E-Retro Blei Umbau auf LFP

[E-Bik Andi]

Gut dass Du es ansprichst Didi. Auch ich habe ja gleich drei Akkus parallel verschalten. Seid dem ersten Anschließen nach der Vollladung und Spannungsmessung würden sie nie wieder getrennt. Schon bei 0,2 Volt Differenz fließt da soviel Saft vom volleren Akku, dass ein 40A BMS abschaltet weil Überlast. Wenn dann auch die Kapazität nicht gleich ist der parallel geschalten Akkus, ist immer der kleinere mit niedrigerer Kapazität der Leidtragende. Generell verbaue ich nur Packs paralle, wenn sie exakt identisch sind- auch die gleiche C Rate und der Innenwiderstand spielen eine Rolle. Aber ich gebe keine Empfehlungen mehr- meine Erfahrungen müssen ja nicht stimmen.

[Dieter F.]

***Wenn ich richtig verstehe, wird aber der Zusatz-Akku direkt mit an den fahrzeugfesten Akku geklemmt. Das geht (ohne Dual-Battery-Schutzelektronik) nur, wenn die beiden Akkus auf quasi gleicher Spannung liegen (also z. B. beide vollständig aufgeladen).
Schließt Du den Zusatz-Akku später an (wenn der Fahrzeuigakku im Vergleich dazu schon ein paar Volt Spannung verloren hat) fließen hohe bis extrem hohe Ausgleichsströme zwischen den Akku. Das kann das BMS zwar ggf. abfangen, ist aber ein Risiko.***
***21s LFP kannst Du in der Regel auch noch riskieren, weil die Zellenspannung nach der Ladung mit dann bis zu 76 Volt schnell wieder auf unter 73 Volt absinkt.***

Viele Grüße
Didi

@Didi, elektronisch bin ich da nicht ganz auf die Füße gefallen, ich weiß schon was geht oder was ich da mache. Aber dein Hinweis halte ich für andere Leser für sehr wichtig, da man schnell der Meinung ist, „Dieter“ schüttelt sich das alles so aus dem Arm und das zum ersten Mal! Nein so ist das nicht, ich bin da doch schon extremst vorgeprägt und meine Bitte an andere Leser ist, das sieht zwar leicht aus ist es aber nicht! Das muss durchdacht werden und sehr wichtig elektrisch auch abgesichert werden! Wie ich meine, ein derartiges Projekt muss reifen und in der Regel stellt man erst später fest, dass man doch an der einen oder anderen Stelle es hätte besser machen können.

Das zweite Modul wird natürlich mit den selbigen Zellen und dem selbigen BMS aufgebaut, anders geht es nicht. So genannte Querströme fließen immer! Aber natürlich nicht in derartigen Ausmaßen alsdann zwei Module verbunden werden, das eine voll das andere leer. Das darf niemals sein!

Hierzu mal ein Beispiel. Bei zwei identischen Zellen und deren Parallelschaltung für die Kapazitätsvergrößerung fließt immer ein sehr kleiner Querstrom, da man durchaus annehmen kann, dass zwei identische Zellen nie 100% gleich sind. Die altern auch unterschiedlich und haben auch geringfügige andere Innenwiderstände. Das macht keine Zelle zu einer 100%, selbst wenn man diese vorselektiert wird alleine schon durch die Alterung das Problem bestehen. Ein Grund mehr keine Zellen in einem Block parallel zu verschalten und besser Blöcke parallel verschalten. Dieser Aufwand wird auch bei den e Autos betrieben wo erstere Generationen eher einem Wegwerfakku gleichen da nicht reparable bei einem Defekt.

Heute angekommen, Zwanzig dieser blauen LFP Zellen. Zwei hängen schon am Ladegerät und werden so auf max. vorgeladen. Alle Zellen hatten bei der Auslieferung 3.30Volt. Über den Daumen geschaut so um die 50% Ladung. Bei der ersten Ladung fließen um die 12-14Ampere rein. Wenn das zweite Modul fertig ist, werde ich es hier vorstellen. Das kann nur gut werden…..

