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Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Fr 18. Apr 2025, 23:18
von Schnabelwesen
Seit Kurzem habe ich einen Jupiter 11 von 2018. Die 4 Akkus waren komplett hinüber. Ich habe 6 Akkus aus dem verunfallten Jupi von @wolfsrose implantiert. Dazu hier mehr: viewtopic.php?p=393545#p393545
Meine Frage betrifft den Potentialausgleich bei der Verdrahtung der 6 Batterien (72V/20Ah - mit jeweils eigenem BMS!).
Im Original gibt es einen Verteilerkasten mit drei Schienen.
verteiler unten alt.jpg
Eine Schiene bleibt ungenutzt. Auf den anderen beiden werden die jeweils 6 Kabel (B+ und B-), die vom Akku kommen, unter eine Klemmschraube gesetzt. Auf der anderen Seite der Schiene geht ein Kabel weiter zum Controller (B-) bzw. im großen Bogen nach hinten zum Sicherungsschalter und im großen Bogen zurück zum Controller (B+). Die 6 Kabel unter einer Klemme sorgen dafür, dass keine Potentialunterschiede entstehen.
Nur gefiel mir die Klemmung von 6 recht weichen Ringkabelschuhen nicht. Stabilere Modelle kriege ich da aber nicht rein. Ordentliche massive Verteilerschienen, an den dann auch der Ladeanschluss gehört, hab ich grade nicht da und sie müssten ja auch irgendwo hinpassen.
Nun habe ich den zweiten Verteilerkasten aus dem Unfallfahrzeug zu Hilfe genommen und eine Verteilung gebaut. Der Versuch eines Schaltbilds:
verteilung blockschaltbild.jpg
Für B+ und B- gilt jeweils:
Drei Batteriekabel (ca. 10mm²) sitzen auf einer Schiene. Von dort geht eine kurze Brücke (L ca. 50mm) auf die nächste Schiene (16mm²) und von dort zum Controller (25mm²). Auf dieser Brücke sitzt auch eine Verbindung zum zweiten Verteilerkasten (L ca. 500mm/16mm²), an dem in der selben Weise die anderen 3 Batteriekabel ankommen.
Also gibt es zwei gleich aufgebaute Verteilungen, die auf einer Schiene zusammenlaufen und von dort zum Controller bzw. zur Sicherung führen.
Meine Frage ist dabei: Wie erheblich sind mögliche Potentialunterschiede? Geht von dieser Konstruktion bei 72V und 125A (ggfs. bis 200A) eine Gefahr aus? Gibt es einen nennenswerten Leistungsverlust oder Spannungsunterschiede bei den Batterien?
Als Test bin ich mal mit meiner Frau mit Volldampf über die Kanalbrücke gedüst – der einzige nennenswerte „Berg“ hier😊. Irgendwie fühlbar warm wird das längere Verbindungskabel nicht.
Was meinen die Spezialisten hier???
Danke und schöne Grüße, Bertolt
verteiler oben.jpg
verteiler unten.jpg

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Fr 18. Apr 2025, 23:38
von MEroller
Frage: Sollen alle 6 Batterien PARALLEL angeschlossen werden? Aus Deinem Schaltbild werd ich da nicht schlau...

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Fr 18. Apr 2025, 23:44
von Schnabelwesen
Ja klar. Tut mir leid - manchmal ist es schwierig, einen einfachen Sachverhalt verständlich zu beschreiben :oops:.
Die 6 Akkus sind tatsächlich alle parallel geschaltet. In meinem Schaltbild habe ich die Verteilungen für B+ (rechts - falsch beschriftet) und B- (links) getrennt dargestellt.
Schöne Grüße, Bertolt

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 00:06
von MEroller
Tja, dann wäre eine 6-fach Verteilerschiene gut, bzw. 7 pro Pol. So dass die 6 parallelgeschaltet werden können, und am 7ten der Strom für Controller und DC/DC weggeht. Aber vor dem parallel anschließen alle 6 auf dieselbe Spannung angleichen. Haben die BMSe eigenen Zu- und Abschaltung integriert?

