Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rasenmäher Starter Problem LiFePo Batterien schalten ab


von Dudson (dudson)


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Hallo zusammen,

wir haben einen ferngesteuerten Rasenmäherroboter aus China. Das Mähwerk 
wird über einen Verbrennermotor betrieben, die Höhenverstellung und die 
Antrieb der Raupenketten erfolgt über Elektromotoren.

Werkseitig wurden 4x 12V Blei-Säure-Batterien verbaut:
A+ 12 Volt 20,3 Ah

Nachdem die Blei-Säure Batterien mittlerweile alle durch sind, wollten 
wir auf LiFePo4 Batterien umsteigen und haben folgendes verbaut:

4x ECO WORTHY 12 Volt 30 Ah

Max. Entladestrom pro Batterie: 30 A

Die Batterien sind in Reihe geschaltet. Das Starter Relais für den 
Verbrennungsmotor wir mit 24 Volt gespeist. Die Spannung liegt auch am 
Relais an, das passt alles soweit.

Problem: Sobald das Relais schaltet, scheinen die LiFePo Batterien in 
eine Art Schutzmodus zu gehen und schalten komplett ab.

Ich vermutet, dass das interne BMS (Batterie Management System) der 
LiFePo Batterien das Schalten des Starter Relais als Kurzschluss erkennt 
und somit abschaltet.

Frage:
Gibt es eine Schaltung oder gar ein Art BMS, dass man zwischen Starter 
Relais und Batterien schalten kann, um den Abschaltvorgang zu 
verhindern?

Vorab vielen Dank euch für eure Ideen und eure Hilfe.

Schöne Grüße aus dem Südwesten!

: Bearbeitet durch User
von Holger (mosfetpapa)


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Hi,
4x12V Akkus in Reihe sind bei mir 48V.
Also 2/2 Reihen/Parallel-Schaltung?
Ist da so ein fetter Anlasser verbaut, der mehr als 30/60A Anlaufstrom 
hat?
Kann das sein oder liegt vieleicht ein anderer Fehler vor?
Ansonsten mit extra fettem Elko versuchen den Anlaufimpuls zu brücken um 
das Abschalten des internen BMS zu verhindern.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Holger schrieb:
> Anlasser ... mehr als 30A Anlaufstrom
Da braucht es keinen allzu großen Anlasser...

Der hier hat 700W:
- 
https://www.atp-autoteile.de/de/product/3722313-bestprice-starter-rasentraktor-0-7-kw

> 4x12V Akkus in Reihe sind bei mir 48V.
Das dürfte den Elektromotren passen, da fließt dann weniger Strom.

> Also 2/2 Reihen/Parallel-Schaltung?
Eher "Abgriff bei 2s".

: Bearbeitet durch Moderator
von Dudson (dudson)


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@Holger:

Danke für deine Antwort, da hast du natürlich recht.

Die Spannungsversorgung ist so geschaltet, dass am Starter Relais 24 
Volt anliegen und dieser nur aus 2 Batterien gespeist wird und dann max. 
60 A bekommen kann. (Ist nur eine Vermutung, die ich aber noch prüfen 
müsste)

Wieviel der Anlasser an Strom tatsächlich zieht, weiß ich leider nicht, 
aber fett ist er auf jeden Fall :). Vielleicht ist aber auch das Starter 
Relais defekt.

Ich tausche das mal morgen aus und schaue, ob es ggfs. daran gelegen 
hat. Sollte es das gewesen sein, melde ich das hier.

Anbei noch ein Bild vom Starter Relais 12/24V Selenoid Relais.

Noch zur Info: Nachdem die Batterien sich abschalten, muss ich die 
Brücken lösen, damit sie wieder in den Normalzustand kommen. Das deutet 
für mich eher auf BMS Abschaltung hin.

ELKO werde ich in Betracht zeihen, wenn ich morgen mehr weiß.

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (oliverso)


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Dudson schrieb:
> Ich vermutet, dass das interne BMS (Batterie Management System) der
> LiFePo Batterien das Schalten des Starter Relais als Kurzschluss erkennt
> und somit abschaltet.
>
> Frage:
> Gibt es eine Schaltung oder gar ein Art BMS, dass man zwischen Starter
> Relais und Batterien schalten kann, um den Abschaltvorgang zu
> verhindern?

