Projekt 2020 Aufbau Masini Extremo

[dominik]

For specs in english scroll down.

Anbei die aktuellen Daten des Rollers. Stand 11/2023

21S5P Li-NMC Power Pouch Zellen Hersteller Cenat mit in Summe 100Ah und 800A Dauerentladestrom / 5C laden Gewicht 72kg inklusive 252 M4 Schrauben und 120qmm CU-Verbinder, restliche Verkabelung >32qmm (2x16 und 6x6) 13mOhm @20Grad Spannungsfall 2,2V bei 175A.

Akku-Heizung temperaturgeregelt aus dem Akku versorgt mit 60W Heizleistung. Akku ringsum Isoliert mit Armaflex und Mosgummi 10-30mm je nach vorhandenem Platz.

Ladegerät lüfterlos IP67 Meanwell 2xELG240-42AB Ladeleistung 10W-500W mittels Poti einstellbar, unter dem Akkukasten fest verbaut. Eingestellt auf 87,5V.

2. Lademöglichkeit 400V 2-phasig 2 Stück Huawei R4875G5 gesteuert mit einem ESP32, max Ladestrom 85A, max Ladeleistung an 21S 7,1kW, Ladeschlußspannung und Ladestrom sowie Aufnahmeleistung per Handy einstellbar 83-117V 0-85A 0-8kw. Gewicht 4,5kg

3. Lademöglichkeit 2x Vetiv R48-2000E in Reihe als 230V Lader mit max 3,4kW Ladeleistung bei 2,5kg.

Motor QS60V5000W mit 13,3mm² AWG6 Phasenleitungen, nach dem schmelzen der Leitung nun 16mm² Phasenleitungen Lapp Ölflex Heat 205°C , 40mm Magnete
Oder Efun 8kW Motor mit den 2x 6-8mm² pro Phase 45mm Magnete und geschätzt nur 2/3 so viel Kupfer in den Wicklungen wie der QS, der Efun hat eine um 20% niedrigere KV-Zahl

Controller erst Sabvoton SVMC72150 mit 175Apeak und 165A DC-Dauerstrom / 350Apeak (250Arms) Phasenstrom . Bei vollem Pack zieht der Sabvoton bis zu 14kw aus dem Akku.

Jetzt ein Fardriver ND72680 mit bis zu 680Apeak und gemessenen 490A effektiv. Kann bis zu 350A DC ziehen, was aber zu viel für den Motor ist. Aktuell auf 280Adx und 630A Phasenstrom eingestellt.
Nun zieht der Roller vom Stand weg gut vorwärts.

BMS JK-B2A24S 200A Dauerstrom , 350A bis zu 600Sekunden, mit 2A active balancer

Vmax mit Sabvoton 103 laut GPS ohne Flux-Weakening mit 50A Flux-Weakening und 77V 105km/h mit dem QS60V5000W Motor 0-80km/ in 12,2s
Vmax 96 laut GPS mit 50A Flux-Weakening mit dem Masini Extremo 72V 8kW Motor 0-80km/ in 11,4s

Vmax mit dem Fardriver gedrosselt auf 115 laut GPS mit Flux-Weakening mit dem QS60V5000W Motor 0-80km/h 8 Sekunden

Gewicht 183 kg

Reichweite real 70-150km je nach Volllastanteil




Specs
Last update October 2023

77V 100Ah 21S5P Li-NMC manufacturer Cenat, Typ power pouch cell continous discharge 8C / continous charge 5C.
Battery weight 72kg including 254 M4 Screws and 120mm copper busbars. 13mOhm @20C measured at the controller terminals, including wiring, fuse and the BMS. Voltage drop at 175A 2,2V.
Temperature controlled 60W battery heating powered from the battery, battery fully isolated with Armaflex and foam rubber 10-30mm.

Integrated fanless charger, 2x Meanwell ELG240-42AB wired in series. Sitting under the battery housing, IP67 rated (waterproof)
Charging power adjustable from 10W-500W with a Potentiometer, charging to max 87,5V.