21S LFP im 60Volt System des ehemaligen Blei-Rollers. Ja möglich aber nicht zu empfehlen! Das ist nicht nur meine Ansicht, sondern auch des verbauten Stepdown für die 12Volt. Die Spannungsfestigkeit liegt laut Hersteller bei 72Volt. (laut Aufkleber) Bei 20S LFP bewege ich mich in den Rahmen der ursprünglichen Speisespannung. Bei 21S fällt die Spannung erst einmal nicht unter dem kritischen Wert und der Stepdown wird im Grenzbereich betrieben. Da kann dann schon mal das Licht ausfallen oder im schlimmsten Falle hat man gleich die volle Speisespannung im 12Volt Netz anliegen was katastrophale Folgen hat. Ich habe hier ältere Beiträge gelesen wo wohl nicht darüber nachgedacht wurde.

Dieter F.

[E-Bik Andi]

Absolut richtig was Du schreibst. Wenn die Zellenblöcke einmal verbunden sind, gleichen sich die kleinen Differenzspannungen aus. Wie Du schon richtig sagtest, ist kein Paket immer gleich, obwohl es sich um die selben Zellen handelt. In Summe ist da immer ein kleiner Drift. Man sollte eben nur so gut es geht alle Packs auf das selbe Niveau bringen bevor man sie verbindet.

[didithekid]

Hallo Dieter F.

ein Grund mehr, das alte Gelumpe an DC/DC-Converter von damals, durch fabrikneue Ware aktueller Effizienz zu ersetzen:
https://de.aliexpress.com/item/10050035 ... Redirect=y
https://www.ebay.de/itm/396733160444?va ... gKP0_D_BwE

Viele Grüße
Didi

[Dieter F.]

ob es effizienter ist steht auf einem anderen Blatt Papier. Zumindest läuft das „Gelumpe“ so, dass das Licht beim abschalten noch einige Sekunden leuchtet. Das heißt wohl „coming home“…. Dort wo der Roller steht finde ich es ganz gut so wie es ist.

Der Stepdown zieht 180mA bei 66Volt. Das sind knapp 12 Watt. Ein Grund dafür, das Rücklicht hatte ich schon auf LED umgebaut, denn einer der typischen Fehlerquellen ist die miserable Fassung für die Glühlampe die gern die Fassung überhitzt und dadurch einen kurzen verursacht. In der Regel ist dann der Stepdown kaputt.

Zurück zu meinem Projekt. Die Bilder sprechen für sich und alles fängt mit einer Schablone aus Pappe an.

Das wird wieder aus zwei Holzelementen gefertigt. Die Positionslöcher der einzelnen Zellen habe ich schon angefertigt und der komplette Block wird so in der Position gehalten. Es stellt sich jetzt die Frage der Position des BMS. Entweder oben drauf, oder seitlich. Dazu muss die Massezuleitung von der Batterie aus zum BMS möglichst kurz gehalten werden.

Das Bild was das BMS oberhalb zeigt wäre einfacher zu lösen. Aber in diesem Bereich soll noch der Taster für das BMS wie auch eine zusätzliche Ladebuchse verbaut werden. Lösung 2. wäre es seitlich wie im Bild zu positionieren. Ich betrachte diese Lösung als realistischer da das BMS sehr dicht unter der Sitzbank sonst liegt.

[Peter51]

Aus dem Hause Jikong hätte es sicher auch ein kleineres BMS getan. Achtung der Verbrauch des eingeschalteten BMS ist nicht unerheblich. - der Täter ist sicher Bluetooth. Bei mir waren es im Januar. Februar 7.2kWh.

[Dieter F.]

@Peter51 7.2kwh also ich denke das ist ein Tippfehler? 7200Watt/Stunde???

Ich habe das einmal grob ausgerechnet und mich an die Angaben des Herstellers gehalten. Dazu hätte ich kürzlich auch den Ruhestrom messen können, hab ich aber nicht da es nicht viel sein kann. Mein Rechnung dazu:

64Volt x 0,008Ampere= 0,512Watt
0,512Watt x 24Stunden=12,29Watt/Tag

Jetzt rechnen wir mal über den Daumen!
12,3Watt x ~28Tage=345Watt/Monat

Deine Angabe von 7200Watt stimmt also vorne und hinten nicht. Was allerdings stimmt, die Belastung bei einem aktivierten BMS ist nicht unerheblich und in meinem Falle sogar doppelt so groß da ich mit zwei BMS ein redundantes System aufgebaut habe was je einen Block bedient. Bei einer theoretischen installierten Nennleistung von ca. 2.6kW würde rechnerisch die Batterie mit 690Watt/Monat belastet werden. Nach ca. 3,7Monate würden beide BMS die Batterie entleeren! Also was erst nicht viel aussieht entpuppt sich als stiller Stromfresser. Ein aktives BMS hat schon seine Vorteile, aber man sollte es schlafen legen sonst ist die Batterie unbeobachtet leer. Das BMS würde sich zwar selbst deaktivieren, aber die LFP Zellen würden leer verbleiben.

