Von: [email protected]

Date: 06.09.04

Time: 04:02:01

 

Von: Akkus faßt wie neu geboren!

 

Grüße Euch, TWIKE-Piloten

 

Ich habe mir vor Monaten einen dritten Akkusatz dazu gekauft. Die Reichweite mit den zwei Akkus war doch etwas gering. Mit 60km-Radius kann man doch schon mehr anfangen. Noch mehr wäre natürlich noch besser. Aber man ist ja bescheiden.

 

Das Problem fing damit aber an. Die zwei alten Akkus waren nach über 6000km aber recht gut in Schuß. Die 1,5V Unsymmetrie erreichte der erste Akku knapp unter 300V und der zweite etwas über 300V und das sogar bei kleinen Strömen, wie bei Heizung plus Scheinwerfer. Und das veränderte sich auch bis zum Einbau des 3. Zusatz-Akkus nur wenig.

 

Mit dem Einbau des 3. Akkus hatte ich meine Sorgen, denn damit verschlechterten sich auch die Werte der alten zwei Akkus zusehends. Die Unsymmetrie-Meldung kam zum Schluß schon bei über !310 Volt!; beobachtet beim Entladen mittels Heizung und Scheinwerfer! TWIKE-Piloten, die mit 16A laden können, werden diese Probleme kaum kennen. Mit nur 2 Akkus hatte ich ja auch keine Probleme.

 

Zwar wird immer gesagt, daß der Ladestrom möglichst hoch sein soll - möglichst 16A. Leider darf ich fürs Schnell-Laden nur 9A einstellen; ansonsten fliegt die Sicherung heraus. Ich kann das leider nicht ändern, weil mein Parkplatz nicht in unmittelbarer Nähe der Wohnung ist und an dieser Sicherung auch die Straßenbeleuchtung usw. hängt und das Ganze nicht mir gehört!

 

Vor der Anleitung zum Umsetzen meiner Idee für alle vorweg die ersten Ergebnisse. Ich habe mir die Akkus einzeln abschaltbar gemacht - ohne den Deckel jetzt anheben zu müssen. Dadurch kann ich die Akkus einzeln laden. Das ist zwar etwas mühselige, geht aber tatsächlich problemlos!

 

Der Ladestrom liegt dann laut Anzeige bei 3A - ist aber wahrscheinlich etwas größer. Entladen wurde stets mit allen Akkus zusammen im normalen Fahrbetrieb. Den von mir gewählten Ladeablauf beschreibe ich für die Fachleute weiter unten. Das Ganze hatte zur Folge, daß sich nach bereits drei Lade-Entlade-Zyklen die Akkus so gebessert haben, daß die Unsymmetrie-Medung jetzt erst ab unter 300V erscheint. Nach jedem der drei Lade-Entlade-Zyklen war stets eine deutliche Verbesserung zu bemerken. Wie auf den Seite von www.bticcs.com in Beziehung Überladen zu lesen ist, ist es auch betreffs Belastungsverhalten nicht so wichtig, wie entladen sondern wie die Akkus geladen werden! Nach 10 Ladezyklen dürfte m.E. keine wesentlichen weiteren Besserung mehr eintreten und ich werde dann vom "Endstand" berichten.

 

Was ich jetzt schreibe, ist nur für Elektrofachkräfte gedacht! Für alle Nichtfachleute habe ich auch eine Idee. Diese Idee müssen aber die Spezis von den TWIKE-Centers realisieren! Wem also die nötigen Fachkenntnisse in Starkstromtechnik fehlen, der möge sich solches vom Fachmann anfertigen lassen oder mal Druck auf die Spezis machen, um eine passende Lösung auch für alle zu finden! Selber basteln ohne die nötigen Fachkenntnisse und Erfahrungen kann ganz böse Folgen haben; schwere Sach- und Gesundheitsschäden bis Todesfolgen sind dabei möglich! Also Finger weg, wer kein Elektrofachmann ist!

 

########################

 

Nun zur Sache.

 

Ich kam schon anfangs auf die Idee, die Akkus einzeln zu laden und mittels künstlicher Last zu entladen. Das geht auch! Das tut den Akkus wirklich gut und sie erholen sich dabei auch schnell wieder. Doch die Stöpselei ist mir nicht geheuer und sie tun den Steckkontakten gar nicht gut. Dieses bei jedem Aufladen machen müssen, ist zudem eine Arbeit für den, der Vater und Mutter erschlagen hat. Daher habe ich mir jetzt für alle drei Akkus je ein spezielles Kabel angefertigt mit denen ich die Akkus einzeln abschalten kann, ohne deren Abdeckung abbauen zu müssen. Ich brauche also nicht mehr stöpseln!

