Zellverbinder welche Stärke bei 2P4S und 150A

Hallo, bin immer noch in Vorbereitung des Selbstbaus einer 2P4S Batterie ... die Akkus sind noch unterwegs

Da ich mir einen 2P4S Akku bauen werde mit 150er BMS, benötige ich 11 Zellverbindungen ( Orange : je 2 für die 4 Zellpaare parallel und Schwarz : 3 um diese dann in Reihe zu schalten ). Mitgeliefert werden laut Bestellung aber eh nur 6 ( gedacht immer für 4 Zellen in Reihe )

Nun bin ich am überlegen wie ich die Zellverbinder baue oder kaufe und welche Querschnitte ich ansetzen muss. Zu den mitgelieferten Kupfer-Verbindern habe ich sowieso keine weiteren Details.
Laut Kabel-Querschnitts-Rechner komme ich bei 10-20 cm Länge und 200A auf einen empfohlenen Querschnitt von 34 qmm.
Das ist auf jeden Fall der Kabel-Mindestquerschnitt Richtung Wechselrichter.

Meine Frage ist nun : muss ich diesen Querschnitt von 35qmm bei allen Zellverbindern in der Größe verwenden oder fließen zwischen den Zellen gar nicht solch große Ströme ?

Wenn ich ein 1cm breites Kupfer Flachband habe, benötige ich bei geforderten 35qmm schon 3.5mm Höhe, die Konstruktion erfordert aber an den Verbindungen zwischen zwei Zellpaaren schon 2 Verbinder, also 7 mm Höhe. Dazu die Muttern, ggf Unterlegscheiben etc.

Sind diese Überlegungen soweit richtig oder ist das überdimensioniert was die Verbindung zwischen den Zellen angeht ?


Das Bild ist nur das Schema ohne Sicherungen etc

Hier findest Du vielleicht schon, was Du suchst: Artikel auf eBay oder versuchs hier bei Amazon

Knofy hat geschrieben:Wenn ich ein 1cm breites Kupfer Flachband habe,

....dann ist das eigentlich zu schmal. :-)

Ich habe bei meinem Selbstbau 20x3*(0,8)mm (=48qmm) Kupferblech als Zellverbinder genommen.
Ordentlich verschraubt wird da auch bei "Volllast" (120A) absolut nichts warm und du musst keine extralangen Gewindestangen an den Polen einschrauben um alle Bleche in der Höhe unter zu bekommen. :-)

Viel kleiner würde ich den Querschnitt nicht wählen.



Grüße

Energiemacher hat geschrieben:....dann ist das eigentlich zu schmal. :-)

Das war erstmal nur wegen der einfachen Rechnung und Erklärung :)

Ich denke die Breite sollte ja mindestens die Auflagefläche an den Zellpolen betragen, aber mehr bringt ja auch nichts. Da meine Akkus noch nicht hier sind, kann ich da nix messen.
Aber Du hast dann auch überall die maximale Stärke der Verbinder verwendet entsprechend der erwarteten Stromentnahme, schon mal gut zu wissen. Falsch ist das ganz sicher nicht.

Wegen der Höhe muss ich halt mal schauen, ich habe ja mehrfach 2 Verbindungen übereinander ( wegen 2P4S ) und da die Akkus noch nicht vorliegen, kann ich die Höhe der Gewindestangen auch nicht messen

Hallo,

der Kupferverbinder sollte mindestens das gesamte Zellterminal (Pol) abdecken und ausreichend Material um die Bohrung herum übriglassen!

Bei der 2P4S Konfiguration muß der Strom einer Zelle immer "über" einen Zellverbinder laufen, deshalb ist hier der Querschnitt abzüglich der Bohrung wichtig! Deshalb lieber ein wenig breiter.

Moin,

ich habe mir im Netz 2m Kupferschiene 30mmx4mm bestellt. Damit hast Du 120mm² - also mehr als genug, falls Du mal aufrüsten willst.

MountainBiker hat geschrieben:Hallo,

der Kupferverbinder sollte mindestens das gesamte Zellterminal (Pol) abdecken und ausreichend Material um die Bohrung herum übriglassen!

Bei der 2P4S Konfiguration muß der Strom einer Zelle immer "über" einen Zellverbinder laufen, deshalb ist hier der Querschnitt abzüglich der Bohrung wichtig! Deshalb lieber ein wenig breiter.

Ich seh gerade auf meinem eigenen Bild, daß ich an 3 Stellen gar keine Einzel-Zell-Verbinder übereinander legen muss, sondern einen größeren verwenden kann, der dann 4 Pole verbindet. Damit ist die Höhe kein Problem mehr.

