Projekt: Lithium Akku 22s35p aus NCR18650PF

[ScooterDude14]

Hi Volker und Forum:

Sorry, dass ich meinen letzten Post im falschen Thread abgelegt hatte .

Jetzt hoffe ich, das meine Fragen nicht allzu daneben sind, da ihr ja schon sehr viel weiter im Thread seid... Dein SB-Akku, Volker, sieht übrigens super aus . Wieviel Stunden hast Du etwa dazu gebraucht?

Um nochmal auf Dein 3s6p-Bild zu kommen, die 14s42p-Anordnung der 588 Zellen (für meinen 48V/120Ah-Akku) wäre dann theoretisch eben 14 seriell geschaltete "Zellgruppen" mit jeweils 42 Zellen, die parallel geschaltet sind?!

Volker - 18650 Parallel-Reihe klein.jpg (32.76 KiB) 1106 mal betrachtet

Aber wahrscheinlich ist das damit so ähnlich wie auf Seite 5 Deines Projektes: "Hab mich heute auf eine Größe festgelegt, ein Block 2s35p, 11 Blöcke. 22 Stück 1s35p Blöcke unterzubringen und vernünftig zu verkabeln ist zu arbeitsintensiv und verursacht größere Kosten, daher habe ich mich für die 11 x 7,4V Lösung entscheiden. Die 11 Blöcke werden dann miteinander verschraubt, (das) ist glaube ich eine gute Kompromisslösung, was Austauschbarkeit einzelner Zellenblöcke angeht."

Wenn Du bei Deiner Anordnung, um auf die ca. +80V (?) von Deinem Baoya-Roller zu kommen, eine 11 x 7.4V-Anordnung gewählt hast, müsste das beim e-max mit 48V sowas wie 7 x 7.4V sein (ich weiss, rechnerisch geht das nicht auf)?! Meine neue Batterie muss ja auch in den Batteriekasten passen (vordere Teil: ca. 23.5x51.5cm, hintere Teil: 23.5x26cm)! Wenn Du/ihr mir helfen könntet, das besser zuverstehen, ohne allzu viel schreiben zu müssen (z.B. ein schlauer Link), wäre das super!

Bis ich mich aber an dieses Projekt konkret drangebe, wird es aus verschiedenen Gründen noch 1 1/2 bis 2 Jahre dauern. Aber es ist sicher sinnvoll, mich schon vorher etwas damit zu beschäftigen...

Solange ich eine Sache nicht direkt vor mir habe, kann ich sie mir halt nur sehr schlecht vorstellen. Beispiel: von dem Shunt (Präzisions Hochlast Widerstand 40W, 1mΩ), den mir "Matthias aka ME Roller" empfohlen hat, hab ich mir (bevor ich ihn hatte) ein ungefähres Alu-Modell gemacht, um besser rauszukriegen, wo er denn am sinnvollsten hinpasst.. .

Was mich noch interessieren würde, Volker, wie wirst Du das mit Batterieblock-Kühlung/Heizung machen? Ich hab den Batteriekasten plus (dazu gemachtem) Deckel mit 6mm-Depron ausgekleidet und zusätzlich Heizfolien eingebaut (vorne zweimal 35W, hinten zweimal 12W, die ich mit 4 Schaltern je nach Aussentemperatur zuschalten kann), wobei die Wärme mit CPU-Lüftern umgewälzt werden kann.

Last, but not least, wieviel hat eigentlich der Schlosser gekostet? Falls das eine OK-Frage ist...

Vielen Dank !!!

John

[VU18650PF]

Wieviel Stunden hast Du etwa dazu gebraucht?

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Um nochmal auf Dein 3s6p-Bild zu kommen, die 14s42p-Anordnung der 588 Zellen (für meinen 48V/120Ah-Akku) wäre dann theoretisch eben 14 seriell geschaltete "Zellgruppen" mit jeweils 42 Zellen, die parallel geschaltet sind?!

