Hallo zusammen

Wir würden gerne (um uns mit dem Thema zu beschäftigen) für einen Twike3 eine eigene Akku-Entwicklung starten. 

Soll ein Block aus 12x9 prismatischen 3.2V / 32AH lifepo4-Zellen werden, den wir mit unserem eigenen BMS überwachen wollen. 

Dafür würden wir das Kommunikationsprotokoll der Motorsteuerung benötigen. 

Ist sowas verfügbar? 

Würden uns über Mitstreiter freuen... Wir möchten dann auch andere Fahrzeuge mit so einer TEchnologie ausrüsten können... 

lg 

Hallo "jwillner1958", 

Hast Du Dir schon das Energex-Projekt von Markus Walser (https://www.elektroauto.community/profile/206-hb9xcg/) angeschaut? Wenn Du mit Boards selber machen und ATMEL selber programmieren kein Problem hast, dann wäre das etwas für Dich. Markus hat hierfür die relevanten Teile der RS-485 Kommunikation reverse-engineered. Das Projekt ist schon etwas älter und braucht evtl. das eine oder andere Update. Die PC-Software habe ich kürzlich auf die neue QT-Version portiert, mangels Zeit konnte ich das aber nicht austesten. Wenn Du da reintauchen möchtest, sprich (bzw. maile) mal mit Markus - ich bin sicher, Du kannst die Sources und Details von ihm haben. Matthias (https://www.elektroauto.community/profile/256-matthias33/) hat in einem Beitrag 2013 geschrieben, dass er ausserdem an den Layouts gearbeitet hat - frag ihn vielleicht auch mal nach dem Status.  

Gruss, 
Florian + TW415

Hallo Florian,

ja sieht aber noch alles wie bömische Dörfer für mich aus. Meine erste Erkenntnis, es hat ein RS485 Bussystem. Da werde ich mal untersuchen. 

Die Analyse-Software wäre natürlich super. Würdest Du mir das überlassen? Können wir uns mal verabreden zu einem Videochat?

 

www.whereby.com/twopounds

 

lg Joachim 

 

Hallo Florian,

ja sieht aber noch alles wie bömische Dörfer für mich aus. Meine erste Erkenntnis, es hat ein RS485 Bussystem. Da werde ich mal untersuchen. 

Die Analyse-Software wäre natürlich super. Würdest Du mir das überlassen? Können wir uns mal verabreden zu einem Videochat?

Sieht auch so aus, als wäre Matthias hier nicht mehr unterwegs... 

www.whereby.com/twopounds

 

lg Joachim 

 

Hallo Jochim, 

nimm mir das nicht böse, aber wenn das böhmische Dörfer sind, dann ist ein Selbstbauprojekt mit diesen Eckdaten (400V/25A DC, mehrere kEUR Investition, kryptische RS-485 Kommunikation ohne offizielle Doku) vielleicht nicht ganz die richtige Kragenweite? Du siehst aus der Tatsache, dass es nur ganz wenige komplett von Grund auf neu entwickelte Batteriesysteme für TWIKE gibt - m.W. nämlich nur dreifels und Energex - dass die Kommunikation zwischen den Komponenten eine grössere Knacknuss ist. Weil diese auch im Fahrbetrieb genutzt wird, gibt es da noch zusätzlich einige sicherheitstechnische Aspekte. 

Wenn man nicht finanziell und zeitlich ein Fass ohne Boden auftun möchte, gibt es m.E. folgende Möglichkeiten: 

1. Zwei bis drei der "alten" original-Batterieprints zu nehmen, und dort dran eine eigene Batteriekonstruktion mit ähnlichen elektrischen Specs (v.a. Strangspannung) dranhängen. Wahrscheinlich brauchst Du noch ein Li-taugliches EPROM, und das schlägt gleich mit >500EUR zu Buche (Begründung siehe der Thread von fuchur ganz am Schluss  https://www.elektroauto.community/forums/topic/2085-umrichter-defekt/). Das haben verschiedenste TWIKEer hier schon erfolgreich gemacht und ist die kostengünstigste Methode. 
2. dreifels-Controller einbauen. Der ist so vielseitig parametrisierbar, dass er mit einem breiten Spektrum an Batterien zurecht kommt. Ralph Schnyder hat da einiges an Entwicklungsaufwand reingesteckt, und es wird sich nur zusammen mit dem Verkauf von Akkus kommerziell rechnen. Nachteil: Wird nur in der Schweiz verkauft und wohl nur mit von ihm verkauften Batterien supported. Und balancieren muss man 1-2x pro Jahr mit einem externen Gerät.
3. Nachbau des Energex-Projekts (s.o.), für welches bereits ein existierendes Proof-of-Concept gibt. Braucht Fachwissen und ein doch noch substantielles Engangement. 

