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vor 8 Jahren, 10 Monaten
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Yardonn, inoculator, J. Affeldt, Halreuther, wolfram_f4, Bernd Schlueter, Rüdiger aus Münster, HolzOnkel, Friedhelm Hahn

Neue "kleine" Lithiumpakete für CityEL

Startbeitrag von Rüdiger aus Münster am 07.10.2009 22:10

Auf der Homepage von KTV Börner finden sich nun auch Pakete mit kleineren Li-Akku-Kapazitäten; bei meiner Fahrstrecke von ca. 30, 40 km/Tag würde das sicher reichen und könnte dann das Blei ablösen. Hat irgendwer schon Erfahrungen damit und: wer rüstet so etwas nach ? Machen das alle Vertragshändler und: können die das auch ?

Beste Grüße !

Rüdiger

Antworten:

Hallo,
Du meinst die 60Ah Zellen?

¤1999,- für 48V
1999 / 15 = 133,26 ¤/Zelle
133,26 / 60 = 2,22 ¤ / Ah

Selbst wenn ich 250 Euro für das BMS abziehe, komme ich immer noch auf 1,94 ¤/Ah

Das ist nicht gerade billig......

Batterieheizung ist erfahrungsgemäß pflicht.
Im Winter Reichweiteneinschränkungen.

Ne.... dann lieber 50Ah Zellen NICD besorgen.
Bei 20 Euro / Zelle komme ich bei 40 Zellen auf 800 Euro plus 125 Euro für ALU und Schrauben.
Selbst im schlechtesten Fall sind die noch für 30km gut und halten ewig.

Gruss

Carsten

von inoculator - am 08.10.2009 06:42
Moin,

auch mal meinen Senf dazu abgeben muss...

Ich würde heute ja beides nehmen !
In den Akkukorb fest eingebaut die 50er Saftzellen... je nach Fahrzeugausrüstung entweder

34 Zellen - sprich 51V Ladeschluss und 42V Fahrspannung, oder natürlich besser :
42 Zellen mit irgendwas um die 60V Ladeschluss und 51V Fahrspannung.

Die NC's fest eingebaut sind doch schon immer für 30km gut. Egal ob heiss oder kalt.
Die 51V Version sollte eigentlich immer fast 40kms schaffen.

Dazu würde ich mir im 42V-Fall 13 x 60er TS besorgen. Das sind denn bei kalkulierten 2,5 kg pro Zelle
Ergibt nen 32,5 kg Akkupäck. Die in zwei handliche Päckchen aufgeteilt, Andersons dran und mit in die Wohnung genommen... Lustige Sache...

Alternativ natürlich zu der 51V NC-Version - 16 x 60er TS - ergibt halt zweimal 20kg Päcks - auch noch easy tragbar und schön warm in der Wohnung lad- und aufbewahrbar.

Vorteile liegen auf der Hand :
Die NC's täglich fahren, die können das ab. Ich selbst bin diesen Februar mit meinen NC's 28km weit gefahren bei -14°C, und da hab ich aufgegeben nicht die NC's.
Denen ist Kälte definitiv schnuppe (mir aber nicht).
Den Lithiums, sofern schön in der Wohnung gelagert eigentlich auch.
Wenn Du die nämlich brauchst - einfach morgens mit runter nehmen - zusätzlich anklemmen - Andersons sind da Deine Freunde - 60km mehr Reichweite dabei haben und grinsend rumkurven.

Genauso mach ich das seit längerer Zeit - wer mich schonmal mit meinen beiden Holzkistchen auf der Motorabdeckung hat rumfahren sehn - weiss Bescheid ;)
Aktuell habe ich genau 51V - 60AH zusätzlich zu meinen 42 NC's dabei. Damit fahre ich locker 80kms bei uns im Bergischen.