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 00:11
von Schnabelwesen
MEroller hat geschrieben:
Sa 19. Apr 2025, 00:06
Haben die BMSe eigenen Zu- und Abschaltung integriert?
Es sind common-port-BMSe ohne eine Signalleitung - also nur B+ und B-.

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 00:14
von Schnabelwesen
MEroller hat geschrieben:
Sa 19. Apr 2025, 00:06
Tja, dann wäre eine 6-fach Verteilerschiene gut, bzw. 7 pro Pol
Das stimmt wohl und werde ich auf längere Sicht auch so machen. Die Frage ist halt, ob die parallele Verteilung über mehrere Schienen in der Praxis ernste Schwierigkeiten machen kann bzw. wie die Übergangswiderstände einzuschätzen sind.

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 08:16
von dominik
Ich würde jede unnötige Klemmstelle nd jede unnötige Leitung vermeiden und lieber so viel wie möglich unter eine Mutter Klemmen.
Wenn man da später einigermaßen wieder dran kommt, einfach nachziehen falls sich was setzen sollte.

Jede zusätzlich Verbindung bringt Übergangswiderstände mit sich.

Allerdings sind bei meinem Akkuaufbau die dünnen Ringkabelschuhe zwischen meinen beiden 10S Paketen der größte Übergangswiederstand. Wenn ich da jemals nochmal ran muss kommen da statt der 6x6mm² deutlich dickere Leitungen und Kabelschuhe dran.

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 08:48
von Schnabelwesen
Danke für die Rückmeldungen.
dominik hat geschrieben:
Sa 19. Apr 2025, 08:16
Jede zusätzlich Verbindung bringt Übergangswiderstände mit sich.
Ohne Last und mit einem Multimeter lassen die sich nicht messen. Wie kann man diese Übergangswiderstände von Kabel (Material /Querschnitt /Länge) und Schraubverbindung berechnen? Ich weiß, wie man es besser macht. Optimalerweise schmeißt man die 6 Akkus raus und baut was mit einheitlichem BMS. Suboptimalerweise baue ich massive Sammelschienen.
Aber mich würde interessieren, was hier passiert. Statt einer Schiene habe ich pro Seite drei Verbinder. An zwei davon kommen drei Kabel von der Batterie an. Über Brücken werden diese auf einer Schiene zusammenführt und zum Controller weitergeleitet. Die Brücken sind unterschiedlich lang. Alle Kontakte sind gereinigt oder neu und die Schrauben sorgfältig angezogen.
Sind die Übergangswiderstände eher theoretischer Natur oder gibt es in der Praxis Nachteile bzw. sogar schädliche Folgen?
Zum Vergleich: So eine Konstruktion mit 6 Batterien mit je eigenem BMS würde ich nie wählen. Es gibt auch Problem Fahrzeuge. Aber in manchen Jupis laufen sie 100.000km oder mehr viewtopic.php?p=393545#p393545.
Schöne Grüße, Bertolt

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 11:20
von Peter51
Bei dem Schaltbild kratze ich mich einmal am Kopf.
Bei den Kumpan Rollern sind zahllose Sicherungen für das Parallelschalten von 3 Batterien verbaut. Ich spendierte zumindest für jeden deiner 6 Akkus einen 50A ABB S201-50 Leitungsschutzschalter, Sicherungsautomat.
IMG_00911.jpg

Auf Aliexpress gibt es durchaus Potentialschienen mit M6 oder M8 Bolzen, um 6 Leitungen zu verbinden. Auf dem Foto, noch ohne Hutschiene, sind gerade zwei 72V 50Ah von 4 Akkus zugeschaltet.
Btw: 2,3kWh Verbrauch für 2-mal 90km kann nicht stimmen....

Re: Potentialunterschiede bei Verteilung Batteriestrom (6 Akkus)

Verfasst: Sa 19. Apr 2025, 11:28
von Schnabelwesen
Peter51 hat geschrieben:
Sa 19. Apr 2025, 11:20
Btw: 2,3kWh Verbrauch für 2-mal 90km kann nicht stimmen....
Nee, irgendwie nicht. Da müsste mindestens 5-6kWh rauskommen. Das muss ich mal weiter verfolgen, vielleicht mit einem anderen Messgerät...