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LifePo4 24v 800amp Verschaltungsplan - Unterstützung erbeten 1, 2, 3, 4, 5, 6


BusLifeTravel am 17 Aug 2020 10:07:50

Hallo Hans,

vielen vielen Dank für die Auflistung und Deine Expertise! Das werde ich dann wohl berücksichtigen müssen. Im Plan hat sich ein wenig geändert, da beide Limas dem Starterakku zuarbeiten und es keine separate Aufbau Lima gibt.
Ich danke Dir nochmal für diese sehr sehr hilfreiche Info.
Noch ändert sich die Anlage ja recht leicht :D

Ich geb mal ein Update, wenn ich mich dran versuche. Das dauert aber sicher noch mind 3 Wochen. Jetzt muss ich erst mal initialladen... :roll:

Grüße Simon


George67 am 17 Aug 2020 11:20:29

Hi, nicht als Kritik, sondern als Denkanstoß:

Die langen Busbars, wegen der Parallelschaltung, setzen die Anschlusspole mechanisch sehr fest. Was passiert mit den verschiedenen Wärmeausdehnungen von Busbar und Zellenkörpern, die ja sicher auch untereinander festgesetzt sind.
Halten Zelle oder Polaufnahme in der Zelle das aus, da ist ja eine Dichtung zwischen, die halten muss??

Ich frage das, weil ich schon bei 2 poligen käuflichen Verbindern Biegungen zum Dehnungsausgleich gesehen habe.

Hier sind die Verbinder deutlich länger, Parallelschaltung und grosse Kapazität, und auch noch steifer.

Was sagen die LiFe Fachleute, oder die Specs, Problem oder nicht?

Hans Kroeger am 17 Aug 2020 11:44:28

George67 hat geschrieben:......Was passiert mit den verschiedenen Wärmeausdehnungen von Busbar und Zellenkörpern, die ja sicher auch untereinander festgesetzt sind. Halten Zelle oder Polaufnahme in der Zelle das aus, da ist ja eine Dichtung zwischen, die halten muss??

Ich verwende grundsätzlich zwischen den Zellen nur die "Originallaschen", da diese nicht nur gebogen sind, sondern auch aus mehreren Lagen dünnes Kupferblech gefertigt werden, also flexibel sind. Bei sehr großen Strömen kann man auch zwei Laschen zerlegen und zu einer Lasche stapeln.
Ich habe mal gemessen bei den 200 Ah Winston Zellen den Kontaktwiderstand der Standard Laschen: Messung Batteriepolsockel_1-Lasche-Batteriepolsockel_2 ergab 0,025 milliOhm gesamt. Das entspricht bei 200 A einem Spannungsabfall von 5 mV, entsprechend 1 Watt Wärmeleistung verteilt auf beide Pole. Das ist harmlos im Vergleich zum Relais beispielsweise mit 14 Watt bei 200 A, oder 75 Watt bei 500 A !!.
Da wird es heftig mit den Wärmeproblemen!!
Servus Hans

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fschuen am 17 Aug 2020 12:02:30

Die Biegung zum thermischen Ausgleich kann man auch selber machen: knicken, im Schraubstock einspannen und - mit dem Knick noch zwischen den Backen - wieder flachbiegen/klopfen. Ich habe ausserdem meine Zellen mit Zwischenraum verbaut, indem ich auf die Ecken vier Silikon-Anschlagdingens bzw. Aufklebefüsschen geklebt habe. Das erlaubt eine bessere Kühlung der Zellen, sollten sie jemals warm werden, und ermöglicht ein bisschen Platz zum Dickwerden, was sie hoffentlich niemals vorhaben. Sind aber auch die blauen Zellen mit Alugehäuse, keine Winston's, aber die Konstruktion erlaubt natürlich auch Bewegung im Zehntelmillimeterbereich, und verringert so auch den mechanischen Druck auf die Elektroden bei thermischen Spannungen.

