aqua
cw

Sunlight T67 - Ersatz einer 2 AufbauBatt durch LiIon 1, 2, 3, 4, 5, 6


George67 am 13 Jun 2019 16:04:58

Stocki333 hat geschrieben:Hi Georg
... Bin schon auf das Ergebnis gespannt.
franz

Ich auch, ich auch.... :D

Anzeige vom Forum

Hier findest Du vielleicht schon, was Du suchst: --->Link

George67 am 13 Jun 2019 16:24:48

Block Nr. 3 in Test-Entladung.



Schön gleichmässig....

George67 am 13 Jun 2019 20:36:39

Wr es bisher noch nicht mitgelesen hatten, ein Moderator hat auf meine Bitte hin den Faden hierhin (Nach LiFePo) verschoben.

Die falsche Einordnung in AGM-Ordner war meine Unerfahrenheit.

George67 am 17 Jun 2019 17:13:56

So, der 3. Akkublock hat den Entladetest bestanden, alles bestens und fast vollkommen synchron. Jetzt geht es daran, die Blöcke elektrisch zu verheiraten und auch mechanisch zu einem Block zu vereinen, soweit das möglich ist.

George67 am 17 Jun 2019 18:59:44

So, um die Fachleute bei Laune zu halten, hier ein Testaufbau der Wandler.

Dies ist die komplette Elektronik, links werden 12 V Bleibatt angeschlossen, rechts die 36 Volt von den LiIon Blöcken. Die grüne Platine ist genau passend in ein PC-Netzteil da habt ihr die Größe.

Ihr seht im Bild 4 Wandler, alles stammt aus der Bastelkiste, weil ich damit am schnellsten die Funktion testen konnte. Dafür habe ich ein paar Einschränkungen, z.B. "etwas" weniger Ladestrom als in der endgültigen Version geplant.

Links unter der Wandler, der aus 36 Volt 12V macht, eingestellt auf 12,8 Volt. Ruhestrom 4 mA. Geschaltet wird nur der Eingang, das reicht, der Ausgang kann an 12 V bleiben. Es fehlte eine Strombegrenzung (auf 8 A), die habe ich in Form eines Arduino-Stromsensors "angebastelt". Die dazu nötigen 5 V erzeugt ein kleinerer Wandler aus 12 Volt, der unter der grünen "Balkonplatine" klebt.

Rechts ist der Wandler von 12 auf 36 bzw. 40 Volt. Der ist etwas schwachbrüstig, schafft nur 1,5 A bei 40 Volt und wird auch etwas warm dabei... max. Eingangstrom theroretisch ist 10 A, praktisch etwas 7 A max. , etwas besseres war gerade nicht da.
Ausgangsspannung ist auf 40 Volt eingestellt, dass ist die gewünschte max. Ladespannung. Strombegrenzung sorgt für eine CC-Kennlinie darunter.
Oben ist noch ein Wandler... eigentlich brauche ich davon nur die Unterspannungsabschaltung, damit steuere ich die beiden anderen. Das ist schon alles. Das kann man mit einem Arduino besser und intelligenter machen, aber der Knaller ist, dass das so schon funktioniert. Naja, eine Lüfter muss noch gesteuert werden von der Kühlkörpertemp des Boost Konverters. "Hochkomplexe" Technik.

Für beide Haupt-Wandler hat das chinesische Ruderboot bereits Nachfolger hierher gepaddelt, aber die kommen dann in die nächste Version hinein. Wofür hab ich das wohl mechanisch modular gemacht....

Der kleine Schalter rechts ist nur für Testzwecke bzw. als "Vorwahl", damit kann die Ladung auf Wunsch dauernd auf Aus geschaltet werden.

Das ganze wurde mit einer alte Bleibatt, einem 36 V Block, einem 12 V 20 A Ladegerät und einer Last getestet - für 2 komplette Ladungen und Entladungen. Gottchen, was der arme kleine Booster ackert, um den LiIon Block zu laden.... aber klein darf man sein, wenn man nur zäh genug ist. Abgesehen von der geringeren Leistung funktioniert das tatsächlich wie geplant - einfach an die 12 V AGM anklemmen und vergessen. Es ist keine weitere Bedienung erforderlich, Ladung und Entladung funktioniert automatisch.
Der Gag ist sogar, dass zuerst der LiIon Block leer wird, dann erst die AGM.... und das mag sie..... immer schön voll bleiben, ja keine Zyklen machen.

Und, wie ich schon sagte, die nächste Version erhält stärkere Wandler und wahrscheinlich den Arduino.

Stocki333 am 17 Jun 2019 22:11:29

Hallo Georg
Rechts ist der Wandler von 12 auf 36 bzw. 40 Volt.
.
Bleibst du mit absicht bei den 40 Volt.Normalerweise ist die Ladeendspg. bei 42 Volt. oder habe ich was falsches im Kopf.
Gruß Franz

George67 am 17 Jun 2019 23:45:26

Stocki333 hat geschrieben:Hallo Georg
Bleibst du mit absicht bei den 40 Volt.Normalerweise ist die Ladeendspg. bei 42 Volt. oder habe ich was falsches im Kopf.
Gruß Franz

Absichtlich, alles richtig. Lebensdauerverlängerung. Über 4,0 nimmt die Alterung schnell zu.

und unter 3.2 auch.

Stocki333 am 18 Jun 2019 07:41:18

Hallo Georg
Wie wirkt sich die niedrige 40 V Spg. auf die Drift aus. Die haben das selbe problem das die Drift im oberen Bereich auftritt.
Ich frage deshalb, weil ich wollte das mit meinen E-Bike Accus machen. Nach einem Sommer waren die Accus so daneben, das die nicht mehr automatisch abgeschaltet haben. Erst nach einigen Volladungen hat sich das wieder gegeben. Bosch 500 Wh.
bin schon neugierig wie das Verhalten. deiner nicht mehr ganz neuen Zellen. Wenn du die so betreibst.
Gruß Franz

George67 am 18 Jun 2019 13:21:15

Stocki333 hat geschrieben:Hallo Georg
Wie wirkt sich die niedrige 40 V Spg. auf die Drift aus.

