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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik längere Reichweite beim eBike


Autor: Karl (Gast)
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Hallo,
mal eine Frage als Elektronikanfänger.

Ich habe ein Ebike mit einem 24V 10 Ah Akku. Nun möchte ich die 
Reichweite verlängern. Kann ich das, indem ich mehrere von den Akkus 
parallel hintereinanderschalte oder brennt dann irgendwas durch? Das es 
heftige Ausgleichsspannungen geben kann habe ich schon gelesen. Mir geht 
es nur darum, ob man Akkus sinnvoll so zusammenschalten kann.

: Verschoben durch Moderator
Autor: pegel (Gast)
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Wenn du mehrere dabei hast, warum wechselst du nicht einfach wenn einer 
leer ist?
Erspart die Probleme beim fahren, wie auch beim laden.

Autor: Christian S. (roehrenvorheizer)
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Nein, nicht sinnvoll und es wird wohl etwas durchbrennen.

MfG

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Karl schrieb:
> Kann ich das, indem ich mehrere von den Akkus parallel
> hintereinanderschalte
Wenn parallel, dann "nebeneinander". Denn "hintereinander" wäre eine 
Reihenschaltung und brächte 48V an die Elektronik...

Autor: Jaulpaul (Gast)
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Lothar M. schrieb:
> Karl schrieb:
>> Kann ich das, indem ich mehrere von den Akkus parallel
>> hintereinanderschalte
> Wenn parallel, dann "nebeneinander". Denn "hintereinander" wäre eine
> Reihenschaltung und brächte 48V an die Elektronik...

Er meinte sicher nur parallel wie auch die Reichweite zu vergrößern 
statt zu verlängern.

Autor: fqr (Gast)
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Jaulpaul schrieb:
> Er meinte sicher nur parallel wie auch die Reichweite zu vergrößern
> statt zu verlängern.

Das sehe ich ähnlich. Trotzdem ist es von Vorteil, sowohl gerade hier, 
als auch für "die Zukunft", die Begrifflichkeiten zu klären. Oder etwa 
nicht?

Autor: T. Fischer (waidler)
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Also, parallelschalten von Zellen/Packs (Plus an Plus und Minus an 
Minus) geht, die Ausgleichsströme hast Du nur einmalig beim 
Zusammenschalten der Akkus. D.h. Du musst beide auf etwa den gleichen 
Ladestand bringen, bevor Du sie verbindest (so, dass Du an den 
Anschlussklemmen jeweils die gleiche Spannung hast).
Dann werden die Akkus nicht mehr getrennt und nur noch gemeinsam 
geladen/entladen. Dann brennt da auch mit der Zeit nichts ab.

Wie das bei Deinen Fahrradakkus aussieht, ist allerdings eine ganz 
andere Sache, da ist ggf. ein Batteriemanagementsystem verbaut, das da 
nicht mitmacht. Da es hier sehr viele Möglichkeiten gibt, muss man das 
für genau die zu verwendenden Packs untersuchen.

Autor: Der Andere (Gast)
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Karl schrieb:
> Mir geht
> es nur darum, ob man Akkus sinnvoll so zusammenschalten kann.

Du solltest erst mal die Begrifflichkeiten klären
Hintereinander heisst in Reihe schalten, dann verdoppelt sich die 
Spannung.
Für dein E-Bike nicht gut.
Parallel heisst nebeneinander (Plus mit Plus und Minus mit Minus)
Dann kann es AusgleichsSTRÖME geben. Vor allem wenn beide einen 
unterschiedlichen Ladezustand haben. Also immer beide aufladen und am 
besten erst mal über einen Lastwiderstand (z.B. eine 2,2V Glühbirne 
parallel schalten so daß sie sich angleichen können.

Wenn es nur die Akkus sind (2 Anschlüsse) kann man parallel schalten, 
falls der Akkupack aber mehr Anschlüsse hat kann es Probleme geben, dann 
müsste man erst mal herausfinden was das für Anschlüssse sind.

Besser wäre es wie oben schon angemerkt einfach den Akku mit einem 
Ersatzakku zu wechseln wenn der erste leer ist.

Autor: Liro Moosbach (Firma: Designer) (moosbach) Benutzerseite
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Hallo zusammen,
danke für die zahlreichen Antworten.
Der Akku könnte tatsächlich ein Lademanagement haben. Aber es gehen nur 
2 Kabel zum Fahrrad und auch nur 2 Kabel zur Ladestation.

