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Erster Beitrag:
vor 10 Monaten, 2 Wochen
Letzter Beitrag:
vor 10 Monaten, 1 Woche
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Helixuwe, Bernd Schlueter, Hotzi-47, XL123, Emil, wolfgang dwuzet, thegray, BdasB

RUB: "Neue Sensortechnik (BMS?) ... für E-Auto-Batterien" (???)

Startbeitrag von BdasB am 08.12.2016 13:41

[auto-presse.de]
[www.smarterworld.de]
[news.rub.de]
[www.elektroniknet.de]
[idw-online.de]
[motorzeitung.de]
... erschreckend ... wie oft der Text schon verbreitet wurde ...

Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien ... Diät für E-Auto-Batterien

Mit einer neuen Bochumer Technik könnten E-Auto-Batterien leichter und somit günstiger werden. Philip Dost hat sie am Lehrstuhl von Prof. Dr. Constantinos Sourkounis entwickelt. ... und der Verrueckte Prof. ist wie immer auch noch dabei ... schaut euch mal die Youtub-Videos von der RUB an ... ist leider nur noch eins uebrig [www.youtube.com]

Eine E-Auto-Batterie besteht aus einzelnen Blöcken, die jeweils bis zu zwölf Zellen enthalten. (Na wenn die das sagen ... muss es wohl so sein ...)
Üblicherweise wird jede Zelle mit einem eigenen Spannungssensor überwacht. Das von Philip Dost konzipierte neue System kommt mit einem einzigen Spannungssensor aus – und spart somit erheblich an Gewicht und Kosten.

„Neben den Zellen sind die Sensoren ein wesentlicher Gewichts- und auch Kostentreiber“, erklärt Philip Dost die Relevanz. „Einige Unternehmen aus der Industrie haben schon Interesse an unserer Entwicklung bekundet.“ Das Bochumer System existiert bereits als Laborprototyp. Florian Langner setzte es in seiner Masterarbeit am Institut für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik um.

Batterien leicht brennbar

E-Auto-Batterien bestehen aus Lithium-Zellen; diese sind leicht brennbar – wie die in Flammen aufgehenden Smartphones des Herstellers Samsung im September 2016 verdeutlichten. Daher muss die Technik in Fahrzeugen kontinuierlich überwacht werden. In E-Auto-Batterien braucht es dazu üblicherweise einen Stromsensor und mehrere Spannungssensoren, nämlich genau so viele, wie einzelne Zellen enthalten sind. Nur so kann man sie alle genau überwachen.

Die Bochumer Entwicklung erlaubt es, mit nur einem Strom- sowie einem Spannungssensor auszukommen, unabhängig von der Anzahl der Zellen. Außerdem übernehmen die beiden Sensoren eine weitere Funktion, die sonst als separate Komponente in die Batterien eingebaut werden muss: das Zell-Balancing. Es sorgt für eine gleichmäßige Energieverteilung in den Zellen.

Maximale Energieausbeute

Beim Auf- und Entladen reagieren nicht alle Zellen gleich; manche sind am Ende mehr geladen als andere. Ist eine der Zellen voll geladen, werden auch alle übrigen nicht weiter geladen. Ist eine der Zellen leer, ist auch aus den anderen Zellen keine Energie mehr verfügbar. Je älter die Zellen werden, desto größer das Problem. Dem wirkt das Zell-Balancing entgegen. Mit ihm liefern auch ältere Zellen noch eine maximale Energieausbeute.

An die Anforderungen der Autobranche anpassen

Das Bochumer Messsystem ist skalierbar, kann also in Batterien mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zellen Einsatz finden. Es ist nicht nur für Batterien in Elektroautos geeignet, sondern funktioniert auch in einer Reihe von anderen Batterietypen, zum Beispiel in mobilen Geräten wie Tablets oder Laptops, kabellosen elektrischen Werkzeugen, der unterbrechungsfreien Stromversorgung, die etwa für Krankenhäuser wichtig ist, oder in Heimspeichern zum Beispiel für Solaranlagen.