Hätte ich auch vorher drauf kommen können … :D

Knofy hat geschrieben:...
Ich seh gerade auf meinem eigenen Bild, daß ich an 3 Stellen gar keine Einzel-Zell-Verbinder übereinander legen muss, sondern einen größeren verwenden kann, der dann 4 Pole verbindet. Damit ist die Höhe kein Problem mehr.

Hätte ich auch vorher drauf kommen können … :D

Wenn die Zellen selbst - und die Position derselben - genug stabil sind ... dann lassen sich auch eine grössere Zahl von Polen mittels eines Zellverbinders verbinden ... --> Link
Dann ist nur noch die handwerkliche Präzision bei der Herstellung gefordert ... :wink:

Und ich bin, wegen der Wärmeausdehnung, eher ein Fan davon, nicht die Einzelzellen parallel zu schalten, sondern 2 mal 4s miteinander zu verbinden, mit nur den kurzen verbindern. Die werden an Plus und Minus parallel geschaltet. Dazu kommen dann 3 weitere Verbinder zwischen den beiden Strängen, über die nur Balancerstrom fliesst. Können viel dünner sein.
Dan sind es nur kurze Verbinder, keine langen, und alle tragen nur den halben Strom.
Aber mit dieser Betrachtungsweise stehe ich ziemlich alleine... :mrgreen:

rolfk hat geschrieben:...sondern 2 mal 4s miteinander zu verbinden, mit nur den kurzen verbindern. Die werden an Plus und Minus parallel geschaltet. Dazu kommen dann 3 weitere Verbinder zwischen den beiden Strängen, über die nur Balancerstrom fliesst...

Meinst Du so ?



Wo siehst Du Probleme bei der Wärmeausdehnung ?
- bei den Batterien das die sich ausdehnen ?
- Bei den starren Kupfer-Verbindern, welche dann die Gewindestangen "bewegen" ?

Hallo,

und über die dünnen Balancerdrähtchen sollen dann die Ausgleichsströme der Zellpacks laufen, na dann pass auf dass Dir die nicht abbrennen!!!

Wenn Du die schon 2 x 4s Zellpack konfigurierst, dann auch mit 2x BMS und Balancer!

Meine Meinung dazu!

rolfk hat geschrieben:Und ich bin, wegen der Wärmeausdehnung, eher ein Fan davon, nicht die Einzelzellen parallel zu schalten,
...
Aber mit dieser Betrachtungsweise stehe ich ziemlich alleine... :mrgreen:

Hallo Rolfk,
was schätzt du, wie groß wird die Längenausdehnung der Cu-Zellverbinder sein, z.B. 100 mm lang und Temperaturunterschied von 50 Grad?

MountainBiker hat geschrieben:Hallo,

und über die dünnen Balancerdrähtchen sollen dann die Ausgleichsströme der Zellpacks laufen, na dann pass auf dass Dir die nicht abbrennen!!!

Wenn Du die schon 2 x 4s Zellpack konfigurierst, dann auch mit 2x BMS und Balancer!

Meine Meinung dazu!

Nee, ich wollte es erstmal nur verstehen wie es von Rolfk ggf gemeint war.

Meine Variante die ich vorhabe zu bauen ist im ersten Post, ich zeige es hier noch mal

Knofy hat geschrieben:
Meinst Du so ?



Wo siehst Du Probleme bei der Wärmeausdehnung ?
-

- Ja
- Beim Unterschied zwischen Kunststoff und Kupfer

HartyH hat geschrieben:Hallo Rolfk,
was schätzt du, wie groß wird die Längenausdehnung der Cu-Zellverbinder sein, z.B. 100 mm lang und Temperaturunterschied von 50 Grad?

Mach dir Mal Gedanken um die Ausdehnung des Gehäusekunytstoffs.
Und die Ausdehnung schätzt man nicht, die rechnet man.

rolfk hat geschrieben:- Beim Unterschied zwischen Kunststoff und Kupfer

Ok, dann müsste man eigentlich weg von den starren Verbindern und auf Kabelverbindungen wechseln um solche Ausdehnungen zu kompensieren.

MountainBiker hat geschrieben:Hallo,

und über die dünnen Balancerdrähtchen sollen dann die Ausgleichsströme der Zellpacks laufen, na dann pass auf dass Dir die nicht abbrennen!!!