Jaja - ich weiss, das macht kein Händler so - und nicht jeder hat immer 50 und mehr NC's inner Garage rumstehn. Ich schon :o))

Nur so ne Idee - Grinsend - Thomas aus Leverkusen



von Halreuther - am 08.10.2009 06:59
Äh, hab ich das richtig verstanden: Du packst die Lithiums "dazu", um die Ah zu erhöhen?
Gibt das nicht Probleme beim Fahren? Die Lithiums verhalten sich doch komplett anders vom "Voltverhalten" her beim Fahren als die NiCds, hatte ich gedacht - sprich, Du hast den NiCd - Block, der Dir bei Last 48 V liefert, während parallel die Lithiums dann z.B. noch 50 liefern? Gibt sowas nicht Probleme?

..oder steh ich gerade nur auf dem Schlauch? :hot:

von HolzOnkel - am 08.10.2009 08:14
Hallo Pierre,

der Trick ist, die beiden zu "entkoppeln".
Über Leistungs Dioden -oder MosFETs; geht das sehr gut.

Natürlich gibt es immer eine gewisse Schieflast, diese hält sich aber im Rahmen.
Ein 50/50 gibt es genausowenig, wie ein 0 / 100.

Überigens gibt es noch eine billige Alternative als "Rangeextender".
Die Akkus von den Schraubern für 5 Euro aus dem Baumarkt.

Leicht, Klein, Leistungsstark. Und für etwa 700 Euro gibt es auch dort 51V/ 50Ah in Einzelzellen ;-)
Nagut.. ein wenig Löten muss man schon.....

Gruss

Carsten

von inoculator - am 08.10.2009 09:53
Hab mir selber 2 Rangeextender gebaut:

1: 12s 3p A123 Zellen - ca. 6,3 Ah nutzbar, reicht für 3-5 km... ca. 1 kg
2. 2p 10 s Hochstromfähige Lipos (10 C Dauerlast!), 16 Ah reicht für ca.10-15 km, ca. 4 kg.
alle Angaben in der Praxis Bergigem Gebiet, nicht auf einem ebenen Rundkurs....

Hauptbatterie 45 Ah 32 Zelle NiCd gut für ca. 30 bis 40 km.
Alle Batterien werden bei mir nacheinander gefahren, entkopplungsdioden schlucken mir zuviel Geld und Leistung....
ich fahre mit der Strombegrenzung auf 120A, und brauche die auch weil ich viele Berge habe.

Entladen wird bei mir generell ohne BMS, also nicht ganz massentauglich. Geladen wird mit Modellbauladegeräten bzw der Lipo akku mit einem nur fürs Laden verwendetem balancierendem BMS. Dieses BMS mit Einzelzellenüberwachung schaltet natürlich auch einen (momentan nicht verwendeten...) Ausgang bei Unterspannung ab, mit einem Schütz könnte ich auch eine automatische Unterspannungsabschaltung realisieren, bzw mit etwas Elektronik auch eine dynamische Strombegrenzung, für sowas hab ich aber momentan keine Zeit, ich will doch nur fahren...

Da ich nur ca. 30 km Reichweite brauche für mich die Ideale Lösung.
Temperaturprobleme mit den Zusatzakkus gibt es keine, die A123 Zellen werden bei 20 C von alleine Ausreichend warm (überhitzen aber nicht...). Es ist sehr lustig zu sehen, wie die Spannung der Zellen unter Volllast am Berg erst einbricht, dann aber wieder steigt, weil die Zelle mit steigender Temperatur auch die 20 C bis zum Ende problemlos liefert.

Die 16 Ah Lipos sind in einem kleinen Köfferchen, was ich natürlich problemlos Warmhalten kann, und unter dieser hohen Last wird natürlich auch genug wärme Frei, um die Temperatur hoch zu halten.

Natürlich muss ich anhalten um die Akkus zu wechseln, weshalb ich natürlich meist mit den NiCd's fahre und die Lithiumbatterien als Notreserve behalte. Aber zum "Brötchenholen" nehme ich auch mal direkt das Lipo-Köfferchen.