 

Die drei Kabel sind normale Starkstromkabel und bestehen jeweils aus 4 X 1,0 mm² Kupferlitze; an einem Ende sind jeweils ein passender Stecker und Kupplungen für die Platine-Steckverbinder bzw. Steckverbinder vom Akku angebracht. Jeder Steckverbinder ist also an je zwei Ader angeschlossen. Auf dem anderen Ende liegen dadurch der Akku als auch die Verbindungsschiene der Platine getrennt an. Dieses Ende habe ich in je eine Feuchtraum-Abzweigdose gefädelt, mit einem Knoten im Kabel zugentlastet. Das Kabel geht nicht durch die vorgesehenen Löcher der Abzweigdose - ich habe dazu vielmehr fürs Kabel gesondert ein knapp passendes Loch gebohrt, wo noch ordentlich "Fleisch" in der Wandung besteht. So kann beim leichten Ziehen am Kabel die Wandung nicht ausbrechen.

 

Die Steckverbindern werden (wenn das Kabel fertig ist) jeweiligen zwischen Akku und der Platine gesteckt. An den Adern in den Dosen ist nun !pol-richtig! je einen Schalter angebracht, mit dem man die Verbindung wieder hergestellen kann.

 

!Auf richtige Polung ist unbedingt zu achten, sonst knallt und zischt es gehörig! Auch muß jeder Schalter zusammen mit den losen Adern schön dick und rundum mit Isolierband eingewickelt werden, sonst bekommt man beim Umschalte welche gefeuert, daß einem Hören und Sehen vergeht! Als Schalter habe ich zweipolige Kippschalter zu 250V(Ws) 16A verwendet. Bei allen Quetschverbindern sollte man immer auf guten Sitz achten - ich verlöte die Quetschverbindung grundsätzlich immer; die sind mir sonst zu unsicher!

 

Ich kann jetzt jeden Akku getrennt ein und abschalten. Habe ich die Akkus völlig entladen, lade ich sie mittels Schnell-Ladeverfahren (wie bisher mittel der Vorladung) erst einmal bis zum Erreichen der 336V gemeinsam wieder auf.

 

Danach aber laden ich jeden Akku getrennt mittels Schaltuhr im Schnell-Ladeverfahren bis zum Erreichen der 410V (Umschaltpunkt (410V) "Schnelladen -> Normalladen"). Dabei pendelt sich die Anzeige so um 3A ein.

 

Folgender Ablauf ist streng einzuhalten, weil bei falscher Abfolge zu hohe Ausgleichströme fließen und dann die Akku-Sicherungen ansprechen, und das kann einem sehr teuer zu stehen kommen!: - TWIKE mittels Not-Aus-Schalter ausschalten! - Akku 2 und 3 ausschalten, Akku 1 bleibt eingeschaltet. - TWIKE wieder einschalten und Netzverbindung herstellen. - Akku 1 bis 410V im Schnelladeverfahren aufladen. - TWIKE vom Netz trennen und mittels Not-Aus-Schalter ausschalten! - Akku 1 ausschalten. - Akku 2 einschalten und dann TWIKE wieder einschalten. - Netzverbindung wieder herstellen. - Akku 2 bis 410V im Schnelladeverfahren aufladen. - TWIKE vom Netz trennen und mittels Not-Aus-Schalter ausschalten! - Akku 2 ausschalten. - Akku 3 einschalten und dann TWIKE wieder einschalten. - Netzverbindung wieder herstellen. - Akku 3 bis 410V im Schnelladeverfahren aufladen. - Akku 1 und 2 wieder einschalten. Der kritische Teil ist damit getan!

 

Beim Umschalten von einem Akku zum andern kann es zu Störungen kommen, wenn man noch einen Verbraucher (z.B. Innenraumleuchte) am 12V-Bordnetz eingeschaltet hat oder der Umschaltvorgang nicht schnell genug erfolgte. Dann den Verbraucher und das TWIKE ausschalten und eine Minute warten, bis der DC/DC-Wandler wieder Tritt gefaßt hat.

