GK-183 Umbau auf Li-Ion-Akku

[Alf]

Da hätte ich Bauchschmerzen.............

[didithekid]

Hallo,

es hat (wegen beruflicher Einspannung) etwas länger gedauert, bis ich weitere Fortschritte vom GK-183 Bastelprojekt vermelden kann. Zum TüV (noch im letzten Jahr) habe ich nur den Kurzstecken-Lipo-Akku drin gehabt. Für die Plakette reichten ja 8km Reichweite.

Neu eingebaut sind nun die ersten zwei Pakete mit Panasonic-Zellen 18650PF (also 65 Volt, 34 Ah) plus noch der Modellbau-LIPO 18s 10Ah (bis dann das zweite Akku-Pack fertig ist).
Bei Akku-Temperatur 15°C hatte ich unter Last Spannung von zunächst 66 Volt (Leerlauf 71 Volt) und konnte knapp 75 km/h (GPS-gemessen) erreichen.
Dass der Original-Tacho dabei fast auf 90 war, hat das GPS offenbar nicht beeindruckt.
Denke mal, dass mit dem 60Volt-Motor und Akku-Vollaustattung mit 70 Volt Losfahrspannung wohl doch nicht volle 80km/h erreicht werden können.

Auf der gut 20 km langen ersten Testfahrt ging die Spannung dann bis auf 63 Volt (Leerlauf) runter. Bei der zweiten Fahrt habe ich den Akku über 30km auf 60 Volt gebracht. Mein (neues) Coloumb-Meter registrierte keinerlei Rekuperation. Ob der Thunder (60V) Rekuperation hatte,weiß ich nicht so genau. Der GK-183 hat offenbar keine, oder mann müsste die erst irgendwie aktivieren.
Dafür hat er steil bergab weiter angeschoben bis 89 km/h.
Der (für Blei eingestellte) Controller macht den Cut (laut meinem früheren Test) bei etwa 53Volt. Daher darf ich schon bald schieben, wenn die Zellen bei 3,0 Volt angelangt sind und auch das BMS kann ruhig weiterschlafen. Mein 20s-LiFePO4-Lader lädt auch nur auf 72 Volt (=> 4 Volt je Li-Ion-Zelle) auf. Alles im grünen Bereich.

Auch die neue "Tankanzeige"ist brauchbar.

Mit ein paar Verkleidungsteilen eines Fury wurde der Roller auch optisch aufgewertet.

Viele Grüße
Didi

[didithekid]

Inzwischen habe ich bei wärmeren Temperaturen auch schon 45 km Reichweite realisiert, wobei dann etwa 38Ah bis 72 Volt nachgeladen wurden.
(ich Lade mit meinem 20s LiFePO4-Ladegerät den 18s Li-Ion Akku also nur bis gut 4 Volt auf und verschenke etwas Kapazität)

Mit längerem Anlauf sind bei warmen Wetter und vollem Akku in der Ebene jetzt 76 km/h (GPS) drin und immer noch 70 km/h solange der 18s-LiIon-Akku nicht unter 20% geht.

Bei dem Battery Indicator kann man die von Leer bis Voll aufgeladenen Ah als 100% festlegen und dann gut verfolgen, wie der Akku sich leert.
http://www.appbattery.com/product/ej-bc ... y-monitor/
Gemessener maximaler Strom zum Controller bis 75 A bei etwa 64 Volt. Bin mal gespannt, wie es mit größerem Akku und höherer Spannungslage aussehen wird. Ziel ist natürlich, dass der Motor die in den Papieren eingetragenen 5kW Antriebsleistung wenigstens von der Stromaufnahme her erreicht und dann wohl zu erwarten ist, dass über 4kW am Rad anliegen. Traum sind natürlich die 4,5-5 kW mit 80 km/h die mit der Zulassung ja gesetzeskonform abgedeckt wären.

Viele Grüße

Didi

[didithekid]

Meinen ursprüglichen Plan habe ich für etwas (hoffentlich) Besseres verworfen.
Da ich in unserer Nähe zum fairen Preis 84 Stück verschraubbare Headway 15Ah -Zellen ergattern konnte, wird mein Hauptakku nun ein 21s 4p mit diesen Zellen.
Der Roller geht ja mit etwas Überspannung tollerabel um.
Wenn der Platz reicht wird der 60Ah (quasi alle Gebrauchtzellen liegen noch über 15Ah bei 10A Entladestrom) LiFePO4 mit nominal 67, 2 Volt mit dem 18s Li-Ion 34,8Ah (nominal 65 Volt) kombiniert, und ich kann den Technologievergleich "erfahren".

Falls jemand Tips für ein zuverlässiges LiFePO4-BMS (für 21s geeignet) hat, würde mir das helfen.

Viele Grüße
Didi

[Peter51]

1. Ich schaute mir dieses BMS an: Es ist smart hat ein Coulombmeter und läßt sich m.W. auf 21S parametrieren. https://de.aliexpress.com/item/40006366 ... hweb201603_
2. Ich selbst habe mir dies aufgrund des höheren 1A/2A Balancerstrom bestellt (Smart, Coulombmeter, 21S möglich): https://de.aliexpress.com/item/40007875 ... 7558%23110

[Tommmi]

Bei Headway ist der 2te Link schon was gutes, die Dinger driften gerne.

