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Elektroautos
Beiträge im Thema:
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Erster Beitrag:
vor 4 Monaten
Letzter Beitrag:
vor 3 Monaten, 2 Wochen
Beteiligte Autoren:
Hutec, DeLike, Christian_B, Denis Matt

Umbau Saxo auf Lithium 18650 Zellen

Startbeitrag von Hutec am 15.08.2017 11:18

hallo zusammen.
Ich möchte Euch hiermit an meinem Umbau von Nicd auf Lithium 18650 Rundzellen teilhaben lassen.

Als Ausgangsbasis habe ich vorhandene Packs 12S16P verwendet.
Davon wurden je 3St. parallel zu einem Block und davon 3 Blöcke in Serie verschaltet.
Hierdurch erhält man folgende Daten zur komplette Batterie,
36 Zellen in Serie und 48 parallel macht 1728 Einzelzellen.
Verbaut sind Panasonic NSX3 Zellen mit nominal 2,5Ah -> mach dann 1728x2,5Ahx3,6V -> etwas über 15KWh
Um eine gute Lebensdauer zu erreichen werden die Zellen im Bereich von Entladeschlusssapnnung 3V und Ladeschlussspannung von 4V betrieben.
Ergibt eine mögliche Spannungslage von leer 3x36V = 108V und voll 4x36 = 144V.
Diese Werte passen prima zur roten Lampe im Saxo bei 100V und möglicher Ladeschlussspannung vom eingebautem Bordlader.
Von der größe des Packs sieht das so aus
Batterie Saxo
Die vorderen Batteriekästen sind jetzt leer.
Im hinteren Kasten ist jetzt die Batterie die ca. 100Kg Gewicht hat.
Die kompletten 20x Nicads incl. aller Wasserkühlung liegt bei ca. 300Kg, macht eine Reduzierung von 200Kg.:hot:
Durch den deutlich niedrigeren Innenwiderstand, die insgesamt höhere Spannungslage und das deutlich reduzierte Gewicht
haben die Fahrleistungen beim Beschleunigen und vor allem am Berg deutlich zugenommen.
Die Reichweite ging von vorher 60-80Km je nach Strecke und Temperatur auf über 120km bei den ersten Test.
Weitere Infos zum eigenbau BMS und Lade und Sicherheitskonzept folgen.

Gruss an alle elektrisch fahrenden
Michael

Antworten:

Tolles Projekt !

Sind die reinen Akku-Kosten vergleichbar mit den herkömmlichen prismatischen 100Ah-Zellen ? Ist die Akku-Chemie "crash-sicher" ?

VG, Christian

von Christian_B - am 15.08.2017 18:20
Bei 1728 Zellen wird der .Preis für den kompletten Pack irgendwo zwischen 5000-6000€ liegen.
Zuzüglich Zellhalter , Zellverbinder und die Arbeit das alles zu verschweissen.
Somit liegt das Paket preislich ähnlich zu prismatischen LiFePo4.

Zum Thema Sicherheits Konzept werde ich noch separat etwas schreiben.

von Hutec - am 15.08.2017 19:43
Ich habe gebrauchte 7 Stück Tesla Modulen gekauft



mit 6s74p ~2,9-3Ah, ca. 25kg pro Module das insgesamt über 30kWh macht und mit BMS über 8000€ gekostet hat. Statt 6er NiCd Pack vorne passt 3 Modulen und statt 11er Pack hinten passt bis 5 Modulen (statt 3er Kiste kommt 9 × 2kW Netzteile als Ladegeräte).

Gut ist dass man die Kühlsystem verwenden kann, weil die Schläuche und Anschlüsse gut passen auch dank Webasto (oder man kann Elektro Heizung einbauen 200W reicht) kann man etwas umbauen und Batterie Heizung haben.

Bilder aus ukrainischen Forum als Beispiel, weil ich mein Akku noch nicht eingebaut habe:





Gruß,

Alexander.

von DeLike - am 16.08.2017 07:03
30KWh mit Tesla Packs ist eine schöne Lösung mit noch mehr Reichweite.

Ich habe bei meinem Umbau bewusst auf Heizung/Kühlung verzichtet.
Der Kühlkreislauf geht jetzt nur noch durch den Lader in der Sagembox.
Kühler wollte ich auch entfernen und nur den Kreislauf durch den Ausgleichsbehälter benutzen, da wird das Ladegerät aber im Sommer zu heiß.
Der Akku selber wird bei meinem Nutzungsprofil kein Temperatur Problem bekommen.
Die Temperaturerhöhung , gemessen vom BMS direkt an den Zellen nach 200 Höhenmeter bei 10% Steigung gerade mal 2°C
Das Auto steht im Winter in der Garage im Haus mit immer > 5°C.

