Umrüstung von Blei auf LifePo4



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AlexF

Neues Mitglied
07.05.2020
7
Hallo allerseits,

Habe vor, einen 24 Jahre alten Elektropolo, dessen Innenleben mit Bauteilen von Brusa Elektronik umgerüstet wurde, von Blei auf LiFePo4 umzurüsten.

Jetzt habe ich einen gebrauchten LiFeYPo4 Akku mit ca. 70 bis 80% Restkapazität gefunden. 90Ah mit 55 Zellen, von denen ich jedoch nur 40 Stück brauche, da mein System eine nominale Nennspannung von 128V hat.
Das Bms hat einen Schaltausgang für Überspannung (soweit ich weiß gibt es auch welche mit Can-Bus oder ähnlichem) mit dem man beispielsweise ein Relais ansteuern kann.

Als Ladegerät ist momentan ein Netzladegerät von Brusa Elektronik (NLG 7) verbaut. Das kann aus 220V AC mittels Hochfrequenztrafo und Gleichrichter die benötigte Ladespannung von 128V liefern. Außerdem wird aus dem 128V DC mittels Trafo und Gleichrichter die benötigte 12V DC für das Bordnetz (Lampen, Scheibenwischer etc.) erzeugt.



Nun mein erstes Problem:
Ich frage mich, ob man grundsätzlich LiFePo4 mit einem alten Trafoladegerät laden kann? Bei aktuellen Geräten wird die Spannung ja nicht über Spulen sondern elektronisch (vermute mal mit Pwm) geregelt.

Sorgen macht mir die Stromstärke, die LiFePo4 Zellen haben ja einen viel geringeren Innenwiderstand als Blei und eventuelle Restwelligkeit des Ladegeräts (will nicht gleich das BMS zerschießen…)

Falls jemand Fragen, Anregungen oder Ideen zu dem Projekt hat, nur her damit :)
Für Lösungsansätze bin ich natürlich dankbar!

beste Grüße

Alex
 

wolfgang dwuzet

Bekanntes Mitglied
23.11.2006
3.883
hy alex,
zum ersten: hab ich ne unterhaltung mit dir begonnen
zur antwort auf deine frage,
ich habe vor 17 jahren beim city el auch ganz einfach drei 12v bleianker gegen zwölf LiFePo getauscht und mit dem benning weitergeladen, ging problemlos,
habe abger kurz darauf auf schaltnetzteil umgestellt, zum einen wegen gewicht, zum anderen wegen wesentlich mehr Ampere ladeleistung
bye wolle
 

AlexF

Neues Mitglied
07.05.2020
7
Das hört sich schon mal cool an, wenn ich die Ladetechnik weitestgehend belassen könnte. Ladezeit ist erst mal nicht so wichtig, da das Fahrzeug hauptsächlich auf 30km Kurzstrecke im Einsatz ist.
Danke und beste Grüße
Alex
 

Jan-EL

Aktives Mitglied
07.02.2011
813
LiFePo mögen zwei Dinge nicht, zu voll laden und zu tief entladen. Das kann man auf sehr verschiedenen Wegen erreichen. Von sehr einfach bis hin zur hitech-Lösung mit app Steuerung und allen drum und dran.

1. Einfachste Lösung ist die biologische Überwachung. Sprich du sitzt mit dem Voltmeter daneben und überwachst jede einzelne Zelle und ziehst den Stecker wenn die erste voll ist. Ist zwar günstig aber auch extrem zeitaufwändig und auch fehleranfällig.

2. Der nächste Schritt wäre die Abschaltung der Ladung wenn die Gesamtspannung einen bestimmten Wert erreicht.
Recht einfach umzusetzen. Aber diese Methode würde ich nur bei neuen Zellen empfehlen, weil Ausreißer nicht erkannt und abgefangen werden.

3. Ein weiterer Schritt wäre dann die Einzelzellen Überwachung ohne Zentrale aber mit Bypass-Widerstand.
Wenn eine Zelle zu voll wird, wird der Ladestrom über den Bypass-Widerstand. an der Zelle vorbei geleitet.
Nachteil nur geringer Ladestrom möglich.

4. Ein weiterer Schritt wäre dann die Einzelzellen Überwachung mit Zentrale und mit Bypass-Widerstand.
Es wird voll geladen bis die erste Zelle voll ist und dann mit kleinen Strom weiter geladen bis alle voll sind.

Und dann gibts noch viele Möglichkeiten den Komfort zu erhöhen.

Ich selber nutze 2. und hin und wieder 3. für die Ausgleichsladung. Funktioniert gut bei mir, ist aber eine Lösung für Leute die Wissen was sie tun. Nix für Laien!
 