 

Jetzt sind alle drei Akkus nahezu voll. Die Restladung erfolgt mittels der üblichen Schnelladung.

 

Die Zeiten fürs Laden auf 410V kann man beim Laden des ersten Akkus durch Beobachtung ermitteln. Die anderen Zwei lasse ich nun über eine Schaltur laufen. So kann ich den Ladezustand sicher beherrschen - ohne laufend dabei sitzen zu müssen.

 

Ich lade also nach der Vorladung jeden Akkus bis Umschaltpunkt (410V) einzeln auf. (Wer's höher haben will (z.B. 415V), sollte das aber vorher testen; denn die Akkus sollen sich dabei noch um keinen Deut erwärmen - sie werden also dabei nicht ganz voll geladen!) Beim Laden erscheint nun logisches Weise die Warnmeldung "Spannungsunterschied". Das hat hierbei aber weiter nichts zu bedeuten - ermahnt aber zum sauberen fehlerfreien Arbeiten.

 

Sind alle Akkus bis auf 410V aufgeladen, dann werden sie wieder zusammen geschaltet und erhalten nun die Restladung im Schnell-Lade-Verfahren. Dabei beobachte ich die Temperatur von jeden Akku. Sobald die Temperatur von einem Akku um ca. ein Grad ansteigt, beende ich das Laden und stelle sie per Hand mittels F5-4-Funktion alle auf "voll".

 

Wie gesagt, entladen habe ich sie mittels stinknormalem Fahrbetrieb! Das Fahren mit nur 2 Akkus, wenn 3 Akkus angemeldet sind, klappt nicht. Bei der nächsten kleinen Anhöhe meldet der PC eine Akku-Sicherungsstörung und bleibst stehen! Zudem wäre mir das auch sonst zu riskant, weil man dabei auch noch sehr unterschiedliche Ladezustände der Akkus hätte. Das Zuschalten eines vollen Akkus auf nahezu leere, wäre mit hohen Ausgleichsströmen verbunden, welche die Akku-Sicherung ansprechen lassen könnte; und dann geht gar nichts mehr! Dann sitzt man im Straßengraben und die Leute vom TWIKE-Center müssen einem da heraus fischen. Fahren sollte man daher stets mit "allen drei Akkus eingeschaltet".

 

#########

 

Nun die Bitte an die Spezis! Dieses Ladeverfahren dürfte sich auch mittels der vorhandenen Ladetechnik machen lassen! Denn der Computer kann ja jeden Akku mittels Relais zu- und abschalten. Das, was ich per Hand mache, läßt sich also auch per Computer machen!

 

Es müßte nur ein gesonderter "Regenerierungs-Ladezyklus" programmiert werden. Hierbei schlage ich vor, daß das Laden eines jeden Akkus nicht jeweils komplett in einem Zug erfolgt (wie ich das oben gemacht habe), sondern abwechselnd in Schritten von - sagen wir mal 0,1Ah. Hierdurch werden zwar die Relais mechanisch mehr belastet - das dürfte aber tragbar sein. Rechnet man mit Schritten von 0,1Ah so ergeben sich pro Ladezyklus für jedes Relais 25 Schaltvorgänge. Bei einer garantierten Lebensdauer der Relais von 100.000 Schaltungen dürften diese mindestens bis zur Fahrleistung von 200.000km störungsfrei arbeiten. Leben die NC-Akkus dadurch statt 50.000km die 200.000km, dann haben sich die wenigen Kosten für das EPROM sicherlich mehr als nur gelohnt!

 

Durch diese kleinen Schritte dürften sich die Akkus ohne Unterbrechung mit 3A wechselweise aufladen lassen - die Übernahme-Ströme halten sich dann auch in engen Grenzen und dürften beherrschbar sein.

 

Je nach eingestelltem Netzstrom (ab etwa 14A und höher) für das Schnelladen ließen sich auch abwechselnd jeweils zwei Akkus zusammen um je den besagten 0,1Ah-Schritt aufladen. Das würde die gesamte Ladezeit bei einem 16A-Anschluß deutliche verkürzen.

 

Diese Idee dürfte auch für die NiMH-Akkus interessante sein. Zumal sich ja NiMH-Akkus in wesentlichen Teilen wie NiCd-Akkus verhalten. Zwei Akkus zusammen dürften sich dabei aber nicht aufladen lassen.