Genau, allerdings würde ich folgendes empfehlen:

14s40p, (560 Zellen) 51,8V x 116Ah = 6 kWh Kapazität (40p, weil 20er Zellhalter)

Daraus ergeben sich von den Abmessungen 7 Zellenblöcke wie ich sie bei meinem Projekt gebaut hab (161x 201 x 70), die musst du gestapelt, liegend stehend etc. unterbringen. Musst halt mal deinen Akkukasten ausmessen.

Schau auch nochmal auf Seite 4, da hab ich paar andere Varianten die sonst noch möglich sind fotografiert.

Die Heizung/Kühlung wird ein oder mehrere Lüfter mit zuschaltbarem 150W Heizelement, kann ich mich erst festlegen wenn ich den Roller mal nackig hab... denn es wird eng.

Last, but not least, wieviel hat eigentlich der Schlosser gekostet?

Bis jetzt nichts, muss auch noch was für ihn machen, danach wird abgerechnet. Wenn ich ihn wieder sehe frag ich mal, was er normalerweise nimmt.

[Joehannes]

Hallo Volker,
was macht das PROJEKT. In 2 Wochen kann viel passieren wenn nicht gerade Urlaub angesagt ist.

[ScooterDude14]

Hi Volker:

Dank Dir nochmals für Deine Antwort.

Was das Zusammenbauen, usw. der Zellen betrifft, werde ich bestimmt um einiges mehr als 22 Stunden brauchen .

- Wenn ich Dich richtig verstanden hab, ist ein Block mit x Zellen (2 Zellhalter plus x Zellen plus Kupferverbinder) 70mm hoch? Das zu wissen, ist ja wegen der Batteriekasten-Größe wichtig. Bei mir sind die Maße wie folgt: Hauptteil Batteriekasten: Breite 26.5cm, Länge =51.5cm, Höhe vorne ~30cm (über eine Länge von ca. 20cm), Höhe dahinter 23.5cm; hintere, kleinere Teil des Batteriekastens: Breite 16.5cm, Länge 26cm, Höhe 23.5cm.
- Und 1 Zellenblock hätte dann 80 Zellen mit den Abmessungen 161x201x70mm?
- 7 Zellenblöcke mit insgesamt 560 Zellen (7x80 Zellen) dann eine Maximalspannung von 51.8V und eine Gesamtkapazität von 116Ah?
- Aber wenn das 7 Zellenblöcke mit jeweils 80 Zellen sind, dann müssten ja pro Block 4 Zellhalter verwendet werden, wenn das 20er-Zellenhalter sind?!

Entschuldige bitte, falls ich das nur teilweise kapiert hab....

Da ich, was räumliches Vorstellungsvermögen betrifft, nicht gerade ein Genie bin, werde ich dann sicher erstmal z.B. aus Styropor 7 Blöcke mit jeweils 161x201x70mm machen, um zu sehen, wie ich die Blöcke im Batteriekasten unterbringe. Es muss ja noch Platz für die Isolierung, die Heizfolien und den "Kabelsalat" bleiben...

Jedenfalls kann ich mich Joehannes nur anschliessen: was macht Deine SB-Batterie? Und hattest Du schon Gelegenheit, den Schlosser zu fragen, was er für so eine Arbeit ('Kupferkontaktplatten') nimmt?

Last but not least, hast Du zufällig was vom Zero DSR ZF 13.0 E-Motorrad gehört? Wenn das stimmt, was OrangeBC da über Reichweite und Lebensdauer des Akkus schreibt*, muss der ja um Klassen besser sein, als was die Zellen können, die Du für Deinen SB-Akku verwendest?! Über die "wegweisende Z-Force® Technologie" hab ich im Internet allerdings nichts gefunden, was sie erklärt, weder in Deutsch noch in Englisch . Natürlich werde ich OrangeBC auch fragen, wobei es natürlich sein kann, das die die Sache viel besser darstellen als sie in Wirklichkeit ist. Von OrnageBC hab ich übrigens meine, inzwischen nicht mehr soo neue, 48V/60Ah Li-ion Batterie.
* Wegweisende Z-Force® Technologie, 230+ km Reichweite (wobei das Zero-Motorrad ohne Fahrer schon etwa 200kg wiegt) und 550.000+ km Lebensdauer.