Ist natürlich alles nur eine "Bastellösung". Die A123-Zellen sind mir zu teuer und haben ein zu wenig Wh pro kg um daraus einen Hauptakku zu bauen.
Die Hochstromlipos dagegen sind nicht eigensicher, und benötigen einen aufwändigen Zusammenbau (8 Ah Tütenlipos mit Lötfahren). Um die Lipos wirklich sicher zu kriegen, bräucht man auch einiges an Überwachungselektronik, insbesondere genug Temperatursensoren...
Und meine Lösung, die Akkus über mehrere Parallele Anderson Powerpoles (Nominale Einzellast 45 A) an jeweils 4 mm² Kabel zu übertragen, bekommt so sicherlich auch keinen TÜV. Da bräucht man wohl eine anständigen Stecker und eine einzelne 16 mm² Verkabelung...

Aber mein CityEl fährt mich so dahin, wo ich hin muss, und das ist die Hauptsache...

von Yardonn - am 13.10.2009 14:07
Coole Lösung...gibt es nicht mal Fotos von solchen Lösungen. Ich wäre mal an einem Bild von den NiCDs interessiert...hatte immer mal die Idee, sowas mit NiMH zu machen, da haben die Mono-Zellen schon bis zu 10.000 mAh Kapa

Julian

von J. Affeldt - am 13.10.2009 14:45
Ein Bild von den NiCd's wäre mir Peinlich.
Ein wilde Gewurschtel aus Gaffertape und Kabeln.
Hat bei mir historische Gründe, diese Akkus wurden eigentlich als 20s Packete (2 Zellen übereinander, 2* 5 Stangen) gebaut und auch genau so in meinem Alleweder gefahren. Irgenwann dann auf 22s "geboostet" indem ich an jeden Pack noch 2 Zellen dran gelötet hab.
Also das CityEl kam hab ich dann einfach zu jedem der 9 Blocks einen getrennten 10S - Block gebaut (1* 5 Stangen a 2 Zellen), den ich über die Anderson Powerpoles seriell mit dem 22s Block verbinde.
Jeweils 3 dieser Blocks stehen in den alten Batteriekästen hineinander und werden mit Spanngurten in Position gehalten...
Alles ist über (mechanisch über eine Klammer gesicherte) Anderson Powerpoles verbunden, so das ich bei bedarf jeden Block einzeln testen kann.

Ich kann die Verwendung von NiMh Rundzellen nicht empfehlen.
Zum einen halten viele NiMh Zellen nicht das was sie versprechen im punkto Hochstromfähigkeit, zum anderen ist so ein Pack aus so vielen Zellen mit seinen vielen Zellenverbindern sehr Anfällig, wenn man kein Punktschweißgerät hat. Hab die meinsten meiner Packs schon 1-2 mal wieder auf gemacht, um Lötstellen neu zu machen...
Hätte ich die Zellen nicht schon gehabt (gebraucht günstig erworben...), als ich mein CityEl bekommen hab, hätte ich die niemals verbaut. War nur eine Notlösung, die deutlich besser als erwartet funktioniert hat...

Ich würde auf jeden Fall in eigensichere ( viele der Becherzellen sind eigensicher...) Liothiumzellen (ob nun Lipo oder Lipofe) investieren, als in die immer noch zu schweren (und manchmal auch mimosenhaften) NiMh Batteireien.

von Yardonn - am 13.10.2009 15:18
Interessant ist für mich, wie die das im Prius oder Honda Insight machen, da gehen bis zu C10 (!) durch die NiMH-Zellen (100A Entladen, 50A Laden). Ich habe Fotos vom Insight-Akku (NiMH-Mono-Zellen) gesehen (http://www.hybridcars.com/hybrid-car-battery). Wie kriegen die diese Ströme aus den Zellen bzw. in die Zellen???

Julian

P,S. Ich warte derzeit auf meine 24*30AH-LiPoFe4-Zellen, aber dennoch interessiert mich die Sache sehr. Ansmann z.B. sagt, mehr als C1 geht bei den Mono-Zellen 10,000 mAh gar nicht (bei ca. 8800 Kapazität bei diesem Strom)


von J. Affeldt - am 13.10.2009 17:12
Hallo Julian,

diese speziell für Hybrid-Fahrzeuge hergestellten NiMH-Zellen haben für ihre Größe etwas weniger Kapazität und sind dafür auf Höchststrom-Entnahme gezüchtet.
Es werden bis zu C50 gehandelt.
Kein Witz!
Bei Mild- u. Full-Hybrid kommt es nicht auf Reichweite an, sondern auf eine effektive Reku und ordentlich Bumms beim boosten.
Mit den Plug-In Hybrids wird sich das etwas wandeln.