Gruss Dieter F.

[Dieter F.]

Mein finales Update mit dem doppelten LFP System und deren Fahrleistungen im Überblick.

Gestern war es soweit und ich konnte erstmals beide Systeme aktiv nutzen. Das zusätzliche Gewicht des zweiten Batteriemoduls ist kaum spürbar. Der Reichweitentest fällt sehr gut aus. Nach ca. 47km waren beide Blöcke bis ca. 49% entladen. Der E-Roller wird selbst bei diesem Akkustand nicht müde und zieht selbst im „Sport“ Modus locker weg vom Fleck. Die restliche Etappe des Weges waren 8km mit ständiger Steigung und aktivierten „Sport“ Modus um die 45km/h auch in der Steigung zu halten. Der durchschnittliche Weg wurde mal im „Normal“ oder „ECO“ Modus gefahren, wenn es ausreichte um die Geschwindigkeit zu halten. Wie zu erwarten teilte sich die Belastung auf den zwei Modulen auf.

Ich weiß nicht, ob man es so sehen könnte, aber bei ca. 50% Verbleib beider Blöcke ergibt sich eine entkommende Kapazität von ca. 1280Watt, was bei 47km gefahrene Wegstrecke ca. 28Watt/km bedeutet. Also weit unter den Wert eines E-Retro Li und viel weiter eines Blei E-Retro. Die Reichweite könnte sich also im Bereich zwischen 70km-90km belaufen?

Ein zusätzlicher „Happen“ für eine echte Schnellladung ist die Verwendung von zwei Ladegeräten von je 10Ampere. Das funktioniert perfekt und füllt selbst eine Batterie dieser Größe ziemlich schnell. Letzteres lassen sich beide Module auch nur mit einem Ladegerät laden, was den Ladevorgang verdoppelt aber schonender ablaufen lässt. Je Block fließen so nur ca. 5Ampere Ladestrom.

Ich lasse mal die Bilder meines fertigen Konzepts sprechen.

Der Status der Blöcke nach der Testfahrt.

Einfaches Laden:

Zweifaches laden:

Die Unterseite des BMS und deren Balancekabel sind noch ungeschützt. Eigentlich kommt man da so nicht heran. Aber es besteht die Gefahr, dass die doch sehr dünnen Kabel beschädigt werden könnten. Als Lösung strebe ich einen Aluwinkel an der über die gesamte Breite des BMS geht.

Das war es! Fertig ist mein LFP Projekt und Spaß ohne Ende mit dem E-Roller!

[Peter51]

Mein 120er E-Max hat ein Saisonkennzeichen 03 bis 10. Es ist ein DIY LFP-Akku 24 x 100Ah gleich 7,2kWh verbaut. Am 1. Jan. war der .Akku ca. zu 80 Prozent geladen und Ende Februar war das Jikong BMS mit 2A Balancerstrom im sleep mode - kein BT mehr. Die Zellen waren alle bei 2,58V. Ich habe den Akku vorm BMS mit einem Laborladegerät ein wenig nachladen müssen und konnte dann mit dem 10A LG weiter laden. Zwischenzeitlich bin ich ein paar Mal gefahren. Die Zellen haben überleb
Chapeau zum gelungenen Umbau..

[Dieter F.]

Glück gehabt! 2,58Volt ist schon grenzwertig. Laut Hersteller meiner LFP Zellen liegt die absolute Grenze bei 2,50Volt >0°C. (<0° 1,8V) Es kommt also noch auf die Temperatur an. Unter Belastung sollte allerdings die Zelle nicht unter 2,7Volt fallen, so zumindest nach meiner Auffassung und Erfahrung mit der Chemie. Praktisch ist die Zelle schon bei dieser Spannung leer und man kann dann nicht mehr viel Strom erwarten. Eigentlich bringt ein maximaler Reichweitentest nichts, außer man stresst die Batterie. Für mich ist es ausreichend wenn ich einen gewissen Rahmen an Strecke jetzt problemlos fahren kann, was ich zuvor nicht konnte. Meine Erfahrung mit „Blei“ war eh nur kurzfristig und überschaubar.