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LiFePO4 Lithiumakku selbst gebaut

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Geschrieben

Dass es eine auf Lithium basierende Akkutechnologie gibt die ohne Balancing / BMS auskommt wäre mir etwas neues.

 

Alles was ich bisher zu Serienschaltungen zu Lithium-Akkus gefunden habe war stets mit dem ausdrücklichen Hinweis versehen, dass ein Balancing dringend erforderlich ist um das Überladen oder Tiefentladen einzelner Zellen zu verhindern (weil jede Zelle unterschiedlich altert und von Werk aus unterschiedliche Kapazitäten besitzen).

 

Auch gefunden habe ich den Hinweis, dass häufig bei Akkupacks die erforderliche Schaltung bereits im Pack enthalten ist, so dass das Pack nach außen wie ein großer einzelner Akku erscheint.

 

Aber es ist auch recht schwierig mit den ganzen unterschiedlichen Technologien inzwischen. Zu Sony LiMn Akkus habe ich bisher kein Datenblatt gefunden - stecken da in einem Pack 392 (98S4P) normale 18650 Rundzellen oder ist das ein anderer Typ?

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Geschrieben

Was spricht eigentlich gegen eine Einzelzellenlösung,? Es ist billiger und man braucht keinen wechselrichter. Gut es macht mehr Arbeit, aber soviel müsste man da doch auch nicht ändern? Man bräuchte halt noch einee anderen Ladeschluss Erkennung. Unterscheidet sich eig das ladesystem vom nicd und nimh akkus im twike?

 

mfg

  • 7 Monate später...
Geschrieben

Hallo,

 

es gibt ein bereits erfolgreich eingesetztes BMS als Selbstbauprojekt.

Es nennt sich Energex und wurde von Markus Walser entwickelt, um- und eingesetzt.

Er fährt seit 2 Jahren problemlos damit.

 

Es basiert auf dem Chip LTC6802-2 von Linear Technologies.

 

Ich bin gerade bei der Umsetzung des Projekts, hab die Layouts nochmal überarbeitet.

Alle Teile zur 5-fachen Realisierung hab ich schon zu Hause.

 

Die Kosten für Teile und Platinen belaufen sich auf etwa 700 Euro.

 

Das schöne dabei ist, es ist für alle Batterietypen geeignet und das Programm kann selbst geändert werden.

 

Grüße Matthias

 

 

Geschrieben

Das ist ein sehr interessantes Projekt, ich werde mir das mal genauer anschauen - so was in der Richtung hatte ich mir ja auch mal vorgestellt, allerdings bisher wegen zu wenig Zeit noch nicht in Angriff genommen. Der Chip ist aber zumindest schonmal der den ich auch am ehesten genommen hätte.

 

Wenn du schreibst problemlos nehme ich an, dass es auch keine Probleme wegen EMV bisher gegeben hat?

Geschrieben

Wieso findet man dort nichts?

Das wichtigste: Unter dem Reiter Source findest du die Adresse des svn-Repository.

Um von der Adresse das Projekt downloaden (auschecken) zu können, mußt du einen svn-client installieren.

Für Windows am besten Tortoise SVN. Für Linux das Paket subversion (Kommandozeile) oder kdesvn bzw. SVN Workbench (graphisch).

Da kannst du die Adresse eintragen und dann das Projekt ausckecken.

 

Grüße Matthias

Geschrieben

Im Wiki ist auch noch etwas zu finden.

 

Ansonsten Markus um ein paar Infos bitten.

 

Gruß

______

/homas

 

  • 1 Monat später...
Geschrieben

Hallo Leute

 

ich bin durch mein Interesse am Twike auf diese Seite gestoßen und verfolge

seit geraumer Zeit die sporadisch erscheinenden Beiträge im Forum!

 

Da auf der Seite auf die Dieser Beitrag umgezogen ist seit dem 28 Feb. auch nicht mehr

kommuniziert wird, wollte ich mal Nachfragen ob nun schon ein Energex Projekt von einem

Forumsmitglied erfolgreich umgesetzt wurde?