Wenn ich die Akkus zusammenlöte würde ich das im Leerzustand machen. Das 
ist vermutlich am ungefährlichsten.

Autor: Typ (Gast)
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Liro M. schrieb:
> Aber es gehen nur
> 2 Kabel zum Fahrrad und auch nur 2 Kabel zur Ladestation.

Das sagt nichts aus. Wenn das BMS mit Balancer etc. im Akkupack 
integriert ist, muss nicht mehr herausführen.

Autor: Der Andere (Gast)
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Liro M. schrieb:
> Wenn ich die Akkus zusammenlöte würde ich das im Leerzustand machen.

Mit einer Glühbirne zusammenklemmen bis kein Querstrom mehr fliesst. 
Dann zusammenlöten.
Liest du auch was man dir schreibt?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Liro M. schrieb:
> Wenn ich die Akkus zusammenlöte

Das solltest Du auf jeden Fall sein lassen, denn dann wirst Du sie nicht 
mehr vernünftig aufladen können. Nimm lösbare Verbindungen, und lade die 
Akkus einzeln, denn weder wird Dein Ladegerät mit parallelgeschalteten 
Akkus zurechtkommen noch ist es überhaupt ratsam, parallelgeschaltete 
Akkus zu laden.

Idealerweise solltest Du am Pluspol der Akkus jeweils eine 
leistungsfähige Schottky-Diode in Reihe schalten, um zu verhindern, daß 
unterschiedlich geladene Akkus versuchen, sich gegenseitig aufzuladen.

Autor: Georg G. (df2au)
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Liro M. schrieb:
> 2 Kabel zum Fahrrad und auch nur 2 Kabel zur Ladestation.

Vermutlich wird nichts Schlimmes passieren, wenn du die "Kabel zum 
Fahrrad" parallel an die Akkus schaltest. Mit den Ladeanschlüssen ist 
des eine andere Sache. Du wirst im schlimmsten Fall die Akkus einzeln 
laden müssen.

Deine Akkus haben innen ein Batterie Management System, das nicht so 
einfach manipuliert werden möchte. Die Hersteller sind da oft kreativ 
und schalten den Akku permanent komplett ab, wenn etwas nicht passt.

> Wenn ich die Akkus zusammenlöte würde ich das im Leerzustand machen. Das
> ist vermutlich am ungefährlichsten.

Du unterschätzt, was im Akku auch im "Leerzustand" noch an Energie 
vorhanden ist. Hoffen wir, dass die integrierte Schutzschaltung aktiv 
ist.

Nur für den Fall der Fälle: Einen brennenden Akku nie mit Wasser 
löschen. Das Lithium reagiert mit Wasser zu noch mehr Feuer.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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pegel schrieb:

> Erspart die Probleme beim fahren,

Der Akkuwechsel während der Fahrt kann aber schon Probleme machen.
:-)

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Liro M. schrieb:
> Wenn ich die Akkus zusammenlöte würde ich das im Leerzustand machen. Das
> ist vermutlich am ungefährlichsten.

Wenn Du die Akkus in leerem Zustand miteinander verbinden willst, kannst 
Du sie eigentlich auch gleich in die Mülltonne schmeißen bzw. bei der 
Sammelstelle abkippen. Vollständig entladene Lithium-Akkus sind im 
Allgemeinen schon stark beschädigt.

Deswegen müssen die Akkus in geladenem bzw. teilweise geladenem Zustand 
kofektioniert werden, d.h. man muss sich vorher genau überlegen, was man 
wann tut. Freiliegende spannungsführende Teile sollten mit einem Lappen 
abgedeckt oder mit Folien usw. abgeklebt werden. Bei Kurzschlüssen 
besteht nicht nur die Gefahr, dass es einen fetten Lichtbogen mit Knall 
gibt, sondern dass die
Akkus abbrennen.

Unmittelbar vor dem Parallelschalten sollte kurz die Spannungsdifferenz 
mit einem Multimeter gemessen und auf Plausibilität geprüft werden. Dann 
ggf. mit einem eher kleinen Widerstand oder einer Glühlampe (keine LED!) 
verbinden und nach einiger Zeit dann überbrücken.

Es ist noch zu beachten, dass manche Ladegeräte aus Sicherheitsgründen 
nach einer Höchstladedauer automatisch abschalten. Hat man also den Akku 
vergrößert, benötigt man ggf. mehrere Ladezyklen, bevor der Akku voll 
ist. Das ist natürlich eher unhandlich.