Hallo Franz,
erste Antwort: garnicht.

Stocki333 hat geschrieben: Die haben das selbe problem das die Drift im oberen Bereich auftritt.

Bessere Antwort, nicht mehr als sonst auch, wobei Drift nicht nur im oberen Sp.-Bereich auftritt, sondern bei allen Spannungen, aus mehreren Ursachen, und das auch bei allen Akkutypen.

Stocki333 hat geschrieben:Ich frage deshalb, weil ich wollte das mit meinen E-Bike Accus machen. Nach einem Sommer waren die Accus so daneben, das die nicht mehr automatisch abgeschaltet haben. Erst nach einigen Volladungen hat sich das wieder gegeben. Bosch 500 Wh.

Das liegt wahrscheinlich daran, dass auch diese Hi-Tech BMS der Pedelec nur im oberen Spannungsbereich balancen, vermutlich erst über 4 Volt. Kann man machen, wenn man das Ladegerätverhalten genau kennt, weil man es selber hergestellt hat.
Was nirgendwo in den Anleitungen steht ist, dass man den Akku gelegentlich schön lange am Ladegerät dranlassen soll, auch wenn er schon als voll angezeigt wird. DAS ist die Zeit, wo die Balancer arbeiten können.

Stocki333 hat geschrieben:bin schon neugierig wie das Verhalten. deiner nicht mehr ganz neuen Zellen. Wenn du die so betreibst.
Gruß Franz

Es wird dich nicht überraschen, dass ich das ziemlich vorhersagen kann.
Die Akkus haben ca. 4-6 Monate gelegen, nachdem sie einen Zyklus erhalten hatten, dabei balanciert wurden, und auf 3,6 V/Zelle zum Lagern entladen. Nach dieser Zeit waren sie noch immer in Balance, maximal 20 mV, wie vorher.
Achtung, 20 mV sind bei LiIon ok, weil die Spannungskennlinie viel steiler ist als bei LiFe oder bei Blei. So steil, dass man keinen Computer braucht. Diagramm folgt.
Dann haben sie nochmal 1-2 Zyklen mit dem Wandlerteil bekommen, dabei ware die Zellen von oben bis unten schön im Gleichschritt (wie vorher), max 30 mV über die ganze Entladung.
Also, habe ich keine Zellen mit übermässiger SD, und alle Zellen arbeiten noch. Damit dürfte ich kaum ein Driftproblem haben.
Und den Rest macht der Balancer, den ich bei meinem BMS frei einstellen kann.

thomker am 18 Jun 2019 13:37:26

wobei Drift nicht nur im oberen Sp.-Bereich auftritt, sondern bei allen Spannungen, aus mehreren Ursachen, und das auch bei allen Akkutypen



Ich lese hier schon die ganze Zeit interessiert mit, bin weiterhin sehr gespannt, wie's weiter geht.

Aber hier muss ich meinen Senf auch dazu geben. Bei meinen Lifeypo4 Akkus sind die Spannungen zwischen SOC 10 und 95% bei allen Zellen gleich, sowohl bei Ladung als auch bei Entladung. Nur im oberen Ladebereich so ab 14,3V "driftet" eine Zelle immer leicht nach unten ab, (oder die anderen 3 nach oben) aber nur 0,02 - 0,03V. Sobald wieder etwas entladen wird, sind wieder alle genau gleich bis 3 Nachkommastellen. Meine Balancer fangen bei 3,6 V langsam an zu arbeiten.

Gruß
Thomas

Stocki333 am 18 Jun 2019 17:13:09

Das liegt wahrscheinlich daran, dass auch diese Hi-Tech BMS der Pedelec nur im oberen Spannungsbereich balancen, vermutlich erst über 4 Volt.

Das sehe ich genau so. Am BC kann man das Sehr gut beobachten. Max Ladestrom zwische 20 und 85 %. Über 85 % wird der Ladestrom zurückgefahren. Ist er voll wird er über den CAN- Bus abgeschaltet. Macht er aber nicht wenn nicht ausbalanziert. Vermutlich hören die Balancer auch zu arbeiten auf. man muß den Accu kurz abschliessen um einen neuen Zyklus zu starten. Nach dem 4x funktionierte er wieder einwandfrei. Den kannst du 1 Woche angeschlossen lassen. Er bleibt beim Fehler. Machen sie vermutlich mit Absicht um zu gewährleisten das bei einer schwächelden Zelle die nicht permanent versorgt wird. Ist aber nur eine Vermutung.
Gruß Franz

George67 am 19 Jun 2019 04:13:09

thomker hat geschrieben:Ich lese hier schon die ganze Zeit interessiert mit, bin weiterhin sehr gespannt, wie's weiter geht.

Thomas, schön, dass du hier bist.

thomker hat geschrieben:Aber hier muss ich meinen Senf auch dazu geben. Bei meinen Lifeypo4 Akkus sind die Spannungen zwischen SOC 10 und 95% bei allen Zellen gleich, sowohl bei Ladung als auch bei Entladung.

Wie ich oben schon schrieb, sind die Spannungskurven über der Ladung bei LiFePo viel flacher als bei LiIon.
Hier ein Beisiel für LiFe:

Quelle: --> Link

Vollkommen flache Kurven, zum großen Teil ändert sich die Spannung bei Entladung fast nicht. Das sind mal gerade 200 mV über die gesamte Kapazität. Oder 2 mV für 1 %. 20 mV für 10 %.
Nur bei fast leer und fast voll sieht man größere Änderung der Zellenspannung.
Daher hast du im geraden Teil der Entladung keine Spannungsunterschiede, und darum weiss ein Balancer nicht so recht, was er balancen soll.

Bei LiIon sieht es ganz anders aus:


Das ist mehr als 1 V über die gesamte Kapazität. das wären 1 mV für 0,1 %, 10 mV für 1 %. 30 mV sind dann mal gerade 3 % der Kapazität.

Man schaut ja nach diesen Spannungen bzw. Spannungsdifferenzen, weil sich darin haupsächlich die Fehler von verschiedenen Zellkapazitäten und verschiedenem Ladungszustand der Zellen abbilden. Hast du keine Differenz, hast du kein Problem.

