Spannungsgrenze für Winston Zellen



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PowerTower

Mitglied
09.10.2012
214
Hallo,

in meinem Think sind zur Zeit 100 Ah Zellen von Winston / Thundersky verbaut, allerdings werde ich zur Zeit nicht so recht schlau daraus, was für eine Spannungslage die nun tatsächlich abkönnen.

Fakt ist folgendes:

- LYP Zellen haben gegenüber anderen LFP Zellen (bspw. Sinopoly) einen stärkeren Spannungseinbruch bei Kälte
- der Think belastet die Zellen mit bis zu 2,5C
- die Minusgrade werden vorerst nicht weniger
... dass es unter einer Zellspannung von 2,70 Volt anfängt zu piepsen und unter 2,50 Volt ertönt ein Dauerpiepton. Leider lässt es sich nicht auf einen Wintermodus umschalten, wo man die Spannungsgrenze um 0,1 Volt absenken könnte. Jetzt betrachte man aber mal die Entladekurven der Zellen:
Der Link wurde entfernt (404).

Gemeint sind das Enladediagramm bei normaler Temperatur und das Entladediagramm bei verschiedenen Temperaturen. Für mich steht da ein Konflikt im Raum. Die Betriebsspannung soll laut Datenblatt 2,80 Volt nicht unterschreiten, aber wenn man jetzt die Diagramme hernimmt wird man feststellen, dass man schon bei leichtem Frost und einer Belastung von 2,5C gar keine Chance hat, über dieser Spannung zu bleiben. Daraus folgt, dass ich zur Zeit mit etwa 1C (entspricht 11 kW Leistung) dahinschleichen muss, damit die Zellen nicht unter 2,80 Volt rutschen.
Je kälter es wird, desto schlimmer wird das natürlich. Das einzige was derzeit funktioniert ist, die Akkus möglichst direkt vor dem losfahren zu laden, damit sie durch den Innenwiderstand wärmer werden.

Für mich ist das nicht hinnehmbar, deswegen würde ich gern wissen, bis zu welcher Spannung man die Zellen tatsächlich betreiben darf, ohne dass sie Schaden nehmen? Sie werden ja auch als geeignet für -45°C angesehen, aber selbst da haben sie laut Diagramm bei 0,5C nur noch 2,7 Volt.

Man könnte natürlich sagen, dass die Akkus für das Auto falsch dimensioniert sind und da eher die 160 Ah Zellen reingehören, aber die 100 Ah Zellen sind nun einmal drin und mit denen muss ich wohl auch noch eine Weile klar kommen.

Danke für hilfreiche Hinweise.
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.389
46
Hannover
www.litrade.de
Wie Du schon erwähnt hast, sind die Zellen grenzwertig dimensioniert...
in so einem Fall empfehle ich immer eine Akkuheizung einzuplanen.
Ansonsten ist es so wie im datenblatt steht...belastest Du die Zellen dennoch stärker, danken sie es mit deutlich schnellerem Alterungsverhalten :-(
Einen wirklichen Vorteil hättest Du leider auch bei Calb/Sinopoly nicht
Die gelbe Linie Winston
Blau Calb
Bei -20°

 

PowerTower

Mitglied
09.10.2012
214
Danke für deine Antwort. Leider ist es so, wie ich befürchtet habe. :-(

Am Wochenende kommt erstmal eine Isolierung rein und die zwei schwächsten Zellen werden gegen neue ersetzt, das hilft hoffentlich erstmal, um damit über den Winter zu kommen. Die Heizung würde mich nicht soviel weiterbringen, zumindest nicht, wenn sie über Steckdose läuft, das Auto steht auch mal für 9 Stunden auf dem Firmenparkplatz ohne Lademöglichkeit herum. Von einer batteriegetriebenen Heizlösung wurde mir bisher abgeraten, auch wenn ich schon denke, dass der Vorteil der warmen Akkus gegenüber dem dazu verbrauchenden Strom überwiegt.