 

Dieses Laden erfolgt also in der beschrieben Art bis die jeweils eingestellte Umschaltung auf Normalladung für jeden Akku erreicht wurde. Auch Netzspannungsunterbrechungen sollten dadurch für den Computer beherrschbar bleiben - also wie bisher kein Problem bilden.

 

Danach werden die Akkus gemeinsam im Normal-Ladezyklus weiter aufgeladen. Die Abschalt-Temperatur-Differenz sollte aber auf Wunsch auch mit 1-Gad einstellbar sein. (Hat ein Akku den Temperatur-Abschaltpunkt erreicht, sollte das für alle Akkus gelten.) Das hat sich m.E. gut bewährt. Wenn es dadurch mal zu Fehlinterpretationen kommt (z.B. beim Schalten der Lüftung), wäre das m.E. kein Problem, wenn die Fahrer auf solches Verhalten hingewiesen werden. So etwas kommt auch jetzt vor - wahrscheinlich nur nicht so häufig als dann.

 

Mit freundlichen Grüßen Uwe

Von: [email protected]

Date: 07.09.04

Time: 12:19:22

 

Hallo,

 

ich hatte mal eine Idee, wie man den Akkus mal richtig hohe Ströme verpassen kann. Fragt sich allerdings nur, ob das wirklich gut und sinnvoll ist. Was wäre z.B. wenn man das Twike über einige km mit dem normalen PKW abschleppt und dabei die Reku drückt? Na..vielleicht ist das auch eher ne schlechte Idee.... ) Chris.

Von: Wolfgang Jenne, TW311

Date: 08.09.04

Time: 22:46:29

 

Hallo Chris,

 

nachdem ich mein Twike schon einemal abgeschleppt habe, kann ich sagen, dass es wohl fast keinen Fahrzustand gibt, der ein grösseres Risiko für das Twike darstellt. Das Twike wirkt wie ein Gummiball hinten dran und der Abschlepphaken zieht direkt an den relativ dünnen Aluminiumrohren. Ich würd davon absehen... Unternimm lieber ein, zwei Mal eine Fahrt zu einem schönen Schweizer Pass. Dort geht das auch.

 

schöne Grüsse,

 

Wolfgang

Von: [email protected]

Date: 08.09.04

Time: 13:14:47

 

Gruesse Dich, Chris.

 

Die Akkus mit hohen Stroemen zu belasten wirkt bestens. Dieser darf beim Entladen nur nicht ueber die 10A je Akku-Satz liegen. Ich habe das mit einer kuenstlichen Last [ca. 2,5 - 3kW] ja schon gemacht. Schnelles Laden und schnelles Entladen ergaenzen sich und wirkt vorzueglich! Das ist wie eine Heilkur fuer die Akkus.

 

Ich bin gerade dabei meine Idee ja in dieser Richtung zu erweitern. Einen Anschusz hatte ich bereits installiert. D.h. an jeden Schalter am Kabel soll noch einen weiteren Kippschalter mit Mittelstellung angeschlossen werden, an dessen Mittelkontakte eine spezielle Kupplung angeschlossen wird, an die ich dann die kuenstliche Last anschieszen kann. Mittels der kann ich jeden Akku dann einzeln entladen, und fuer den Rest dann alle zusammen.

 

Grusz Uwe

Von: Chris.

Date: 08.09.04

Time: 19:01:53

 

..und was sagst du zu meiner Idee?

 

Chris.

Von: [email protected]

Date: 09.09.04

Time: 08:26:01

 

Gruesze Dich, Chris.

 

Das ist so eine Sache fuer sich. Ich kann dazu nur folgendes Feststellen:

 

Der maximale Ladestrom beim Bremsen ist mit 15A eingestellt. Da Akku der maximale Ladestrom laut Datenblatt mit 4,5A angegeben sind, liegt Du damit ueber die vom Hersteller zulaessigen Wert.

 

Ich bleibe mit 2,8-3,0A sicher unterhalb dieser Grenze - koennte sogar noch weiter hoch gehen.

 

Das Bremsen im Fahrbetrieb dauert ja nicht sehr lange - in der Regel nur wenige Minuten. Beim Abschleppen kann das aber kritisch werden. Du solltest also vorsichtig vor gehen, den maximalen Bremsstrom vorher auf 12A einstellen und die Temperatur immer scharf beobachten.