Wenn ich weitere Methoden übersehen haben sollte - Forum bitte melden! Ansätze, welche den Umrichter und Antriebseinheit als Ganzes rauswerfen und durch ein anderes System (48V, 72V, 144V, wasauchimmer) ersetzen, lasse ich mal aussen vor. Einfach ein paar China-Li-Akkus am DC-IN des Umrichters anschliessen und losfahren - wenn auch auf den ersten Blick verlockend - ist nicht. Mindestens Methode 1) braucht es schon. Damit geht's aber. 

Testprogramm kann ich Dir geben, sobald ich meinen Entwicklungs-Laptop wieder in Reichweite hab. 

 

Gruss, 
Florian + TW415

Hallo Florian, das hatte ich ein bisschen befürchtet.... 

Vor dem ganzen Batterie-Aufgaben habe ich überhaupt keine Angst, da gibt es ja prima Dokumentation, das kriegen wir hin und das ist auch finanziell überschaubar. Auch die 400V / 25A machen mir keine Angst. Das war ja auch die Ausgangs-Situtation, dass wir uns hier einarbeiten wollen um eine eigene Technologie aufzubauen. 

 Aber eben die Einbindung in die Fahrzeug-Elektronik macht mir Sorgen. Ehrlich gesagt, empfinde ich die ganze Twike-Elektronik als ziemlichen Verhau, und wenn sich die Kommunikations-Logik in einem ähnlichen Zustand befindet, na ja dann muss man wohl die Finger davon lassen. 

Andererseits denke ich, kann doch die Fahrzeug-Elektronik gar nicht so sehr abhängig von der Batterie sein und muss doch eigentlich nur den Batterie-Status anzeigen. Die Lade-Funktion müsste man natürlich deaktivieren können. 

Na ja, ich war schon mal motivierter.....

 

Würde mich aber trotzdem mal über einen quasi persönlichen Austausch im Videochat www.whereby.com/twopounds freuen...   

 

lg Joachim 

 

Müssen die Dreifels Akkus nun wirklich extern gebalanced werden oder habe ich da was falsch verstanden?

Mein 45er Akkupack ist nun immerhin schon 5 Jahre nicht servicemässig in diese Richtung behandelt worden.

Lediglich bei einer Platinenreparatur vor ca.3 Jahren bei Dreifels wurde die Akkuspannung der Kästen verglichen die damals exakt gleich war.... 

 

vor 21 Stunden schrieb jwillner1958:

Vor dem ganzen Batterie-Aufgaben habe ich überhaupt keine Angst, da gibt es ja prima Dokumentation, das kriegen wir hin und das ist auch finanziell überschaubar. Auch die 400V / 25A machen mir keine Angst. Das war ja auch die Ausgangs-Situtation, dass wir uns hier einarbeiten wollen um eine eigene Technologie aufzubauen. 

 Aber eben die Einbindung in die Fahrzeug-Elektronik macht mir Sorgen. Ehrlich gesagt, empfinde ich die ganze Twike-Elektronik als ziemlichen Verhau, und wenn sich die Kommunikations-Logik in einem ähnlichen Zustand befindet, na ja dann muss man wohl die Finger davon lassen. 

Hallo Joachim, 

wenn Du das "just for the fun of it" machen möchtest, dann ist das natürlich eine andere Ausgangslage. Oder wird das eine Semesterarbeit o.Ä.? 

Mit dem "Verhau" stimme ich Dir zu - aus heutiger Sicht mag das durchaus zutreffen. Was die Schmidhauser AG aber damals an Funktionen in diesen kleinen Umrichter reingequetscht hat, war absolut revolutionär: Motorenumrichter UND Fahrcomputer UND Ladegerät UND Gebrauch der Motorenwicklung als Trafo von Netzspannung auf Batteriespannung  - das mach mal einer nach! Und dann obendrauf noch intelligente Batterien! Entsprechend sind die Funktionen ineinander verflochten und nur schwer zu trennen. 