Aus meiner Sicht hätte ich zwei weitere Lösungsansätze.

- Die bisher verbauten 36 Zellen (115 Volt) auf 42 Zellen (134 Volt) aufstocken, so hätte man zum einen 15% mehr Spitzenleistung im Sommer zur Verfügung und bei gleicher Leistungsabgabe 15% geringeren Stromfluss und damit eine geringere Belastung der Zellen (die Überspannungswarnung löst erst bei 44 Zellen aus). Der Siemens Antrieb würde das problemlos vertragen.

- Jährlich die etwa 10 schlechtesten 100 Ah Zellen gegen 160 Ah Zellen ersetzen, so dass man über einen Zeitraum von etwa vier Jahren mit Mischbestückung fährt, ehe das Auto vollständig auf 160 Ah Zellen umgerüstet ist. Nachteil: hohe Umrüstungskosten von etwa 9.000 Euro und 100 kg Ballast mehr an Bord, die ich eigentlich nicht benötige.

Schwierig, schwierig...
 

PowerTower

Mitglied
09.10.2012
214
Das hoffe ich auch. Man darf es aber auch mit der Isolierung nicht übertreiben,...im auftrag einer firma zensiert... Die wird keine Wunder bewirken, aber es ist besser als nichts.

den schreiber war die "brisants der info" nicht bewusst und bat um korrektur; mod weiss
 

wchriss

Aktives Mitglied
30.12.2010
1.812
57
Egweil
Hallo,
da hilft nur ein Thermisch regelbarer Akkukasten.
Ich habe das in meinem Truck so gelöst:

Holzakkukasten ( Isoliert im Winter ausreichend), mit Lüftersteuerung (leider im Bild nicht zu sehen),
und Ladegerätabwärmenutzung ( die Abwärme vom HP-Lader geht durch den Akkukasten und wärmt diesen zuverlässig auf 22°C auf).
Im Sommer wird dann bei bedarf kühle Luft durchgeblasen.

Ich habe bis jetzt in diesem Winter noch nicht unter 2°C im Akkukasten, selbst wenn das Fahrzeug über nacht nicht geladen wurde.

Gruß
Christian
 

Holomino

Mitglied
01.09.2010
57
Sag mal Sven,

wer sagt das eigentlich mit der kürzeren Lebensdauer bei niedrigerer Spannung wegen niedrigeren Temperaturen?

Kannst Du das aus eigener Erfahrung bestätigen? Oder kann ich das irgendwo mal nachlesen?

So weit ich weis, läuft doch der physikalische Alterungsprozess aufgrund der Erwärmung im Bereich des erhöhten Innenwiderstandes (also bei ganz vollen und ganz leeren Zellen) an.
Und die Kälte sollte doch eigentlich der Erwärmung entgegenwirken!?!

Oder passiert da chemisch was ganz anderes???


Gruß Horst
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.389
46
Hannover
www.litrade.de
habe leider nichts zum Nachlesen.
Ich interpretiere aber hohe Ströme bei Kälte, als höheren Stress. Bedingt durch höheren Innenwiderstand und entsprechend kritischeren Hotspot in der Zelle...stärkere Zellschädigung.
Geringere Alterung schon..bei geringem Stress.
 

Walter Humbel

Mitglied
02.04.2006
62
Hallo Power Tower,

Versuchs mit Calb CA Zellen. Die haben eine markant bessere Peformance bei tiefen Temperaturen. Batterieisolation ist natürlich auch nötig. Lies den Text von Jack Rickard.

http://blog.evtv.me/2012/07/the-cold-weather-of-july-in-cape-girardeau/

Man kann über J.Richard geteilter Meinung sein aber zumindest beweist er seine Behauptungen, was hier im Forum leider nicht immer der Fall ist.