Nein. Lipos aller Art haben einen Maximalstrom, der halt nicht 
überschritten werden darf, ansonsten gehen die mehr oder weniger 
plötzlich kaputt. Und den Überwacht das BMS.

Du hast die falschen Batterien.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dudson schrieb:
> Vielleicht ist aber auch das Starter Relais defekt.
Schon das zieht ein paar Ampere...

> Werkseitig wurden 4x 12V Blei-Säure-Batterien verbaut: 12 Volt 20,3 Ah
Was steht denn da als "Cranking Power" (= Startleistung CA bzw CCA) 
drauf?

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Dudson schrieb:
> Frage:
> Gibt es eine Schaltung oder gar ein Art BMS, dass man zwischen Starter
> Relais und Batterien schalten kann, um den Abschaltvorgang zu
> verhindern?

Nein. Du brauchst leistungsfähigere LiFePO4. Woher hast du die 30A 
Spielzeuge, die reichen nicht mal für Akkuschrauber, geschweige denn 
Anlasser im Auto (und dafur sollten die meisten 12V LFP Akkus gebaut 
sein).

Übrigens vertragen die allermeisten keine 4 in Reihe, schlag nach was 
das Limit bei deinen ist, da ja jeder ein BMS hat.

von Thomas S. (thommi)


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Dudson schrieb:
> Die Spannungsversorgung ist so geschaltet, dass am Starter Relais 24
> Volt anliegen und dieser nur aus 2 Batterien gespeist wird und dann max.
> 60 A bekommen kann. (Ist nur eine Vermutung, die ich aber noch prüfen
> müsste)

Wenn der Starter nur aus zwei Batterien in Reihe gespeist wird, sind es 
dennoch nur 30 A.
Bei Reihenschaltung verdoppelt sich die Spannung, und der Strom bleibt 
gleich.
Bei Parallelschaltung verdoppelt sich der Strom, und die Spannung bleibt 
gleich.

von Jochen A. (lok01)


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Ich kann zwar nicht helfen, aber sehen würde ich das Monster gerne.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas S. schrieb:
> Bei Parallelschaltung verdoppelt sich der Strom
Nur dann, wenn auch beide 2S exakt gleich sind und den selben Strom 
liefern können. Meist liefert einer der beiden Stänge mehr und man kommt 
wegen dieser Asymmetrie auf deutlich weniger als das Doppelte.

von Dudson (dudson)


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@Jochen

Ich habe dir hier mal ein kurzes Video angehängt von vor 2 Wochen.

von Dudson (dudson)


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Thomas S. schrieb:
> Dudson schrieb:
>> Die Spannungsversorgung ist so geschaltet, dass am Starter Relais 24
>> Volt anliegen und dieser nur aus 2 Batterien gespeist wird und dann max.
>> 60 A bekommen kann. (Ist nur eine Vermutung, die ich aber noch prüfen
>> müsste)
>
> Wenn der Starter nur aus zwei Batterien in Reihe gespeist wird, sind es
> dennoch nur 30 A.
> Bei Reihenschaltung verdoppelt sich die Spannung, und der Strom bleibt
> gleich.
> Bei Parallelschaltung verdoppelt sich der Strom, und die Spannung bleibt
> gleich.

Ja das stimmt. Da es in Reihe geschaltet ist, kommen dann nur 30A an.

von Jakob L. (jakob)


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Michael B. schrieb:
> Nein. Du brauchst leistungsfähigere LiFePO4. Woher hast du die 30A
> Spielzeuge, die reichen nicht mal für Akkuschrauber, geschweige denn
> Anlasser im Auto (und dafur sollten die meisten 12V LFP Akkus gebaut
> sein).

