ReFLEX Ladetechnik

[Bernd Schlüter]

Danke, Markus!
Dann nehme ich auch gleich wieder mein Projekt auf, die fetten 140 Ah-Akkus mit, wenn es denn sein muß, 500 Ampere bei 120 Volt zu laden. Hört sich gefährlich an, ist es aber nicht, wenn man impulsladen darf, also, meinetwegen 10 ms laden mit 500 Ampere, dann wieder 100 ms Pause. Das würde sogar von dem gleichen Impulsladekondensator aus möglich sein, den ich für den 5ms-Entladeimpuls verwenden würde, also, kein übermäßig hoher Aufwand. Selbst das "Conrad"-Götterchip könnte man vielleicht mit einigen Tricks zur Mitarabeit überreden. Ich denke da an ein kurzzeitiges Umschalten auf ein sample and hold während der zusätzlichen, vom chip nicht vorgesehenen Impulse.
Ich habe den sicherlich erfahrenen Andreas Jossen bei der Firma BaSyTec www.basytec.de angeschreiben. Die Firma im Süden entwickelt Prüfverfahren und -Programme für alle Arten von Akkus und hat schöne Batterielinks. War ein Tip von Markus.
Mit sonnigen Grüssen auch in Gegenden, wo es im Moment stürmt und schneit
Bernd

 

[hcqniost]

120v-500a????dann gäbs ja auch was für meinen skoda mit 84v(14 x 6v /160ah). ) schneller laden ist bei mir dank der netzlast schlecht möglich (ich kann ja schlecht freundlich klingelnd vor ner haustür stehen ("ham se mal strom für mich??")und einen fetten drehstromstecker in der hand halten!da macht jeder die türe zu...


gruss,Carlo

 

[Bernd Schlüter]

Entschuldige, Carlo, das war Dein Posting!
Könnte es sein, dass wir beim Microcar von Blei- und Bleigelakkus sprechen?
Dann sollten wir, ehe wir hier alles vollmüllen, erst einmal genauer prüfen, welche Behandlung von Bleiakkus angesichts so hoher Stromstärken überhaupt sinnvoll ist. Kann man dazu erst mal privat posten? Ich glaube, Ihr seht doch meine Adresse? schlueter@gmx.ch
Also, wer weiß was Sicheres? Ich weiß nur, dass das HF-Antisulfatisierungsverfahren auch bei Bleiakkus nebenbei mit scharfen Entladeimpulsen arbeitet. Das stellt überhaupt kein Problem dar und arbeitet mit dem vorhandenen Ladegerät zusammen.
Wie das Reflexverfahren beim Twike auch nicht problematisch sein sollte, zumal da, soweit ich das vernommen habe, nicht einmal ein Trafo, sondern nur eine relativ kleine Drossel erforderlich ist. Das wäre natürlich toll, wenn das Twike in einer Viertelstunde zu 80%, ohne Memoryeffekt schonend vollgeladen wäre (die restlichen 20% dauern ja dann länger (2h...). ich wäre aber auch dabei sehr vorsichtig, was mögliche Wärmeentwicklung angeht. Zum Glück hat das Twike ja genügend Thermistoren zur sicheren Überwachung!
8A mal 400 Volt, oder was wir dann brauchen, stellen kein Problem dar. Nehmen wir mal an, vielleicht 1/3 von den 3,2 KW würden dann im Akku in Wärme umgesetzt, dann sollten wir keine Schwierigkeiten erwarten. Da ist genug Masse, die die Wärme aufnimmt. Trotzdem sollten wir SAFT befragen!