Gruß

von Friedhelm Hahn - am 13.10.2009 19:19
Möglich ist vieles, sogar bei der selben Batteriechemie.
Schon meine alten NiCd's sind mit entladeraten von 8 C angegeben. Das heißt aber nicht, das alle NiCd 8C gut abkönnen...
Man zahlt natürlich immer einen Preis, wie erwähnt, hochstrommfeste Zellen haben meist eine etwas geringere Kapazität...

Genau so ist es bei den eigentlich unglaublichen Werten der A123 Zellen. Ich habe tatsächlich schon mein CityEl im einem einzelnen 12 s Strang dieser Zellen bewegt. 120 A aus gebrauchten Werkzeugakku-Zellen mit 2,3 Ah Nennkapazitat.
Damit wäre es eine perfekte Zelle für einen nur unterstützenden Hybrid, aber sobald man größere Kapazitäten verbaut, braucht man diese Werte natürlich garnicht, und es würde mehr Sinn machen, eine Zelle mit einer höheren Energiedichte pro kg zu verbauen. Die A123 liegen nähmlich nur bei ca. 100 Wh/kg, mein Lipos dagegen bei 200 Wh/ kg...

von Yardonn - am 14.10.2009 06:57
Mosfets haben fast vernachlässigbare Durchgangsspannungen und kosten fast nichts. Dioden sind teurer, schlechter und haben Durchgangsspannungen von 0,5 bis 1,5 Volt. In den Mosfets sind nur für die Rückwärtsrichtung solche Dioden verbaut, muss man wissen.
Ich sehe für eine geregelte Kopplung völlig unterschiedlicher Zellen keine Probleme und würde gerne so etwas bauen. Bei meinem Saxo kostet so etwas immer etliche Hunderte Dollar.

von Bernd Schlueter - am 14.10.2009 07:35
Hmm, ich hab jetzt auch interesse an der geregelten Kopplung von Zellen.
Allerdings nicht wegen unterschiedlichen Zellen, sondern um mein (bis gestern) 9P Konstruktion ab zu sichern.
Wahrscheinlich sind in einem Strang eine oder Mehrere Zellen kurzgeschlossen worden, und die anderen 8 Parralelen Stränge haben den 9.ten Strang "weichgekocht" (komplette Ummantelung weg geschmolzen....).
Paralellschaltung von Zellen hat so ihre Tücken...
Nachdem noch 2 weiter Stränge aus ungeklärten Gründen ausgefallen sind (nur kurz nach der Fahrt festgestellt, das die 2 Stränge im gegensatz zu den anderen Kalt waren, und die Reichweite natürlich im Keller ist...), ist es nur noch mein Lipo-Zusatzakku, der mir überhaut die Hoffung ermöglich, heute zu Hause an zu kommen. 1/3 Kapazität in der Hauptbatterie zu verlieren ist nicht so lustig...

War aber natürlich auch ein Wunder, das meine Panzertape-Konstruktion aus uralten Zellen schon so lange gehalten hat...
Mist, langsam brauche ich mal einn vernünftigen (ähm Profesionellen...) Hauptakku.

von Yardonn - am 15.10.2009 14:41
Moin Mädels,

mal bisschen aktualisieren hier ;o))

Ich hatte bisher in den Akkufächern meines Thrigekorbs 42 x 50AH NC's von Saft.
Auch bekannt als Flugzeugakkus.

Die haben eine Ladeschlusspannung von ca. 60V. (Wenn mans nicht übertreibt)

Als Zusatzpäck hatte ich mir ein Päckchen aus 14S Li-Kobalt-Zellen
zusammengebastelt - mit erstmal 20AH. Immerhin sowas um 1kwh
bei 12,5kg einbaufertigem Gewicht. Henkel dran und mit reinnehmen ;o)
Das Päck hat folgende Eckdaten : 14S = 50,4V Nenn-Spannung.
Ladeschluss der Teilchen : 58,8 V
Wenn ich also die NC's bisschen tiefer lade - kann ich beide Päcks
easy zusammenladen.
Soviel zur Theorie.