Gruss Walter
 

Sven Salbach

Bekanntes Mitglied
15.03.2007
9.389
46
Hannover
www.litrade.de
Einen TEst mit den neuen CA ellen veröffentliche ich im Januar,.
Dann werden 60Ah Zellen von Winston/Sinopoly/Calb(CA) verglichen
Vorher ist leider kein Test möglich, da ich dies Tests nur mit Zellen direkt vom Hersteller durchführe ohne Zwischenhändler...da könnte einem eine extra gute Zelle gesteckt werden ;-) oder die Zellen sind abgelagert etc.
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715

Reicht dir den die Leistung von Akkusatz und Antrieb?

Wenn ja ist eine Umrüstung - rausgeworfenes Geld.

Ich stehe auf dem Standpunkt - der Hersteller hat sich bei der Gehäuseform was gedacht...
HAtte hier schon einige die da ganz anderer Meinung sind.

Wenn man mich fragen würde - Und man hat Platz und Bedarf.
Ruhig ordentlich Isolieren; und eine ordentliche ZirkulationsLüftung rein, "Umsteckbar" auf Frischluft für Sommerbetrieb.
Bei so einem Aufwand GK-BMS und Akku-Invest - sollte man bei dem nicht halt machen.

DENN es beseitigt ein Problem mit geringen Aufwand. Und schadet überhaupt nicht ganz im Gegenteil wenn auch dauerhaft mit Leistung geladen und entladen wird! also Aktive Kühlung im Sommer und Iso mit Zirkulation im Winter. Wenn über 30 Zellen mit 100AH als Monolithischer Block mal 20-25Grad Betriebstemperatur hatten dann kühlt die Masse auch nach einen Tag nicht übermäßig aus - Wenn ordentlich Isoliert - keine Zusatz Heizung nötig.
 

Stefan_M

Neues Mitglied
28.02.2012
20
Hallo,

wir haben einen Peugeot 106 mit 40x 200Ah Winston.
Im BMS steht der "Vorwarnwert" (= gelbe Lampe im Ecometer blinkt) auf 2,6V. Die "Notabschaltung" liegt bei 2,2V!

Die Umrüstung erfolgte durch einen erfahrenen Umrüster (EVC Group in Tschechien). Die bauen Skodas um und haben auch schon Linienbusse gemacht. Ich gehe als mal davon aus, dass der Wert "seriös" ist. Auf Nachfrage wurde mir der Wert von 2,2V als wirklich unterstes Limit auch bestätigt. Unser System hat schon 40.000km runter und ich bin im Hochsommer mal über 220km weit damit gefahren.

Natürlich sind wir aber praktisch nie im Bereich unter 2,6V unterwegs, sondern es gibt wenn überhaupt nur punktuelle Belastungen in diesem Bereich.

Leider sind unsere Akkukästen relativ schlecht isoliert. Vermutlich hat einfach der Platz dafür gefehlt. Wir haben das Auto nach dem letzten Winter übernommen und kürzlich die ersten Kältefahrten (-5°C) gehabt. Die Spannungswarnung kam da schon bei ca. 35% Kap und Beschleunigung im orangen Bereich. Beim weiterfahren mir "grün" hatte sich die Spannung aber nach einigen Sekunden erholt. Für den Winterbetrieb wäre eine 160Ah-Lösung mit mehr Isolation wahrscheinlich besser.

Viele Grüße
Stefan
 

PowerTower

Mitglied
09.10.2012
214
Reicht dir den die Leistung von Akkusatz und Antrieb?
Wenn ja ist eine Umrüstung - rausgeworfenes Geld.
An und für sich - völlig. Die Entfernungen, die ich mit dem Elektroauto nicht schaffe, würde ich auch mit dem größeren Akkupack nicht schaffen. Und für die Fahrten in der Stadt und im Umland reicht der derzeitige Akkupack völlig aus - wie gesagt es steht noch der Plan mit der Aufrüstung um sechs 100 Ah Zellen an, ich denke darauf wird es wohl hinaus laufen. Dadurch würde die Kapazität von 11,5 kWh auf 13,4 kWh steigen und die Strombelastung um 15% verringert werden. Zumal ich bei den 160er Zellen auch wieder neue BMS Platinen benötigen würde, es wäre also kein wirkliches Verhältnis zwischen Kosten und Nutzen vorhanden.