Dafür sind die wenigsten LFP-Akkus gebaut. Ist auch ein 
Sicherheitsrisiko wenn das BMS während der Fahrt aus irgendeinem Grund 
abschaltet und diverse Funktionen wie Bremskraftverstärkung plötzlich 
nicht mehr funktionieren, siehe z.B. dieses Video hier:

https://www.youtube.com/watch?v=joQ3UtiDvO4

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Wenn du Platz hast (wahrscheinlich aber nicht): bau 2 Motorradakkus 
dazu, (LiFePO4) nur für den Starter. Die Dinger sind unglaublich 
leistungsfähig.
Dann könntest du deine jetzigen für Elektronik/Antrieb weiternutzen. 
Sonst alles neu :-)
Vielleicht kannst du auch auf den Start in der Ferne verzichten, es gibt 
diese Startbooster. Ich kenne die nur für 12V, gibts sicher auch für 
24V.

von Dudson (dudson)


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Michael B. schrieb:
> Dudson schrieb:
>> Frage:
>> Gibt es eine Schaltung oder gar ein Art BMS, dass man zwischen Starter
>> Relais und Batterien schalten kann, um den Abschaltvorgang zu
>> verhindern?
>
> Nein. Du brauchst leistungsfähigere LiFePO4. Woher hast du die 30A
> Spielzeuge, die reichen nicht mal für Akkuschrauber, geschweige denn
> Anlasser im Auto (und dafur sollten die meisten 12V LFP Akkus gebaut
> sein).
>
> Übrigens vertragen die allermeisten keine 4 in Reihe, schlag nach was
> das Limit bei deinen ist, da ja jeder ein BMS hat.

Schau mal, ich habe hier ein Bild von den Batterien. Der Hersteller 
meinte, die würde als Starter Batterien an sich geeignet sein.

von Dudson (dudson)


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H.Joachim S. schrieb:
> Wenn du Platz hast (wahrscheinlich aber nicht): bau 2 Motorradakkus
> dazu, (LiFePO4) nur für den Starter. Die Dinger sind unglaublich
> leistungsfähig.
> Dann könntest du deine jetzigen für Elektronik/Antrieb weiternutzen.
> Sonst alles neu :-)
> Vielleicht kannst du auch auf den Start in der Ferne verzichten, es gibt
> diese Startbooster. Ich kenne die nur für 12V, gibts sicher auch für
> 24V.

Danke für den Tip! Aber leider ist es mit dem Platz recht eng, ziemlich 
sicher zu eng.

von Jochen A. (lok01)


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Dudson schrieb:
> @Jochen
>
> Ich habe dir hier mal ein kurzes Video angehängt von vor 2 Wochen.

Danke. Cooles Teil!!

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Dudson schrieb:
> Schau mal, ich habe hier ein Bild von den Batterien. Der Hersteller
> meinte, die würde als Starter Batterien an sich geeignet sein.

Tja, wenn der Starter + Startrelais mit 30A zufrieden ist d -as ist wohl 
nicht der Fall.
Noch ne ganz ketzerische Idee: Modellbauakkus. Die haben teilweise 
abartig hohe Entladeströme von teilweise 100C und mehr, also ne 
2Ah-Batterie kann 200A liefern. Vielleicht findest du da was du 
unterbringen kannst. Direkt als 8S1P, hätte nebenbei den Vorteil dass 
dein originaler Pack nicht dauernd assymmetrisch entladen wird.

von Michael B. (laberkopp)


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Dudson schrieb:
> Schau mal, ich habe hier ein Bild von den Batterien. Der Hersteller
> meinte, die würde als Starter Batterien an sich geeignet sein.

Die sind zumindest gir 4 in Teihe geeignet.

Aber das ein Starter nur 30A im Anlaufmoment zieht ist ... zweifelhaft.

Ein KFZ Anlasser braucht da gerne mal 600A.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Der Anlaufstrom des Anlassers ist nochmal erheblich höher, als sein 
Nennstrom.

von Darius (dariusd)


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Hallo

Jakob L. schrieb:
> Dafür sind die wenigsten LFP-Akkus gebaut. Ist auch ein
> Sicherheitsrisiko wenn das BMS während der Fahrt aus irgendeinem Grund
> abschaltet und diverse Funktionen wie Bremskraftverstärkung plötzlich
> nicht mehr funktionieren, siehe z.B. dieses Video hier:
>
> https://www.youtube.com/watch?v=joQ3UtiDvO4

Das Teaserbild sagt eigentlich schon alles über die inhaltliche 
"Qualität" des Videos aus:

Bildzeitungsgedröhn, Übertreiben, dramatisieren, aus den Zusammenhang 
reißen, Jagd nach Klicks (Auflage) und Einnahmen.