Gruss Manfred

MountainBiker am 17 Aug 2020 12:17:28

Hallo,

Ich habe ausserdem meine Zellen mit Zwischenraum verbaut


Das ist entgegen der Herstellerempfehlung für Winston und andere prismatische Zellen. Diese Zellen sollen formschlüßig in einem festen Gehäuse oder mit speziellen Spannbändern verpreßt werden, damit die Zellen bei Erwärmung keinen "Bauch" kriegen. Sollten sich die Zellpacks ausdehen verlieren Sie Ihre elektrischen Eigenschaften, weil die Abstände der einzelnen Lagen sich verändern und die Benetzung mit Elektrolyt nicht mehr sichergestelllt ist.

Und ja Georg liegt richtig - bei entsprechenden Umwelteinflüssen (Temperaturunterschieden) müssen die unterschiedlichen Ausdehnungen zwischen Zellgehäuse und Kupferschienen ausgeglichen werden, sonst werden die Schraubterminals auf die Dauer undicht! Aus diesen Gründen werden diese massiven Zellverbinder in der Regel in Booten im Rumpf und in Innenräumen eingesetzt, wo die Temperaturunterschiede gering sind. Ich kenne aber nicht die Einbaubedingungen des TE. Bei großen Industrieanlagen werden die Kupferschienen mit Dehnungselementen unterbrochen (diese sind aber viele Meter lang).

Ich persöhnlich verwende als Zellverbinder auch nur die "fertigen" gestanzten Kupferblechstapel.

Meine Meinung dazu!

George67 am 17 Aug 2020 14:30:17

George67 hat geschrieben:......Was passiert mit den verschiedenen Wärmeausdehnungen von Busbar und Zellenkörpern, die ja sicher auch untereinander festgesetzt sind. Halten Zelle oder Polaufnahme in der Zelle das aus, da ist ja eine Dichtung zwischen, die halten muss??

Falls es nicht ganz klar war, ich meinte ausschliesslich die Wärmeausdehnungen durch Umwelteinflüsse. Da der TE ja ganzjährig fahren will, hängt es von der Einbaulage seines.... "Atomkraftwerkes" :D ab, ob man mit +-10 Grad ( Raumtemperaturschwankungen) dder Sommer/Winterunterschieden (max ca 40 Grad ?) rechnen muss.

Ausdehnung durch Temperatur mal in Zahlen:
Stahl ca 10 mal 10 hoch-6
Kupfer 17 mal 10 hoch-6
Kunststoff z.B. 130 mal 10-6

Um euch die Rechnerei zu ersparen, das heisst je 10 cm Länge und pro Grad: Für Stahl 1 Mue, für Kupfer 2 Mue, für Kunststoff mehr als 10 Mue. (!)

Die für die Busbarlänge des TE, geschätzt 30 cm, reden wir dann von >3 Hunderstel, pro Grad, also bei 40 Grad Unterschied von 120 Hunderstel... das sind 1,2 mm, für den Kunststoff, und nur 1/10 davon für das Busbar. Also werde die beiden äusseren Pole im Akku um je 0,6 mm (die Hälfte von 1,2 mm) versetzt (mindestens).
(Also, die Kunsstoffpakete dehnen sich aus, die Busbars fast nicht, und die Relativbewegung zerrt an den Polen)

(Die meisten anderen Anwender haben keine parallelgeschalteten Akkus, dann drittelt sich die Busbarlänge, und dann sieht es schon freundlicher aus.)

Das ist der Grund, warum dünere Bleche "V-Knicke" haben und/oder aus mehreren dünneren Lamellen bestehen, siehe die Kommentare von:

MountainBiker hat geschrieben:Ich persöhnlich verwende als Zellverbinder auch nur die "fertigen" gestanzten Kupferblechstapel.


Hans Kroeger hat geschrieben:Ich verwende grundsätzlich zwischen den Zellen nur die "Originallaschen", da diese nicht nur gebogen sind, sondern auch aus mehreren Lagen dünnes Kupferblech gefertigt werden, also flexibel sind. Bei sehr großen Strömen kann man auch zwei Laschen zerlegen und zu einer Lasche stapeln.


So, jetzt können die Kenner dieser Zellen nochmal ran um zu sagen, ob das (steife Busbars bei der Situation des TE) noch "gesund" ist.

BusLifeTravel am 21 Aug 2020 20:57:24

Anbei ein paar Impressionen der Initialladung.

