Rucksackakku II


Alex Woesz

Mitglied
20.09.2017
53
Guten Morgen,

jetzt hab' ich die versprochenen Bilder

Das ist das gelbe El, das der Rucksackakku seit einiger Zeit antreibt:
img_20200925_064945-jpg.7866


und hier seht Ihr den Rucksackakku selbst, in seiner Befestigung am Batteriefachdeckel. Mit Aluschienen vorne und hinten, wobei die hintere Ausnehmungen für die Füsse des Koffers hat, ist er n seiner Position fixiert. Links der 160A Anschlußstecker an die Bordelektrik, wobei der Pluspol über den Natoknochen geht, der in der Off-position über einen 5Ohm Widerstand gebrückt ist. Damit lädt sich die Bordelektronik langsam auf nach dem Anstecken, und erst wenn ich ihn in die on-Stellung drehe, was vorne sitzend einfach möglich ist, geht die volle Energie durch. Rechts, hier nicht zu sehen, die Ladebuchse für's Meanwell

img_20200925_065036-jpg.7867


Und hier das Innenleben, wie Ihr seht, sind alle 20p-Reihen miteinander verbunden, und jeder Reihe ist an der BMS angeschlossen, das die Spannungen balanziert. Dabei ist es wichtig, dass die Spannungen am Anfang sehr nahe bei einander sind, das BMS kann nur kleinen Ströme verbraten. Funktioniert bei mir zur vollen Zufriedenheit.
Die Kabel oben sind Temperatursensoren, links unten ist das bluetooth-Modul, mit dem das BMS mit dem Mobiltelephon redet.
img_20200925_065058-jpg.7871


Um die Lebensdauer möglichst auszudehnen, lade ich übrigens nur bis 3,9V pro Reihe, also 46,8V Gesamtspannung, und entladen wird (bisher) nie unter 3,2V, ich lade nach 20 oder 40 km, also ein oder zwei mal zur Arbeit und retour, wieder nach. Lt. Battery-University soll das einige tausend Ladezyklen ohne nennenswerten Kapazitätsverlust ermöglichen

Liebe Grüße
Alex
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
8.246
kleine Balancerströme sind bei LiPo völlig i.O. nur bei LIfePo4 je nach verwendeter Logic, kann mehr wichtgi sein
 

Alex Woesz

Mitglied
20.09.2017
53
Ach ja, weiss nicht ob ich's schon erwähnt hab. Die Kapazität und damit die Reichwete ist bei mir im Sommer und im Winter identisch, da ich den Rücksackakku mit ins Haus bzw. Büro nehme, und er damit immer Raumtemperatur hat.

Das ist imho der größte Vorteil dieses Konzepts.

Liebe Grüße
Alex
 
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Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
@ Rick

das mit den Dioden geht ev. schon aber man will ja auch mal laden oder rekuperieren
Hoppla - da war ja was... ^.^''
Da hast du natürlich recht. Das hatte ich bei meinen Überlegungen ausgeblendet...
Wenn beim Twike-Akku eine Zelle kurzschließt - führt das dann nicht zum Kaskadenversagen der Zellen rundum, weil diese ja dadurch ebenfalls kurzgeschlossen werden, oder verdampft der Kurzschluss in der kaputten Zelle einfach durch die extremen Ströme, die dann ja fließen?
Tut mir leid, wenn ich hier so penetrant nachfrage - mich interessiert die Praxis bei einer kurzgeschlossenen Zelle im Paket. Die Theorie malt da ja die abenteuerlichsten Bilder - bis hin zum vollständigen thermischen Kollaps des Gesamtakkus. Aber offenbar ist es in der Praxis ja nicht so schlimm, wenn da mal eine Zelle kurzschließt...
 

Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
Ach ja, weiss nicht ob ich's schon erwähnt hab. Die Kapazität und damit die Reichwete ist bei mir im Sommer und im Winter identisch, da ich den Rücksackakku mit ins Haus bzw. Büro nehme, und er damit immer Raumtemperatur hat.