Vielen Dank!

John

P.S. Und sorry, dass Du diesmal wieder 2 Mails gleichzeitig kriegst...

[VU18650PF]

70mm hoch?
- Und 1 Zellenblock hätte dann 80 Zellen mit den Abmessungen 161x201x70mm?
- 7 Zellenblöcke mit insgesamt 560 Zellen (7x80 Zellen) dann eine Maximalspannung von 51.8V und eine Gesamtkapazität von 116Ah?
- Aber wenn das 7 Zellenblöcke mit jeweils 80 Zellen sind, dann müssten ja pro Block 4 Zellhalter verwendet werden, wenn das 20er-Zellenhalter

Alles korrekt, bis auf Maximalspannung.

- Nennspannung je Zelle 3,7V x 14 = 52,8V

- Ladeendspannug, also voller Akku 4,2V x 14 = 58,8V (Maximalspannung)

- Entladeendspannung, also Akku leer (ist zwar möglich, aber nicht empfehlenswert) 2,5V x 14 = 35V

- Optimaler Arbeitsbereich (Wohlfühlbereich des Akkus für max. Zyklen) ca. 42 - 57,4V

Und da wären wir schon beim Z-Force® Akku, 550.000km bei 230 km Reichweite entspricht 2391 Zyklen. Schau doch mal auf Seite 1 das Diagramm über die Zyklen der NCR18650PF an....... 2600 Zyklen (70% Restkapazität)

Da ich bei Zero keine Angaben gefunden habe welche Restkapazität der Akku nach 2391 Zyklen hat, würde es mich nicht wundern wenn der Z-Force® Akku aus Panasonic Zellen wäre.

Ja, was macht der Akku...
bin zur Zeit was körperliche Aktivitäten angeht etwas eingeschränkt, da ich vor kurzem an der Leiste operiert worden bin.... nein ich hab mir keinen Bruch am Akku gehoben, das hatte ich schon vorher

Die Einpflanzung in den Roller muss daher noch zwei Wochen warten

[el bosso]

z-force Akkus bestehen bekanntlich aus pouch zellen. ich glaub 14 stück parallel?! bei der fx je 2 gekapselte (wasserdichte) blöcke a 3,3kwh.
bei der s Serie ist die 4 fache Kapazität serienmäßig drin 4 x 3,3. vermutlich fest verbaut, plus optional 1x 3,3.

weil volker es grad nebenbei thematisiert; ich frage mich seit geraumer zeit, wie sich der (18650er-) akku verhält, wenn man ihn für eine lange tour auf seine minimalspannung entlädt...also theoretisch soweit, bis das bms eine weitere Entladung unterbindet.

Könnte es dann Probleme mit dem laden geben? Muss man den Akku sofort ans Netz hängen, hat man noch 30-60 min Zeit, den Akku z.B. abkühlen zu lassen. Wie hoch ist die Gefahr einer Schädigung? ??? ? ??? ? ??? ? ??? ?? ? ?? ??? ?? ? ?? ??? ?? ? ? ? ? ? ?

[VU18650PF]

Solange du die 2,5V je Zelle nicht unterschreitest ist alles gut, da machen 30 - 60 Minuten auch nix aus.
Die Abschaltung des BMS erfolgt unter Last, die Leerlaufspannung liegt dann sowieso darüber.

