Hochstromzellen - Elektroauto Forum

Hochstromzellen

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Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Wie ich schon mehrfach angekündigt habe, beabsichtige ich, den Leistungsverlust meiner Nicads bei fallender Temperatur mit Hochstromzellen ausgleichen. Auf der Fahrt nach Hotzenplotzenhausen zum Schinderhannes komme ich vermutlich im tiefen Winter nicht mehr mit der Reichweite hin. Pufferung tutet noth.
Bei meiner sogenannten "Turboschaltung", die übriges nur für Gleichstrommotoren möglich ist, lasse ich den vollen Motorstrom durch die Hochstromzellen fließen, und das können bis zu 260 Ampere sein. Als Hochstromzellen schweben mir die A123-nano-Zellen vor, von denen wahre Wunderdinge berichtet werden.
10 2,3 Ah-Zellen parallel und davon 7 in Reihe, stelle ich mir, soweit wird jedenfalls erzählt, als der Aufgabe gewachsen vor. Wer hat schon Erfahrung mit den Zellen bei 26 Ampere Spitzenbelastung gemacht? Halten die wohl, was versprochen wird?
70 Zellen bringen 5kg auf die Waage, 10 kg/kWh und als Zielpreis stelle ich mir 1000 Euro/kWh vor.
Zyklenfestigkeit wäre das, was ich verlange. Für Batterieheizung und -Männitschmännt würde ich sorgen.
Das Ewolfsrudel hat einen bleibenden Eindruck bei mir hinterlassen und mein Saxe möchte sich schließlich als würdiger Nachfolger August des Starken erweisen.

Peter verkauft Headwayzellen, irgendwo habe ich gelesen, gab es die sogar direkt aus China, vor Jahren, 30 Ah X 8 für ca 350 Euro. Wäre das eine Alternative?
Ich will die bis zu 260 Ampere volle 5 Minuten lang herausquälen. 10C Dauerstrom sollen die vertragen.
Irgend wie kommen mir die Batts der Zhejiang Xinghai Energy Technique Co,.Ltd.bekannt vor. Habe ich nicht mal die bicycle Batterien in einem Hotzenplotz bzw. Horlacher verbaut gesehen? Am besten frage ich da den President Xu Aokui , der die Headway lithium ion battery in Beijing introduciert hat. Oder einfach den Peter.

Wie ich aber sehe, bin ich ganz falsch hier, die Experten, was Belastbarkeit und Lebensdauer angeht, befinden sich bei den Pedelecfahrern.
Ich sehe Elektroautos nämlich auch als so eine art Pedelec an, bei dem man bergauf ein wenig mittreten sollte. Twikebesitzer haben da ihre eigene Art, bei mir solls die Turboschaltung mit den Hochstromakkus bringen. Einsatz automatisch einstellbar immer dann, wenn der Fahrstrom 100 Ampere überschreitet, aber die Geschwindigkeit bei über 50km/h bleiben soll.
Der Batterieumsatz bei den Pedelecfahrern ist deutlich größer als bei den Elektroautofahrern, die haben inzwischen mehr Erfahrungen gemacht.
Ich verspreche mir von der Hochstrompufferung des Fahrzeuges eine Reichweitenerhöhung durch eine Hochstrombatterie in "Turboschaltung" von bis zu 20%, wenn der Energiegehalt der Hochstrombatterien nur 3% beträgt.
Wirksam nur im bergigen Gelände. Der Einfachheit des BMS kommt die geringe notwendige Spannung entgegen. dass es von Headway fertige Batteriepakete gibt, war mir ganz entgangen. Ein großer Vorteil der Pakete: Bei Kälte kann man die einfach mit ins Haus nehmen und warmhalten. Berge haben dann im Winter ihren Schrecken verloren.

Ein großer Vorteil: Auch die Reku läuft dann vor allem in den Turboakku, immer mit der vollen Motorstromstärke, die dann einen noch deutlich höheren Wirkungsgrad besitzt, weil die Spannungswandlung in Curtis oder Sagembox entfällt. Die Fahrweise kann notfalls so angepasst werden, dass im bergigen Gelände die Rekuperation bei Bergabfahrt den Energieverbrauch bergauf aufhebt. Bergauf fulle Pulle, bergab schön langsam, nur in die Hochstromakkus rekuperieren. Hochstrom-Lithiumakkus sind dazu besonders gut geeignet.