Bei LiIon hat der gleiche mV-Wert aber wegen der verschiedenen Kurven eine viel geringere Bedeutung.
Deswegen sage ich, dass ich bei 20 mV bei LiIon mir garkeine gedanken mache. Für LiFe wäre das besorgniserregend, falls es nicht oben oder unten bei der Kap ist.

thomker hat geschrieben:Nur im oberen Ladebereich so ab 14,3V "driftet" eine Zelle immer leicht nach unten ab, (oder die anderen 3 nach oben) aber nur 0,02 - 0,03V. Sobald wieder etwas entladen wird, sind wieder alle genau gleich bis 3 Nachkommastellen.

Man könnte meinen, dass diese Zelle ein bischen kleineren SOC hat. Aber wohl auch nichts weltbewegendes.

thomker hat geschrieben:Meine Balancer fangen bei 3,6 V langsam an zu arbeiten.

Ganz oben, wie üblich. Mit dem üblichen Problem, dass du nie balanced, wenn die Zelle eine Weile lang nie ganz voll wurde.

George67 am 19 Jun 2019 04:17:48

Stocki333 hat geschrieben:Nach dem 4x funktionierte er wieder einwandfrei. Den kannst du 1 Woche angeschlossen lassen. Er bleibt beim Fehler. Machen sie vermutlich mit Absicht um zu gewährleisten das bei einer schwächelden Zelle die nicht permanent versorgt wird. Ist aber nur eine Vermutung.
Gruß Franz

Franz, ich habe mir den Panasonic nur soweit angeschaut, dass ich tiefschlafende BMS wiederbeleben kann. Bosch kenne ich noch garnicht.
Ich sehe keinen Sinn darin, in die Software hineinzuschauen, das wäre eine endlose Plackerei.
Und Benutzen tue ich den Panasonic BMS auch nicht, der fliegt raus.

George67 am 20 Jun 2019 09:27:46

Es geht etwas langsam voran.
Gerade bin ich dabei, die 3 Blöcke mechanisch zu verbinden und die Balancerdrähte durchzuschleifen. Beides ist wegen der Umgebungsbedingungen (Erschütterungen) kritischer als bei Akkus, die ruhig im Keller aufm Regal liegen.

Leider sind die Blöcke das Ergebnis einer Konstruktion, die sie in ein formschönes allseitig abgeschrägtes Gehäuse einbaut. Somit sind an dem Trägerrahmen der Zellen alle Winkel zu finden, die es gibt, ausser einem : 90 Grad. Das wäre ein Fall, wo man mit einem 3d-Drucker Paßstücke drucken könnte, aber sowas habe ich (noch) nicht. Also alles Handarbeit.

Und auf Vergusskunststoff warte ich auch noch.

George67 am 30 Jun 2019 10:16:58

Meilenstein.

Nr. 5 lebt !

Die Blöcke sind verbunden und das BMS ist angeschlossen. Nur an die Positon der Temperatursensoren muss ich nochmal dran, dann gibts auch ein Bild.

George67 am 07 Jul 2019 10:26:05

Es hat etwas gedauert, aber nun sind die 2 Sensoren in den Spalten zwischen den drei Blöcken, alles ist angeschlossen.

Gestern habe ich 10 Stunden lang versucht, mit einem Ladegerät (2 A) den Akku mal höher zu bringen.
Nach 12 h hatte er doch tatsächlich 3,8 V/Zelle (vorher 3,6 V). Ganz schön zäh der Knabe. :D

Gerade noch mal gemessen, alle Zellen aller Blocks haben Ladung bekommen uns sind auf 3,8 V, heisst alles richtig angeschlossen und durchverbunden. Heute nachmittag wird vollgeladen, und dann kommt über Nacht der Kapazitätstest.

George67 am 11 Jul 2019 22:35:31

Der Block kam mit 1400 Wh aus dem Test. netto.

Albrecht0803 am 14 Jul 2019 06:53:37

Mich hat das Thema auch elektrisiert. Habe mal ein wenig kalkuliert und denke, daß die von Georg angedachte Lösung zum halben Preis eines LiFePoY machbar ist.

Ich habe einiges an Erfahrung mit den 18650-LG oder Panasonic Zellen im Bereich extrem lang fliegender Drohnen (2h und mehr). Werde auf jeden Fall eine WoMo-Batterie auf dieser Basis versuchen. Schaltung 10s10p, also obere Spannungsgrenze 40 bis 42V.

Entsprechende Wandler habe ich schon bestellt, kommen aus China. Welches programmierbare BMS verwendest Du? Und wie programmiert man sowas? Ich habe im Moment nur die fest programmierten in der Pipeline, die aber die Spannungsgrenzen oben und unten extrem ausreizen.

Freue mich auf den Erfahrungsaustausch und bin immer begeistert dabei, mal etwas jenseits der allseits bekannten Pfade zu probieren.

George67 am 14 Jul 2019 11:46:52

Hi Albrecht, freue mich, dass du dabei bist.
Antwort im Detail folgt.

George67 am 15 Jul 2019 09:00:40

Ich bin ein paar Tage weg, deswegen für dich die wichtigen Details.
Albrecht0803 hat geschrieben:Mich hat das Thema auch elektrisiert. Habe mal ein wenig kalkuliert und denke, daß die von Georg angedachte Lösung zum halben Preis eines LiFePoY machbar ist.

zum halben Preis?
Ich sage noch nichts dazu, damit ich den Schock für die Community nicht vorwegnehme.

Albrecht0803 hat geschrieben:Ich habe einiges an Erfahrung mit den 18650-LG oder Panasonic Zellen im Bereich extrem lang fliegender Drohnen (2h und mehr).

Das müssten dann aerodynamische sein.
Hast du an dem Drohnenmarathon teilgenommen ?

Albrecht0803 hat geschrieben:Werde auf jeden Fall eine WoMo-Batterie auf dieser Basis versuchen. Schaltung 10s10p, also obere Spannungsgrenze 40 bis 42V.

ich bin momentan bei 10s18p.
Denk von vorneherein daran, dass mechanische Schalten von 42 V DC grenzwertig ist.