Ich hatte mich außerdem v erschrieben. Es sind immer 3.302V auf jeder Zelle und zwar exakt 3.302V
Schon erstaunlich wie genau gleich die alle sind. Ich werde jetzt mal bis 3.60V Initialladen. Das sollte ja nun keine ganze 3 Wochen in Anspruch nehmen.

Grüße






George67 am 21 Aug 2020 21:30:21

Steter Tropfen höhlt den ....Stein. :D

pfeffersalz am 21 Aug 2020 21:46:31

Mutig, Dauerbetrieb mit diesen dünnen Leitungen und Krokodilklemmen.,

George67 am 21 Aug 2020 22:17:20

pfeffersalz hat geschrieben:Mutig, Dauerbetrieb mit diesen dünnen Leitungen und Krokodilklemmen.,

3 A.

Hans Kroeger am 22 Aug 2020 08:38:25

BusLifeTravel hat geschrieben:Anbei ein paar Impressionen der Initialladung.

Hallo Simon, ich würde eine kleine Sicherung in eine der Zuleitungen setzen, für den Fall, dass Dein Labornetzgerät einen soft short macht. Beim hard short würden wahrscheinlich die Leitungen verdampfen......
Ob es Sinn macht die Zuleitungen über Kreuz anzuschließen? .....kostet nix und kann nicht schaden.
Servus Hans

pfeffersalz am 22 Aug 2020 08:39:31

George67 hat geschrieben:3 A.


Fast genau abgelesen. Mehr geht nicht, obwohl Netzgerät in Spannungsregelung bleibt.

George67 am 22 Aug 2020 10:40:11

George67 hat geschrieben:3 A.

pfeffersalz hat geschrieben:Fast genau abgelesen. Mehr geht nicht, obwohl Netzgerät in Spannungsregelung bleibt.

Weisst du, auch für die komplexen Dinge des Lebens bin ich ein Schnellmerker. :D

HartyH am 22 Aug 2020 13:57:25

Hans Kroeger hat geschrieben:......
Ob es Sinn macht die Zuleitungen über Kreuz anzuschließen? .....kostet nix und kann nicht schaden.
Servus Hans

Hans,
du meinst bestimmt, das Pluskabel auf der einen Seite wie im Foto und das Minuskabel entgegengesetzt am anderen Ende, oder?

George67 am 22 Aug 2020 14:05:15

HartyH hat geschrieben:Hans,
du meinst bestimmt, das Pluskabel auf der einen Seite wie im Foto und das Minuskabel entgegengesetzt am anderen Ende, oder?

Wahrscheinlich.
Un bei 3,8 A nicht wirklich notwendig... :mrgreen:

George67 am 23 Aug 2020 19:16:18

BusLifeTravel hat geschrieben:Anbei ein paar Impressionen der Initialladung.



Grüße






Irre ich mich, oder sind die hintersten Zellen nicht angeschlossen?

BusLifeTravel am 23 Aug 2020 20:53:15

Ne das sieht nur so aus. Da liegt hab ich nur das Kupfer nicht gebohrt und nur unter die Schraube geklemmt. Fließt ja fast kein Strom...

Grüße Simon

George67 am 23 Aug 2020 22:21:04

Dann hätte ein dünner Draht auch gereicht :mrgreen: ,


Ich denke an mechanisch Kräfte auf die Pole, auch wie in meinem letzten Beitrag über Wärme Ausdehnung.

Die Fachleute hier sagen nix.

Also sag ich was.
Ich würde das mit den steifen Bars so nicht machen.

BusLifeTravel am 24 Aug 2020 00:11:22

DAnke Dir für die konstruktive Kritik.

Nehme ich natürlich mit auf den weiteren Weg. Meine Entscheidung ist natürlich eigentlich schon gefallen.

Ich werde mich Ende der Woche mal dem Akkumodul etwas annehmen.

Danke Euch allen für die viuelzahl an Meinungen und Ratschlägen!

Grüße

Hans Kroeger am 24 Aug 2020 05:53:28

George67 hat geschrieben:Also sag ich was.
Ich würde das mit den steifen Bars so nicht machen.