Es folgt die Praxis :

Beide Päcks geladen - Messgerät zwischen die Lithiums und den
Haupt-NC-Päck eingeschleift - und einfach - ratzfatz - per Anderson angeklemmt.
Keine Sperrdioden - nix - sind ja beinahe identisch in den Spannungen
die beiden Akkutypen.

Was passiert ???

Im Stillstand - beide Päcks voll :
Nix. Vertragen sich prima.

Die ersten Kilometer :
Ca. 60-70% der Leistung, die der Motor bekommt liefern die Lithiums ! ! !
Respekt - die brechen lange nicht so ein wie die NC's - ist ja auch bekannt.
Heisst allerdings auch, dass ich bei 100A Anfahrstrom ca. 70A aus den
Lithiums sauge... AUA - die sollen mit 30A in der Konfig belastet werden.
Also viel zu viel Brause aus dem kleinen Päck.

Nach 30km...
Die NC's haben schon deutlich die Hälfte Ihrer KM's hinter sich.
Lustigerweise werden die NC's im Stillstand von den Lithiums wieder
geladen - mit 10A beim Gaswegnehmen - und nach 20-30sek fliessen
nur noch 3-5A in die NC's.
Mittlerweile hat sich das Verhältnis umgekehrt... die NC's liefern beim
Anfahren den Löwenanteil... die Lithiums haben sich schon verausgabt.

Nach 50km..
Die Lithiums haben sich aufgrund Ihres BMS verabschiedet.
Komplett abgeschaltet - finde ich technisch zwar gut - aber die NC's
haben auch nicht mehr tollen Bumms. Nach 60km mit 31V auf den
Hof gerollt - war knapp.

Fazit:
Zusatzpäcks so dimensionieren, dass die Lithiums in Verbuindung mit den
Hauptakkus auch ca. 3/4 des Fahrstroms ohne Schaden zu nehmen liefern
können. In meinem Fall also 40AH mitnehmen. Das sind bei mir 25 vertretbare
Kilgramm auf der Motorabdeckung zusätzlich zu den 80kg NC's im Akkukorb.

Zwei Päcks á 12,5 kg mit Henkel dran kann man noch ganz nett tragen und
trocken und geladen inner Garage lagern.
Wenns dann mal weiter gehen soll, als der Hauptakku kann - die Li-Päcks
dazugeklemmt und los geht s ;o))

Achja... für die Nörgler :
Klar haben Lithium-Kobalt-Zellen eine geringere Zyklenzahl als LiFePo - aber dafür haben
die eine längere kalendarische Lebensdauer als die LiFePos. 10 Jahre mit 500 Vollzyklen
und 1500 Zyklen mit 70% sagt mein Hersteller. Also mit ausreichend Kapazität könnte
man mit den Li-Kobaldern auch ein EL zich tausende KM's befeuern.

Wer es bis hier geschafft hat - danke fürs Lesen ;o))

Thomas

von Halreuther - am 22.10.2009 09:11
Hailo,

macht sich gut der Bericht.
Hast Du eine stabile Bezugsquelle für die Zellen?

Wenn ja: Preis -ohne Löten
Wenn nein: schade....

In den 2 Jahren, die ich jetzt EL fahre, habe ich schon etliches wirklich gutes gelesen und Teilweise sogar gesehen.
Leider ist es nie über einen Prototypen hinaus gekommen.
Serienproduktion, und sei es nur die Verfügbarkeit des Materiales, konnte ich noch nirgends wirklich feststellen.

War inzwischen mal wieder ein LKW mit 50Ah Zellen bei Dir?
Ich könnte einen Refresh vertragen (14 Zellen guter Leistung).