Albrecht0803 hat geschrieben:Entsprechende Wandler habe ich schon bestellt, kommen aus China.

Welche hast du bestellt ?

Albrecht0803 hat geschrieben:Welches programmierbare BMS verwendest Du?

--> Link

SZLLT ist der Hersteller, gibts auch bei einigen Händlern. Bestell auch so eine Box für 6-8 Dollar mit, brauchst du für den Anschluss an den PC, um alle Parameter setzen zu können.
Ich habe mittlerweile 3 Stück davon, in der 20 A Ausführung. Das reicht mir bei meinem Konzept und für einen Akkutester.
Ich weiss mittlerweile, dass die im Pedelec-Bereich tätig sind und dass das BMS samt App aus diesem Bereich stammt. Die Platinen sind von richtig guter Qualität. Also keine Frickelkiste. Allenfalls die Übersetzung und Bedienung ist krude, aber die technischen Details sind ok.

Albrecht0803 hat geschrieben:Und wie programmiert man sowas? Ich habe im Moment nur die fest programmierten in der Pipeline, die aber die Spannungsgrenzen oben und unten extrem ausreizen.

Hab mich leider falsch ausgedrückt, zu volkstümlich.
Es werden Parameter gesetzt, entweder mit App oder PC. Vollkommen easy.
Du kannst einstellen, was du willst. Strom/Spannungsbegrenzungen, Lade- und Entladesperre in Abhängigkeit von der Temperatur, getrennt für Laden und Entladen..... usw. Denk dir was aus, es gibt es.

Albrecht0803 hat geschrieben:Freue mich auf den Erfahrungsaustausch und bin immer begeistert dabei, mal etwas jenseits der allseits bekannten Pfade zu probieren.

Auf ins unbekannte !

Albrecht0803 am 15 Jul 2019 09:45:06

Moin Georg

Erfahrung mit Drohnen:
Nein, das sind schon echte Multikopter. Vier Luftschrauben, 17“ Größe, Fluggewicht unter 2kg. natürlich dann ohne Nutzlast. Befeuert von LG INR 18650 MJ1, oder entsprechenden von Samsung oder Panasonic. An Wettbewerben habe ich nicht teilgenommen, aber Erfahrungsaustausch mit Enthusiasten in einem Drohnenforum. 2h Flugzeit war meine persönliche Bestleistung. Die Jungs aus dem Forum haben das aber noch ein wenig übertroffen.

Preis:
Ich habe die Zellen von Nkon.Nl bezogen, die deutschen Anbieter sind deutlich teurer.


10p oder 18p:
kommt drauf an, wieviel Kapazität man will, und wo das Kostenoptimum liegt.
Nimmt man die 3,5Ah-Zellen, braucht man entsprechend weniger, als mit 2,5ern. Die Hochkapazitätszellen haben allerdings zwei Nachteile:
Ihre Strombelastbarkeit ist geringer und die Ladetemperatur sollte über Null Grad liegen. Unter 0° wird Ladung mit max. 0,1C empfohlen. Hier sind Zellen geringerer Kapazität weniger empfindlich.

Ich könnte mir vorstellen, dass man per Temperatursensor und Ventilator bei niedrigeren Temperaturen die Lade-Stromversorgung zunächst zum Heizen verwendet und erst bei verträglichen Temperaturen zum Ladeanschluß durchschaltet.

Wandler: link:
--> Link

BMS: Danke für den Link. Habe mir bei BMSbattery.com zwei Smartbms bestellt und einen usb-Adapter dazu. Werde Deine Quelle auch noch beauftragen.

Danke für die ausführliche Information, ich glaube, das Konzept kann die Stromversorgung in Wohnmobilen nochmal deutlich verbessern.

George67 am 15 Jul 2019 16:43:02

Noch schnelle Hinweise:
0,1 C sind bei meinen 50 Ah nur 5 A. Und ich lade eh nur mit 3 A. Momentan. Ein Vorteil, wenn man 80% Lösung macht statt eierlegende Wollmilchsau.

Gibt auch nochn möglichen Trick: auch wenn man unter 0 Grad nicht laden darf, entladen darf man. Bei höheren Verlusten. Und die wärmen den Akku auf..... Daraus will ich auch noch was machen, später.

Dein boost Wandler scheint der gleiche zu sein, den ich habe. Welchen abwärts Wandler hast du?
Deine BMS muss ich mir noch anschauen, nächste Woche.

Albrecht0803 am 15 Jul 2019 20:39:07

Hi Georg,

Ich dachte, meine Wandler können beide Richtungen?

Auf jeden Fall sollten diese

--> Link

dazu in der Lage sein. Sind ebenfalls bestellt.

Ein wenig Sorge macht noch der Eigenverbrauch der Wandler. Hoffentlich wird das nicht zuviel, sonst zieht man sich die Batterien womöglich damit leer, zumindest wenn man keine Solarunterstützung hat.

George67 am 15 Jul 2019 21:49:21

Nein, dein Link ist imho nur Step up.

Du wirst 2 getrennte nehmen müssen. z.B.
--> Link
für down.

Zum Verbrauch: Freitag.

George67 am 25 Jul 2019 11:40:58

Albrecht0803 hat geschrieben:H

Ein wenig Sorge macht noch der Eigenverbrauch der Wandler. Hoffentlich wird das nicht zuviel, sonst zieht man sich die Batterien womöglich damit leer, zumindest wenn man keine Solarunterstützung hat.

Dazu noch ein paar Gedanken.
Ich habe schon mit einigen Wandlern rumprobiert. Mein Lieblingswandler ist ein chinesischer 10 A Wandler, auf XL4015 Basis, mit nur 4 mA Ruhestrom. Wichtig ist aber nicht nur der Ruhestrom, du musst auch prüfen was passiert wenn die Spannung am AUSGANG über die eingestellte Spannung steigt. Das passiert ja (Der Wandler ist ja mit Ausgang and 12 V Batt und mit Eingang an 36 Volt Batt), wenn die Batterie geladen wird (Solar, Motor, Landstrom). Der XLS4016 macht - nix. Und bleibt bei den 4 mA.
Ein weiterer, leistungsfähigerer, den ich aktuelle nehmen werde, nimmt sich 14 mA, wenn die Spannung gehoben wird, zieht er mit steigender Spannung bis 200 mA, um dann auf quasi null zu gehen, scheint eine interne Schutzschaltung zu sein.