Zum Konzept Akku/BMS/Master habe ich folgendes Bild.
Blockschaltbild

Jeder 3er Block hat ein BMS basierend auf TI Bausteinen. Beim untersten Pack wird auch von der Fuelgauge der Shunt im Minus gemessen.
Von diesen 3 Blöcken gehen jeweils alle Informationen der BMS über SMBus eine Multiplexer Platine.
An diese Multiplexer Platine ist ein STM Discoveryboard über I2C/SMBUS angeschlossen.
Auf der Multiplex Platine werden auch die Ausgänge der TI Bausteine ausgwertet.
D.h. wenn eine der 3 BMS einen Fehler wie unter/über Temperatur , unter/über Spannung usw meldet wird über einen Ausgang der Sagembox mitgeteilt Ladeklappe offen -> Ladeabbruch

Der Prototyp Multiplexer / Discovery Anzeige sieht aktuell so aus.
Multiplexer + Display

von Hutec - am 16.08.2017 10:57
Eigentlich hätte ich 8 Modulen 3 vorne + 5 hinten einbauen aus einer 90kWh Tesla, also eine Hälfte davon (8 aus 16 Modulen) sollte im Prinzip 45kWh brutto Kapazität haben (mind. aber gute 40kWh). Sollte man aber dafür mehr Geld ausgeben (7 Module 2014/2015 Bj aus 85kWh auf 3000+ € teurer als 8 Modulen 2016/2017 Bj aus Tesla mit 90kWh) dazu Sagembox auf Berlingo Spannung umcodieren und Berlingo oder alternative gleich DCDC einbauen. Was für mich bzw. für alten Saxo zu teuer war. Aber es wäre möglich, obwohl kostete schon mehr als ZOE z.B.

Gruß,

Alexander.

von DeLike - am 16.08.2017 12:33
Hallo Michael,

das mit dem Kühler weglassen hatte ich mal vor meinem Li-Umbau grob berechnet und bin auch zum Urteil gekommen, dass eine komplette Voll-Ladung im Sommer das Temp.-Limit schnell überschreitet. Hast Du ja jetzt im Praxisversuch bestätigt .....

Respekt vor dem BMS-Bau, ich hatte mich für die kommerzielle EMUS-Lösung entschieden.

VG, Christian

von Christian_B - am 16.08.2017 14:41
nun noch etwas zum Sicherheitskonzept.
zwischen Batterie und Sagembox gibt es keine aktives Trennelement, ausser die verbaute Sicherung an dem hinteren Batteriekasten,
d.h. das BMS kann Batterie und Sagembox nicht trennen, wie im original Setup bei Saxo/P106 ...
Ich möchte bevor ich auf einer Kreuzung stehen bleibe lieber die Batterie ein wenig quälen können.

Entladen:
Das Display gibt bei < 3,05V der niedrigsten Zelle -> Pack bei 110V ein opptische Warnung am Display, Hintergrund wird rot oder ähnlich.
Bei 100V kommt dann die orangene LED angesteuert durch die Sagembox.
Bei

von Hutec - am 25.08.2017 14:06
Habe auch 36 Zellen und festgestelt, dass 2,5V pro Zelle knapp werden können, vor allem wenn die Zellen ürsprünglich bei Volladung balanciert wurden (vor dem zusammenbau) und die 2,5V das "untere Ende" sind. Die Differenz nach der entnahme der ganzen Kapazität ist dann am grössten. Und die Spannung fällt danach steil ab.
Ich würde möglichst nie so weit runter fahren, immer 30% Rest drinlassen. Laut Tabelle leidet die Lebensdauer sonst recht stark. Am liebsten hätten die Lithiumzellen nur gerne Teilentladungen bis auf 50% runter.
Und der Grundsatz punkto Tiefentladen "einmal ist keinmal" der für die NiCds noch galt ist hier verheerend, also wirklich gut sorge tragen.

Das BMS speise ich über eine Abzweigung von der Leitung zur Kühlwasserpumpe, sie läuft beim Laden wie beim Fahren. Bekäme einmal die Pumpe keinen Strom (Sicherung defekt etc) würde das BMS nicht starten und das Laden nicht freigeben.

von Denis Matt - am 25.08.2017 23:59
Danke für den Hinweis, dass die Zellen besser nicht die erlaubte untere Spannungsgrenze aufsuchen ist schon klar.
Ich wollte nur den Hinweis bringen, dass

von Hutec - am 28.08.2017 10:43
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