 

Wie die Akkus Deine Variante vertragen, solltest Du also vorher erst mal sanft testen. Wenn einem naemlich bei Deiner Variante mehrere Zellen im Fahrzeug verrecken, steht man ganz schoen beschi.... da.

 

Mir waere das aber zu aufwendig. Ich werde daher dieses Wochenende die Kabel erweitern und an jeden Schalter noch eine Kupplung anbauen, damit ich jeden Akku mit maximaler kuenstlicher Last entladen kann. Beides zusammen wirkt prima - das habe ich ja schon einige Male ausprobiert. Doch das war bisher sehr umstaendlich, weil ich immer die Kiste aufmachen und an den Steckverbindern herumwurschteln muszte.

 

Grusz Uwe

Von: Wolfgang Jenne, TW311

Date: 09.09.04

Time: 20:38:29

 

Hallo Uwe,

 

aus Erfahrung kann ich eigentlich nur sagen, dass höhere Ladeströme den Batterien nicht schaden. Ich rekuperiere mit maximal 24 Ampere (auf 3 Batterien) das macht dann 8 Ampere pro Pack. Ich mache das nun seit einem Jahr und habe seither viel konstantere Reichweiten und auch keinen Momoryeffekt mehr. Ich rekuperiere auch über 500 Höhenmeter mit 10% Gefälle (Durchschnittlich) pro Tag. Es scheint den Batterien nur gut zu tun. Meine 3 Sanyo Packs haben nun 60'000 km und noch ca. 45-55 km Reichweite (je nach Fahrweise). In den Hybridfahrzeugen werden 6 Ah NiMh Batterien mit ca. 100 Ampere beaufschlagt, und das scheint denen auch nur gut zu tun. Draufgekommen bin ich über die Reflexladetechnik. Mit dieser Technik konnte ich meine Akkuschrauberbatterien (NiCd) in jeweils 15 Minuten Laden, und es hat geklappt bis mein Akkuschrauber kaputt ging (Lagerschaden). Vor Anwendung dieser Technik wurden die Akkus immer schlechter, bis ich fast gar keine Kapazität mehr hatte. Die hohen Ströme scheinen die Akkus "geheilt" zu haben. Also ich glaube den Herstellerangaben nicht mehr so ganz, es scheinen hier wohl Laborwerte zu sein.

 

schöne Grüsse,

 

Wolfgang

Von: [email protected]

Date: 14.09.04

Time: 13:50:01

 

Hallo Wolfgang

 

Genau wie Guido würde es mich brennend interessieren, wie Du die Rekuperation über 15A bringst. Das wäre schon lange ein Traum von mir. Von Ralph Schnyder habe ich auf Anfrage schon vor längerer Zeit die Antwort bekommen, das sei nicht möglich.

Von: [email protected]

Date: 10.09.04

Time: 07:24:32

 

hoi Wolfgang

 

Wie kannst du beim rekuperieren 24A erreichen?

 

Gruss Guido

Von: Wolfgang Jenne, TW311

Date: 06.09.04

Time: 23:30:28

 

Hallo Uwe,

 

Gratuliere, da hast Du eine gute Idee gehabt. Den Gedanken hatte ich auch schon mal. Allerdings für den umgekehrtem Weg, die Akkus mit erhöhtem Strom zu belasten. Wenn man daran denkt, dass im Modellbau und in Hybridfahrzeugen solche Akkus in 10 Minuten leer "gefahren" werden, müsste da einiges drin liegen. Grade in diesen Applikationen weisen Akkus eine typisch lange Lebensdauer auf.

 

Grade mit 3 Akkus ist die Belastung für den einzelnen natürlich kleiner als wenn nur 2 gefahren werden. Aber ich gebe Dir Recht, das sollte der Computer des Twikes selbst managen können.

 

schöne Grüsse,

 

Wolfgang

Von: [email protected]

Date: 07.09.04

Time: 11:35:48

 

Gruesse Dich Wolfgang.

 

Ich habe jetzt festgestellt, dass man den maximalen Strom dafuer nicht aendern kann. Er befindet sich in der 2. oder 4. Service-Programm-Ebene und ist mit INSP gekennzeichnet - laesst sich also nur ansehen - leider. Denn mich wuerde schon interessieren, wie sich die Akkus bei dem maximal-zulaessigen Ladestrom von 4,5A verhalten wuerden.

 

Auch die 410V-Umschalt-Schwelle ist offensichtlich fest eingestellt worden.

 

Gruss Uwe