Für Pedelecs ist meine Turboschaltung nicht anwendbar. Die Motoren sind zu modern.

Weitere Möglichkeit: da die Hochstromakkus normalerweise nur sehr kurze Zeit in Anspruch genommen werden, besteht die Möglichkeit, diese aus einem relativ lahmen Akku ähnlicher Spannung gleichmäßig wiederaufzuladen, mit ca 0,5 C. Die Hochstromakkus werden dann, ohne gesonderte Ladung, nie leer.
Bei Bleibatteriebetreibern, denen die Batterien auseinandergelaufen sind, sollte es jetzt langsam klingeln.
Also, welche Akkus nehme ich,
Headway oder A123? Oder Lipo?


 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715
Bei Headway kannst du auch mal die EPO-Biker fragen, die haben für ihre 40KW Mühle auch mal sowas im Fundus gehabt wenn ich mich noch recht entsinne.
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Verlockend ist der Griff, mit dem man solch ein 500 Euro Headwaypaket auch im Winter ins Warme tragen kann, sodass die Zeit, in der sich meine Nicads selbst erwärmt haben, übeerbrückt wird. Die headways haben sicherlich nicht die hohe Strombelastbarkeit der A123 Nanosonstwaszellen, dafür aber auch ein wenig mehr Kapazität.
Allerdings möchte ich diesen 100 Zyklen im Jahr zumuten können, sprich, in 10 Jhren eine Haltbarkeit von ca 1000 Zyklen. Ob ich die erreichen kann, wenn ich die Zellen mit 5C leere, ist allerdings sehr zu bezweifeln. Die VHP Säfte vertragen das, das weiß ich.
30 Stück von denen haben 31,5 kg Masse, die trage ich nicht bei jeder Fahrt mal so eben ins Warme.
Eigenerwärmung ist wegen der höheren spezifischen Masse kaum vorhanden.

Die Headway-Klötze sind leicht und besitzen ein angebautes Ladegerät, das wäre schon ein Riedenvorteil. Angenommen, 500 Euro pro 1000 Zyklen Haltbarkeit, das macht eine Mehrbelastung pro Ladung um 50 Cent, sprich, 3 Euro 10 statt jetzt 2 Euro 60.

Manche Unken quaken es schon von den Dächern, dass die A123, 2000 Zyklen bei 10 C schaffen.
Allein, wer ungläubig ist, dem fehlt auch der Glaube.

Im Moment entfernen sich die Batteriepreise wieder von dem, der den Durchbruch ermöglicht hätte.
36.000Euro für nen popeligen Panda und genausoviel für nen Smart, dagegen sind die 110.000 für nen E-wolf ja fast bescheiden. Meine Hutgröße ist das nicht. Ralfs Gelsenkirchener Batterielieferanten haben inzwischen auch einen Rückzieher gemacht, der Smart schmachtet jetzt in der Garage und ist vorerst wohl nur durch zwei Stromaggregate wieder herauszulocken. Die bruachen jedes so 2 Liter die Stunde, um damit mit 80km/h über die Straßen zu schleichen. Ein bisschen zu seriell, solch ein batterieloser Hybrid.
 

epo-bike.de

Mitglied
24.10.2009
109
Hallo,

die 10C kannst Du bei den Headways vergessen.

Wir haben es mal mit 7C probiert, das ist aber auch das höchste der Gefühle! Die Teile erwärmten sich merklich und von den 4kWh (128Stück) waren nur 3,5kWh nutzbar.

Der Innenwiderstand ist einfach zu hoch!

Bei über 5C glaube ich nicht, dass die Teile mehr als 500Zyklen halten. Aber probieren muss man es halt erstmal.

Bau lieber komplett auf Headway um, ausgelegt auf 3C dann hast Du lange Freude dran!