Ich hab gar nicht erst angefangen das Video (im Gegensatz des TO's - das 
Ding ist ja doch etwas Größer als was man für einen Vorgarten hat) 
anzusehen.

Vielleicht ein Fehler - und zwar des Erstellers - wenn ein gutes, 
unaufgeregter, werbefreies (kein Privat TV Verhalten - es geht nur ums 
Geld verdienen)  und in die technischen Details gehende Video vorliegt 
dann wählt man die Titel und das "Teaser" Bild ganz anders.

Aber paßt schon ganz gut zu den leider auch hier im Forum vertretenden 
Panikmachern und Weltuntergangsherbeiredern (10000 Gutgegangen 1 mal 
daneben mit einen kleine "Puff" oder etwas Rauch aus der Garge aber 
natürlich wird mit den einen Mal und einer  Filmreifen "Explosion" 
-bzw. abbrennen einer ganzen Häuserzeile um sich geschmissen -gelogen 
und verunsichert-).
Und leider bringt so ein Mist auch hier sozusagen die meisten Klicks  _> 
Die längsten und Emotionsreichsten (Korrekt: Stromtischgedröhn...) 
Threads.

: Bearbeitet durch User
von Dudson (dudson)


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Ja, das könnte eine Lösung sein mit
Modellbaubatterien. Ich nehme das mal mit auf.

Noch ein anderer Gedanke:
Werksseitig hatte das ja mit den 4x Blei-Säure- Batterien (12V 20,3Ah) 
funktioniert.

Ich habe mal versucht deren Entladestrom herauszufinden, um das mit den 
LiFePo zu vergleichen.

Auf der Website der Blei-Säure Batterien las ich bei max. Entladung: 1C

Kann das sein? Ich kenne mich damit leider nicht aus.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Dudson schrieb:
> Auf der Website der Blei-Säure Batterien las ich bei max. Entladung: 1C
> Kann das sein?

Kommt auf den Akku an. Ein Notstromakku für die Treppenhaus-Beleuchtung 
ist was anderes, als ein KFZ Starter-Akku.

von Darius (dariusd)


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Blei Säure Batterien können kurzzeitig (daher auch der Begriff 
"Starterbatterie") deutlich höhere Ströme  als ihren erlaubten 
Dauerstrom abgeben.
Bei "Autobatterien"  (LKW Diesel - Baumaschinen, Diesellokomotiven) geht 
das bis in den unteren 4 Stelligen Bereich - allerdings wirklich 
kurzzeitig (vielleicht 2 Sekunden) - und über längere Zeit (10- 30 
Sekunden?) auch im deutlich dreistelligen Bereich.

"Deine" Bleisäure Batterie wird kurzzeitig sicherlich auch deutlich 
zweistellig machen dürfen und können  wobei ja auch zwei 2 Stränge 
parallel geschaltet zu sein scheinen.

Eigentlich haben (nicht nur die einfachen auch die Besseren und deutlich 
teureren Solar- Stapler, Taktions- ) Bleibatterien nur Nachteile außer 
halt die hohen Ströme die sie kurzzeitig (ohne defekte zu erzeugen) 
liefern können, den Preis für solche Starterdanwendungen (Ansonsten: Zum 
Betrieb und Planmäßigen entladen sehr bedingt geeignet - dabei gehen sie 
schnell kaputt und verlieren deutlich an Nutzkapazität oder werden halt 
sehr teuer - schwer und Platzfressend Wh pro Volumen bleiben sie immer), 
und bedingt das sie auch bei niedrigen Temperaturen noch hohe Ströme 
liefern können (allerdings ist die Nutzkapazität dann noch geringer).
Der ehemalige Vorteil des einfachen Ladens ist halt ehemalig und heute 
kein Argument mehr.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Dudson schrieb:
> Ja, das könnte eine Lösung sein mit
> Modellbaubatterien

Die brauchen aber auch ein 48V 16 Zellen BMS mit Balancer und 
Tiefentlade/Überladeschuz.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Michael B. schrieb:
> Die brauchen aber auch ein 48V 16 Zellen BMS mit Balancer und
> Tiefentlade/Überladeschuz.
 Wieder mal nichts kapiert...

von Michael B. (laberkopp)


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H.Joachim S. schrieb:
> Wieder mal nichts kapiert...