Die Kommunikation funktioniert in groben Zügen wie folgt: 

• Sobald der Umrichter hochfährt, prüft er, ob auf dem 12V Bus Spannung verfügbar ist (die braucht es nämlich für die Speisung des RS485 auf den Batterieprints), und versucht dann mit den Batterie(n) Verbindung aufzunehmen.
• Wenn sich die Batterie(n) nicht melden, versucht der Umrichter, via einen Bootstrap-Mechanismus die Batterie-Firmware vom Umrichter-EPROM in die Batterien zu laden. 
• Danach beginnt die Kommunikation mittels "Telegrammen" zwischen Umrichter und den einzelnen Batterieprints. Der Umrichter ist Master und hat 2-3 Batterieprints als Slaves. Er gibt den Systemzustand (Fahren/Laden) vor und fragt von den Batterien verschiedene Parameter ab. Er steuert so auch den Zustand des Batterierelais, welches für die Freigabe der hohen Ströme (Fahren/Laden) aktiviert werden muss. 
• Beim Fahren fragt der Umrichter ebenfalls laufend die Vitalparameter der Batterie ab und stellt sicher, dass alles "im grünen Bereich" ist. Falls nicht, gibt es einen bunten Blumenstrauss an Fehlermeldungen. 
• Beim Laden steuert der Umrichter den gesamten Ladevorgang (Spannung/Strom/Dauer) je nach EPROM-Ausführung durch die für NiCd oder LiIon relevanten Phasen (z.B. CC, CV, Symmetrieren, Trickle), abhängig von den von den Batterieprints gemeldeten Daten. 

Den Source-Code des Umrichters und der Batterieprints hat nur die FineMobile, und den werden sie wohl kaum ins Forum posten. Wenn also ein alternatives Batteriesystem da obendrauf gesetzt werden soll, kann man wie von mir vorgeschlagen entweder die originalen Batterieprints benutzen (und muss sich nicht um die Kommunikation kümmern) oder aber die Batterieprints vollständig emulieren. Was Anderes geht nicht, ausser man wirft auch den Umrichter raus und fängt ganz von vorne an. Wenn ich jetzt noch "TÜV" sage, dann mache ich mich wohl komplett unbeliebt. 

Für ein Telefonat kriegst Du noch eine EMail von mir - bin grad etwas schlecht verfügbar.

Gruss,
Florian + TW415 

vor 18 Stunden schrieb Twikeaktive:

Müssen die Dreifels Akkus nun wirklich extern gebalanced werden oder habe ich da was falsch verstanden?

Mein 45er Akkupack ist nun immerhin schon 5 Jahre nicht servicemässig in diese Richtung behandelt worden.

Lediglich bei einer Platinenreparatur vor ca.3 Jahren bei Dreifels wurde die Akkuspannung der Kästen verglichen die damals exakt gleich war.... 

Hallo Twikeactive, 

Du hast wohl einen der eher seltenen Dreifels Li-Ionen Akkusätze, bei welchen eine nette Anzahl Zellen parallel geschaltet sind und sich so die Toleranzen ausgleichen. Ich schätze, dass sich die eher wie die Fine LiMn-Blöcke verhalten, und nicht "gehätschelt" werden müssen.

Meine 15Ah Dreifels-LiFePO4-Kisten sind fette Einzelzellen alle in Serie. Im TW415 und TW713 beobachte ich, dass einzelne Zellen mit der Zeit auseinander laufen, und darum balanciere ich die Kästen mindestens jährlich mit einem (bzw drei, damit's schneller geht) Modellbau-Ladern.

TW415 ist auch ein 99er! Schreib mit doch mal eine EMail - ich wäre gespannt zu lesen, wie Du das mit der bei dem Prototyp notorisch durchrutschenden Pedal-Entkopplung gelöst hast. Und natürlich die Historie von Deinem 99er sowieso.   

Gruss, 
Florian

Am 22.4.2021 um 17:10 schrieb TW-448:

Meine 15Ah Dreifels-LiFePO4-Kisten sind fette Einzelzellen alle in Serie. Im TW415 und TW713 beobachte ich, dass einzelne Zellen mit der Zeit auseinander laufen, und darum balanciere ich die Kästen mindestens jährlich mit einem (bzw drei, damit's schneller geht) Modellbau-Ladern.

Hallo zusammen,

eine Verständnisfrage: Angenommen der Akku ist auf 392 V aufgeladen. Die einzlnen Akkukästen sind jeweils zu 7 in Serie zu einem Akkublock geschaltet. Jeder Akkukasten hat somit eine Spannung von 56 V. Jede Zelle hat in diesem Szenario eine Spannung von etwa 4 V (Ladeschlussspannung bei Schonladung). Das bedeutet, dass je 14 Zellen eines jeden Akkublocks in Serie geschaltet werden müssen.