Im nächsten Schritt wollen die Ingenieure der Ruhr-Universität ihren Prototypen detailliert charakterisieren und bewerten. „Wir werden auch einzelne Komponenten austauschen, um die Anforderungen der Automobilbranche einzuhalten“, sagt Dost.

... Text mit viel BLA BLA ... aber keine Info wie der HOKUSPOKUS funktioniert ...

Pressekontakt

Philip Dost
Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 25397
E-Mail: dost@enesys.rub.de


... ist eigentl. wirklich mal etwas von der UNI bis in die PRODUKTION vorgedrungen ???
Was wurde eigentlich aus dem BoMobil ? ... Fragen ueber Fragen ...



... hier noch was von den RUB-Forschern ...
Langstreckenelektromobilität in Ballungsräumen
PDF: [www.tugraz.at]

[www.springerprofessional.de]
RUB-Forscher entwickeln Frühwarnsystem für Fahrzeugbatterien
Permanent kontrolliert das neue Batteriemanagementsystem Alter, Ladezustand und Funktionstüchtigkeit der Akkumulatoren: Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum(RUB)-Arbeitsgruppe für Energiesystemtechnik und Leistungsmechatronik um Professor Dr. Constantinos Sourkounis und Philip Dost haben jetzt gemeinsam mit dem Unternehmen Isabellenhütte Heusler ein Frühwarnsystem für Fahrzeugbatterien entwickelt. Das neue Batteriemanagementsystem für Bleisäure-Akkumulatoren soll die Fahrer vor dem Totalausfall bewahren. Über den Bordcomputer erfährt es vom Wechsel oder Einbau einer neuen Fahrzeugbatterie. Anders als bisherige Batteriemanagementsysteme muss es anschließend nicht in der Werkstatt neu eingelernt werden. "Während der ersten Fahrt misst sich das System automatisch ein und erkennt zugleich die aktuellen Batterieparameter", erläutert Professor Sourkounis. Es gebe Auskunft über Alter, Ladegrad und Funktionsfähigkeit der Fahrzeugbatterie. Diese Steuerung sei dringend notwendig, denn moderne Pkw brauchen immer mehr Energie. Neben Verbrennungsmotor und Scheinwerfern wollen Dutzende kleiner Elektromotoren und Sensoren elektrisch versorgt sein.

"Akkus mit großer Kapazität verlängern zwar die Lebensdauer, aber sie altern natürlich auch", ergänzt Professor Sourkounis. Leistungsstarke Fahrzeugbatterien seien außerdem teurer und ebenfalls nicht immun gegen Kälte und lange Ruhezeiten. Wenn die Batterie also schon nicht ewig leben kann, ist es praktisch, zumindest permanent über ihren Zustand auf dem Laufenden zu bleiben. "Mit unserem Batteriemanagementsystem ist es erstmals möglich, vor dem Abschalten des Motors vorherzusagen, ob ein Neustart möglich sein wird - und zwar ohne schwer bestimmbare Parameter wie die Diffusionskapazität der Batterie anpassen zu müssen", erläutert Sourkounis. Außerdem weise eine Warnfunktion die Fahrer rechtzeitig auf Ladebedarf hin.
... na dann ...

Antworten:

Irgendwie weiß man noch nicht genau, was man da einkauft.
Aber die Auswahl an black boxes ist schon erheblich.
Also sucht Euch eine aus!

von Bernd Schlueter - am 08.12.2016 19:52
Bernd bitte - nicht noch so ein Mist hier !

von thegray - am 08.12.2016 20:30
na mal gaaanz ehrlich,
meine akkus im el wiegen ja fas nix,
aber die vielen sensoren,,,,,
wenn ich deren gewicht einsparen könnte,
das wären schon ettliche gramm:rolleyes:kilos:confused:
neee irgenwas hab ich wohl verstehverkehrt:confused:
eigentlich wiegen solche sensoren doch nix viel...

von wolfgang dwuzet - am 08.12.2016 21:20
Es gibt inzwischen eine ganze Reihe von IC-Entwicklungen für diesen wichtigen Zweck. Aber anscheinend setzen sich keine Standard-Typen durch. An dieser wichtigen Stelle kann man es sich nicht erlauben, eine Katze im Sack zu kaufen. Teuer müssen diese wichtigen chips nicht sein, anspruchvolle Technik ist nicht verlangt. Aber unabhängige Stellen sollten die Chips und ihre Produktionschargen auf Herz und Nieren prüfen und die Untersuchungsergebnisse veröffentlichen. Fälschungen sollten unterbunden werden.
Wann kommt das Standard-Chip auf den Markt?