Das ist imho der größte Vorteil dieses Konzepts.

Liebe Grüße
Alex
Das ist tatsächlich ein riesiger Vorteil.
Meine Li-Ion-Zellen für ~50km wiegen da bedeutend mehr (geschätzt ~35kg). Die mag ich nicht so gerne jeden Tag ins Haus schleppen (ginge auch garnicht, weil das BMS-Flachkabel nicht gesteckt sondern fest verbunden ist).
Und Wenn man mal mehr Reichweite braucht kann man mehrere Rucksackakkus parallel benutzen, oder eben nacheinander. Deshalb gefällt mir das Konzept so gut. (Und weil man in den Dimensionen ziemlich flexibel ist und so den Akkukorb ziemlich perfekt ausnutzen kann, wenn man nicht wie du das Ganze in einen Aktenkoffer verbaut. Hut ab für die Idee!)
 

Alex Woesz

Mitglied
20.09.2017
53
Servus Rick,

die Idee stammt ursprünglich von twikis, der den Thread "Der Rucksackakku" geschrieben hat, der ist noch zu finden, wenn auch etwas durcheinander aufgrund des Forenumzugs vor einiger Zeit.

Liebe Grüße
Alex
 

Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.178
Hoppla - da war ja was... ^.^''
Da hast du natürlich recht. Das hatte ich bei meinen Überlegungen ausgeblendet...
Wenn beim Twike-Akku eine Zelle kurzschließt - führt das dann nicht zum Kaskadenversagen der Zellen rundum, weil diese ja dadurch ebenfalls kurzgeschlossen werden, oder verdampft der Kurzschluss in der kaputten Zelle einfach durch die extremen Ströme, die dann ja fließen?
Tut mir leid, wenn ich hier so penetrant nachfrage - mich interessiert die Praxis bei einer kurzgeschlossenen Zelle im Paket. Die Theorie malt da ja die abenteuerlichsten Bilder - bis hin zum vollständigen thermischen Kollaps des Gesamtakkus. Aber offenbar ist es in der Praxis ja nicht so schlimm, wenn da mal eine Zelle kurzschließt...
Hallo Rick,

ja die Lebensmüde Zelle nimmt ihre drei Nachbarn mit, also die sind dann alle auf 0 Volt.
Je nach Situation wann das passiert geht das dann schon mit Erwärmung vonstatten, die Hoffnung ist wohl dass es eher in der Entladephase passiert und dann die verbliebene Restkappa sich schon irgendwie thermisch umsetzen lässt. Jedenfalls hab ich noch nirgends Zellen getauscht an denen der Schrumpfschlauch durch Hitze verfärbt oder gar aufgerissen ist.
Das soll aber kein Freibrief werden denn die Zellen die ich im TWIKE hatte waren 1,3 Ah Dinger, heute geht mehr als das Doppelte, also irgendwann - oder bei mehr Zellen parallel wird es dann schon kritisch.

Gruß
Martin
 

Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.178
Danke Alex für die Bilder,
sieht ganz ordentlich aus, drücke die Daumen dass es so bleibt:)

Da fällt mir ein Experiment ein mit einem Haufen ausrangierter Pedelec-Akkus.

foto2905-jpg.7872


Waren nom. 10Ah verschaltet in 32s 3p und sollten als Rangeextender für meinem TWINGO dienen.

Hielt leider (abgesehen von dem liedschäftigen Koffer) nicht lange da die Zellen gedacht haben sie müssen es Anfangs alleine machen. Der Ri war halt besser/kleiner als von den alten Bleiern mit denen ich damals gefahren bin.
Hat nicht lange gedauert und es sahen manche Gehäuse nach akustischer Mitteilung und Rauchentwicklung so aus:

foto2988-jpg.7874


Zum Glück hatte ich mir nicht schon Kopf gemacht für BMS (außer den billigen Guckgdingern vorne drann).
Die haben dann bei Unterschreitung der Entladeschlussspannung gepiept und man hat den Koffer per Anderson getrennt.

