Ursprünglich verbaut waren 5 Stück Blei-Akkus Multipower MP36-12C 12V 36Ah (ergeben 60V / 2,16kWh).
Technische Daten
- Zellen Bauform 18650
- Aufbau 18s14p
- Spannung nominal 66,6V (auf 4,1V pro Zelle = ca. 90% geladen 73,8V)
- Kapazität 40,6Ah bzw. 2,7kWh
- 252 Zellen
- Gewicht ca. 13kg (gegenüber 5x Blei á 11kg = 55kg!)
- Platzbedarf etwas kleiner als 3 Blei-Akkus (2 Plätze bleiben frei)
Ich habe mich gegen Recycling-Zellen entschieden. Die wären zwar noch günstiger, aber ich wollte den enormen Zeitaufwand für das Prüfen und Sortieren gebrauchter Zellen vermeiden.
Bei den neuen Zellen bevorzuge ich Panasonic/Sanyo, Samsung, Sony oder LG; unbekannte Exoten vermeide ich.
Das Preis-/Leistungsverhältnis ist derzeit bei den Zellen mit rund 2.900mAh am besten. Bei der im Forum schon öfter erwähnten Firma in den Niederlanden (erster Buchstabe N - oder darf ich hier den vollen Namen nennen?) kosten sie aktuell (Sept. 2019) etwa 2,20 bis 2,50€ pro Stück, d.h. mein Paket mit 252 Zellen bleibt knapp unter 500€.
Noch etwas günstiger wird es mit sogenannten "refurbished" Zellen, die dort angeboten werden. Das sind fabrikneue Zellen, die allerdings schon einmal in ein Akkupaket eingebaut wurden, sie haben also an den Anschlüssen Spuren von der Punktschweißung. Diese Pakete sind wahrscheinlich bei der Endkontrolle durchgefallen, danach wird erfreulicherweise nicht das ganze Paket weggeschmissen, sondern defekte Zellen werden aussortiert und die guten als "refurbished" verkauft. Ich sehe keinen Grund, warum diese Zellen schlechter sein oder eine kürzere Lebenserwartung haben sollen als die ganz neuen. Die "refurbished" Zellen kosten aktuell etwa 1,80 bis 1,90€.
Mechanischer Aufbau
Die Basis ist ein Paket mit 6 x 7 = 42 Zellen. Zwei Reihen mit 7 Zellen bilden einen 14p Block, sechs Reihen ergeben also 3s14p.
Zwei solche Blöcke werden zu einem 6s14p mit Baugröße etwa 140x120x140mm. Das kommt in eine Kunststoffbox und findet gut dort Platz, wo früher ein Blei-Akku war (etwa 200x135x160).
Drei 6s14p in Serie ergeben 18s14p.
Integrierte Einzelsicherungen
Die Pluspole der Einzelzellen werden nicht untereinander verbunden, sondern jeder einzeln mit einem 5x0,15 oder 6x0,15 Nickelband an die (miteinander verbundenen) Minuspole der benachbarten Reihe angeschlossen. Die 6mm breiten Bänder bekommen eine Sollbruchstelle eingestanzt. Falls eine Zelle einen Kurzschluss erleidet, können die 13 parallel geschalteten Nachbarn kurzzeitig wahrscheinlich über 100A liefern. Das Sicherungsband brennt bei etwa 15-20A verlässlich an der Sollbruchstelle durch und verhindert somit hoffentlich größere Schäden. Im Normalfall liefert der ganze Akku etwa 50A (3kW bei 60V), d.h. eine Zelle liefert etwa 3,6A.
Die Idee mit den Einzelsicherungen ist natürlich nicht auf meinem Mist gewachsen, sondern von den Tesla-Akkupaketen abgeschaut. Dort wird allerdings ein runder Draht verwendet. Weil ich keine Drähte punktschweißen kann, sondern nur Nickelbänder, habe ich mich für diese Variante entschieden.
BMS
Smart-BMS 8s-20s 80A mit Display und Bluetooth (etwa 90€).
Wenn man auf Display und Handy-App verzichten kann, reicht ein einfaches BMS um etwa 25-30€.
Punktschweißgerät Selbst gebaut auf Grundlage einer Beschreibung im Pedelec-Forum, bisher für E-Bike Akkus mit 30-60 Zellen verwendet. Bei 0,15mm dickem Nickelband reichen zwei von den dicken Kondensatoren. Weil ich aber auch Bänder mit 0,2 oder 0,3mm verarbeite, habe ich auf drei Kondensatoren aufgerüstet. Je nach Dicke des Bandes verändere ich die Versorgungsspannung im Bereich zwischen 13V und 18V.
Das schwarze Kästchen am weißen Kabel (im Bild links unten) ist übrigens der Fuß-Taster. Man braucht ja beide Hände für die zwei Elektroden. Eine Schutzbrille wird dringend empfohlen. Abgesehen davon ist es wegen der geringen Spannung völlig ungefährlich.
Erster Test
Die erste Fahrt zaubert mir ein breites Grinsen aufs Gesicht. Ich finde die Beschleunigung mehr als ausreichend, um im Stadtverkehr mitzukommen. Die Höchstgeschwindigkeit hab ich noch gar nicht getestet, dazu brauche ich eine Landstraße und eine Handyhalterung zwecks GPS. 70km/h sollten wohl möglich sein.
Zur Reichweite kann ich noch nicht viel sagen, hoffe aber, dass sie deutlich über der serienmäßigen mit 60V 36Ah Blei liegen wird. Details folgen sobald ich das gründlich testen kann.
Was fehlt noch?
Die Gehäuse sind noch in Arbeit.
Und ich plane eine Thermostat-gesteuerte Akku-Heizung, damit ich wenn nötig auch bei Minusgraden aufladen kann.
Wie gefällt euch das?
Was könnte ich noch einfacher oder besser machen?
Und falls jemand Lust bekommt, selbst auch so etwas zu bauen: das Punktschweißgerät stelle ich gerne leihweise zur Verfügung. Praktikabel ist das aber nur in der Nähe (Wien und Umgebung), denn es ist nicht so gebaut, dass man es gut verpacken und verschicken kann. Bei Interesse bitte PN.