 

Und wenn ja dann würden mich ein kurzer Erfahrungsbericht über den Umbau und natürlich

über die Fahrleistung des neuen Systems interessieren?

Auch der Preis der Anlage dürfte bei dem einen oder anderem Forumsmitglied und Mitleser auf reges Interesse stoßen!

 

Mit den besten Grüßen

 

Twiki2013

 

  • 2 Wochen später...
Geschrieben

Hallo Twiker,

leider sind nun auch meine Nicd Akkus platt. Wer hat schon selber eine funktionierende Lösung gefunden bzw. umgesetzt?

Bei wem könnte ich mir ein Twike mal anschauen in dem ein eigener Umbau realisiert wurde.

SOS :roll:

Bitte schreibt mir!!!

  • 6 Monate später...
Geschrieben

Da ich die Geschichte mit den Spannungswandlern im Twike in erster Linie aufgrund von Platz u.Gewichtsproblemen verworfen habe, sind nun 110 Stk.20ah Lifepo4-Zellen bestellt.

Ein BMS ist allerdings bei einer so hohen Zellenzahl mit über 2000.-€ relativ teuer u.ich wollte hierzu mal fragen ob wer was günstiges eingebaut hat was auch gut funktioniert.

Würde gerne den Twike Wechselrichter wie gehabt zum Laden benutzen, darf aber damit kaum über 400V mindestens in der Hauptladephase kommen.

Hier wurde ja schonmal erwähnt dass man die Temp.fühler über die Lastwiderstände legen könnte was ich auch keine schlechte Idee finde, allerdings darf vorneweg die 400V während des Ladens nur wenig überschritten werden u.ich überlege mir hierzu den Temp.Fühlern schon vorher 30Grad vorzugaukeln, da dann die Lade-Spannung wohl eher in dem Bereich bleiben müsste,oder was meint Ihr hierzu?

Was könnte man als Zusatzlader verwenden u.wo wäre dieser anzuschliessen damit die Elektronik nicht durcheinander gerät??

Wäre über hilfreiche Antworten erfreut u.dankbar.....

 

Gruss,

Michael

 

 

 

 

Twike-Aktive Nr.518 (Serie 99) mit 3x3 Motor u. Dreifels 45ah-Li-Akkusatz plus 2 Dreifels-Zusatzlader

Geschrieben
  • Autor

Hallo zusammen,

 

hier eine gedankliche Verbesserung zum korrekten Abschalten mit Temperaturfühlern über die Lastwiderstände.

(Diese Umschaltung müsste ein unabhängiges Lademanagement / BMS erledigen.)

 

Problem: So ein Lastwiederstand wird schnell sehr warm. Das heißt die Temperaturfühler schalten schnell ab, dann steigt die gemessene Temperatur rasch weiter über die Marke von 40 Grad (Nachheizen durch Trägheit des Wiederstandes). --> Im Ergebnis hat man eine Fehlermeldung "Übertemperatur".

 

Abhilfe könnte die Verwendung von 2 in Reihe (2 x 230V = 460V max.) geschalteten Glühlampen oder auch Halogenstrahlern (z.B. mit GU10-Fassung) bringen. Damit werden die Temperaturfühler angestrahlt. Der Temperaturanstieg erfolgt langsamer und endet direkt mit dem Abschalten. Zur Sicherheit könnte man diese Anordnung der Strahler noch in einer Parallelschaltung verdoppeln. Dann funktioniert es auch noch wenn mal ein Strahler kaputt geht.

 

Gruß, Hendrik

Geschrieben

Hallo zusammen

 

Also ich habe ein anderes Projekt erfolgreich umgesetzt, 20ah LIFEPO von A123 mit dem Lipomanager von Thomas Berchtiger (Messerli). Das funktioniert fantastisch seit über 8000 km. Ich balance ca jedes zwiete mal beim laden.

Ein haufen Arbeit aber es hat sich gelohnt.