Ebenso musst du dir die Booster anschauen. Meine Erfahrung ist, dass die höhere Ruheströme auf der Eingangsseite haben, so dass man langfristig diese Wandler extern schalten/trennen müsste. Ausgangsseitig ziehen die nix, liegt an der üblichen internen Schaltung.

Momentan habe ich tatäsächlich eine Kombination, in der beiden Wandler angeschlossen bleiben. Sie teilen sich die Arbeit nur anhand der 12 V Spannung, unter 12,8 Volt speist der DownWandler, über 13,2 startet der UpWandler, der hat eine interne Unterspannungsabschaltung, die ich dafür missbrauche.
Die Ruheströme sind so, dass ich das zum Test dranlasse, aber bei Abwesenheit abklemmen würde.

Du solltest dir ansehen, wie du die Wandler parallel schaltest ("Antiparallel"), die Massen müssen trotzdem in Reihe, wegen der internen Strombegrenzungswiderstände.

Letzendlich wird man einen Controller ergänzen wollen, der spannungsabhängig nur einen der beiden Wandler einschaltet, den anderen bezüglich Ruheströmen trennt, und auch den Ladestrom etwas kontrolliert, damit das nicht ins "Pumpen" kommen kann.

Albrecht0803 am 25 Jul 2019 15:31:59

Moin Georg,

Danke für den Input. Momentan laufen diverse Wandler Booster, BMS per Post bei mir auf, die ich vor ein, zwei Wochen bestellt habe.

Leider bin ich beruflich wegen der Urlaubszeit fürchterlich eingespannt, so dass an eine Verwirklichung von Hardware im Moment kaum zu denken ist. Das von Dir empfohlene BMS mit dem zugehörigen Interface ist noch nicht da. Mit welchem PC-Programm kann das ansteuern.

Habe als einziges OZ890-Utility gefunden, welches wohl ein Programm namens „Cowboy“ installiert. Noch nicht ausprobiert...

Was die Wandler angeht:
Könnte man nicht einfach die 12V-Batterie ganz weglassen und durch den Ausgang des down-Wandlers ersetzen? Die Ladeleistung wird auf den Eingang des boosters geschaltet.

Dann wäre die 12V Seite des Aufbaus immer auf der konstanten eingestellten Down-Wandlerspannung, sofern die nicht durch Überlast in die Knie geht.

Kann sein dass ich da einen dummen Denkfehler drin habe, aber mein Büro ist im Moment ein Schwitzkasten knapp unter 40°!

George67 am 25 Jul 2019 20:36:35

Albrecht0803 hat geschrieben: Das von Dir empfohlene BMS mit dem zugehörigen Interface ist noch nicht da. Mit welchem PC-Programm kann das ansteuern.

Download von der Herstellerseite, Link steht auf dem BMS drauf.
Programm heisst JBDTools-EN V1.1-20160718.exe
Du hast hoffentlich die Ansteuerbox USB auf Seriell mitbestellt, 7 $ oder so ?

Albrecht0803 hat geschrieben:Was die Wandler angeht:
Könnte man nicht einfach die 12V-Batterie ganz weglassen und durch den Ausgang des down-Wandlers ersetzen? Die Ladeleistung wird auf den Eingang des boosters geschaltet.

Dazu must du die Leistungsfähigkeit des Wandlers so hoch treiben dass du jeden denkbare Strom des Aufbaus liefern kannst. Dann bist du wieder bei hohem Strom, hoher leistung und hoher Akkulast.
Da wollte ich bei der ersten Installation nicht hin, so ist alles klein fein und pragmatisch.

Albrecht0803 hat geschrieben:Dann wäre die 12V Seite des Aufbaus immer auf der konstanten eingestellten Down-Wandlerspannung, sofern die nicht durch Überlast in die Knie geht.

Kann sein dass ich da einen dummen Denkfehler drin habe, aber mein Büro ist im Moment ein Schwitzkasten knapp unter 40°!

Kein Fehler, nur ein anderes Konzept. Ich halte es für aufwendiger.

Diese beiden Wandler arbeite bei richtiger Einstellung ohne jede weitere Logik zusammen, nur 50 mA Ruhestrom sind marginal lästig.
Zum Test ok, eine Umschaltung kann man noch bauen.

Boost: Der hat eine Unterspannungsabschaltung, die gebraucht wird
--> Link

Buck:
--> Link

Einstellung auf etwa 8-9 A bei 12 V out, Das sind etwa 3,3 A bei 36 V in.
und 2,5 A bei 36 V out, das sind etwa 7-8 A auf 12 V in.

Albrecht0803 am 27 Jul 2019 02:59:20

Moin Georg,

Das BMS ist angekommen, samt der erforderlichen USB-Box. Und der Aufkleber mit dem Link zum Programm hat die Frage auch beantwortet. Programm und Doku sind heruntergeladen.

Es fehlen noch Hiluminband, und die mechanischen anreihbaren Zellenhalter. Werde den ersten Testaufbau wohl zunächst als 1p10s angehen und als 12V Basis einen kleinen gekapselten Panasonic-Bleiakku aus einem vorsintflutlichen E-bike verwenden. Genügend fast taufrischer Zellen 18650-3500mAh LiIon-Zellen liegen von den Kopterexperimenten noch herum. Allein mir fehlt die Zeit, und ein aus dem Ruder gelaufenes Projekt des Berufslebens absorbiert fast die ganze Kapazität von Konzentration, Kreativität, Ruhe und allem was man für wirklich spannende Entwicklungen eigentlich braucht.

Hoffe, das wird bald wieder besser, wenn die Jungs, die das Desaster angerichtet haben, so langsam wieder aus dem Urlaub zurückkommen.

George67 am 28 Jul 2019 22:19:25

Ich kann nur sagen:
Lass dir Zeit, machs gründlich.
Hingeschlunzt hilfts niemandem. Am wenigsten dir.