Besser für die Lebensdauer/möglichen Zyklen ist natürlich es du stellst deinen Controller so ein, dass er bei ca. 3,5 V die Leistung reduziert, bei ca. 3V abschaltet. Man kann den Akku ja außerdem so dimensionieren, dass es keine größeren Probleme mit Wärme gibt.
Desto mehr Strom je Zelle fließt, desto mehr Wärme... deso mehr Zellen parallel, desto weniger Strom pro Zelle

Also... wenn das BMS vernünftig arbeitet ist die Gefahr einer Schädigung gleich null, die Lebensdauer erhöht man damit natürlich nicht.

[VU18650PF]

Noch was zum Thema Lebensdauer verlängerte Massnahmen bei Lithium Zellen (hatten wir hier ja schon mal).



Diesbezüglich hab ich noch was Interessantes zum SOC von Lithium Zellen gefundenen, ist zwar von einer Kokam Zelle aber für einen ungefähren Überblick okay.



Bin daher auf der Suche nach einem Ladegerät, dass eine einstellbare Ladeendspannung hat. Joehannes hat ja schon was für 72V Lifepo4 gefunden, aber weiß jemand was für einen 22s Lithium?

Ladeendspannung 92,4V
SOC 80 - 90% ca. 85,8V am besten auf Knopfdruck

Wollte ja selber eines bauen, aber wenn es so was evtl. fertig gibt....

[gervais]

Das gibt es nicht fertig, würde ja auch dem üblichen Top Balancing entgegenstehen*. Überhaupt hat man bei SNT für 22s ein Kosten/Beschaffungsproblem (Viel Volt=Teure Bauteile), weshalb Bastler auf endless-sphere.com für 24s z.B. 2 Stck. Mean Well 48V verwenden und mit Trennen / Umstecken laden.(Viel Steck=Viel Nerv) Kundige Dauerposter wie Doctorbass auf Endless beschäftigten sich oft damit, z.B. hier: https://endless-sphere.com/forums/viewt ... 14&t=29024 , wo DC/DC Wandler dafür angeregt wurden. Leider ist das auch nicht so trivial, wie die simple Zeichnung es vermuten lässt.

Aber wem erzähle ich das alles.

*Es interessiert mich brennend, wie man eine Hochleistungsbatterie wie Deine regelhaft auf 80% bringt, ohne dass die Zellen mittelfristig auseinander laufen.Watt en Gedöns. Im Elweb hat das jemand mal mit billigen Einzelladern gemacht, freilich nicht mit einer 22s Batterie. Vielleicht könnte man alternativ voll laden und dann über Lastwiderstände auf Storage entladen,wie die Modellbaulader dies realisieren. Auch unkomfortabel.

PS: Danke, dass Du Dein Projekt hier veröffentlichst, ich werde weiter gespannt mitlesen/leiden !

[VU18650PF]

Gerne, dafür sind Foren ja da, nämlich um Wissen zu teilen

Dachte ich mir schon, dass es an mir hängen bleibt.... aber die Hoffnung stirbt zuletzt.

Die Sache mit den DC DC Wandler ist auch mein Lösungsansatz. Hab diesbezüglich auch schon ein paar Experimente gemacht.

- Schaltnetzteil 1500W, 60V
- DC DC Wandler 900W, Eingangsspannung 60V auf bis zu 120V, CC CV, eingestellt auf 5A Ladestrom, bei 91V


Versuchsaufbau:
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Ergebnis:

- Der DC DC Wandler wird bei 5A schon richtig heiß, braucht also noch mehr Kühlung um dauerhaft höhere Ladeströme zu verkraften.
- Leistungsaufnahme Netzteil 529,9W, Ladeleistung 440,5W
- Wirkungsgrad liegt bei 83,13%, was meine Erwartungen übertrifft.

Was ich zufällig noch entdeckt habe, das Schaltnetzteil ist wahrscheinlich CC CV fähig, dies würde natürlich den step up Wandler überflüssig machen und den Wirkungsgrad erhöhen.
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Werde den Wiederstand mal durch ein Poti austauschen.