Gruß,
Christian
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Danke, das rückt für meine verwegenen Pläne wieder einiges gerade.
3C, das schaffen meine Nicads auch. Die eingebaute Wasserkühlung Kühlung schafft die entsethende Wärme weg.
Meine Turboschaltung lohnt sich wirklich nur, wenn man mit hochleistungsfähigen Batterien möglichst niedriger Spannung kurzzeitig (10% der Entladezeit der Hauptbatterien) Energiereserven zur Verfügung stellen will.

Bei Zellen, die über 5C bei hoher Lebensdauer vertragen, fängt es an, interessant zu werden.

Das Zusatzpaket ist dann so klein, dass es an brandsicherer Stelle angebracht und gut transportiert werden kann.

Der Vorteil niedriger benötigter Zellenzahl triff für die Headways gar nicht zu, die kann man auch mit voller Fahrbatteriespannung konfektionieren und ganz simpel die Nicads damit stützen.
Dies bedeutet dann allerdings auch, dass man das volle Zusatzgewicht mit sich herumschleppen muss und, dass die kapzitätsanzeige verfälscht wird.

Den zusätzlichen Fahrspaß mit Lipo oder A123-Zellen herbeizuführen, ist zwar relativ preiswert, schlägt aber trotzdem, gemessen an "normalen" Fahrbatterien, erheblich ins finanzielle Kontor.

Den extremen Energie- und Materialschoneffekt würde ich erreichen, wenn durch einen "Kickdownschalter" an starken Steigungen der Hauptbatteriestrom auf 100 Ampere begrenzt würde und die Zusatzbatterie bis zu 10 kW des Leistungsbedarfs zur Verfügung stellte.

Solch eine Spitzenleistungsbatterie besitzen Toyota Prius und Lexus, die für ca 2 km 40kW zur Verfügung stellt. Die Spannungslage stimmt aber nicht.

Wo sich, insbesondere wegen der ungeheuren Flexibilität meiner Turboschaltung, deren Einsatz lohnen würde, wäre bei der Anpassung nachlassender Bleiakkus an Zusatzenergiequellen.
Auch, wenn die Akkus nur noch zu 30km Schleichfahrt fähig sind, lassen sich die Energiereserven der "alten Hunde" dann noch bei voller Fahrleistung unter weitgehender Umgehung des peukerteffekts nutzen. Nebeneffekt: So kann man nach und nach auf leistungsfähigere Akkuarten aufstocken, die dann aber auch den vollen Motorstrom "abkönnen" müssten. Beim Cityel wäre eine effektive Reku in diese Batterien gratis mitgeliefert: schnell den Berg hinauf, langsamer , ohne zu bremsen, wieder herunter.


Viele wundern sich, warum ich immer wieder diese Idee verfolge.
Viele denken, der Curtis sei nichts anderes als ein ganz gewöhnlicher Regler für den Motorstrom.
Dabei wird vergessen, dass es sich hier um einen überaus leistungsfähigen Wandler, sowohl für Strom, wie auch Spannung handelt, was man in überaus vielen Hinsichten ausnützen kann.
Im Gegensatz zu meinem Saxo stehen beim einfachen Curtis,1204, 36 Volt keinerlei elektronische Barrieren im Weg, auch nicht, wenn man bis auf 72 Volt aufstockt..Das gilt besonders auch bei der Verschaltung bei manchen Kewets.
Gerade diese einfachen Controller stellen fast unbegrenzte Möglichkeiten zur Verfügung, die unterschiedlichsten Batterietypen miteinander zu verbinden, ohne in die vorhandene Ladungs- und Fahrkontrolle einzugreifen. Die Zusatzbatterie bleibt einfach außen vor und versieht nur im Bedarfsfall ihren Dienst.
Mein Fahrzeug ist leider mit seinen Nicads als Testfahrzeug das denkbar ungeeignetste, obwohl ich an sehr kalten Wintertagen auch 30% Leistungseinbruch beobachte, dem ich aber auch auf einfachere Weise durch eine Verbindung von Standheizung und Batteriekühlung begegnen kann.
 

michael-123

Neues Mitglied
27.03.2009
37
Nürnberg
Hallo,
hier http://www.diyelectriccar.com/forums/showthread.php/high-power-cells-a123-saft-headway-43400.html sind die „real-world Hochstrom-Entladekurven“ der 38120S (10Ah) und 38120P (8Ah) zu finden.