Bei meinem E-Bike mit Impulse-Antrieb ist die Höchstladedauer für den 
612Wh-Akku grenzwertig eingestellt, d.h. bei sehr weit entladenem Akku 
kommt es durchaus zu einer vorzeitigen Sicherheitsabschaltung des 
Ladegeräts. Dieses Problem ist bei Impulse bekannt und wurden in 
späteren Versionen des Ladegeräts behoben. Da ich solch eine Abschaltung 
bisher nur zweimal erlebt habe, stört sie nicht allzu sehr, insbesondere 
weil ja nur noch ein bisschen Ladung fehlt.

Autor: Volle (Gast)
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Georg G. schrieb:
> Nur für den Fall der Fälle: Einen brennenden Akku nie mit Wasser
> löschen. Das Lithium reagiert mit Wasser zu noch mehr Feuer.

Das Lithium ist nicht das Problem.
In aktuellen Batterien gibt es noch kein metallisches Lithium.
Aber der Elektrolyt brennt und enthält echt üble Chemie.
Zum Teil sind das Fluorverbindugen und beim Brand entsteht HF 
Flusssäure.


Es muss bei einem Kurzschluss auch nicht gleich was sichtbares 
passieren.
Ein thermal runaway steigert sich langsam und ist nicht mehr einfach zu 
stoppen.
Man kann nur die Ausbreitung auf andere Zellen unterbinden.

Autor: pegel (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Der Akkuwechsel während der Fahrt kann aber schon Probleme machen.
> :-)

Bis 100km/h sehe ich da keine Probleme ;)

Aber alles in allem würde ich dabei bleiben eine 2. Batteriebehälter 
anzubringen.
Notfalls mit dickem Reserve Umschalter zwischen beiden.
Geht dann auch während der Fahrt.

Autor: Alex Ge (dragongamer)
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pegel schrieb:
> Aber alles in allem würde ich dabei bleiben eine 2. Batteriebehälter
> anzubringen.
> Notfalls mit dickem Reserve Umschalter zwischen beiden.
> Geht dann auch während der Fahrt.
Ja, das klingt wirklich nach der sichersten und einfachsten lösung. 
Vorallem da ja nur 2 Leitungen zum Motor führen. D.h. es wird einfach 
nur Strom gebraucht.
Zum laden nimmst du dann zwei Ladegeräte und lädst die auch separat.

Autor: Liro Moosbach (Firma: Designer) (moosbach) Benutzerseite
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Danke nochmal für eure Antworten.

Wenn ich mir jetzt noch einen neuen Motor kaufe und die Akkus in Reihe 
schalte habe ich die Probleme mit dem Ausgleichsstrom aber nicht oder?

Der neue Motor hätte dann soviel Leistung wie 2 Akkus abgeben würden von 
der Voltzahl her.

Autor: Georg G. (df2au)
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Liro M. schrieb:
> die Probleme mit dem Ausgleichsstrom aber nicht

Soweit richtig. Aber dafür hast du ein neues Problem: Der schlechtere 
Akku bestimmt die Reichweite, weil sein BMS abschaltet, sobald das erste 
Zellenpaket die Entlade Schlußspannung erreicht hat. Bei 
Parallelschaltung hast du eine bessere Ausbeute.

Autor: Michael Appelt (micha54)
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Hallo,

also die kommerzielle Lösung ist die Umschaltung zweier Akkus nach 
Ladezustand während der Fahrt.

Wenn Bosch Muffen hat, Akkus parallel zu schalten sollte uns das zu 
denken geben. Klar geht einiges an Bastellösungen, aber die Akkus sind 
ja nicht billig und sollten eine Weile halten.

Gruß,
Michael

Autor: Alex Ge (dragongamer)
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Michael A. schrieb:
> Wenn Bosch Muffen hat, Akkus parallel zu schalten sollte uns das zu
> denken geben. Klar geht einiges an Bastellösungen, aber die Akkus sind
> ja nicht billig und sollten eine Weile halten.
>
> Gruß,
> Michael
Von was für einem Bosch Produkt redest du genau?

Autor: Georg G. (df2au)
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Michael A. schrieb:
> Bosch Muffen hat, Akkus parallel zu schalten

Hmmm... du kennst offenbar eine andere Firma namens Bosch. Die Akkus, 
die ich gesehen habe, waren durchweg 5p und höher.