George67 am 31 Jul 2019 10:58:00

Aktueller Stand des Wandlers:



Das sind genau die beiden Wandler, deren Link ich letztens angegeben habe. Diese beiden arbeiten ohne jede weitere Steuerung bidirektional zusammen, wenn man die Parameter richtig eintellt.
Es ist nicht ganz perfekt, der Down Wandler knickt bei Belastung etwas mehr ein als gehofft, der Up-Wandler startet erst bei 13,2 Volt, weil er eine Hysterese hat. Die Ströme habe ich momentan noch bei ca. 8 Amp, die gewünschten 10A stelle ich ein, wenn ich noch eine kleine Lüftersteuerung dabeigesetzt habe. Beide Wandler sind ständig eingeschaltet, arbeiten tut aber immer nur einer, abhängig von der Spannung im 12 V Kreis (der AGM-Batterie).

Die Lüftersteuerung wird momentan das einzige gebastelte Teil, was notwendig ist. Also echt hochkomplexe Technik :mrgreen: .

Der Ruhestrom ist etwa 50 mA, das ist eigentlich etwas zu hoch. Aber gut genug, um jetzt im Auto einen Test zu machen.

Albrecht0803 am 01 Aug 2019 21:42:56

Die meisten Teile sind jetzt da. Leider scheint es für den Down-Wandler keine Alternativen, z.B. mit höherer Leistung zu geben. Man findet diesen auf jeder einschlägigen Webseite, aber zumindest ich habe keinen “kräftigeren“ entdecken können. Was schade ist, da man dann den Bleiakku auf jeden Fall als Puffer braucht. Der muß dafür eine gewisse Kapazität mitbringen, die umso höher sein muß, je größer die angeforderten Ströme sind. Mit einem stärkeren down-Wandler müßte es auch mit einer vergleichsweise kleinen 12V Batterie möglich sein.

Besser sieht es da mit dem Booster aus. Hier gibt es stärkere Typen, die dann auch schon einen angebauten Lüfter enthalten.

Es fehlen noch die 100 Akkus und Zeit, dann kann es losgehen.

George67 am 01 Aug 2019 23:14:18

Mach nicht zuviel auf einmal, leb erstmal mit dem schwachen Wandler. Nimm notfalls 2 .... :D

btw, wann hast du denn ernsthaft Dauerlast über 15 A ?

Albrecht0803 am 02 Aug 2019 04:16:32

2 Wandler? Parallel??! Niemals nicht!

Was Dauerlast angeht: wenn die 15A auf der Output-Seite gemeint sind, dann ist das schon knapp, mit ca. 180Watt. Habe z.B. einen Wechselrichter, mit dem 2 Elektroscooter geladen werden. Zusammen mit anderen Verbrauchern käme man da schon über die Grenzen. Wenn die 15A allerdings eingangsseitig gemeint sind, dann sieht das schon besser aus mit 540Watt.

George67 am 02 Aug 2019 12:41:46

Albrecht0803 hat geschrieben:2 Wandler? Parallel??! Niemals nicht!

Ja warum denn nicht ?

Albrecht0803 hat geschrieben:Was Dauerlast angeht: wenn die 15A auf der Output-Seite gemeint sind, dann ist das schon knapp, mit ca. 180Watt. Habe z.B. einen Wechselrichter, mit dem 2 Elektroscooter geladen werden. Zusammen mit anderen Verbrauchern käme man da schon über die Grenzen.

Ja, ich meine (momentan) 10 A Ausgangsstrom auf der 12 V Seite.
Wofür brauchst du mehr ?

Ein Wechselrichter gehört natürlich auf die höhere Spannung, dann must du allerdings 24 oder 48 Volt machen, für 36 Volt hab ich noch keine gefunden.
Und was ist sonst auf 12 Volt los?
- Licht : geschenkt.
- TV : innerhalb 10 A, aber lange anauernd. Dafür hab ich das ganze so gemacht.
- Heizung : Das gleiche. 3mal so lange heizen wie mit einer AGM.
- Satellitenschüssel: Nur Kurzzeitbelastung, die AGM puffert. Dafür ist sie noch da.
- ...

Denke bitte daran, daß das ganze für einen T68 als 3,5 Tonner ist, um die Auflastung zu vermeiden, und um trotzdem länger frei stehen zu können. Lasten für Wechseltrichterbetrieb habe ich nicht.
Und das ganze ist bisher nur ein Test, wenn das klappt baue ich eine richtige Anlage. Und dann gehe ich nicht unter 3 kWh netto.

Albrecht0803 hat geschrieben:Wenn die 15A allerdings eingangsseitig gemeint sind, dann sieht das schon besser aus mit 540Watt.

Nein, nicht eingangsseitig. Alle heftigen Lasten, und das dürfte allenfalls der Wechselrichter sein, gehen direkt an die hohe Spannung.
Dann kann man den Wandler down auf 12 sehr moderat klein machen. Jedes mehr an unnützer leistung kostet geld, zeit, Aufwand und Gewicht.

Albrecht0803 am 02 Aug 2019 16:45:39

Hallo Georg,

Parallelschaltung des down-Wandlers scheidet m.E. aus, weil man die Ströme kaum parallel gleich bekommt, über alle Last- und Temperaturzustände. Wenn das nicht garantiert werden kann, überlastet man den einen, der die Hauptlast trägt. Würde ich ungern riskieren.

Der Wechselrichter existiert schon und er hat halt einen 12V Eingang. Den wollte ich eigentlich unverändert weiter betreiben. Hier hilft aber der Blei-Akku mit, so daß nicht alles über den Wandler muß. Könnte also auch so reichen.

Vielleicht kann man aber auch einen MPPT Solarregler als kräftigeren Down-Wandler mißbrauchen. Zwar braucht man die Multipoint-Fähigkeiten nicht, aber die Leistung und der Spannungsbereich könnten evtl. passen?

George67 am 02 Aug 2019 17:00:47

Albrecht0803 hat geschrieben:Hallo Georg,
Parallelschaltung des down-Wandlers scheidet m.E. aus, weil man die Ströme kaum parallel gleich bekommt, über alle Last- und Temperaturzustände. Wenn das nicht garantiert werden kann, überlastet man den einen, der die Hauptlast trägt. Würde ich ungern riskieren.