 

Gruss Phil

Geschrieben

Hallo zusammen

 

Also ich habe ein anderes Projekt erfolgreich umgesetzt, 20ah LIFEPO von A123 mit dem Lipomanager von Thomas Berchtiger (Messerli). Das funktioniert fantastisch seit über 8000 km. Ich balance ca jedes zwiete mal beim laden.

Ein haufen Arbeit aber es hat sich gelohnt.

 

Gruss Phil

Geschrieben
  • Autor

Wo gibt es denn Infos dazu?

Geschrieben

Wo gibt es denn Infos dazu?

Das würde mich evtl. auch interessieren........

 

Im Moment frage ich mich ob es nicht am besten wäre den Dreifels Controller für meine 116 LFPO 20ah Zellen von GWL zu verbauen u.zusätzlich mit einfachen Balancermodulen die einzelnen Akkus auszustatten um des auseinanderlaufens der freilich nicht so gut selektierten Zellen vorzubeugen.

Macht allerdings ja nur dann Sinn wenn man mit dem Dreifelscontroller hin u.wieder auch einen "Balanciermodus" einschalten kann bzw.den Twike-umrichter weiterhin wie bei den Nicads mit der kleinsten Stufe mit 1ah Netzstromaufnahme zu höherer Spannung bewegen könnte, was wohl von den Balancern dann "verdaut" werden kann.

Ansonsten wäre ja die Möglichkeit wenn kein Dreifels-Controller, dann das 123 BMS von GWL zu verbauen u.den Twike Umrichter über ein Solid-State Relais vom BMS an u.abschalten zu lassen.

Der grösste Vorteil vom BMS wäre ja die Unterspannungsabschaltung wenn nur eine Zelle in den Bereich kommt, wo ich beim Dreifels Controller überhaupt keine Sicherheit habe, da der ja nur über die Gesamtspannung regelt.

Allerdings frage ich mich ob das Twike überhaupt noch fährt wenn z.B. noch über einen Zusatzlader noch geladen wird u.dies nicht mitgezählt wird bzw.die Bordelektronik durcheinander gebracht wird, da ja auch nie richtig zuende geladen wird wie bei den Nicads

eigentlich erforderlich ist mit den 4 Ladestufen oder Programmen.

Die komfortable Anzeige u.Funktionen von Dreifels wäre mir prinzipiel nicht wirklich wichtig nur sollte das Teil eben noch Fahren

u.die Momentane Spannung im Bordcomputer anzeigen.

Wenn letzteres gegeben ist bitte ich um Rückmeldung hier u.ich würde mich wohl doch lieber für das BMS entscheiden......die originalen Dreifels-Nicd-Batterieprints sind ja immerhin noch drin.....

 

Grüssle u.DANKE für die bisher eingegangen Hinweise im THread bisher!!!

 

Michael

 

 

Twike-Aktive Nr.518 (Serie 99) mit 3x3 Motor u. Dreifels 45ah-Li-Akkusatz plus 2 Dreifels-Zusatzlader

Geschrieben

Hallo Zusammen

 

Also ich gebe gerne Infos dazu, aber es ist ein wenig schwierig, die ganze Storry von A-Z zu erzählen. Also wenn ich mal vom Dreifelscontroler absehe, dann würde ich das aus heutiger Sicht so machen:

Ich würde drei Batterieprints nehmen, um die volle Ladeleistung zu erhalten, denn der Maximale Ledestrom wird durch die Anzahl Batterieprints determiniert.

Wenn ihr eineigermassen gescheite Zellen nehmet, dann reich es völlig aus diese jede zweite dritte mal zu balancen, beim laden.

