bei 40AH bei Tempo 40 (also rund 3KWh sekundärseitig auf 100)


=> Weitere Messungen folgen
=> Weiterhin ist ja noch ein SC-25 hier im Thread in der Umrüstung. Vielleicht können wir da auch noch Ergebnisse erfahren.

 

[martin.b]

...hmm - so langsam entfernen wir uns ein wenig von der eigentlichen Überschrift - aber hier noch kurz die Info dass ich mit dem 60kg Bleiklotz im SC-25 genau 3,23kWh/100km "verbraucht" habe.

http://www.fernuni-hagen.de/EET/Energie/images/tdr2008/tdr2008.pdf

Nach diversen Umbauten und knapp 50kg Gewichtsersparnis rechne ich mit knapp 2kWh/100km bei Li-Ion und hocheffizientem Lader auszukommen ;-)

Gruß Martin

 

[SteWi]

Aktuelle Messung: 0.85KWh auf 28km bei max. Tempo 40km/h. Das letzte Woche gepostete Ergebnis mit ca. 0.6KWh auf 22km kann also nahezu bestätigt werden.

 

[Gausi]

Hallo Peter

Ich sehe das mit den digital fahren ähnlich .... ich komme auf einer Duchschnittsgeschwindigkeit von ca. 50km/h....... dafür genehmigt sich mein SC-25 aber auch ab Steckdose 5,5KWh/100km. Beim laden über Nacht in meiner kalten Garage kommen noch mal ca. 0,6KWh für die SLA Battheizung hinzu. Rein rechnerisch habe ich jetzt ca. 250 Ladezyklen hinter mir .... die Bleiern sind schon ein wenig "weich". Zwischen Weihnachten und Neujahr werde ich die Kapazität der 4 Bleiblöcke ermitteln ... allerdings kann ich die nur bei 3,5A Entladestrom erfassen ( @ Außentemperatur ~ 0 - 5 °C ) ...bei einer zufällig auserwählten SLA bei 8500km hatte die noch 36,36AH .... werde dann wohl bei der Meßerfassung 12500km aufm Tacho haben. Das Eltek Valere läuft auch wieder ... das Abschalten der DC/DC QHW100A1 ( kein Auto-Restart after overcurrent protection ) habe ich umgangen, indem ich die Serienschaltung der beiden Wandler nach und nach sprich erst 53V dann auf 58V schalte. -> der Ladestron ist dann 12,8A

mfg

Gausi

SC-25 mit 120043km

 

[SteWi]

Digital kommt auch bald wieder bei mir. Allerdings ruht der Roller jetzt etwas mehr, da erwartungsgemäß die Batterien aus der Balance sind. Die erste nähert sich rasant den 4.2V, während andere noch bei unter 3.45V herumkrebsen während des Ladevorgangs.
Hoffentlich habe ich bald den Balancerlader, sonst muß ich kommendes Wochenende erstmal manuell balancieren.