 

[Bernd Schlüter]

Meine Reise in die Schweiz fällt mal erst ins Wasser. Einen fetten Ladestrom zu bekommen, ist, wenn die Batterien voll unter Netzspannung stehen dürfen, kein Problem. Bei Vollweggleichrichtung , also mit 6 Dioden von 3-Phasen/380/400 Volt Haushaltsdrehstrom fallen 530/550 Volt als ziemlich sauberer Gleichstrom an. Da braucht man dann nur noch eine Strombegrenzung in Form von drei kleine Drosseln vor dem Gleichrichter, um keine Verluste zu haben. Das passt also sehr gut zum Twike und ist fast kostenlos. Zwei billige 10 Ampere Wechselstrom-Vollweggleichrichtergleichrichter sind sehr gut geeignet bis 15 Ampere (Conrad-Apotheke: 5 Euro) . Schon eher ein Problem ist der Brand/Explosionsschutz bei Ausfall auch nur einer Zelle. Da sollte man die eingebaute Temperaturüberwachung des Twike einbinden bzw. die ganze Original-Meß-und Schutzschaltung mit einbeziehen. Auch würde ich in der Nähe des Ausschalters bleiben, bis die gefährlichen 15-20 Minuten vorbei sind.
Nun ein Vorschlag einer einfachen, verständlichen Schaltung, die fast jeder selbst bauen kann:
Was haltet Ihr von der Steuerung über ein einziges oder zwei Schütze =Relais?
Im Sekundentakt würde dies einerseits sicher die drei Pole des Drehstromkabels unterbrechen und anderererseits über einen 5 Ohm-Widerstand einen 1000 Mikrofarad/550 Volt (Blitzgerät-) Kondensator aus der Batterie laden, was den gewünschten 5 ms / 20 und mehr Ampereimpuls ergibt. Solche billigen Schütze steuern jahrelang ganze Fertigungsstraßen im Sekundentakt. Unsere Ladung dauert nur max. 20 Minuten. Das Klappern warnt und gibt Auskunft darüber, das alles stimmt. Unterbricht man eine Phase, reduziert sich die Ladeleistung auf ein Drittel.
Ein 50 Volt/0,1 Ampere-Netzgerät sorgt für die fast verlustfreie (80%) Rückspeisung der Entladeimpulsenergie. das macht im Twikeleben gerne weit über 500 Euro aus.

Womit kann ich einen Schaltplan erstellen und ihn, ohne noch mehr Platz zu vergeuden, ins Netz stellen?
Was sagt Jens Schacherl? Die Saft-Zellen sind teilweise nicht gesintert und haben dadurch keinen Memory-Effekt?
Es könnte demnach sein, dass für solche NiCads das Reflex-Verfahren gar nicht so sinnvoll ist.

 

[Wolfgang Jenne]

Hallo Bernd,

im Twikeklub Forum läuft zur Zeit auch eine Diskussion über den Bau eines solchen Laders.
Zu Deinem Beitrag:

Ich bin selbst kein Elektroniker und kann daher keine sehr kompetenten Aussagen machen. Trotzdem habe ich ein paar Anmerkungen:
Ich weiss nicht wie Du das mit dem Gleichrichten vom Drehstrom verstehst. Ich denke dass auf jeden Fall die 3 Akkus separat von 3 Controllern geladen werden müssen, da sie ja im Moment paralell geschaltet sind. Ansonsten können bei den hohen Strömen zu hohe Unterschiede auftreten (wenn zum Beispiel 2 oder 3 Zellen in einem Pack defekt sind).
Daher müssten die 3 Phasen einzeln Gleichgerichtet werden, was aber im Preis auch keine Rolle spielt. Die Frage ist noch wie der Strom geregelt werden kann, aber das weisst Du besser als ich.
Die Idee vom Schütz und dem Kondensator für die Entladung verstehe ich nicht ganz, 1. ist es sehr schwierig einen Schütz zu finden der 450 VDC mit 8 Ampere schalten kann, und zweitens bietet doch so ein 1702 die ganze Ladeschaltung schon komplett.
Die Rückspeisung der Entladeenergie verstehe ich schon gar nicht wie Du das meinst, aber da hilft vielleicht ein Schaltplan. Allerding sollten wir erst einmal ein "proof of concept" haben, und da ist so eine Schaltung noch nicht notwendig. Die Entladeenergie beträgt ja nur ca. 40 Watt Dauerleistung und kann über einen Kühlkörper und einen kleinen Lüfter abgeführt werden.

schöne Grüsse,
Wolfgang

 

