Hallo zusammen, ich plane gerade den Bau eines Elektroautos. Antrieb, Steuerung und das drumherum stehen schon. Wo ich gerade Bedenken habe sind die Akkus, da die Gesamtspannung 330V DC betragen soll, um die Ströme einigermaßen niedrig zu halten. Die Theorie ist klar, 100 Lithium-Eisen-Phosphat Zellen in Reihe und schon hat man die nötige Spannung. Jetzt zu meinen Fragen: Wie verhalten sich soviel Zellen beim Laden? Lieber den Akkupack zum laden aufsplitten oder gleich alle in Reihe bis 360V laden? Und was wenn man eine „schlechte“ Zelle in so einem Akkupack hat? Ist dann gleich der ganze Akkupack hinüber? Würd mich über Meinungen und Vorschläge echt freuen! Grüße der Basti
also besser und günstiger ist es viele kleine akkukaskarden zu laden. Hilti macht das beim 36V akku auch so das sie das pack beim laden auf 2* 18V auftrennen. Ich glaube wenn die zellen mal eine unterschiedliche spannung aufweisen dann kann man die schwächeren zellen nur regenerieren wenn man mit einem kleinen Ladestrom lädt --> dauert lange.
Sebastian, suche nochmals gründlich. Vor einigen Wochen fand hier schon eine Diskussion zu Deinem Thema statt. Die Sache war micht ganz ungefährlich mit einer Klappkiste voll Akkus im Corsa-Kofferraum.
Gemeint sind sicher die Zellen mit Nano-Phosphat Technologie; bekannter Hersteller hierzu ist z.B. A123 mit den 26550er Zellen: http://shop.strato.de/epages/61333079.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/61333079/Products/A123_26650_EZ Tatsächlich ist in der Beschreibung angegeben, dass die Zellen eine sehr geringe Drift haben und balancen nicht erforderlich ist. In einschägigen Modellbau-Foren wird das auch immer wieder bestätigt. Bekannt ist auch die Eigensicherheit dieser Zellen; dass diese nicht so wie Li-Ion oder LiPo Akkus bei Überladung zur Selbstentzündung neigen oder sogar explodieren können Was man sicherlich beachten sollte, dass dies nur bei einwandfreien 'gesunden' Zellen gilt. Und wenn bei 100 Zellen eine 'faule' dabei ist, hätte ich kein so gutes Gefühl, was damit passiert... Was ich machen würde: Alle in Reihe laden und an jeder! Zelle einen Spannungsdetektor bestehend aus Tl431 genau eingestellt auf 3,6V, OpAmp, und Optokoppler (zieht in Ruhe < 1mA, kostet < 1EUR) und dann alle Opto-Ausgänge als 'wired-or' Wenn jetzt die erste Zelle 3.6V erreicht hat, wird der Ladevorgang beendet. Wenn nun die Gesamtspannung 360V erreicht hat, sind alle Zellen gesund. Wenn nicht, kann man leicht nach der 'ungesunden' Zelle suchen.
> ... da die Gesamtspannung 330V DC betragen soll, um die Ströme > einigermaßen niedrig zu halten.... 23A maximaler Entladestrom für etwa 5 Minuten? Oder doch 2,3A für eine knappe Stunde? Sind entweder 23A * 330V = 7,5kW Eingangsleistung (ca. 10PS) oder 750W (ca. 1PS). Wäre da eine Parallelschaltung zu je 10 Akkus und diese 10 Packs in Reihe (10p10s) nicht günstiger und auch der Einsatz von nur 10 Balancern preislich besser? Hier gibt es ein paar Infos: http://www.rc-web.at/forum/showthread.php?t=4944 Blackbird
Bei den 2.3 Ah Akkus bräuchte man natürlich deutlich mehr als 100 Zellen für ein Elektroauto mit einer halbwegs akzeptablen Reichweite. Vom Gewicht her könnte man aber auch z.B. 100S30P verwenden (ca. 210 kg nur für die Zellen). Bei den Kapazitäten ist es jedoch wahrscheinlich sinnvoller, gleich etwas grössere Zellen zu verwenden. Es gibt auch deutlich grössere Lithium-Eisen-Phosphat Zellen als die 26650er von A123.
in der realität werden bei akkus für automotive die gesammten zellen in blöcke aufgeteilt und seperat geladen..