AlexF

Neues Mitglied
07.05.2020
7
Hallo Jan,

Bms ist ja bei dem Akku dabei. Ovp und Lvp (over-volt-protection und low-volt-protection) sowie Cellbalancing kann das Bms schon. Ovp wird mittels Schaltsignal geregelt, also zum Beispiel über ein Relais, dass dann das Ladegerät abschaltet oder trennt, Lvp Abschaltung ergibt ja beim E-Auto wenig Sinn, da wird es dann eine rote LED welche Lvp anzeigt.

Meine Bedenken richten sich eher auf die Kompatibilität des LiFePo4 Akkus mit dem Trafoladegerät:
Wie verhält sich das mit dem Dinosaurierladegerät? Verträgt sich die Elektronik des Bms mit dem Strom, welchen das Ladegerät (NLG7 Marke Brusa) ausspuckt (Restwelligkeit…) und könnte es sonstige Probleme mit dem Ladegerät geben?

Beste Grüße
Alex
 

Werni

Bekanntes Mitglied
19.02.2019
2.040
Heidenrod
Hi Alex,

das vorhandene BMS des Bleiakkus wird sicherlich nicht jede Einzelzelle überwachen? Es schaltet halt bei einer bestimmten Gesamtspannung ab. Ich vermute mal, dein Blei besteht aus gewöhnlichen Autobatterien, wenn da mal eine Zelle überladen wird gast sie einfach. Das können die LiFePo-Zellen aber nicht... Daher ist die Einzelzellenüberwachung da so wichtig.

Gruß,

Werner
 

AlexF

Neues Mitglied
07.05.2020
7
Hi Werner,
das Bms gehört zum LiFeYPo4 Akku. Muss den Akku noch abholen, aber hat alles, was ein normales Bms für diese Zellchemie braucht: Ovp, Lvp, Balancing, wie bei vielen Systemen auf einer Platine jeweils pro Akkublock, also 55 mal.
Frage mich nur ob das Trafonetzladegerät problemlos die Akkus laden kann. LiFePo4 hat ja viel geringere Innenwiderstände etc...
Beste Grüße
Alex
 

Werni

Bekanntes Mitglied
19.02.2019
2.040
Heidenrod
Ok, das hatte ich dann anders verstanden. Dann ist in Sachen Akku ja alles Bestens.

Zum Ladegerät: Der Ladestrom wird ja sowohl vom Innenwiderstand des Akkus wie auch von dem des Ladegerätes begrenzt. Zudem ist der wirkliche 'Stromtreiber' ja der Spannungsunterschied Leerlaufspannung Akku und Leerlaufspannung Ladegerät. Erfahrungsgemäß wird das Ladegerät zu Beginn der Ladung etwas wärmer als vorher, weil weniger Leistung am Innenwiderstand des LiFePo abbfallen kann, und daher mehr aufs Ladegerät entfällt. Sobald die Akkuspannung steigt, wird der Effekt kleiner. Ist der Ladestrom zum Ladestart zu groß für das Ladegerät (es schaltet ab oder wird zu heiss), müsste man einen Ladewiderstand hinzufügen. Das wäre halt zu testen.

Gruß,

Werner
 

AlexF

Neues Mitglied
07.05.2020
7
Hi Werner, danke für die Info.
Also haben so alte Ladegeräte nichts eingebaut, was den Ladestrom aktiv reguliert. Ein Lastwiderstand braucht dann, je nach Leistung, einen Kühlkörper und würde den Ladewirkungsgrad verschlechtern.

Aber egal, hauptsache, die Mühle läuft erst mal :D

Ich hätte noch die Möglichkeit, günstig ein ein moderneres Ladegerät (Zivan NG3) zu kommen. Aber denke werde es erst mal mit dem alten Brusa Gerät versuchen...
 

Werni

Bekanntes Mitglied
19.02.2019
2.040
Heidenrod
Das würde ich so pauschal nicht über alte Ladegeräte sagen. Da du den Typ des Ladegerätes kennst, vielleicht mal den Hersteller kontaktieren? Brusa gibt es noch...
 

Martin Heinrich

Aktives Mitglied
21.08.2008
1.431
Hallo,

wenn es ein Ladegerät ist hat es eine Strombegrenzung (bei Brusa, egal wie alt haben sie keinen Mist gebaut) und sollte wenn es spannungsmäßig passt funktionieren.
Vergesst das mit den Widerständen (die möcht ich nicht sehen oder kühlen:)


Gruß
Martin
 

AlexF

Neues Mitglied
07.05.2020
7
Moin,

also mit Firma Brusa hab ich jetzt telefoniert und einen Mitarbeiter im Homeoffice erreicht. Der kannte das NLG 7 nicht da zu alt, aber will mal diesbezüglich einen langjährigen Kollegen fragen.

Beste Grüße
Alex
 

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