[Bernd Schlüter]

Ja, danke Wolfgang, ich ziehe um ins Twikeklub mit "b" -Forum www.twikeklub.ch .
Wenn ich einen Schaltplan ins Netz gestellt habe, schreibe ich das auch hierhin.
Schütze für Gleichstrom und hohe Spannung sind aufwendig. nicht aber die hier verwendeten Wechselstromschütze. Der Lichtbogen verlöscht beim Nulldurchgang.
Das Schütz für den Entladevorgangschaltet zwar Gleichstrom, dieser ist aber beim Abfallen des Relais auf Null abgefallen und damit ebenfalls völlig unkritisch.
außerdem stelle ich fest, dass die Twikes jetzt alle 10 Ah-Batterien besitzen. Kein Problem, dann ist der Ladestrom 40-50 Ampere, die Gleichrichter und Schütze sind entsprechend auszulegen, wenn die Drosseln von guter Qualität sind, sollten 3 16-Ampere Haushaltssicherungen für den vom ohmschen abweichenden Strom ausreichen, sonst sollte man lieber auf 20 oder 25 Ampere erhöhen. Das Entladestromschütz sollte dann aber schon durch ein kräftiges Relais ersetzt werden, da der Stromimpuls 100 Ampere beträgt. Der Kondensator müsste dann entsprechend auf mindestens 2000 Mikrofarad vergrößert werden. Wenn man ohne Kondensator auskommen möchte, wird es allerdings schwer fallen, ein Schütz zu finden, das zuverlässig den Flammenbogen abzuschalten vermag (das übernimmt sonst der Kondensator) und im Nu geht das Twike in Flammen auf.

Das gilt natürlich ganz besonders bei 1000 Ampere bei Carlos Skoda. Gefahr droht nur beim Ausschalten! Da brauchte man schon einen impulsfesten Kondensator von mehr als 50.000 Mikrofarad und 100 Volt. 1000 Ampere sind sonst nicht beherrschbar. Ein Anlasserrelais sollte dabei ausreichen (200 Ampere,12 Volt).
Bei Versagen schmilzt der 10 cm lange Widerstandsdraht (gleichzeitig Sicherung) durch, der im Zickzack um feuerfestes Material umgelenkt wird, um den Lichtbogen zu ersticken. Aber, wo die 400 Ampere/100 Volt hernehmen? Da fehlen Steckdose und Trafo, der Rest würde problemlos sein.
Tschüss,
Bernd

 

[Martin Teuber]

Möglich wäre das, aber du erhältst sehr hohe Innenwiederstände durch die in reihe geschalteten Steckkontakte, und was hast du dann damit vor ?
Willst du mit einem Ladegerät der Reihe nach alle Blöcke einzeln laden ?
Das macht num Ausgleich von Assymetrien sinn und dauert sonst viel zu lange :-(
Gruss Martin TW68

 

[Martin Teuber]

Hä ?
Wie willst du einen Thyristor der bei 450V mit 1700A belastet ist wieder ABSCHALTEN ?
Das interessiert mich
Gruss Martin TW68

 

[Martin Teuber]

Ich glaube nicht, das das etwas bewirken kann, da die Twikelektronik beim Gas geben den Strom nur langsam ansteigen lässt (sonst würde es dir das Fahrwerk zerreissen ), so das ein kurzer Entladeimpuls so wie du ihn beschreibst erst garnicht entstehen kann.
Gruss Martin

 

[Martin Teuber]