>Bei den Kapazitäten ist es jedoch wahrscheinlich sinnvoller, gleich >etwas grössere Zellen zu verwenden. Es gibt auch deutlich grössere >Lithium-Eisen-Phosphat Zellen als die 26650er von A123. Das ist wohl wahr. Beispiel: http://www.cloudelectric.com/product_p/ba-lb-100-3.2.htm Hiervon 40 Zellen ergibt eine noch moderate Spannung von rd. 120V bei einem Energiegehalt von 120V * 100Ah = 12kWh also etwa 10kW für eine Stunde wenn man die nicht ganz leernudelt. Das Gewicht ist dann rd. 140 kg; auch noch ok. Und der momentan gute Dollarkurs ist auch nicht verkehrt. Eine Unbekannte ist sicherlich die 'Chinaware' bezüglich Produkteigenschaften und ggf. Gewährleistung.
Hallo nochmal, erstmal vielen Dank für die ganzen Infos! Also, ich wollt keine Schleichwerbung betreiben, aber ja, es geht um die Zellen der Firma A123. Die werden mit einem maximalen Entladestrom von über 100A angepriesen (60C). Mir ist schon klar, dass man mehrer solcher 100-Zellen-Akkupacks parallel geschaltet benötigt, aber das ändert ja erstmal nichts am Ladeverhalten. Mir gings nur darum ob ich alle 100 Zellen in reihe laden soll, oder lieber aufsplitten auf mehrer kleine zB (20x5Zellen) Ganz konkret gehts hierbei übrigens um ein Elektro-Rennwagen, der nur ein Viertel-Meile Rennen durchhalten soll. Also soll das Gewicht der Akkus möglichst gering sein. Grüße Basti
> Ganz konkret gehts hierbei übrigens um ein Elektro-Rennwagen, der nur > ein Viertel-Meile Rennen durchhalten soll. Also soll das Gewicht der > Akkus möglichst gering sein. Und warum nimmt man dann die blöden 'kindersicheren' LiFoPo Zellen und nicht die "doppelte Energie zum halben Preise" LiIon ? Bei Rennwagen ist Kindersicherheit nicht ganz das erste Designkriterium. Da hat man doch schon mit der allerersten Entscheidung sich einen nie mehr wieder gutzumachenden Fehlentscheidung angelacht. Ja, E-Autos sind seit über 100 Jahren als konzeptioneller Fehler bekannt, schon Ferdinand Porsche ist nach dem er erkannt hat dass E-Autos zwar simpel zu bauen sind, aber in allen Belangen schlechter sind als "kohlenwasserstoffgetriebene", auf Benzinnautos umgestiegen, aber es spricht ja nichts dagegen, dass heutige Kiddies diese Erfahrung noch mal persönlich selber machen, auch wenn es wohl billiger und mit weniger Frust verbunden wäre, wenn man gleich aus den Erkenntnissen der anderen lernt. Aber wenn es nicht auf Akkukapazität ankommt, kann man das natürlich so einfach bauen: http://www.youtube.com/watch?v=tRpMV-Gf0hA http://www.youtube.com/watch?v=SsGeQby7Jnw http://www.youtube.com/watch?v=qePTYYgqa7A
Wow vielen Dank für die Geschichtsstunde, aber mir ist nicht bekannt das es LiIon Akkus gibt die man mit 60C entladen kann?!? Was meinst du wohl was ein LiIon Akku wiegen würde der für 20 Sekunden bei 330V knapp 200A Stron liefern kann ohne danach zu einem Klumpen zusammenzuschmelzen? Mit LiFe Akkus bin ich bei ca 30kg! Zumal bei dem Drag-Bike in deinem youtube video ebenfalls A123 LiFe Akkus verwendet werden :)
60C? 20C sind wohl gemeint, das macht bei 2,3Ah dann 46A. siehe http://www.elektromodellflug.de/akku-test/26650-x.htm Ganz unten auch das Fazit zur Temperatur (bei 20C) und der Lebensdauer lesen. Blackbird
Nein die Zellen können wirklich mit 60C entladen werden! Das sind bei 2,3Ah also ca 120A. Hier findet ihr das Datenblatt des Herstellers: http://a123systems.textdriven.com/product/pdf/1/ANR26650M1A_Datasheet_APRIL_2009.pdf
>Nein die Zellen können wirklich mit 60C entladen werden! >Das sind bei 2,3Ah also ca 120A. UiUi, dann pass aber auf, dass die Blechstreifen (Anschlüsse) nicht verglühen!! Weiterhin wird die Zellenspannung bei 120A nur noch ca. 2V betragen. Nicht ganz unwichtig für die Bemessung des Antriebs.