External 2-phase 400V charger 2x Huawei RG4875G5 in series , 7kW charging power current max 85A, controlled with an ESP32 and via Smartphone. Fully adjustable 83-117V 0-85A 0-8kw, max efficiency 97%

External 2xVertiv R48-2000E3 in series, charging power up to 3,4kW max 42A, max efficiency 96%

BMS 200A continious and 350A up to 60 seconds, JK-B2A-24S, active balancing current 2A

Motor QS60V5000W with new 205°C 16mm² phase wires and 40mm magnets, I also have the original Efun 8kw Motor with double 6² phase wires and 45mm magnets, but inside only 2/3 copper fill compared to the QS60V5000W

Until May 2023 Controller Sabvoton SVMC72150 with 175A Peak and 165A continous. Puts out up to 14kw. Current unlock software does not work with my controller.
Top Speed 103km/h GPS verified without flux-weakening , with 50A Flux-Weakening enabled an 77V I reached 105km/h top speed (all with the QS60V5000W Motor)
Top Speed 96km/h GPS verified without 50A Flux-Weakening enabled (with the Masini 72V 8kW Motor)

Now Fardriver ND72680 with up to 350Adc and 680pA , self measured 490A RMS with a calibrated current clamp.
Top Speed reduced to 115kph
Acceleration 0-80kph depending on current settings, with 280Adc and 630pA 8s

Weight, 183kg



Ab hier dann der Beginn der Aufbauaktion.

Habe einen Masini Extremo zum Basteln gekauft.
Einen Sabvoton 72260 Sinus Controller liegt auch in der Garage, der sollte für alle Fälle reichen, egal was am Schluss mal für ein Radnabenmotor rein kommt. Das ganze soll dann Ende 2020 fahrbereit sein.

In den Roller sollen bereits vorhandene Li-Ion Tüten Akkus verschweißt zu 3er Pack aus dem Hause Cenat rein in 20S3P oder 21S3P rein, eventuell auch 4P aber ich glaube nicht das ich die zu 3er Packs zusammengeschweißten Zellen sauber getrennt bekomme.
In Summe habe ich 84Zellen in verschweißten 3er Packs, dies noch alles zusammengebaut in einem 14S6P Pack mit eingebauter Wasserkühlplatte in der Mitte zwischen den zwei 7S6P aufbauten, und noch mal zwei Zellen aus einem missglückten Versuch ein 3er Pack zu trennen.

Die Li-Ion Zellen sind einzeln 378x114x9mm, laut Herstellerangaben. Die Maße vom Dreierpack habe ich noch gar nicht genommen, da das gemeuchelte Dreierpack erst 5min vor meinem Urlaub mir in die Hände gefallen ist.
Das muss ich mal noch genau nachmessen, damit ich einen Plan schmieden kann wie alles im Roller unter zu kriegen ist.

Dieses mal kommt auf jeden Fall eine Akku-Heizung rein, eventuell auch ein Kühlung, da bin ich mir aber noch nicht sicher wie ich das realisieren soll, am liebsten wäre mir das ganze als Wasserkühlung/-Heizung, aber diese braucht halt in Form von Alu-Platten mit Wasserkanälen auch wieder Platz, die schmalsten die ich aus der Industrie kenne liegen bei 13-14mm Plattenstärke.
Die Heizung kann/könnte ja einfach und hauchdünn mit einer Fußbodenheizfolie realisiert werden.

Lader war beim Roller einer dabei mit 10A und 85,6V, was für 20P etwas zu viel ist, leider ist es der gleiche Ladegerätehersteller wie ich ihn schon für den 20S Lifepo Roller mit 10A habe, da gibt es keine Einstellpotis drin.

Wenn ich eine neues Ladegerät kaufe dann soll es ein wasserdichtes werden, schön wäre es noch wenn man die Ladeschlussspannung von außen zweistufig verstellen könnte und den Ladestrom ebenfalls. Aber das wird wohl Wunschdenken bleiben.

Akku-Kasten hat LxBxH 75,5x23x30cm und ist somit wesentlich größer als in meinem HRTK122 (60x21x20xm=, aber wahrscheinlich immer noch etwas zu kurz.