Und hier der „ungleiche“ Vergleich zw. der neuen A123 20Ah und der Headway 10Ah 38120S.
http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=15942

Vielleicht wäre für die gestellte Aufgabe eine 7s4p Konfiguration der thermisch belastbareren Headway 38120P für 18Euro/Stck. der beste Kompromiss…
504 Euro für 0,67kWh (ca. 7,5Ah „unter“ 10C)
zzgl. ein 7s Modellbaulader mit Balancer-Funktion

/Why not ?
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Danke, dann bin ich ja wohl bald wieder auf dem neuesten Stand. Wenn ich auch A123 für eine chinesische Entwicklung halte, gehe ich wohl nicht fehl in der Anahme, dass auch SAFT auf chinesische Lieferanten stützt. Auch, wenn A123 bald auch in den USA Werkstätten besitzt...Jedenfalls scheinen dies SAFT-Zellen meinen Anfordrungen zu genügen, die Frage, ob auch die, die Haltbarkeit angeht.
Auf der Veranstaltung in Frechen war auch ein 14 kg leichtes Rennrad zu bewundern, das über 20km Reichweite, angeblich nur mit Akkupower schaffte. Wenn der Fahrer mitttritt, müssten auch deutlich mehr drin sein...
Platz für große Batterienvolumina war da nicht drin.
Also, den Pedelec-Markt sollten wir unbedingt verfolgen!
 

schabo

Neues Mitglied
13.10.2009
10
servus,
ich beschäftige mich auch mit dem Thema zusätzliche Hochstromzellen zu verbauen.
Da das Fahrzeug ausschließlich abseits der öffentlichen Straße im Motorsport bewegt wird,spielt für mich Gewicht und Leistung die erste Geige.
Im Augenblick ist ein Agni 95 und ein Altrax controller nebst 104 38120 Headway Lifepo4 Zellen verbaut(26S4P).
Das geht zwar schon ganz ordentlich doch die volle Dauerleistung gibt dieses Gespann noch nicht ab.
Meine Idee: ich rüste auf 26S3P ab und verbaue zusätzlich 22S4P Turnigys 5AH(30C)
Die Spannung dürfte ungefähr identisch sein, wobei bei gleichem Gewicht ca 50AH entstehen würden. Die Spitzenleistung der Lipos wäre mit 600A deutlich höher als die der Headways (im Augenblick ca 360 A, der Agni kann kurzzeitig 400A)
Meine Frage: Wie ist mit evtl. Ausgleichsströmen der beiden Blöcke umzugehen, bzw. wie sind diese zu vermeiden???
Gruss
Markus
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Lithiumbatterien sind wegen des weitgehenden Fehlens der Lade-Entladehysterese empfindlicher gegenüber Ausgleichsströmen als Blei und Nicads. Trotzdem darf man gleiche Batterien bei gleicher parallelschalten.
Unterschiedliche Akkutypen darf man aber nur über Dioden dauerhaft verbinden, dann gibt es keine Ausgleichsströme. Für Deinen Zweck mit großen Strömen dürfte bei hoher Belastung meist auch eine direkte Parallelschaltung, nur während der Fahrt, möglich sein.
Optimal dafür sind Mosfets, die dann zwar beim Laden 0,5 bis 1,5 Volt Spannungsabfall haben, aber während der Belastung eingeschaltet werden und dann nur noch beispielsweise 0,2 Volt Spannungsverlust besitzen...
Dann kannst Du nur noch messen, ob die Strombelastung zu unterschiedlich ist. Andererseits passt sich die stärker belastete Batterie schnell der anderen an und es dürfte überhaupt keine Probleme geben.
Mosfet-Leistungstransistoren gibt es sehr preisgünstig, da kannst Du dann beispielsweise 10 und mehr parallelschalten und hast bei 400 Ampere und 0,2 Volt Spannungsabfall nur 80 Watt Verlustleistung, die Du auf einem Kühlblech verteilst.
Das kannst Du auch zunächst mit wenigen Hochstromzellen ausprobieren. An Mosfets käme ich günstig über den Großhandel...
Größere Anforderungen an die Steuerung gibt es nicht, außer, dass keine Wackelkontakte oder Hochfrequenterregungen geben darf, dann sind die mosfets sofort zerstört. Da kann alles sehr gemächlich zugehen, Millisekunden sind da Ewigkeiten.
 