Gruss

Carsten

von inoculator - am 22.10.2009 10:34
Moin Thomas,

schon bald die doppelte Reichweite durch 20 Ah/ 12,5 kg zusätzlich ist ja nun wirklich mehr als nur beachtlich.:spos:

Um die LItiums etwas zu entlasten, könntest Du auch einfach das Spannungsverhältnis der beiden Blöcke ändern, indem Du z.B. noch 2 Nicads dazu packst oder eine Lithium-Zelle wegnimmst, und dann den Zusatzblock über Diode anschliesst, damit kein Strom von den Nicads in die Lithiums, die dann in der Spannung (ohne Last) unter den NiCads liegen, fliesst.
Einzig gemeinsames Laden geht dann halt nicht mehr, was aber bei einem Zusatzpack, den man ja nicht regelmässig nutzt ja auch nicht nötig ist.

Aber wie hast Du denn den Stromfluss zwischen den beiden Blöcken gemessen? Shunt dazwischen gesetzt?

von wolfram_f4 - am 22.10.2009 12:07

Eigensicherheit der Zellen

Wenn ich Lithium- Kobalt höre, gehen bei mir die Alarmglocken an.

Bitte achtet darauf, das bei solchen experimenten eigensichere Zellen (Zellen die auch bei überladung nicht brennen!) verwendet werden, oder ein BMS, das Überladung zuverlässig verhindert.

Ich habe vor ein paar Monaten ein Fahrzeug (und dabei fast mein Haus...) an den Feuergott verloren, weil die Akkus beim Laden abgebrannt sind. Und das obwohl die Maximale Ladespannung nicht überschritten wurde. Auch wenn aus den Verkolten Überresten (So ein Akkubrannt verbrennt sogar das Alluminim der Karosserie...) nicht mehr viel zu entnehme war, gibt es nur eine Erklärung für das Vorgefallene:
Eine oder Mehrere Zellen wurden defekt und haben sich Kurz geschlossen. Daraus resultierte natürlich ein Überladen, da das Ladegerät keine Einzelzellenüberwachung hatte. Hinzu kam noch, das der Akkuspack aus 3 Parallelen Strängen bestand, so das die anderen Stränge wohl auch noch "Zündenergie" für die Akkus geliefert haben.

Fazit bei nicht Eigensicheren Zellen:
Nur mit Einzelzellenüberwachung laden.
Parallelschaltung nur so, das ein defekter Strang durch das BMS (Einzezellenüberwachung...) getrennt wird, sonst ist es möglich, das z.B, alleine der Hauptakku genug Spannung liefert, um einen Lithiumstrang mit defekten Zellen zum Brennen zu bringen!
Natürlich passiert sowas selten, aber wenn, dann brennt so ein Lithiumpack wie die Hölle!
Und vorsicht bei Herstellerangaben:
Die abgebrannten Zellen waren angeblich bis 5 V überladungssicher (Normale Ladeentspannung: 4,2V). Allerding hätten in meine Fall die 5 V auch nicht überschritten werden dürfen, wenn eine Zelle defekt geworden wäre. Also sind entweder mehrere Zellen gleichzeitig gestorben, oder die Herstellerangabe hielt in der Praxis nicht stand.....


Nur zum Vergleich:
vor ein paar Tagen hat sich ein NiCd Strang (5Ah-Zellen, insgesamt 32s 9 P) bei mir verabschiedet. Totale Überladung (wohl auch Zellendefekte).
Ein bischen Rauch, verschmoorte Isolierung und zischende Zellen, das war alles. Die Blöcke rechts und links direkt daneben waren nur was Warm. Wäre das selbe mit Lithiumzellen passiert, hätte ich auch mein City-El jetzt nicht mehr!
Leider muss man bei dem Lithiumzeug aufgrund der Zellenchemie und den brennbaren Elektrolyten sehr vorsichtig sein.

Eigensichere Zellen:
Angeblich ist LiPoFe relativ eigensicher, von den A123-Zellen habe ich das schon aus verschiedenen Quellen gehört.
Viele Becherzellen verfügen über eine Mechanische Sicherung, bei überdruck reißt ein Verbinder ab, so das eine weiter überladung verhindert wird.



von Yardonn - am 22.10.2009 16:12
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