______________________ Erinnerung für mich_____________
Fardriver Download der aktuellen Software Versionen
http://182.92.233.85:6868/

[didithekid]

Dieses mal kommt auf jeden Fall eine Akku-Heizung rein, eventuell auch ein Kühlung, da bin ich mir aber noch nicht sicher wie ich das realisieren soll, am liebsten wäre mir das ganze als Wasserkühlung/-Heizung, aber diese braucht halt in Form von Alu-Platten mit Wasserkanälen auch wieder Platz, die schmalsten die ich aus der Industrie kenne liegen bei 13-14mm Plattenstärke.
Die Heizung kann/könnte ja einfach und hauchdünn mit einer Fußbodenheizfolie realisiert werden.

Lader war beim Roller einer dabei mit 10A und 84,6V, was für 20P etwas zu viel ist, leider ist es der gleiche Ladegerätehersteller wie ich ihn schon für den 20S Lifepo Roller mit 10A habe, da gibt es keine Einstellpotis drin.

Hallo dominik,

(damit kein Wissen verloren geht, ist es hier sicher besser)
Da ich den Unfall-GK183 von Alf für Ersatzteile geerbt habe, gebe ich mal den Hinweis auf seine Akku-Heizung mit Heizfolie auf dünner Styropor-Matte unter den Akku-Blöcken.
Ich glaube da wurde nur oder insbesondere vorgeheizt, wenn der Roller vor dem Losfahren am Ladegerät hing, damit er beim Laden und beim Fahren warm genug war. Ob Kühlung wirklich Notwendig ist, hängt davon ab, was die Tüten-akkus an Termperatur aushalten. Bei 18650er Zellen, die bis 75°C save sind, ist das eigentlich nicht notwendig, wenn die unter 2C belastet werden und dabei nur 25 Grad wärmer werden.

Der GK183 entspricht vom Motor und der Karosserie her dem Masini Sportivo mit 60 Volt 4,5 kW.
(Dort ist der Batteriekasten interessanterweise etwa 67x21cm)

Bei einem Ladegerät für 72 Volt, das bis 84,6 Volt lädt, bietet sich doch eigentlich an, seriell 21 Zellen Li-Ion einzubauen und diese (sicher und schonend) nur bis 4,03 Volt aufzuladen.
Auch beim zukünftigen Traum-Ladegerät wird es eher ein fest eingestellter Wert um 84 Volt bleiben, das auch zum Laden eines 21s OK wäre.
Bei Tüten-Akkus (vermutlich in LCO-Technologie) in einem Fahrzeug macht es aus meiner Sicht auch aus Gründen der Sicherheit Sinn, nur bis 4 Volt aufzuladen.

Viele Grüße
Didi

[MEroller]

Ich habe eine Word Doc mit 1:10 Zeichnungen vom Thunder Batteriekasten und unzähligen Beispielzellen, inklusive meinen Versuchen die jeweils in ausreichender Zahl im Kasten unterzubringen. Ist ein bisschen chaotisch, aber wenn man mit dem Windows Vector Grafik Tool gut umgehen kann erleichtert das die Einpassung von Zellen jedweder Konstellation relativ leicht. Hier der Ausschnitt des Dokuments, welches die derzeitige TS/Winston 40Ah LiFeYPO4 Konstellation mit einer Chinesischen Heizmatte drunter zeigt:

Wenn Du Interesse daran hast mir einfach eine PN mit Emailadresse senden.

[dominik]

Das vorhandene Li-Ion Packet besteht aus 12S7P.
Somit also 12 dreierpacks und 24 zweierpacks.
Da muss ich auf jeden Fall Packete trennen.

[dominik]

Andere Seite des Packs

[MEroller]

Das wird echt heftig! Wenn die Tüten untereinander verklebt sind wird es wohl unmöglich, die 7er Zellblocks auf zu trennen... Und die sind ganz schön lang, was auch Schwierigkeiten beim sinnvollen Einpassen in den Batteriekasten geben kann.

[dominik]

So habe heute mal ein gemeucheltes Dreierpack vermessen. Es ist eines aus 20Ah Zellen
Länge x Breite x Dicke
367 x 122 x 27,5
Die Zellen sind breiter als eine Einzelzelle da sie in einem Alu-Rahmen stecken der auf der langen Seite pro Seite 8mm aufbaut.
Die Tütenmaße laut Hersteller sind wohl über alles, inklusive der ungenuzten Überstände und der langen Anschlußfahnen.