schabo

Neues Mitglied
13.10.2009
10
ups, das nenn ich mal eine schnelle Antwort.
Danke für die Infos.
Da stell ich mein Projekt doch gern zum Versuch bereit. Falls Du mir Mosfet-Leistungstransistoren
organisieren könntest und mir noch ein wenig Info zum Anschluss geben könntest wär ich Dir sehr verbunden!!!
Zum Testen hät ich noch genügend Lipos aus einem Fahrrad Projekt.
Werd Dir mal eine PN schreiben
 

Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Hallo,

**** Falls von Interesse, diese Seite listet so gut wie alle verfügbaren Lithium Akkuhersteller auf:
http://liionbms.com/php/cells.php


**** A123 Zellen treiben auch diesen Dragster
da fliessen ca. 1000A (!!)
990 Stück A123 Zellen, 8kWh
9 Parallel
--> 110A pro Zelle (ergibt C47)
http://www.killacycle.com/

Das ist der (ältere) Akkupack
http://www.evworld.com/images/killacycle_a123pack.jpg

Infos
http://en.wikipedia.org/wiki/KillaCycle


**** A123 ZIP Charge, laden der Akkus in 10 Minuten
http://www.rcgroups.com/forums/attachment.php?attachmentid=1496241

Grüße,
Lukas
 

schabo

Neues Mitglied
13.10.2009
10
mmh....mit dem Kontakt gestaltet sich das etwas schwierig,
aber vielleicht bekom ich noch eine kurze Info ob sich folgende Mosfets eignen würden?
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=290486920765&ssPageName=STRK:MEWAX:IT
Grüße,
Markus
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Die sind zu teuer, 170 Ampere für 60 Cent bei 9 Milliohm war vor Jahren Stand der Technik. Inzwischen deutlich bessere Werte. Nicht bei ebay. Industriegroßhandel ab 100 Stück. Ich habe zur Zeit auch Bedarf, komme erst frühestens nächsten Monat dazu.
Wenn ich nicht da bin, kannst Du mich nicht erreichen. Meine falsche emailadresse ist aus dem Forenprogrammm nicht herauszubekommen, deshalb kann ich auch keine dort angeben.
Unser Kontakt kann nur telefonisch 02151 4537781 und per Fax sinnvoll erfolgen. Zur Zeit kann ich nicht selbst bauen, könnte aber Schaltungsvorschläge machen, die Du dann ausprobierst und mir Rückmeldung gibst.
Versuchsskizzen mache ich grundsätzlich von Hand, probiere dann aus, und ziehe meine Folgerungen aus den Ergebnissen.
 

Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Hallo Bernd,

wo hast Du die Info zu "gefährlichen" Ausgleichsströmen bei Lithium Akkus her ?
Bitte um Links zu belastbaren (!!) Artikeln.

Lithium Akkus sind von allen Akkus jene Akkus die am besten parallelschaltbar sind.
Bei Li Akus gibt es einen schönen zusammenhang zwischen Ladezustand und Spannung,
dh. bei Li Akkus steigt die Spannung beim Laden an (bei NiCd und NiMh war das ja nicht so... delta peak), bei einem vollen Akku steigt die Spannung sogar steil an.
Auch Lithium Akkus haben eine Lade-Entladehysterese... alleine schon der reale Innenwiderstand bedingt dies, von der Chemie her ganz zu schweigen...
Durch den geringeren Innenwiderstand ist auch die Erwärmung geringer. Auch sind Lithium Akkus schnellladbar ohne deren sofortige Zerstörung.
Bei parallelgeschalteten Lithium Akkus stellt sich immer ein Gleichgewicht her auch wenn Du von den Akkus "höhere" Ströme verlangst - gleiches Spannungsniveau an den parallelgeschalteten Zellen.