Wie willst du 600Wh bei 42V sonst mit Standard Zellen realisieren?

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Die Akkus, die ich gesehen habe, waren durchweg 5p und höher.

Er meint, dass Bosch davon absieht, zwei einzelne Akku-Packs parallel zu 
schalten.

Innerhalb eines Packs besteht für den Anwender kein Risiko, weil der 
Hersteller des Packs die Zusammenschaltung vornimmt und die parallelen 
Stränge von da an immer zwangsläufig die gleiche Spannung haben.

Autor: Sebastian S. (amateur)
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Da irgend etwas zu "schalten", ob in Reihe (riecht man sehr bald) oder 
Parallel (funkt beim Anklemmen), ist - nach meiner Meinung - falsch.

Unterm Strich nur Nachteile!

- Dein Ladegerät ist nur für einen Akku geeignet. Also müsstest Du
  Deine Verschaltung vor jedem Laden lösen.
- Die Akkus sind meist mit eigener Elektronik versehen. Diese
  reagiert schnell allergisch, wenn die Umgebung geändert wird. Z.B.
  Spannungszufuhr von "außen" durch den anderen Akku.
- In Summe (Volumen, Gewicht) müsstest Du sowieso immer zwei Akkus
  mitschleppen. Einzig das Umstöpseln würde entfallen.
- Die Akkus haben keinen Balancer - wo zu auch, wenn sie als
  Einzelkämpfer konzipiert sind. Was dann beim Parallelen entladen
  passiert, ist nicht vorhersehbar.

Also die Nachteile bleiben - Vorteile sind minimal bis nicht vorhanden.

Ich würde also sagen: Wenn Du es möchtest, kauf Dir einen zweiten Akku. 
Brauchst Du ihn, nimm ihn mit. Brauchst Du ihn nicht, so stopfe ihn in 
das Ladegerät - tu was gutes und lass ihn zuhause. Bist Du nur mit einem 
Akku unterwegs, so reduziert sich das Laden auf einen Akkuwechsel.

Autor: Roland Praml (pram)
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pegel schrieb:
> Wenn du mehrere dabei hast, warum wechselst du nicht einfach wenn einer
> leer ist?

Weil es rechtlich problematisch ist...

Wenn du einen (ausgebauten)  LiIon Akku dabei hast, dann ist dieser als 
Gefahrgut einzustufen und es gelten besondere Bedingungen, wie und in 
welchem Unfang eine Privatperson Gefahrgut transportieren darf. (Du 
dürftest rein rechtlich mit einem losen Akku im Rucksack nicht mal mit 
öffentlichen Verkehrsmitteln fahren)

Erst durch den Einbau in ein dafür vorgesehenes Fahrzeug wird der Akku 
anders klassifiziert und weniger gefährlich.

Siehe auch hier. Es ist wohl billiger, einen kompletten Stapler als 
"Umverpackung" zu versenden, anstatt den Akku einzeln

https://m.heise.de/ct/ausgabe/2016-9-Transportvors...

Aber zurück zum Thema.

Ich gehe davon aus, dass es ein LiIon Akku ist und mit denen ist nicht 
zu spaßen. Wenn überhaupt kommt nur eine Parallelschaltung in Betracht, 
Je nach Akkutyp haben die noch Balancer Anschlüsse oder sogar einen 
intelligenten Controller mit Datenbus, so das parallel schalten 
schwierig bia unmöglich wird.

VG Roland

Autor: Michael Appelt (micha54)
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Hallo,

ich bezog mich auf Bosch
DualBatteryhttps://www.bosch-ebike.com/de/produkte/akkus/#c62544

Gruß,
Michael

Autor: HansDampf (Gast)
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Beim GRA53 von BOSCH geht das:

https://www.bosch-professional.com/de/de/products/...

wie die das machen weiß ich allerdings nicht.

Autor: Volle (Gast)
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HansDampf schrieb:
> https://www.bosch-professional.com/de/de/products/...
>
> wie die das machen weiß ich allerdings nicht.

einer versorgt den Mähmotor der andere den Fahrantrieb.


Im Fahrzeugbereich gibt es immer wieder Konzepte mit geschalteten Akkus
(serielle und parallele) der Aufwand ist aber recht hoch, die Probleme 
große und der Nutzen gering. So das es noch keines bis in die Serie 
geschafft hat.

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