70A bei 2.3Ah sind 30C, LiIon bringt durchaus 20C: http://www.ecvv.com/product/847850.html http://www.tootoo.com/d-p9505090-Lithium_Polymer_High_Discharge_Rate_Battery_For_Rc_Hobby/ und 30C peak. So weit liegen die also nicht auseinander, als daß der Kapaziätsvorteil nicht überwiegen würde.
Mein Tip: ein paar Zellen (z.B. 4 oder 6 Stück) kaufen und selber unter Einsatzbedingungen messen. Die damit gewonnenen Erfahrungen beantworten dann alle Deine Fragen. Einwände gegen die Erfahrungen Anderer, wie Du sie in den oberen Posts vorbringst, gelten dann nicht mehr. Denn es sind dann Deine Erfahrungen, die Du selber wohl nicht so einfach wegwischen wirst. Blackbird
Guter Tip, so werd ichs wohl machen. Danke Blackbird. Mir gings ja eigentlich auch nur darum ob man soviele Zellen in Reihe laden kann. Aber mal ehrlich, den Kommentar von MaWin fand ich irgendwie überflüssig. Zumal er in seinem ersten Beitrag von LiIon Akkus redet und in seinem letzten verweist er dann mit den Links auf die Entladefähigkeit von LiPo Akkus?!? Naja trotzdem vielen Dank für eure Hilfe. Ich kann ja dann mal bescheid geben ob und wie´s läuft :) Wegen mir kann der Thread geschlossen werden. Grüße Basti
MaWin schrieb: > Ja, E-Autos sind seit über 100 Jahren als konzeptioneller Fehler > bekannt, schon Ferdinand Porsche ist nach dem er erkannt hat dass > E-Autos zwar simpel zu bauen sind, aber in allen Belangen schlechter > sind als "kohlenwasserstoffgetriebene", auf Benzinnautos umgestiegen, > > aber es spricht ja nichts dagegen, dass heutige Kiddies diese Erfahrung > noch mal persönlich selber machen, auch wenn es wohl billiger und mit > weniger Frust verbunden wäre, wenn man gleich aus den Erkenntnissen der > anderen lernt. > Hallo MaWin - Normalerweise antworte ich nicht auf deine Beiträge, damit die Hitze nicht noch ansteigt. Aber heute muß ich doch mal eingreifen: 1. Die ersten Autos waren Elektroautos. Das hat die Erfindung des Elektromotors erst ermöglicht (Siemens). 2. Sie wurden verdrängt, nachdem die Petrol-Halsabschneider gezielt ihre der Natur geklauten und teuer verramschten Erdölprodukte in den Markt drückten. Dabei wurden auch relativ neue Marketingkonzepte, wie die kostenlose Petroleumlampe mit anschließend kontinuierlich steigenden Brennstoffpreisen, verwendet. Wie unsere Zukunft mit Global Warming nun aussieht, werden wir bald alle zu spüren bekommen. Nicht durch chaotisches Wetter. Das fangen die Versicherungen und unser allfälliger Bürojob ab. Nein, durch steigende Preise vor allem der Waren aus Zuliefererländern. 3. Elektroautos haben schon seit Jahren ihre Marktnische. Die klassische Anwendung heutiger Tage ist der Gabelstapler und der Elektrorollstuhl. 4. Ein Rennwagen ist per se sinnlos. Allenfalls als Designspielzeug für angehende Ingenieure und als Werbeplattform brauchbar. Ob nun endlich die Zeit reif ist für Elektroautos, die normale PKWs ersetzen? Ich weiß nicht. Der Hotenblitz war bereits eine deutsche Pleite. Teils technisch, teil kaufmännisch, aber vor allem durch die Ablehnung durch die Kunden. Ansonsten finde ich deine zahlreichen Beiträge aber auch oft interessant und hilfreich. Gruß - Abdul
Hallo Sebasitan, was für ein Motor soll denn zum Einsatz kommen? Axel
Ein wassergekühlter bürstenloser Gleichstrommotor mit 65kW Leistung und 300Nm Drehmoment. Für die kurze Dauer des Rennens wird er allerdings etwas überbelastet. Grüße Basti
Wie groß und schwer ist ein solcher Motor? Gruß - Abdul
> Ob nun endlich die Zeit reif ist für Elektroautos
Nein, wird sie auch nie wieder werden.