Habe ja schon mehrere Li-Akkuklötze gesehen im Elektroautobereich. Da mich die Elektronik dazu interessiert müsste ich es wissen wenn eine Zusatzschaltung notwendig wäre - ausser Balancer, Tempfühler, BMS und ein Hauptschütz ist da nichts weiteres verbaut.

Beste Grüße,
Lukas
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Gleiche Zellen entwickeln keine Ausgleichsströme. Die Lithiumzellen haben aber keine Lade-Entladehysterese, was das Parallelschalten von unterschiedlichen Zellen verbietet. Zellen mit unterschiedlicher Chemie. Manche Lithiumbatterien lassen sich beispielsweise mit Blei problemlos zusammenschalten, ohne, dass es zu übermäßigen Ausgleichsströmen kommt. Was allerdings nicht sinnvoll ist. Blei und Lithiumkobalt und Blei und Lifepo vertragen sich weit besser als Lifepo und Lithium-Kobalt. Bei Cadmium ist der Verträglichkeitsbereich besonders hoch. Wichtig beim Zusammenschaltung auch gleiche Temperatur. Mein Saxo hat eine gemeinsame Kühlung für sämtliche Akkus. Die könnte man also problemlos alle zusammenschalten.
Ansonsten existieren hier schon einige Mythen.
Ich will ja total unterschiedliche Akkus zusammenschalten. Dass man dabei aufpassen muss, ist kein Mythos mehr.
 

Lukas Simma

Mitglied
31.05.2009
172
Hallo Bernd,

mischen wir mal nicht zu viel zusammen damit es eben zu keinen Fehlinterpretationen kommt.

Es gilt bei Parallelschaltung

1) Lithiumakkus gleicher Chemie (gleiche Spannungspegel für die Abschaltspannungen) sind problemlos parallel zu verschalten.

2) Alles andere ist eine Sondervariante und soll nur der machen der weiss was er tut.

PS: Schick mir doch bitte ein paar Links wo die Ausgleichsströme gemessen / ermittelt wurden.

Grüße,
Lukas



 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
Hier im Forum wurde an vielen Stellen vor den angeblichen Ausgleichsströmen gewarnt und wohl meist mit unterschiedlichen Ladeströmen bei gleichen Akkus unterschiedlicher Temperatur verwechselt.
Wenn Du nachliest, merkst Du, dass ich schon immer, genau wie du, diese sogenannten Ausgleichsströme anzweifele.
Mag sein, dass die tatsächlich einmal zwischen zwei sonst gleichen Nicad-Sinterakkus, einem glühend heißen und einem in einem Tiefkühlfach geflossen sind.
Man soll nicht viele parallelgeschaltete Sinterakkus laden, das ist richtig. Den zerstörerischen hohen Strom, der dann schließlich nur durch eine einzige Zelle fließt, bezeichne ich aber nicht als Ausgleichsstrom, wird aber offensichtlich mit "gefährlichem Ausgleichsstrom verwechselt.
Selbst bei zwei parallelen 12 V-Bleibatterien eine mit nur 5 statt 6 Zellen, kommt es nicht zu einem Ausgleichsstrom. Die Hysterese steckt die Spannungsdiffernz voll weg.
Auf jeden Fall sind Lithiumakkus wegen der weitgehend fehlenden Hysterese und dem niedrigen Innenwiderstand viel empfindlicher. Da passiert schon etwas, wenn man 5 Zellen parallel zu 6 Zellen schaltet.
Aber auch dagegen gibt es Mittel.

Ja, die Ausgleichsströme sind ein Mythos in diesem Forum.
 

michael-123

Neues Mitglied
27.03.2009
37
Nürnberg
Hier noch (der Vollständigkeit halber) ein Testbericht der Headway 38120P mit 8Ah.

http://www.elektromodellflug.de/akku-test/linfepo-8ah.htm
 

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