Weiter würde ich den Max Spannungsbereich des Umrichters auf 420 volt senken. So dass die Zellen nicht überladen werden. Von 420 bis 438volt (120 mal 3.65V) wird dann mit einem kleinen Zusätzlichen Ladegerät 2A/0.5A geladen welches ca. 250CHF kostet. Das ladegerät kommuniziert mit dem Balancer. Der Balancer ist ein LIPO manager der die 120 Zellen zusammen überwacht. und sauber balanced. Das schöne am lipomanager ist, dass er einen tollen Display hat mit allem drum und dran, stromsensor, Balkendiagramm für 120 Zellen und alle Informationen liefert die man brauch. Bei fahren liefert der LIPO-Manager auch alle Informationen die man brauch und zeigt einem a, wenn eine Zelle tauch. ein zustäzliches Goodi am Lipomanager ist, dass man einen Wlan Router anstecken kann und alle daten die er auf der 2 GB karte loggt auslesen kann und sich graphisch darstllen lassen kann.

Ebenso kann man beim fahren das Handy mit einer app als Tacho mit reichweitenanzeige und Kappa brauchen, welche die daten über Wlan vom Lipomanager erhält.

 

Ich fahre so schon einen Moment mit voller zufriedenheit. Ich habe mir gesagt, dass ich nicht in die Ladelogik des Umrichters eingreiffen will, sondern den Arbeitsbereich begrenze, und den rest mit einem billigen kleinen Chinalader erledige, welcher mit der Batterieüberwachung zusammenarbeitet. So habe ich zudem noch 2A zusätzliche Ladeleistung wenn ich mal unterwegs bin.

 

Gruss Phil

Geschrieben

Hallo Zusammen

 

Also wenn ich das Umbauvorhaben lese dann wird es mir Schwarz vor Augen.......

Also ich habe auch auf LIFEPO4 umgebaut, genauer die A123 20ah Zellen. Eine schicke Sache. Aber so einen Aufwand wie TW 174 betreiben will habe ich nicht gemacht, und habe ein super Ergebnis. Mal abgesehen davon dass ich bezwifle dass dies so funktioniert. Wenn ich mir anschaue wir heikel die Ansteuerung des TW-Umrichter ist, glaube ich nicht, dass das dauernde ein- und Ausschalten des Umrichters mittels Trennung des Netzstroms zum Erfolg führt. Erstens ist es nicht optimal für den Umrichter und zweitens "hängen sich der Umrichter und die Batterieprints auf". Spätestens nach dem 5 Schaltvorgang. Zudem ist das eine nicht unerhebleiche Last die da geschalten werden muss, welches eine enorme Belastung für das Relais darstellt.

 

Nur so als Idee erkläre ich wie ich das gestrickt habe. Ich habe den Akku (120 Zellen a 3.3V (a123 lifenanophosphat)) mit einem BMS verbunden welches 120 Zellen balancen kann mit einem Strom von 1A. Daür waren 240 Adern erforderlich je 2 pro Zelle. Eine Sense und eine Resistor Leitung.

Als der Akku fertig gebaut war habe ich mit einem kleinen externen Ladegerät ( für wenig Geld in Fernost zu erhalten (300-460V regelbar)) sauber gebalanced. Den Akku habe ich ins Twike eingebaut und die Ladespannung des Umrichters auf 425V eingestellt. Das heisst die Akkus werden zu 95% durch den Umrichter geladen. Nach erreichen der Ladespannung durch den Umrichter wird dieser abgeworfen und der Zusatzlader kick rein. Dieser ladet den Akku bis 438V dies sind 3.65V pro Zelle. Das BMS kann den Zusatzlader steuern, das heisst er kann den Ladestrom von 2A auf 0.6A reduzieren wenn die kritische Spannung von 3.65V bei der Ersten Zelle erreicht wird. Wenn alle Zellen auf 3.65V sind, sprich alle Wiederstände einmal kurz angesprungen sind wirft das BMS auch den Zusatzlader ab.

Meine Zellen verhalten sich so gutmütig, dass im Ladevorgang mit dem Umrichter keine Zelle 3.65V übersteigt. Und der Ausgleichvorgang dauert max. 5 min bei einem Strom von 0.6A.

Was will uch damit sagen? Es geht ganz einfach und ohne viel Kaubelverhau. Nur eine Sache ist der Schlüssel zum Erfolg. Setzt auf hochwertige Zellen.....