Der Grund: Flüssiger Treibstoff hat sehr viele Vorteile:
- höhere Energiedichte und daher der Tank kleiner und leichter
- schnell nachzufüllen
- leicht und praktisch verlustlos zu verteilen (der Transport macht 2%
der Benzinkosten aus, aber 25% der Stromkosten, weil
Hochspannungsleitungen im Vergleich so teuer sind) zudem ist das
besehende Tankstellennetz nutzbar und es muss nicht teuer parallel zur
zu erhaltenden alten eine neue Infrastruktur (in Afrika?) aufgebaut
werden
- keine relevante Selbstentladung
Die Vorteile des elektrischen Stroms liegen auf der Antriebsseite: Wenn
man Elektromotoren verwendet:
- Braucht man kein ABS, ESP und eigentlich keine Bremsen
- lassen sich Differential und Antriebsstränge einsparen
- besteht die Möglichkeit, Bremsenergie zurückzugewinnen
- Elektromotore haben eine im Fahrbetrieb nette Kennlinie: Sie lassen
sich bei eigentlich kleiner Bauform für niedrige mittlere Leitung
kurzzeitig überbelasten (zum Beschleunigen und Bremsen)
Es spircht also alles dafür, Autos der Zukunft mit flüssigem Treibstoff
zu versorgen, der dann an Bord in elektrische Energie umgewandelt wird,
und als Antrieb 1 Elektromotor pro Rad zu verwenden, und de Akku dient
nur der Aufnahme der Bremenergie, die dann als Zusatzenergie beim
Beschleunigen eingeworfen werden kann. So wird es auch bei den richtig
grossen Fahrzeugen, bei denen Geld keine Rolle spielt aber Verschleiss,
schon heute gemacht, bei den 300t Muldenkippern.
Die einzige Frage, die bleibt, ist, wie man am effektivsten an Bord den
Treibstoff in Strom umwandelt, ob per am "Punkt der maximalen Effizienz"
durchlaufenden Benzinmotor/Generator, per Gasturbine/Plasmagenerator,
per Brennstoffzelle. Das schöne an der Sache: Das ist nicht wichtig, man
baut eine kleine Box die das macht und sieht sie von aussen als
black-box an, die auch nachträglich ausgetauscht werden könnte. Damit
könnten Autos auch nachträglich oder regional an die jeweils beste
Variante angepasst werden.
So werden Autos er Zukunft gebaut werden. oder genauer gesagt: So werden
sie schon gebaut, nur die kleinen billigen für den geizigen Michel noch
nicht.
Wenn man als Treibstoff chemisch hergestellten nimmt, hat man kein CO2
Problem, denn der Kohlenstoff wurde bei der Herstellung ja "eingebaut",
ebenso besteht bei Methanol in Brennstoffzellen kein Abgasproblem. Auch
kann man die Herstellung durch Sonnenenrgie betrieben, dann gleicht man
den Moment in dem die Sonne scheint und den Moment, in dem man die
Energie braucht, elegant aus. Der Wirkungsgrad bei der Erzeugung von
künstlichem Treibstoff ist noch nicht so gut, aber daran kann man
grossstechnisch arbeiten, da muß man nicht bei jedem Auto dran arbeiten.