Doch, schon, dass von dir der Unsinnsvorschlsg kam der alles verschweigt 
was wichtig wäre.

Modellbauakkus kommen eben ohne Schutzschaltung daher, daher sind sie so 
hochstromfähig.

Und da Leser immer den Vorschlag toll finden, der einfach und billig 
aussieht weil sie nicht verstehen welche fatalen Konsequenzen das hat, 
muss man mal was sagen.

von Thomas R. (thomasr)


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Selbst bauen! Das Beispiel besteht aus 10s10p also 37/42 Volt. Das sind 
gebrauchte Zellen aus Laptopakkus, die nicht mehr zu hoch belastet 
werden dürfen (war als PV Speicher gedacht) aber mit neuen Zellen für 
Werkzeugakkus (30A Entladestrom pro Zelle) wäre so etwas vermutlich 
passend.

So etwas können dir Lieferanten von Zellen auch auf Wunsch anfertigen. 
Dann hat man auch Einfluß auf die Wahl des passenden BMS.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Thomas R. schrieb:
> Selbst bauen! Das Beispiel besteht aus 10s10p

Wehe da macht mal eine Zelle einen Kurzschluss. Dann kann die Feuerwehr 
nur noch zuschauen.

von Thomas R. (thomasr)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Selbst bauen! Das Beispiel besteht aus 10s10p
>
> Wehe da macht mal eine Zelle einen Kurzschluss. Dann kann die Feuerwehr
> nur noch zuschauen.

Ja, wie bei jedem Fahrradakku ;-)

Das muß schon vernünftig aufgebaut sein, mit passendem BMS und Balancer. 
Aber damit bekommt man einen Akku der in die vorgegebene Form paßt und 
genügend Strom liefern kann.

Geht natürlich auch mit einzelnen LiFePO Zellen, die können nicht 
brennen. Dafür etwas "klobiger".

von Darius (dariusd)


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Hallo

Michael B. schrieb:
> Und da Leser immer den Vorschlag toll finden, der einfach und billig
> aussieht weil sie nicht verstehen welche fatalen Konsequenzen das hat,
> muss man mal was sagen.

Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Wehe da macht mal eine Zelle einen Kurzschluss. Dann kann die Feuerwehr
> nur noch zuschauen.

Da haben wir sie ... Danke das ihr (nicht zum ersten mal sondern 
regelmäßig)mal  wieder den Beweis geliefert habt...

Darius schrieb:
> Aber paßt schon ganz gut zu den leider auch hier im Forum vertretenden
> Panikmachern und Weltuntergangsherbeiredern (10000 Gutgegangen 1 mal
> daneben mit einen kleine "Puff" oder etwas Rauch aus der Garge aber
> natürlich wird mit den einen Mal und einer  Filmreifen "Explosion"
> -bzw. abbrennen einer ganzen Häuserzeile um sich geschmissen -gelogen
> und verunsichert-).

Warum von euch nicht mal was hilfreiches und motivierendes?
Siehe z.B. hier:

Thomas R. schrieb:
> Das muß schon vernünftig aufgebaut sein, mit passendem BMS und Balancer.
> Aber damit bekommt man einen Akku der in die vorgegebene Form paßt und
> genügend Strom liefern kann.
>
> Geht natürlich auch mit einzelnen LiFePO Zellen, die können nicht
> brennen. Dafür etwas "klobiger".

Genauso motiviert man und trägt zur Problemlösung bei.
Gut gemacht Thomas R. - du hast verstanden um was es hier in diesen 
Forum geht und wer sich hier (Ausnahmen leider vorhanden) herumtreibt.
Das ist eben nicht "Kevin vom Bau" oder der 12 jährige "Polenböller" 
Werfer

: Bearbeitet durch User
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