Ich will die Ströme garnicht gleich bekommen. Beide müssen CC haben, mit einem Wert, die sie jeweils gut abkönnen. Die Spannungen werden ganz minimal unterschiedlich eingestellt, damit wird erst einer belastet. und erst wenn er in die CC geht liefert der andere bei. Ganz stabile Betriebsart.
In meinem Fall soll eh ein Arduino rein, der den zweiten ganz abstellt, wenn er nicht gebraucht wird. Ich will den Reststrom optimieren.

Albrecht0803 hat geschrieben:Der Wechselrichter existiert schon und er hat halt einen 12V Eingang. Den wollte ich eigentlich unverändert weiter betreiben. Hier hilft aber der Blei-Akku mit, so daß nicht alles über den Wandler muß. Könnte also auch so reichen.

Wenns reicht, gehts natürlich auch.

Albrecht0803 hat geschrieben:Vielleicht kann man aber auch einen MPPT Solarregler als kräftigeren Down-Wandler mißbrauchen. Zwar braucht man die Multipoint-Fähigkeiten nicht, aber die Leistung und der Spannungsbereich könnten evtl. passen?

Ne, das MPPT Verhalten macht ihn als Downwandler unbrauchbar.

Albrecht0803 am 02 Aug 2019 20:24:47

Das mit dem parallelen Wandler werde ich mal messen. Wenn das so einfach geht, umso besser! Habe mir vorsichtshalber ohnehin zwei von den Dingern beschafft. Allerdings mehr aus Sorge, daß mir einer bei den Experimenten draufgeht.

Den Mppt würde ich noch nicht ganz aufgeben. Der passt ja nur seine Eingangsimpedanz an und muss auf der 12Volt-Seite liefern, was die Batterie braucht.

Insgesamt würde ich bei dem Projekt darauf zielen, die positiven Eigenschaften der LiFePo4-Technik möglichst ebenfalls zu verwirklichen, das Ganze aber zu deutlich geringeren Kosten. Und eine der LiFePo-Eigenschaften ist die enorme Strombelastbarkeit, die z.B. den Einsatz von Kaffeemaschinen oder Haartrocknern am Wechselrichter erlaubt. Auch wenn ich selbst solches Equipment nicht einsetze, wird man sich doch an derlei Möglichkeiten messen lassen müssen.

In meinem Kasten werkeln grade 2 Stück 90Ah-Batterien. Ich begeistere mich für die LiIons daher nicht aus dringender Notwendigkeit, sondern mehr aus Freude an der guten und kreativen Idee! Ob ich eine der Batterien rausschmeiße oder beide drinbleiben und die Lithium-Zellen noch dazukommen, wird später entschieden.

Stocki333 am 03 Aug 2019 08:14:30

Hallo Georg und Albert
Also mal meine Hochachtung für eure Berichte, Ideen und der Austausch von Informationen über das Forum. So wie ihr das macht, auch das austauschen über Irrwege oder falsche Wege, das hat was. Weiter so. Der Grundgedanke deiner Verschaltung dahinter. der hat was. Ich denke hier nur an die WR die hohe Verluste aufweisen im 12 Volt Betrieb.
In diesem Zusammenhang habe ich eine Frage:
Um wieviel sind die Verluste eines WR geringer. Also ein Vergleich ob der mit 12V oder 48 V Eingangseitig betrieben wird.
Diese Frage drängt sich mir irgendwie auf. Ihr macht euch ja sehr viele Gedanken über die Verluste.
Gruß Franz

Stocki333 am 03 Aug 2019 10:24:19

Hallo Georg und Albert
Durch eure Disskusion hier mit den Wandler klinke ich mal ein. Ihr habt mich auf eine Idee gebracht, wie ich etwas lösen kann.
Ich erzähle euch einfach die Geschichte dazu, damit einfach nicht zu viele Fragen auftauchen, die das Thema zerschreddern.
Eine sehr gute Freundin von mir ist 106 cm groß. Und absolut unproportioniert. Ihr Traum war immer ein eigenes Fahrrad zu haben. Auch aus gesundheitlichen Gründen. In einem Anfall von geistiger Umnachtung, habe ich versprochen, wenn ich in Pension bin, baue ich ihr eins.
Das ist dabei rausgekommen:


Das Weisse Teil hinter dem Sitz ist der Accu. 360WH 36V. dieser Accu hat ein gravierenden Nachteil. Seine elektrische Steckverbindung. Die ist sehr Schwergangig. Zwar doppelt ausgeführt, aber nicht dazu gedacht den Accu zum laden permanent rauszunehmen.
Um das Rad zu Laden, muß sie in mit den LIft in den Keller fahren. drei Feuerschutztüren überwinden. Das ist für sie Schwerarbeit.
Meine Idee, ihr habt mich darauf gebracht, ist folgende.
Ich besorge mir einen gebrauchten 400 oder 500Wh 36 Volt E-Bike Accu. Mit einem Stepup Wandler mit einstellbarer Stromstärke und Spannung den Fahraccu zu laden.
Das ganze in ein kleines Koffergehäuse auf Rädern eingebaut . In der Wohnung wird dieser mobile Accu geladen, zum Bike gebracht. und per Transferladung der Bikeaccu über den Wandler geladen. Mit ca .4 Ampere. 2 Idente ladegeräte sind auch vorhanden, aus ihrem E-Scotter. Und das das Ganze Sinn ergibt, sieht man an der Kilometerleistung. In 3 Monaten 830 Km. So ist jetzt meine Vorstellung.
Meine Frage zu dazu. Was haltete ihr von der Idee .Und welcher Wandler wäre dafür geeignet.
Die Verluste spielen nur eine geringe Rolle. Brauche nur eine vernünftige Spannungseinstellung bei 41,7 Volt als Ladeschlusspannung mit Strombegrenzung.
Gruß Franz

Albrecht0803 am 03 Aug 2019 12:41:31

Hallo Franz, Georg,

vom Gedanken her müsste Dein Plan funktionieren. Ich habe allerdings mit den Step-up Wandlern bis jetzt keinerlei praktische Erfahrung. Da ist Georg wahrscheinlich schon weiter.