Das Zweierpack hat demnach eine Dicke von ca 18,5mm

Zwischen den Einzelnen Tüten ist ein dünnes Moosgummi aufgeklebt, verklebt sind sie nicht , aber die Anschlüsse der Tüten sind an massiven Schraubverbindern zu zweit oder zu dritt angeschweißt.
Keine Ahnung ob das mit aus Dreierpack mach Zweierpack oder aus Zweierpack mach Dreierpack wirklich geht.

Ich probiere mal an dem gemeuchelten Dreierpack die Zelle mit dem Loch drin abzutrennen.

[dominik]

Brauche jetzt doch keine Zellpacks zu zerlegen. Hatte es an dem dreier-Pack mit Loch probiert, geht zwar aber die Pouch-Zellen sind so großflächig am Anschlussblech angeschweißt, das nach dem lösen so gut wie nichts mehr von der Anschlussfahne übrig ist.

Es kamen noch mal ein paar dreier-Packs hinzu.

Nun habe ich 22 dreier-Packs (60Ah) und 24 zweier-Packs (40Ah), damit lässt sich was anfangen.

So könnte ich mit etwas gebastel 21S/5P mit in Summe 100AH (gut 7kWh) im Roller unterbringen.

Laut Hersteller wiegt das 3P Modul 1,95Kg bei 21S 41Kg
das 2P Modul 1,3 Kg bei 21S 27,3Kg
was dann bei 21S/5P in Summe etwa 69Kilo sind, das wird ganz schön heftig.
"EDIT" gemessene 72kg mit Verbindern und Schrauben.

Eventuell fange ich doch nur mit den 3P Modulen an , die gehen locker ins Akkufach.
Gab es die "Thunder"-Derivate auch mit Bleiakkus???

[dominik]

...Auch beim zukünftigen Traum-Ladegerät wird es eher ein fest eingestellter Wert um 84 Volt bleiben, das auch zum Laden eines 21s OK wäre.
Bei Tüten-Akkus (vermutlich in LCO-Technologie) in einem Fahrzeug macht es aus meiner Sicht auch aus Gründen der Sicherheit Sinn, nur bis 4 Volt aufzuladen....

Zum Thema Ladegerät >>

Ich habe hier zwei wenig genutzte Meanwell RSP 750-48 liegen (nominal 48V bei 15,7A).
Da lässt sich die laut Herstellerdatenblatt die Spannung zwischen 40% und 110% durch externe Vorgabe einstellen, zudem gibt es einen "constant current mode" mit externe Vorgabe ebenfalls im Bereich 40%-110% einstellbar.

Damit ließe sich sowohl Strom als auch Spannung je nach Wunsch einstellen, das rückt meinen "Traum Lader" schon immer näher.
Die maximale Ladeleistung wird dann irgendwo zwischen 1300-1500W liegen und könnte aber auch auf ca 400W gedrosselt werden.
Alles sofern die Netzgeräte sich sauber in Reihe verschaltet auch Betreiben lassen.

[dominik]

Gestern und heute mal wahllos zwei Zellen aus dem Packet für den Neuaufbau geladen und wieder entladen.
Bei beiden kamen bei 15 Grad Temperatur exakt 62Ah raus. Das Pack ist dabei nur 1Grad wärmer geworden.
Allerdings brauch ich einen kräftigeren Lader wenn ich alle testen will.
Mit meinem Hyperion EOS 615 Duo wird das mit 15A Ladestrom und 10A Entladestrom echt zum Geduldsspiel.

Weiß jemand zufällig ob der Junsi 4010Duo auch mehr als 50Ah lädt?

Oder kann der Mutliplex Power Peak Twin EQ BID mehr als die in der Anleitung angegebenen 50Ah?
Der wäre mit 120€ noch im preislichen Rahmen und kann auch für andere Sachen noch genutzt werden.
Allerdings ist der Balancerstrom des Multiplex mit 300mA echt mager.
Der Junsi macht 1,2A. Der könnte auch mit 70A Lade-/Entladestrom die Zellen ordentlich belasten.