Auf keinen Fall sollten solche Chips auf der Basis von Mikroprozessoren mit einem für den jeweiligen Zweck bestimmtem Programm arbeiten. Dafür ist die Ausfallrate zu hoch.
Der Aufwand für ein standardisiertes ASIC sollte schon getrieben werden.

Weiß jemand etwas über die Zuverlässigkeit der heute verfügbaren Chips?
Die chips arbeiten in einer keinesfalls sicheren Umgebung und sollten zumindest möglicht unempfindliche Ein- und Ausgänge haben.
Eine fehlerhafte Messung oder ein fehlerhaft übermittelter Befehl kann fatale Auswirkungen haben.

Das Bochumer Projekt ist für Bleibatterien gedacht und es ist fraglich, ob es auch für Lithiumbatterien anwendbar ist.
Es geht um das Herausfinden einzelner defekter Zellen, obwohl blockweise, ohne Zugang zu den Einzelzellen gemessen wird. Ich bin sehr skeptisch, ob eine für uns verwendbare Anwendung dabei herauskommen kann. Die Aussage, dass man die Chips in die Batterien einbauen kann, trifft für Bleibatterien mit Sicherheit nicht zu. Blei- und Cadmiumbatterien arbeiten mit einer Balanziertechnik, die einfach und im begrenzten Maße unschädlich ist. Das kann man für die Ladetechnik von Lithiumakkus nicht anwenden.
Wir sind dabei auf einen Zugang zu jeder Zelle angewiesen.

Nur Weißbuch

Vor dem wahllosen Kauf eines beliebigen "BMS-Chips" möchte ich eindringlich warnen. Die Abkürzung steht für sehr verschiedene Bereiche. Kauft Ihr unbesehen ein BMS-Chip für nur 6,45 Euro, könnte es sein, dass Ihr Euch damit zu einem Marathonlauf angemeldet habt und schon seid Ihr per chip registriert.
Die idealen Tester für uns wären die Pedelec-Fahrer, die ihre Batterien ja gerne auch aus Laptop-Akkus stricken. Ausfälle sind dort meist weniger kostenintensiv.

von Bernd Schlueter - am 09.12.2016 08:49
Zitat
Bernd Schlueter
Es gibt inzwischen eine ganze Reihe von IC-Entwicklungen für diesen wichtigen Zweck.


Gut so, dass es das gibt, und danke für das "Weissbuch". Ich möchte außerdem auf die Veröffentlichungen von Linear hinweisen, wo eine Reihe interessanter IC-Entwicklungen recht detailliert vorgestellt werden:

Linear Designtool Broschüren Übersicht

Linear Battery Charging and Management Solutions

In der letzten Broschüre sind auch Komplettlösungen für Solar-MPP Laderegler. Sehen brauchbar aus.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 09.12.2016 10:06
Die Preise haben es in sich, teurer als heute die Batterien.

[www.ebay.de]

von Bernd Schlueter - am 10.12.2016 08:52
In der Tat. Habe nicht gedacht, dass so ein Demoboard mit dem LTC4020 über 300 Euro kostet.
Auch bei Farnell noch teuer.
Der hohe Preis gilt für das Demoboard. Den Chip alleine bekommt man billiger, für 6 bis 10 Euro oder so, je nach Stückzahl.

Na ja, für ein BMS geht der LTC6802 von Linear, und der ist nicht ganz so teuer.
Hier bei Farnell aus England für 16 Pfund
Oder bei einem anderen Anbieter über ebay, auch aus England für 8,55 englische Pfund.