Hallo Leute, wenn ich diese Diskussion hier lese fühle ich mich an den Frankensteinfilm von gestern Abend im Fernsehen erinnert- die Stelle mit der Erweckung des Monsters
Ich bin seit ein paar Wochen Twikefahrer und die gebrauchten Akkus tuen es nicht mehr sehr lange. Ich suche also nach neuen Konzepten für meine Twike Akkus und deren Ladung.
Wenn mich nicht alles täuscht, haben die Teilnehmer an diesem Threat noch nicht viel Erfahrungen mit der Materie Twike. Es handelt sich um 280 in reihe geschaltete Babyzellen NC pro Akkublock. Das sind 336V, bei der Ladung aber bis zu 480V. Von diesen Blöcken sind bis zu 3 parallel geschaltet. Jeder Block ist Microprozessorüberwacht und wird mit einem Datenkabel mit dem Hauptrechner und mit der Leistungselektronik verbunden.
Bei Kosten von ca 2000€ pro Block wird niemand so wahnsinnig sein und dort leichtfertig mit Extremimpulsen oder Netzsspannungs- Primärgebundenen Ladegeräteexoten zu experimentieren.
Lösungen mit Relais die im Sekundentakt solch astronomische Leistungen schalten können, müssen in Öl oder Schutzgas arbeiten und sind bestimmt nicht billig. Alles andere erzeugt wahrscheinlich Funkstörungen die noch ne Strasse weiter im Fernsehen zu sehen sind
Reflexladung ist bestimmt interessant, aber ich kann nur mal kurz weitergeben, was mir vom Entwicklungsleiter eines International tätigen NIMH Herstellers zum Thema Twike Batterien gesagt wurde.

„Reflexladen können sie vergessen, da die positiven Effekte der Impulse schon durch die hohen Lade und Entladeströme erreicht werden, die ja sowieso auftreten. In Anwendungen bei denen nur geringe Stromentnahmen stattfinden und die Akkus nicht komplett entladen werden (Satellit mit Solarzelle) kann dieses Verfahren helfen den Memmoryeffekt zu unterdrücken.“
„Das A und O beim Twike ist die Gleichheit der einzelnen Zellen.“
„Um eine Verbesserung der vorhandenen Technik zu erreichen, sollte die Batterieeinzelüberwachung von 48V Blöcken auf maximal 12V Blöcke verkleinert werden. Außerdem müsste die Möglichkeit einer separaten Ausgleichsladung über die Blöcke eingeführt werden.“

Leider ist von dem Hersteller des Twike keine Möglichkeit gegeben, Änderungen an der Bordelektronik oder der Software zu machen. Nicht mal das Protokoll der Batteriekommunikation ist bekannt. Ich denke, das die Technik des Twike, trotzdem sie eine der fortschrittlichsten ist die ich je in einem Elektromobil gesehen habe noch viele Verbesserungsansätze enthält. In diesem Zusammenhang halte ich die Entwicklung von Ladesystemen die auf dem vorhandenen Batteriekonzept mit mehreren Blöcken beruhen für eine Sackgasse.
Wir sollten eher folgendes machen:
1. Den Hersteller / Entwickler des Twike dazu ermutigen die Technischen Unterlagen offen zu legen.
2. Eine Entwicklung eines Einzelbatteriekonzeptes mit Mono Zellen oder ähnlichem Anstreben.
3. Eine Automatische Entladung vor dem Ladevorgang in die Twikeelektronik integrieren.
4. Einen Ladetimer in die Twikesoftware integrieren.
5. Batteriekonzept verwirklichen, bei dem die Akkus leicht wechselbar in einem Pfandgehäuse untergebracht sind, so das man durch wechseln des Akkupacks direkt wieder weiterfahren kann. Akkupacks könnten in öffentlichen Ladestationen z.B. an Tankstellen geladen werden, defekte Akkus könnten gemeldet und zentral repariert werden.

Ok. Ok. Manchmal geht es mit mir durch aber ich glaube wirklich nicht, das uns die Diskussion auf dem momentanen Niveau hier weiterbringt.
Gruss Martin TW68

 

[hcqniost]

hallo bernd,hallo auch an alle anderen!

bisher gehts meinen bleiakkus noch gut(auch wenn ihnen langsam kalt wird-von mir nicht zu reden ).zuerst muss ich die batterieheizung vollenden(wenn das mal reicht...),dann sehe ich weiter(oder auch nicht-es ist bald weihnachten!).bei den strömen bekomme ich angst,dass der wagen lauthals explodiert(und die halle meines ladeplatzvermieters in schutt und asche legt).bei den "normalen" batteriepreisen für traktionsblöcke (300euro) mal 14 blöcke möchte ich auch nichts verschenken!

herbstliche grüsse,Carlo

 

[Natascha Schlüter]

Hallo!