@ Abdul der Motor wiegt 65kg hat ein Durchmesser von 36cm und eine Länge von 30cm ist wie gesagt wassergekühlt, genauso wie die Motorsteuerung und vermutlich auch der Akku. Und kostet übrigens stolze 6500€ ;) Gott sei Dank werden wir von der Herstellerfirma gesponsert... @ MaWin dem stimm zu. rein elektrische Fahrzeuge sind derzeit einfach viel zu schwer. ich halte aber auch den Wasserstoff-Brennstoffzellen Geschichte für nicht machbar. Zumal sich die "großen" Hersteller BMW und Mercedes sich nichmal einig ob sie flüssigen Wasserstoff (Mercedes) oder gasförmigen Wasserstoff unter hohem Druck (BMW) wollen. Ich denk auch das es übergangsweise Diesel-Elektrische Antriebe geben wird und in ein paar Jahrzehnten dann alle rein elektrisch unterwegs sein werden. Mit welchem Energiespeicher das sein wird...darauf bin ich auch gespannt ;) Vielleicht Solarzellen mit 99% Wirkungsgrad im Dach oder sowas :D
Bei den 65 kg Motorgewicht und 20 sec Renndauer, kann sichelich auf die Wasserkühlung verzichtet werden. Das spart Gewicht. Bis sich die Wärme in Richtung Kühlkanäle verteilt hat ist das Rennen vorbei. Ich denke mal der Eisenkern wird gekühlt und nicht die Wicklung selbst. Axel
Du brauchst also 330V bei 200A Da reichen aber 100s bei LiFepo nicht aus. Ich denke eher so 130s3p. wären also 290 Zellen mal 73g = 21Kg Bei Lipos würden 100s mit 6Ah und 35C ausreichen. Das wären dann ca. 18Kg. Wobei die Lebensdauer von LiFepos höher sein dürfte. Ich würde also auch LiFePos empfehlen. Die LiFePos darfst du auf keinen fall bei 130s ohne Balancer laden! Bei 130 Zellen driftet auf jedenfall eine davon und dann haben 129 Zellen 3,5V und eine über 10V. Dir rauchen die Zellen Stück für Stück ab. Ich würde 10 Packs 13s3p bauen. Die Reihenschaltung der 10Packs zum Laden trennen und die Packs mit 10 entsrechenden Ladegeräten gleichzeitig aufladen. Balancieren musst du die Zellen trotzdem. Dazu würde ich pro pack einen 14poligen Stecker verbauen wo du den Balancer anstecken kannst. Als balancer würde dann z.B. http://home.arcor.de/kc-mail/LiPo-Balancer.htm aureichen. Das hat den Vorteil das der Balancer nicht mit an Bord ist und so das Gewicht keine Rolle spielt. An dem Stecker kannst du dann auch die Einzellzellen überprüfen und falls eine Zelle schwächelt, dann kannst du den ganzen Pack gegen ein anderes 13s3p Pack austauschen.