Gruß
Martin
 
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Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.178
Hier noch ein Bild von einer Sorte Koffer die wie dafür gemacht sind (gibts in unterschiedlichen Größen).
Stabil, leicht und vor allem auch nicht leitfähig, dicht und mit einem Druckausgleichsventil.
Mit 22 kg (392 Zellen drinn) bei 1,8 kWh aber auch kein Leichtgewicht um es ständig zu schleppen:

img_20190106_133753-jpg.7875



Mach ich auch nicht, ist mitterweile "fest" im TWINGO, ev nehm ich es raus wenn ich zur HU fahre.
Man soll ja die Prüfer nicht mehr in Bedrängnis bringen als nötig...

img_20190116_150354-jpg.7876


Der "Rest" an Akku (13 kWh) ist in Stahlblechkisten anstelle der Reserveradmulde und unter der Rücksitzbank im Innenraum.


Gruß
Martin
 
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Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.293
Meine in China speziell gefertigten LiFePO4 Module aus Tütenzellen mit insgesamt jeweils 100Ah/25,4V wiegen ca. 18,9 kg. Sie haben die Maße 270x190x245.

lifepo4-100ah-png.7878
 
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Wertungen: Kamikaze

Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
Was haltet ihr in Sachen Einzelzellenabsicherung davon?

https://batteryhookup.com/products/nickel-fuse-2p-wide-continuous-roll-by-the-foot-18650-cell-level-fusing?variant=34549080457378

this fuse design is meant to protect against that catastrophic event without interfering with everyday use. The fuse will blow fast at 8 amps. The fuse can carry 3 amps continuous while staying cool and without voltage drop. The connecting strips between the cells will handle 10 amps.
 
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Wertungen: Sven Salbach

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.038
Oh, ich denke, solche gestanzten "Drähte" brennen selbst bei 20A noch nicht sicher durch! Ich hatte mal Tests gemacht: eine Einzelader ("Strand") von einer 1.5qmm KFZ-Litze brennt bei etwa 6-10A durch. Und Dein Stanzdraht scheint mir einen wesentlich höheren Querschnitt zu haben.
Aber natürlich ist das immer noch besser als gar keine Sicherung. Probiere doch mal aus, bei welchem Strom der Draht "kommt"! 15A (5C bei 3Ah Zellen) wäre für mich eine Schmerzgrenze.
 

Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
Probiere doch mal aus, bei welchem Strom der Draht "kommt"! 15A (5C bei 3Ah Zellen) wäre für mich eine Schmerzgrenze.
Wie soll ich das probieren?
Selbst wenn ich da eine Probe bestelle, habe ich keine kurzschlussfeste Stromquelle, die ich auf einen bestimmten Strom "abregeln" kann... o_O
Das "Blech" ist übrigens nur rund 0,15mm dick - wie die Nickel-Schweißfahnen ohne Sicherung. :)
Naja - Wenn ich mal ausreichend 18650er Zellen gesammelt und geprüft habe, werde ich mal ein paar solche Bleche bestellen und eine Zelle damit kurzschließen. mal sehen, ob die "Sicherung" hält, was sie verspricht.
Das wird allerdings noch einige Zeit dauern, weil ich dafür erst die notwendige Hardware beschaffen muss (und mein Hobby-Budget ist aktuell nicht so besonders gut gefüllt).
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.293
Welcher Fehlerfall soll denn mit den Zellsicherungen abgesichert werden?

Tatsache ist es, dass wenn eine Zelle einen internen Kurzschluss durch Dendriten hat dann hilft eine äußere Sicherung nichts, da der Kurzschluss eben intern ist.
 
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Wertungen: Peter End.

Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
Welcher Fehlerfall soll denn mit den Zellsicherungen abgesichert werden?
Diese Sicherung soll schmelzen, wenn die Zelle die umgebenden, parallel verdrahteten Zellen kurzschließt.
Anderenfalls würden die umgebenden Zellen ihre maximales Leistungspotential in der defekten Zelle "verbrennen" um ihr elektrisches Potential aus zu gleichen.
Angesichts von schmelzenden Schraubenschlüsseln auf im Vergleich relativ kleinen PKW Starterbatterien möchte ich da lieber die defekte Zelle im Zweifelsfall automatisch von den umliegenden Zellen getrennt wissen, ohne auf akustische Meldung des Pakets angewiesen zu sein. ;)
 

Werni

Aktives Mitglied
19.02.2019
784
Welcher Fehlerfall soll denn mit den Zellsicherungen abgesichert werden?

Tatsache ist es, dass wenn eine Zelle einen internen Kurzschluss durch Dendriten hat dann hilft eine äußere Sicherung nichts, da der Kurzschluss eben intern ist.
Das stimmt, der Energiegehalt der defekten Zelle wird auf jeden Fall in Wärme umgewandelt. Da muss daber nicht noch der Energiegehalt der parallelen Zellen hinzukommen, je nach Anordnung hat man das Problem dann vervielfacht... Und mit Pech ist es dann grade diese Vervielfachung, die die endgültige Eskalation auslöst...

Gruß,

Werner
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.293
Wenn die defekte Zelle bereits im Thermal Runaway ist dann gibt es nicht mehr viel was noch leitet, und hat auch die Nachbarzellen durch Wärmeleitung bereits angesteckt.

Ich halte solche Sicherungen für ein Placebo.
 

laase

Aktives Mitglied
08.10.2009
1.038
@Rick/Kamikaze: hast Recht, zum Testen braucht man dann ein einstellbares Netzteil, was auch den Strom schafft. Ich nehme für so etwas dann einen Stelltrafo mit Gleichrichter dran. Meine gehen bis auf 0 Volt runter und ich kann die Spannung (und über die Zulietungswiderstände auch den STrom) langsam hochregeln. Als Strommessgerät nehme ich eine Stromzange.

@Emil: oh doch, Sicherungen an den einzelnen Polen der parallel geschaltetem Zellen helfen enorm! Sind übrigens auch in Deinem Tesla drin. Ist eben ein Unterschied, ob sich durch den Dendriten nur 11Wh entladen oder (im Fall von Alex' 20p) ~220Wh. Stimme Dir aber zu, daß die Sicherung auch durchbrennen muß. Und das nicht erst bei 50A.
 

Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
@Rick/Kamikaze: hast Recht, zum Testen braucht man dann ein einstellbares Netzteil, was auch den Strom schafft. Ich nehme für so etwas dann einen Stelltrafo mit Gleichrichter dran. Meine gehen bis auf 0 Volt runter und ich kann die Spannung (und über die Zulietungswiderstände auch den STrom) langsam hochregeln. Als Strommessgerät nehme ich eine Stromzange.
Ich habe jetzt mal ewas von den gestanzten Nickel-Blechen mit Sicherung bestellt. Wenn du das prüfen würdest wäre das super. Ist evtl auch für andere interessant. Mal sehen wann das ankommt... :)
 
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Wertungen: weiss

Kamikaze

Mitglied
24.08.2020
106
Welches BMS nutzt du eigentlich @Alex Woesz ?
Ich finde hier nur 12S-LiIon-BMS , die erst bei ~50,5V anfangen zu balancieren... (genauer: 4,18V/Zelle)
Das würde ja bei einem 48V-Netzteil als Lader niemals eintreten, oder sehe ich das falsch? (4,00V/Zelle)
Gibt es ein (möglichst Bluetooth-fähiges) BMS, das 12S-LiIon-tauglich, einstellbar und bis ~160A stromfest ist?
 

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