 

Gruss Phil

Geschrieben

Hallo Zusammen,

nachdem ich in diesem Thread seit längerem mitlese und mich in den letzten Monaten sehr ausgiebig mit dem Thema Lithium im Twike beschäftigt habe; möchte ich nun gerne meine Erfahrungen mit dem Umbau mit Euch teilen. Ich muss auch ehrlich sagen, dass mich viele der Ideen hier von der Komplexität schockiert haben; zugleich aber auch ermutigt nach einer einfachereren, alltagspraktikableren und ggf. sogar günstigeren Lösung zu suchen.

Vielen Dank nochmals an diejenigen hier im Forum die mich dabei aktiv unterstützt haben.

 

Etwas mehr als 1000km sind die neuen Zellen bereits gelaufen und ab November sollen es 130km pro Tag mehr werden; eine Spannende Zeit, der Winter, steht mir also noch bevor.

 

Die größte Entscheidung bei mir war die Wahl des Zellentyps. Der Großteil der Forensnutzer mit Umbauten verwenden LiFePo4 Zellen, auch dies war zu beginn mein favorisierter Zellentyp; nach einigen Gesprächen mit Akku-Händlern die auf Lithium speziallisiert sind sowie Experten aus der Automobilindustrie habe ich mich jedoch entschlossen LiMn Zellen zunutzen. Versprochene Vorteile: Halbes Gewicht, geringeres Volumen, deutlich geringerer Zellendrift (im Vergleich zu LiFePo). Hierbei habe ich auf Markenzellen von Sony gesetzt, die in der Zyklenzahl, möglicherweise nicht ganz, aber nahezu an die LiFePo4 Zellen herankommen.

Die Spannungslage der Zellen liegt bei 2,5-4,2V (Erlaubter Bereich laut Spezifikation)

Ich betreibe Sie allerdings von derzeit ca. 3,2-4,0V und werde wenn ich die volle Reichweite brauche (was ab November täglich der Fall sein wird) auf 3,0-4,1V gehen. Auch bei LiFePo macht es sehr viel Sinn die letzten mV nicht auszuquetschen (nicht bis 3,65 sondern evtl. nur bis 3,55 oder 3,6V zu laden). Hierdurch gibt es zwei Vorteile. Zum einen wird die Zelle deutlich weniger geschädigt, d.h. die Zyklenzahl wird sich um ca. 50% erhöhen, zum anderen sinkt die Gefahr die Zellen durch leichte unsymmetrie zu schädigen.

 

Ich habe bei meinen Zellen übrigens keinerlei BMS verbaut, dafür aber Modellbau-Balanceranschlüsse bei denen ich regelmäßig nachschaue (Bin noch etwas vorischtig), ob ein Zellendrift vorliegt. Bisher erfreuen sich meiner Zellen immer noch einer kompletten symmetrie. Balanciert habe ich bisher exakt 0x und wenn alles so läuft wie versprochen, werde ich dies auch nie bis max. 1x pro Jahr machen müssen; aber mal schauen was die Erfahrung in den nächsten Monaten und Jahren so sagt. Die Erfahrung von Twike Kollegen mit LiFePo Headway, die das gleiche Prinzip haben (Kein BMS, nur Balanceranschlüsse, kein Ausreizen der max. Spannungslage) ist, dass ein Balancieren von 1-2x pro Jahr ausreicht.

Und exakt genauso wird es auch seit vielen Jahren bei Dreifels (LiFePo) und Fine (LiMn) Batterien gemacht.

Zum Laden nutze ich den integrierten Umrichter.

Zum Messen und falls nötig Balancieren, den iCharger 3010B

 

ich werde nach dem Winter nochmal einen Erfahrungsbericht schreiben, bin aber derzeit sehr zufreiden mit der Lösung und würde sie, auch wenn ich persönlich eine andere Lösung nicht gefahren habe, einer komplexen BMS Steuerung vorziehen.

 

 

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