Ich habe ja nun schon oft genug in meine Twike-Akkus hineingeschaut und will daher hier mal grob den Aufbau wiedergeben.

Bei den Zellen handelt es sich um Sub-C (etwas kleiner als Babyzellen) mit Lötfahnen. Die 2,8Ah wiegen je 79 Gramm, 3,0 bzw. 3,6Ah müssten ähnlich sein. Von den Zellen sind immer fünf in einer Reihe übereinander und vier dieser Reihen (2x2) zu einem Einschub zusammengefasst. Pro Einschub (24V Nennspannung) ist eine Thermosicherung (geht bei über 70 Grad durch) und ein Temperaturfühler integriert. Alle zwei Einschübe wird eine Teilspannung (48V Nenn) an die zwischen den zwei Reihen mit je sieben Einschüben befindliche Ladeplatine geschickt. Mit einem entsprechenden Interface welches die Signalspannung von 12V (Bat.) auf 5V (PC) umwandelt und dem Testprogramm lassen sich diverse Daten auch direkt aus der Batterie bzw. über den Datenbus aus allen Batterien auslesen. Im Display des Twike kann man die maximale Differenz zwischen den sieben Teilspannungen je Akkublock ablesen. Wenn nach dem Laden oder schon nach kurzem Entladen eine der Teilspannungsdifferenzen über 1,2 Volt ansteigt, so bedeutet das mindestens eine defekte Zelle. Die Zellen können getauscht werden was aber einige Erfahrung und Geschicklichkeit erfordert und besser Fachleuten überlassen wird. Die Platine benötigt mindestens 120V um ihr Programm zu behalten, andernfalls wird das Programm nach dem Anschließen der Akkus aus dem Bordrechner in die Platine geladen. Bei unter 250V schaltet sich das Bordsystem jedoch ab, bei weniger als 280V (Normalwert, kann aber verändert werden) setzt der Motor aus um die Akkus nicht Tief zu entladen. Jeder Block hat am Deckel 13,5x45 cm Grundfläche und ist einschliesslich Lüftern 31cm hoch und insgesamt etwa 25 kg schwer. Nennspannung 336V (Ladespannung bis 440V), Nennkapazität 2,8/3,0/3,6Ah. Das Fahrzeug kann ab Werk mit zwei oder drei Akkupacks betrieben werden, Bastel-Lösungen mit bis zu sechs Akkus sind auch schon realisiert worden. Reichweite ca. 11 km je Ah bei 336V = 31 Wh je km. Beim Normalladen wird zunächst mit kleinem Strom (unter 0,5A je Akku) geladen bis die Nennspannung erreicht wird. Danach läd das System mit dem ab Netz auf 1-14A (normal) und 4-16A (Schnellladen) einstellbaren Maximalstrom. Bei über 410V wird automatisch auf Normalladen umgestellt (abhängig von der Software-Version). Ab der maximalen Bus-Spannung (415-435V je nach Akku-Typ) wird mit konstanter Spannung geladen bis die Akkus einen Temperaturanstieg von 7 Grad (ursprünglich nur 3 Grad bei Schnelladung) erzielt haben. Danach erfolgt ein Reset des Ah-Zählers (je Akku einzeln) und ggf. noch Abkühl-, Symetrielade- und Erhaltungslade-Phasen. Die Normalladung startet bei maximal 30 Grad, die Schnellladung bei 40 Grad und bei über 45 Grad wird die Ladung gesperrt (startet auch nicht wenn die Temp. später unter 30/40 Grad sinkt). Bei mehr als 50 Grad setzen schon mal Teile der Elektronik aus und legen das Fahrzeug lahm. Werte über 40 Grad sind auf jeden Fall nicht gut für die Zellen.

Ich hoffe, Ihr könnt damit was anfangen.

Bis dann
SternFuchs

 

[Hendrik Fauer]

Siehe auch www.twikeklub.ch/forum/index.htm

Gruß, Hendrik