Sebasitan E. schrieb: > @ Abdul > der Motor wiegt 65kg hat ein Durchmesser von 36cm und eine Länge von > 30cm ist wie gesagt wassergekühlt, genauso wie die Motorsteuerung und > vermutlich auch der Akku. Und kostet übrigens stolze 6500€ ;) Gott sei > Dank werden wir von der Herstellerfirma gesponsert... > Danke. > @ MaWin > dem stimm zu. rein elektrische Fahrzeuge sind derzeit einfach viel zu > schwer. ich halte aber auch den Wasserstoff-Brennstoffzellen Geschichte > für nicht machbar. Zumal sich die "großen" Hersteller BMW und Mercedes > sich nichmal einig ob sie flüssigen Wasserstoff (Mercedes) oder > gasförmigen Wasserstoff unter hohem Druck (BMW) wollen. Ich denk auch > das es übergangsweise Diesel-Elektrische Antriebe geben wird und in ein > paar Jahrzehnten dann alle rein elektrisch unterwegs sein werden. Mit > welchem Energiespeicher das sein wird...darauf bin ich auch gespannt ;) > Vielleicht Solarzellen mit 99% Wirkungsgrad im Dach oder sowas :D MaWin sieht das zu technisch. Ansonsten gebe ich ihm als Techniker schon recht. Man muß die Dinge von vielen Seiten betrachten. Öl wird immer teurer. Nicht wegen der Förderung, sondern wegen dem politischem Klima! Z.B. werden bei der immer mehr ausufernden Ölschiefer/-sand Abbau in Kanada nur 25% der geförderten ENERGIE als verkaufbares Gut weitergegeben. Der Rest wandert als nutzloser aber umweltzerstörender Teil in die Förderung desselben! Das wird man irgendwann nicht mehr hinnehmen. Desweiteren hat die Menschheit schon seit Jahrzehnten einen Hang alles zu elektrifizieren. Auf Teufel komm raus. Da wirken subtile Mechanismen, sowas wie "Mein GELIEBTES Handy ist elektrisch, da muß mein Auto es auch sein. Da fühle ich mich einfach wohl" Viel wichtiger wäre zu erkennen, daß der Verzicht auf Bewegung vor allem im Wirtschaftssystem das eigentliche Potential darstellt. Das ist aber komplett konträr zum momentanen Trend. Und ich sehe auch keine Wende für die nächsten 2-3 Generationen. Nun kann sich jeder ausmalen, wie es weitergeht wenn die ganzen Schwellenländer auch Auto fahren wollen. Wir sind bereits jetzt am Punkt angekommen, an dem unser Umweltbewußtsein global gar keine Rolle mehr spielt. Die Kraft der Lenden... Naja. Weitab vom Thema. Gruß - Abdul
Matze schrieb: > Die LiFePos darfst du auf keinen fall bei 130s ohne Balancer laden! Bei > 130 Zellen driftet auf jedenfall eine davon und dann haben 129 Zellen > 3,5V und eine über 10V. Dir rauchen die Zellen Stück für Stück ab. Ich > würde 10 Packs 13s3p bauen. Die Reihenschaltung der 10Packs zum Laden > trennen und die Packs mit 10 entsrechenden Ladegeräten gleichzeitig > aufladen. Balancieren musst du die Zellen trotzdem. Dazu würde ich pro > pack einen 14poligen Stecker verbauen wo du den Balancer anstecken > kannst. Als balancer würde dann z.B. > http://home.arcor.de/kc-mail/LiPo-Balancer.htm aureichen. Das hat den > Vorteil das der Balancer nicht mit an Bord ist und so das Gewicht keine > Rolle spielt. > An dem Stecker kannst du dann auch die Einzellzellen überprüfen und > falls eine Zelle schwächelt, dann kannst du den ganzen Pack gegen ein > anderes 13s3p Pack austauschen. OK, ich halte mal wieder gegen: http://ehydra.dyndns.info/en/Akkubooster/Akkubooster.html - A.
Sorry aber dein Link geht nicht. Wenn du damit aber aussagen willst das LiFePos nicht regelmässig angeglichen werden müssen, dann schreib doch mal mit wieviel A123 Zellen du Erfahrung gemacht hast. In welchen Packs? Und bei welcher Belastung?
Der Link sollte spätestens am Samstag wieder funzen. Probiers dann halt nochmal. Deine Frage ist sehr schwer zu beantworten! Die Auslegung hängt davon ab, wie stark die Akkus im Betrieb streuen bei Belastungsparametern und wie lange Einzelakkus, Blöcke, der gesamte Akku halten sollen. Das ist eine Frage für Mathematiker. Es werden sich auch nicht viele Hinweise im Web finden lassen, da genau die Beantwortung dieser Frage von den Herstellern strengstens als Firmengeheimnis behütet werden. Wirkt sich die Anordnung der Einzelzellen doch direkt auf den Kostenfaktor aus. Und ein Batteriepack inkl. Wechselmöglichkeit kostet richtig viel Kohle... Ich kann dir höchstens zu Bleiakkus was erzählen. Wie sich dein Zellen verhalten, weiß ich nich konkret. Vielleicht direkt deren Hersteller fragen? Vielleicht hat er Infos die er mit dir teilt. Es hat seinen Grund, warum Handys heutzutage genau eine einzelne Akkuzelle haben. Gruß - Abdul
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