Diese 14 Zellen werden doch nie dahingehend kontrolliert, ob sie auseinandergelaufen sind.  Folglich muss es doch unweigerlich irgendwann dazu kommen, dass die Zellen durch Über- oder Tiefenladung ihren Geist aufgeben.

Macht es da einen Unterschied, ob ich 14 große Zellen nur in Serie geschaltet habe oder 28 oder 42 mit je 14 in Serie geschalteten Zellen parallel schalte?

Wäre es nicht sogar schlimmer, wenn mehrere dieser 14 Zellen parallel geschaltet werden, wenn eine Zelle zufällig defekt ist? Das würde nämlich bedeuten, dass eine Reihe aus 14 intakten Zellen und eine andere Reihe nur aus 13 intakten Zellen besteht. Die Zellen einer Reihe sind in Serie, aber die beiden Reihen sind parallel geschaltet. Das bedeutet, dass jede Reihe die gleich Spannung hat und somit die Zellen der 13er Reihe pro Zelle eine höhere Spannung aufweisen müssen als die Zellen der 14er Reihe. Wenn ich dann voll lade, würde ich die Zellen der 13er Reihe zusätzlich belasten und den Alterungsprozess verstärken. Wenn dann noch eine weitere Zelle der 13er Reihe ausfällt, führt das zu einem Domino-Effekt.

Kann ich irgendwie verhindern, dass einzelne Zellen auseinanderlaufen bzw. beschädigt zu werden, außer darauf zu achten, den Akku nicht so häufig ganz voll bzw. ganz leer zu fahren?

Ideal wäre es doch, wenn jede Zelle vom Computer überwacht werden würde und ggf. einzeln nachgeladen werden könnte.

Wie machen das andere Hersteller? Wie ist es beim Twike 5?

 

Edit: Wenn ich es mir recht überlege, wäre ja fast leer fahren gar nicht so schlimm, wenn einzelne Zellen defekt sind. Denn in dem Fall würde es sich genau umgekehrt verhalten. Die Reihe mit 14 Zellen würde stärker belastet werden als die Reihe mit 13 Zellen. Aber voll aufzuladen, wenn ich nicht weiß, ob ggf. einzelne Zellen defekt sind, wäre möglicherweise gar nicht gut.

bearbeitet 24. Mai 20215 Jr. von Radreiter

Hallo Radreiter,

wenn Du viele kleine Zellen parallel schaltest, dann gleichen sich die Produktionstoleranzen dieser "vielen kleinen Zellen" recht gut aus. Wenn nun eine von 14 ausfällt, dann ist der Kapazitätsverlust rund 7%. Wenn Du die nicht ständig bis an den unteren Anschlag leerfährst, dann ist das kein Problem. Die Erfahrung mit den Fine LiMn- und Dreifels Li-Ionen Zellpaketen zeigt, dass diese Konfiguration über die Zeit erstaunlich stabil ist.

Und ja, idealerweise hätte es ein BMS mit Einzelzellen-Überwachung. Das Energex-Projekt hat das - mit m.E. vertretbarem Aufwand - so gemacht. Aber wie immer, wenn ökonomische Kriterien relevant werden: Warum einbauen, wenn es auch ohne (=billiger) geht? Und bei den Dreifels-Koffern wird das bei der jährlichen Wartung mit einem externen Gerät gemacht - warum die ganze Technik während 364 Tagen für nix mitschleppen? Ist auch eine Frage des Volumens - siehe meine jährliche Symmetrier-Übung mit parallel drei Modellbau-Ladern im Foto).

 

Gruss,
Florian

Am 16.4.2021 um 18:05 schrieb jwillner1958:

Hallo zusammen

Wir würden gerne (um uns mit dem Thema zu beschäftigen) für einen Twike3 eine eigene Akku-Entwicklung starten. 

Soll ein Block aus 12x9 prismatischen 3.2V / 32AH lifepo4-Zellen werden, den wir mit unserem eigenen BMS überwachen wollen. 

Dafür würden wir das Kommunikationsprotokoll der Motorsteuerung benötigen. 

Ist sowas verfügbar? 

Würden uns über Mitstreiter freuen... Wir möchten dann auch andere Fahrzeuge mit so einer TEchnologie ausrüsten können... 

lg 

Hallo,

wieso möchtest du da was entwickeln, das gibt es fertig zu kaufen, die Fa. dreifels bietet so etwas an.

Hallo wchriss, kann man dir nachrichten schreiben?