Zu einem hohen Strom, um dünne Drähte zum "Abbrennen" zu bringen, gehört auch schon eine "hohe" Spannung.
Wie hoch schätzt du denn die Spannungsdifferenz auf Zellenebene? Und wie hoch den Ausgleichsstrom, der die Spannungsdifferenz verschwinden lässt?
Da brennt nix.
Vor allem, weil ich auch nicht von Drähtchen gesprochen habe. Nur von dünner als den Verbinder.

rolfk hat geschrieben:Mach dir Mal Gedanken um die Ausdehnung des Gehäusekunytstoffs.

und wie groß ist die Ausdehnung von Gehäusekunststoff, ich gehe hier in dem Fall von Polypropylen aus?
Polyethylen wird es wahrscheinlich nicht sein, ist etwas teuerer in der Herstellung.

Und die Ausdehnung schätzt man nicht, die rechnet man.

Davon gehe ich aus!

Knofy hat geschrieben:
Ok, dann müsste man eigentlich weg von den starren Verbindern und auf Kabelverbindungen wechseln um solche Ausdehnungen zu kompensieren.

Bei den kurzen Verbindern machen das so viele, dass man schon wüsste wenn es nicht geht.
Meine Besorgnis gilt nur den langen starren 4loch Verbindern ohne Ausgleichs-Delle.

rolfk hat geschrieben:Zu einem hohen Strom, um dünne Drähte zum "Abbrennen" zu bringen, gehört auch schon eine "hohe" Spannung.
Wie hoch schätzt du denn die Spannungsdifferenz auf Zellenebene? Und wie hoch den Ausgleichsstrom, der die Spannungsdifferenz verschwinden lässt?
Da brennt nix.

Rolf,
tut mir leid, aber hier muß ich auch einhaken.
Das dünne Drähtchen vom Balancer No.2 in der letzten Skizze vom Uwe macht einen tollen Kurzschluß bei mehr als 12V Spannung.
Und wahrscheinlich meint 'mountainbiker' diese Verschaltung.

rolfk hat geschrieben:Meine Besorgnis gilt nur den langen starren 4loch Verbindern ohne Ausgleichs-Delle.

Danke, das ist wieder ein Aspekt den ich noch überdenken muss.
Ich finde solche Hinweise & Gedanken gut, von selbst kommt man oft nicht drauf

HartyH hat geschrieben:Das dünne Drähtchen vom Balancer No.2 in der letzten Skizze vom Uwe macht einen tollen Kurzschluß bei mehr als 12V Spannung.

Magst Du einmal eine Markierung oder so an die Stelle machen ?

Ist ja mein Bild und das wäre ja richtig blöd ...
Ich weiss leider nicht welches Bild du meinst : meine geplante Version von ganz zu Beginn oder das Bild zum Vorschlag von Rolf ..das geht etwas durcheinander, sorry

Hallo Rolf,

Wie hoch schätzt du denn die Spannungsdifferenz auf Zellenebene?

Und genau hier hast Du einen "Trugschluß".

Das Spannungsgefälle ist bei "synchronen" Zellen zwischen SoC10 und SoC90 im einstelligen mV-Bereich, aber im Grenzbereich, wenn durch Kapazitätsunterschiede die Zellspannungen auseinanderlaufen wird ein so kurzes Cu-Drähtchen zur "Glühbirne" bei Spannungsunterschiede von 0,5-1V, da braucht es keine "hohe Spannung! Das ist Pfusch aus meiner Sicht und entbehrt jeglicher Betriebssicherheit. Tut mir Leid für die "klaren Worte" meinerseits!

Wie immer meine Meinung dazu!

Das bei deutlichen Kapazitätsunterschied da Strom fließen kann, hast du richtig bemerkt.
Dabei hast du ihm eine sehr pessimistische Sicht.

Ich sprach nicht von Drähtchen.

Du machst nur eine Moment Betrachtung gegen Ende der Kapazität. Dazu gibt es aber eine Vorgeschichte, die über die Gesamtheit der Entladung ausgleichend wirkt.
Es wäre eine spannende Aufgabe, das Mal zu simulieren, aber das ist weder linear noch trivial. Vielleicht geht es iterativ...

Und der maximal mögliche Strom ist der halbe Nennstrom....

Knofy hat geschrieben:..das geht etwas durcheinander, sorry

Uwe,
Die geplante Version von ganz zu Beginn ist m.E. in Ordnung.
Bezüglich der Größe der Kupferverbinder, auch über 2 Zellen, wurde schon alles geschrieben.
Also, nicht verrückt machen lassen.

Harry, ich gebe dir und den anderen Recht, man kann das so machen.
Es geht mir nicht drum, Leute zu verwirren

PS: aber den langen Verbindern würde ich schon wenigstens eine Dehnungs Delle geben.