[didithekid]

Hallo und Danke für die Tips,
das erste klingt interessant für mich, wenn es mit 21s funzt.
(Nachtrag: scheint aber in 21s nur für Li-Ion-bestellbar zu sein)
Das zweite ist aber ja auf 21s einstellbar und 1 A reicht mir.
Für den Zellenausgleich hatte ich ohnehin an die neu erhältlichen aktiven Ballance-Module mit 5 Ampere gedacht, die auch bei teilentladenem Akku noch "Umschaufeln".
https://www.ebay.de/i/352851806736?chn= ... gJtvfD_BwE

Bei den BMS die ich bisher gefunden hatte, wie diesem 22s:
http://www.batterysupports.com/66v-100a ... p-408.html
stand immer "nur für neue Zellen" dabei. Wohl ein Hinweis, dass ältere Zellen zusätzlichen Ballancier-Aufwand erfordern.
Daher hatte ich bereits zwei-Gleisig geplant.

Das BMS soll bei mir dann ausschließlich die Alarm-Situation abdecken. Da braucht der ("Überdruckventil"-)Ausgleichsstrom dann nicht gar mehr so hoch zu sein. Mein Battery Indicator hat auch das Couloumbmeter bereits drin, aber doppelt schadet nicht.

Inzwischen habe ich alle 84 Headway-LiFePO4-Zellen vermessen. Gegenüber LiIon-Zellen ist die Drift natürlich deutlich höher. Per Ballancing ausgeglichen werden, muss aber lediglich jener Drift-Anteil, um den sich die Zellen in der Drift gegenseitig unterscheiden. Da ich 4p konfiguriere mitteln sich die Driftunterschiede ja auch etwas aus. Bei Li-Ion-Akkus sind die Effekte unterschiedlicher Zellendrift ja auch deßhalb so gering, weil so viele kleine 18650er zellen sich parrallel überlagern. Mein jetziger Teil-Akku hat ja 12p NCR18650PF und auch da ist die scheinbare "Verdunstung" von Elektronen bereits zu messen, wenn der Akku lange steht und dann immer wieder nachgeladen wird. Da gehen dann nach und nach etwas mehr Ah rein, als man heraus bekommt, was physikalisch eigentlich Unsinn wäre, wenn sich der Akku streng nach der Theorie verhielte.

Viele Grüße
Didi

[MEroller]

Gesunde Zellen driften kaum bis garnicht. Was die Unterschiede verursacht ist das BMS, das soviele wie Zellen plus 1 "gleichartige" Bauteile nutzen muss, die für eine möglichst vollständige Isolierung der Zellen untereinander sorgen müssen. Nur dass diese "gleichen" Bauteile Serienstreuungen unterliegen, welche zu leicht unterschiedlicher Isolation führen. Auch die Balancer selbst müssten bei Nichtgebrauch KOMPLETT abschalten, doch auch dort gibt es unterschiedlich hohe Kriechströme, die bei angeschlossenem BMS STÄNDIG fließen und die einen Zellen mehr entladen als die anderen.
SO entsteht bei "gesunden" z.B. LiFePO4 Zellen ein ungleicher Ladestand in einem Serienverbund. Der beim Laden durch Balancing wieder ausgeglichen werden muss...

Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche und schadenfreie Langzeitlagerung einer Traktionsbatterie ist es daher, die Zell-Sensierungen sowie das ganze BMS komplett elektrisch vom Pack zu trennen. So schlummert jede Zelle/jeder Zellblock still vor sich hin und behält seine Ladung für sich.

Genau SO hat meine zitronengelbe 24s Winston Batterie im Thunder gute 2 Jahre bei ~60% Ladezustand geschlummert, und ist jetzt bereit für neue Schandtaten als second/third life 4s/6p 13,2V 190Ah Wohnmobil-Speicherbatterie

[didithekid]

Hallo MEroler,

ob die alten Headway-15Ah Zellen nun gesund sind oder krank:
Bei Entladung entnimmt das Ladegerät aus der Zelle 15 Ah und lädt danach über 16 Ah wieder auf, woraufhin bei der folgenden Entladung weiterhin nur genau jene 15 Ah (wie vorher) ausgespuckt werden können (Es sind Amperestunden und nicht Wattstunden gemeint). Da kein BMS an der Einzelselle hängt, kann der Ladungsvverlust nur entweder im Akku passieren (Es mogeln sich Ladungsträger irgendwo durch), oder es wäre da ein gleichartiger Kurzschluss in meinen beiden Ladegeräten. Ich tendiere zu: Selbstentladung, Drift, Überladungsdurchschlag - was auch immer.
Es ist nur bei einigen der Zellen so besonders krass, weshalb ich meine Ladegeräte nicht im Verdacht habe. Die sechs Schlechtesten sortiere ich gerade aus und versuche auch meine Datenbasis zu verbessern, damit ich selbst glauben kann, wie krass die Unterschiede (meiner gebraucht erstandenen Zellen) sind.

Viele Grüße
Didi

[MEroller]

In Wärme geht die zusätzliche Ladeenergie verloren. Coulombsche Effizienz ist das magische Wort, und die ist immer kleiner als 1. Deshalb lädt man immer mehr rein, als man danach rausholt. Auch das hat also nichts mit Selbstentladung zu tun