Gerade habe ich, zwecks Kennenlernen, den Step-Down Wandler an ein kleines Labornetzgerät angeschlossen und sekundär an einen 7Ah Panasonic Bleiakku.

Folgende Beobachtung: wenn man im Leerlauf, also ohne den Akku, eine Sollspannung von z.B. 13,8V einstellt, dann den Akku anschließt, bei voll aufgedrehter Strombegrenzung, dann steigt die Spannung über den Leerlaufwert hinaus, während der Strom in etwa konstant bleibt.

Es sieht so aus, daß der Wandler versucht, den Strom konstant zu halten und die Spannungsgrenze nicht beachtet. Ist das normal und so beabsichtigt? Ich glaube nicht.

Stocki333 am 03 Aug 2019 12:57:23

Albrecht0803 hat geschrieben: bei voll aufgedrehter Strombegrenzung, dann steigt die Spannung über den Leerlaufwert hinaus, während der Strom in etwa konstant bleibt.
Es sieht so aus, daß der Wandler versucht, den Strom konstant zu halten und die Spannungsgrenze nicht beachtet. Ist das normal und so beabsichtigt? Ich glaube nicht.

Wie hoch geht die Spannung. Das wäre der Springende Punkt. Wenn ich das auf meine 41,7 Volt einstelle und mit 3.5 A Strombegrenzung arbeite. Wenn der Zu hoch mit der Spg. geht zerschießts mir das Eingebaute BMS des Fahraccus. Das System sollte schon Deppensicher sein.
Gruß Franz

Albrecht0803 am 03 Aug 2019 18:00:42

Ganz durchschaue ich das Ding noch nicht.

Im Moment besteht der Testaufbau nur aus einem 12 V Bleiakku, dem Step-Down-Wandler und als Stromquelle einem Labornetzteil (max. 18V, 3A). Der Step-up Wandler ist noch nicht im Spiel.

Der Bleiakku (alter 7Ah Gel-Block) ist inzwischen recht voll, Leerlaufspannung ca. 12,6V. Den Wandler habe ich auf 13,8V Leerlauf eingestellt und die Strombegrenzung hat nicht gegriffen.

Vor ca. 1h mit diesen Einstellungen an den Akku angeschlossen. Es flossen knapp 1A bei einer Spannung von zunächst etwas unter 13,8V. Ich hätte nun erwartet, dass die Stromaufnahme sich gegen Null entwickelt, wenn der Akku keine Ladung mehr aufnimmt. Nach einer Stunde lag die Spannung aber bei fast 15V und die Stromaufnahme bei ca. 0,8A.

Das darf natürlich nicht sein, was läuft da schief?

Stocki333 am 04 Aug 2019 08:04:40

Hallo Albrecht
Erstmal danke für die Info.Bin jetzt 6 Tage auf einer Radtour, Bin erst dann wieder Online. Wenn du oder Georg was neues wißt, einfach hier herein. Melde mich dann wieder.
Danke Franz

George67 am 04 Aug 2019 10:14:05

At Franz, Roller
Erstmal Chapeau!!!!!!!!!!!!
für diesen Roller und die gute Tat. Ich kann dir immer noch kein + geben.

Du hast zwei Probleme:
1. Der Pedelecaccu. Ist der verdongelt (Bosch, Panasonic, "Flyer", ....) oder ist es ein freier?

Hat der zum Laden nur 2 Anschlüsse oder mehr? Ersteres ist ok, letzteres gibt bösen Ärger.

2.Der Wandler
Wenn du für die Pufferakkus auch 36 Volt nimmst hast du das Problem, dass die Pufferspannung erst höher ist als das Ziel, gegen Ladeende niedriger.
Buck (Down) Wandler können nur abwärts, Boost (up) Wandler nur aufwärts. Das liegt an der Grundschaltung der Spule.
Für deinen Fall brauchst du einen Buck/Boost Wandler, der beides kann.
Erstens sind die selten und nicht für so hohe Ströme zu bekommen, zweitens deklarieren unsere Chinesen viele Wandler als Buck/Boost, obwohl es garnicht stimmt. Du kannst die nur die Spannungen genau ansehen und die Beschreibung, sowie das Bild. Echte Buck/Boost haben idR zwei Spulen statt einer.

Der stärkste, den ich momentan kenne, ist der (Ich habe ihn, aber noch nicht getestet):
--> Link
Der kann aber keine 40 Volt.

Alternativ, wenn du keinen findest, nimm einfach 24 Volt Akkus als Puffer, dann genügt ein Boost Wandler.

Ansonsten müsste das ganze gehen, ich würde gleich zwei Pufferakkus empfehlen, dann kannst du über Nacht Laden, und Puffern. Erspart Wege, und du kannst kleinen gemütlichen Ladestrom nehmen.

George67 am 04 Aug 2019 10:18:23

Albrecht0803 hat geschrieben:Gerade habe ich, zwecks Kennenlernen, den Step-Down Wandler an ein kleines Labornetzgerät angeschlossen und sekundär an einen 7Ah Panasonic Bleiakku.



Albrecht0803 hat geschrieben:Folgende Beobachtung: wenn man im Leerlauf, also ohne den Akku, eine Sollspannung von z.B. 13,8V einstellt, dann den Akku anschließt, bei voll aufgedrehter Strombegrenzung, dann steigt die Spannung über den Leerlaufwert hinaus, während der Strom in etwa konstant bleibt.

Das darf nicht sein. Keiner meiner Wandler hat das je gemacht.
Albrecht0803 hat geschrieben:Es sieht so aus, daß der Wandler versucht, den Strom konstant zu halten und die Spannungsgrenze nicht beachtet. Ist das normal und so beabsichtigt? Ich glaube nicht.

Entweder Wandler defekt, Falscher Wandler (Buck)Boost) oder dein Netzteil ist das Problem.
Wandler stellen ziemlich üble Dinger mit der Eingagngsspannung an. Nimm mal nen Akku als Eingangsspannung.
Welchen Wandler hast du, Link, welche Eingangs- und Ausgangsspannung?

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