.....ich auch nicht, insbesondere wenn man den Preis von gebogenen Laschen in Relation zum Preis der Zellen sieht. ....
Kompromiss?: zwischen den Zellen an wenigen Stellen 1 qcm große Streifen dickes !! Doppelklebeband anbringen. Die Zellen haben dann ein wenig Spiel, aber natürlich auch für ein ungewolltes Aufblähen.....ist aber nur so mal laut gedacht....

George67 am 24 Aug 2020 09:18:28

BusLifeTravel hat geschrieben:DAnke Dir für die konstruktive Kritik.

Meine Kritik war nicht konstruktiv. Hat mich selbst geärgert.
Ich beschreibe nur ein mögliches mechanisches Problem, ohne klare Kenntnis darüber, obs relevant ist oder nicht, und ohne Vorschlag, wie man es besser machen kann.

Klar ist, dass dein ungewöhnlich großer Akku eher anfällig ist als die "normalen".
Aber wie gesagt - kein sicheres Gefühl bei mir.

Und die Fachleute hier halten sich auch zurück. Eigentlich merkwürdig, wenns nicht relevant wär, hätte sich sicher einer zu Wort gemeldet.

BusLifeTravel hat geschrieben: Meine Entscheidung ist natürlich eigentlich schon gefallen.

Sicher ?

BusLifeTravel hat geschrieben:Ich werde mich Ende der Woche mal dem Akkumodul etwas annehmen.


Dann mache ich dir einen Vorschlag, diesmal konstruktiv. Deine Anordnung der Akkus passt genau zu folgender Idee:

Teile die Zellen auf und verbinde sie als zwei Akkus zu 8s1p. ( Bitte bis zum Ende weiterlesen ! )

Dazu verbindest du jeweils 8 Zellen mit 7 zweipoligen kurzen Verbindern.
Der Strom in den Verbindern ist nur der halbe Gesamtstrom. Also kannst du diese etwas schwächer auslegen, z.B. 3 Lagen 1mm Kupfer 30 breit. Übereinandergelegt und mit großzügigem V.
Plus und Minus der Akkus verbindest du jeweils mit einem langen Verbinder. Auch diesen aus 3 Lagen 1mm, der Anschlusspunkt ist in der Mitte. Nur ab dem Anschlusspunkt fliesst der volle Strom, den beiden Akkupacks zuliefern, auf dem Verbinder links und rechts vom Anschlusspunkt nur der halbe.

Die Stufen Akku zu Akku wegen des BMS verbindest du mit einer Lage 300 mm Kupfer (oder weniger), das reicht für den Balancerstrom bei weitestem aus, und notfalls auch für Ausgleichsströme.
Die 8 BMS legst du dann auf einen Akku, oder verteilst sie symmetrisch links-rechts. Würde schön aussehen.

Damit ist der Akku wieder als ein Gesamtakku verbundén. Jetzt sind aber die Hauptstromwege von den Balancerverbindern getrennt. Und die Ströme in allen Hauptstromwegen sind halbiert.

Insgesamt:
In jedem der Akkuhälften fliesst die Hälfte des Gesamtstroms. Das kannst du mit Zangenamperememeter auch messen.
Ist es nicht so, hast du ein Verbindungsproblem, und das kannst du damit identifizieren.
Aller Verbinder sind kurz, mit Ausnahme von Plus und Minus. Aber damit kannst du umgehen.
Die kurzen Verbinder kanst du weich auslegen, musst es aber nicht. Die langen auch, und das wäre gut.
Den Balancerstrom kannst du an den Querverbindern messen.
Ggf. kannst du auch Ausgleichströme zwischen den beiden Akkusträngen messen, was du bei deiner Lösung nicht kannst.
( Du hast bei deiner Lösung keine Möglichkeit zu prüfen, ob sich der Strom auf die gepaarten Zellen genau gleich verteilt. Im Thread über den verbrannten Akku habe ich über dieses Problem schon spekuliert. Da haben sich 3 von 4 zerstörten Verschraubungen auf eine lange Busbar konzentriert.)

Ein Nachteil, den ich sehe, ist der weiche dünne Verbinder bei Plus und Minus. Der mittige Anschlusspunkt hängt weich in der Luft. Aber ich denke, das man man isoliert mechanisch abstützen.

So, das ist jetzt ein konstruktiver Vorschlag. :D


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