Gruss, Roland
Kennst Du einen BMS Baustein für min. 6 Zellen und je Zelle bis 10 Volt? Für unsere NiCd. Einen Baustein, der bis 7 oder max. 8 V pro Zelle geht, habe ich gefunden, reicht mir aber nicht.

von Hotzi-47 - am 10.12.2016 10:05
Ist doch alles nur Geldmacherei. Die Winston haben nach 7 Jahren einen Innenwiderstand von einem Ohm. Da hilft nur raus und Neue rein. Sobald die Alterung von LiFePo4 so weit ist schafft es eh kein BMS mehr diese zu egalisieren. Die Zellen lassen sich mit 0,05C problemlos entladen und mit eben dieser Stromstärke auch laden, also nix mehr mit Dragsterspurt und so. Für eine Zellüberwachung braucht es halt nicht nur die Spanung sondern auch Wärme bei Belastung. Und da ist mir bisher kein System bekannt welches den Verschleiß der einzelnen Zellen anzeigt. Doch, eins habe ich mir gebaut. Kommt auch ohne Einzelzellenüberwachung aus. Und Funktioniert zu 100%. Darf ich aber nicht verraten da dieses auf eins der 22 Patente vom Vectrix aufgebaut ist.
Gruß Uwe

von Helixuwe - am 13.12.2016 04:57
Zitat
Helixuwe
Die Winston haben nach 7 Jahren einen Innenwiderstand von einem Ohm.


Das hört sich aber gar nicht gut an.

Was waren denn die Betriebsbedingungen, Ladespannung, Entladeschlussspannung, ...

von Emil - am 13.12.2016 13:33
Patente sind schon veröffentlich, kannst du also drüber reden. Wenn es noch nicht veröffentlich wurde, ist es kein Patent ;)

von XL123 - am 13.12.2016 14:40
Also die Zellen sind nur selten genutzt worden. Stammen aus einem 50er Chinakracher der nach 100 km mit Motorschaden aus dem Rennen geworfen wurde. So standen sie fast zwei Jahre bis sie in einem anderen weiter fahren durften. Dieser ist abgebrannt und so kamen sie nun in einen Elektrorollstuhl. Dieser war nun plötzlich nicht mehr zu bewegen, also nur einige Meter und dann waren die Zellen leer. Nö, nicht leer sondern halt nicht mehr in der Lage die geringe Spanne von 23 bis 25 Volt für dessen Kontroler zu halten. So also raus und an die Diagnose. Die 60 Ah Winston lassen sich noch mit 300 mA laden bei einem Innenwiderstand von 0,8 bis 0,95 Ohm.
Patente die einem nicht gehören sollte man nur unter Vorsicht nutzen.
Aber die geniale Temperaturüberwachung der NiMh Zellen habe ich mir bei den LiFePo in sofern nutzbar gemacht das man den Innenwiderstand der Zellen prima damit überwachen kann. Kurzzeitig mal mit mehr wie 0,5 C laden und dabei den Temperaturanstieg beobachten. Oder anders herum, je wärmer die Zellen desto geringer die Reichweite.
Gruß Uwe

von Helixuwe - am 15.12.2016 05:17
Zitat
Helixuwe
Patente die einem nicht gehören sollte man nur unter Vorsicht nutzen.


Nach meinem Kenntnisstand gehören Patente zum gewerblichen Schutz des Eigentums - oder so ähnlich.
Privat kann man jedes fremde Patent nutzen, sofern man es nicht zum Kauf oder zur Nutzung anderen anbietet mit Gewinnabsicht. Dachte ich jedenfalls immer. Privat! Wenn eine Firma es tut, siehts wohl anders aus.

Gruss, Roland

von Hotzi-47 - am 15.12.2016 09:59
Ich bin eine Firma in Sachen Vectrix!!!! Ich kenne dessen Technik und weiß trozdem immer noch nicht wie das eigendlich funktionieren kann. Einen Mc ohne Elkos, einen Motor ohne Zwangskühlung da er egal wie man ihn quält nie heiß wird und einer Reku die bis zum Stillstsand funkioniert sind Dinge welche 10 Jahre an Entwicklung gebraucht haben. Ach ja, der Motor an sich wiegt nur 5 Kg und leistet mehr wie 20 Kw.
Gruß Uwe

von Helixuwe - am 15.12.2016 22:17
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