Wenn man mich fragen würde - Und man hat Platz und Bedarf.
Ruhig ordentlich Isolieren; und eine ordentliche ZirkulationsLüftung rein, "Umsteckbar" auf Frischluft für Sommerbetrieb.
Bei so einem Aufwand GK-BMS und Akku-Invest - sollte man bei dem nicht halt machen.
Na gut den Aufwand hatte der Vorbesitzer, ich hatte einfach Glück und konnte das Auto für einen angenehmen vierstelligen Betrag erwerben und da hab ich natürlich zugeschlagen. Am Wochenende kommt das Auto auf die Hebebühne und dann schrauben wir den Kasten mal ab, ich denke dann lässt sich am ehesten erkennen, wie man was besser machen könnte.

Danke für die Antworten. :)
 

Gerald_

Aktives Mitglied
26.11.2004
417
Hallo,

ich habe Thundersky 60Ah drin und vor dem Winter die Akkukästen von außen isoliert.
Nun schafft es endlich (auch wenn es ein paar Stunden dauert), die Akkuheizung die Zellen so zu erwärmen, dass eine Ladung möglich ist.
Vor allem die Erwärmung während der Fahrt ist nun viel besser / schneller.

Test bei unter -10°C steht aber noch an. Wagen steht in der Garage, die aber im Winter "saukalt" ist.

Schöne Grüße
Gerald
 

Thomas-Saxo97

Mitglied
08.02.2007
166
Hallo Stefan,

interessiere mich für Deinen Umbau!
Welche Akkus mit welchen Massen hast Du jetzt in Deinem Fahrzeug?
Wie sind Sie aufgeteilt, gibt es Fotos?
Sind Sie in den Originalkisten oder hast Du neue oder geänderte Kisten?
Was hat der Umbau in Tschechien gekostet?
Wie hoch werden Deine Akkutemperaturen im Sommer und im Winter?
Kannst Du für Deine Akkus nicht eine zusätzliche Isoliereung, ev abnehmbar für den Winter anbringen?
Kannst mir auch eine PN schicken!
Trage mich auch mit den Gedanken meinen Saxo mal so um zu bauen!

Danke!

Gruß

Thomas
 

thegray

Bekanntes Mitglied
15.04.2008
8.715

Tja meine Gedanken (ein Paar dazu) - nur hätte ich es geschrieben dann hätte es wieder Miesepeter was zu meckern gehabt.

Ein hast noch übersehen - das Leistungsgewicht/Ratio das mehr gewicht macht sich bei einen solchen Fahrzeug gleich im Sprint bemerk bar und grade im Stadt betrieb im Verbrauch!!!

Wenn im Kasten kein Platz mehr für -
Syrodur der WLG 35 oder 30 - das hält auch draufstehende Akkus gut aus selbst wenn es nur 10mm wären im Vergleich zu 0mm oder 20mm bringen die ersten 10 am meisten.
- dann draußen Auffüttern prüfen., wenn ja dann auch sehr Sorgfältig alle Wärmebrücken großzügig einkleiden mit u.a Armaflex (http://www.armacell.de) selbstklebend. Kostet dich ein WE sorgfältige Arbeit.
 

el El

Bekanntes Mitglied
11.09.2012
2.881
Die mir bekannte Grenze für LiFePo4 liegt bei 2V-4,1V
Beide Grenzen bedeuten aber eine deutliche Lebensdauerverkürzung.

Woher kommt bitte diese eigenartige, hier oft gelesene, auch von manchen Verkäufern angegebene Ladeendspannung von 3,65V? Winston selbst gibt 4V an. Ich könnte ja verstehen, daß es ratsam ist, etwas darunter zu bleiben, aber warum gleich so weit?
Würde mich echt interessieren.

Liebe Grüße,
Konstantin
 

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