Re: Strombegrenzung für LIFEPO4 Akku und BMS

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Geschrieben von Theodor Wadelow am 17. April 2017 19:09:48:

Hallo Jens,

>> Welche Version hast du und wie sind die Eckdaten des Antriebes? Leistung? Minimale Spannung? Maximale Spannung?
> Hallo Theo,du hast Recht, ich habe mich mit den Akkus vertan.
> Es sind Panasonic NCR18650PF.
Ah, dafür gibt es ein Datenblatt, ht tp://www.omnitron.cz/download/datasheet/NCR-18650PF.pdf
Wie Du schon gesehen hast, ist speziell das Wort H T T P hier im Forum aus gutem Grund verboten. Ohne direkte Links macht sich kaum ein Spammer die Mühe ;-)
Bilder kannst du z.B. bei imgur.com hochlagen und die entstehenden Links und/oder Direktlinks zu den Bildern hier einstellen.
Bei imgur kann man wimre auch eine Bildergallerie erstellen, d.h. wenn Du mehrer Bilder zum Thema hast, mache doch so eine Gallerie und schreibe den "Link" (z.B. so zerrupft wie oben, oder ganz ohne ht tp://) hier ins Forum. Das geht soweit ganz gut.

> Ich habe das CityEl als 36V Version mit Trige-Titan-Motor.
> Ausgelegt für Bleiakkus mit 36v.
Ich dachte Blei-Vlies ? Was denn nun ?
Da gibt es klitzekleine aber wichtige Unterscheide zwischen "nassen" Bleiakkus wie sie z.B. die meisten Autos bis heute haben und entsprechenden Blei-Gel bzw. Blei-Vlies-Akkus. Das Beste wäre die Angabe eines Typs und ggf. ein Link zum Datenblatt, falls verfügbar.
Mit Blei-Gel-Akkus würde ich Ladeschlußspannungen von z.B. 3 * 14.7V = 44.0V erwarten, Entladeschluß bei z.B. 10.8V pro Akku, 32.4V im System.
Das sind meine Erwartungswerte, wenn Du bessere Werte, insbesondere echte Meßwerte von "Fahrzug geladen" und "Fahrzeug schaltet wegen leerem Akku ab" hat, bitte her damit.
Diese Kennwerte sind beim Design eines Akkusystems sehr wichtig.

> Der Motor-Controller ist bei 120 Ampere abgeriegelt also die Akkus haben beim anfahren die 120 Ampere zu bewältigen.
Ah, Sinn! 42V * 120A = 5040W , das sind die 5.0kW von der Wikipedia-Seite ;-)

Nun mal zu den o.a. NCR18650PF Akkus und dem o.a. Datenblatt.
1) Das sind mitnichten robuste LiFePO4-Akkus, sondern normale Li-Ion-Akkus, vermutlich LiCo2 oder so. Hatte mich schon gewundert, LiFePO4 hat eigentlich die höheren Entladeraten.
2) Die Akkus sind entsprechend sensibel und nur mit BMS zu verwenden. Unter- und Überladung muß dringend vermieden werden!
Damit haben wir auch schon die Grenzwerte deines Akkupacks:
Ladeschluß 10 * 4.2V ? 42V, Entladung bis (... 3.0V pro Zelle ?), dann sind noch 30V im System.
Oh, wie verkaufst du dem vorhandenen Motor-Controller daß 30V = 0% Akkuladung entspricht? Der sollte doch bei o.a. 32.4V (den geanauen Wert ergänzt bitte Du) abschalten.
Und beim Laden: Wie den Strom begrenzen ? Wolltest du die Li-Zellen abtrennen und mit einem separaten Li-Ion-Ladegerät laden ?

Nun mal zum Entlademodus.
Wie ich Dich verstehe, sollen Ströme bis max. 20A aus den Zellen entnnommen werden. mit 6 Zellen parallel sind das 3.3A pro Zelle oder 3.3A/2.5Ah = 1.3C
Gut, mit den Entladekurven (siehe o.a. Datenblatt) bist Du dann näher an 1C daran als an 2C und die beiden "Discharge Characteristics" lassen selbst bis bis 3.0V runter bei 1.x C eine gute Ausnutzung und Betrieb bis -10°C zu.

Das Problem dabei: Wie den Stromfluß regeln ?
1) Deine Entscheidung: Soll der Li-Ion-Akku den Bleiakku im Betrieb nachladen, wenn der Motor weniger als 20A zieht? (Ich würde sagen nein, aber das ist eine Grundentscheidung, Deine Entscheidung)
2) Würde der vorhanden Motorcontroller mit 30V Systemspannung (beim entladen) klarkommen ?
3) Wie tief willst du die Li-Ion-Akkus entladen ? Z.B. eine Entladung nur bis 3.24V pro Zelle, Entladeschluß-Systemsaspannugn dann 32.4V wären vermutlich gut kompatibel zum Blei-Vließ-System, allerdings kannst du dan nur ca. 1700mAh oder ca. 2/3 der Akkus nutzen, siehe o.a. Datenblatt.
4) Wie zieht man bei vollsten Blei-Akkus (44V) Strom aus den ggf. schon teil-entleerten Li-Ion-Akkus ? Das Problem besteht quasi immer mit den gewählten system, denn mit Lade-/Entladeschluß Blei 44.0V/32.2V liegst du eigentlich immer über den Li-Ion-Spannugnen von 42.0V und 30.0V. Mir fallen gerade zwei Möglichkeiten ein: Aufwärts-Wandler benutzen (mit günstigsenfalls 90% Wirkungsgrad) oder die Batterieyysteme alternierend benutzen, was wiederum die Frage der Umschaltung mit sich brächte.
5) Bist Du in der Lage und/oder willig, in den vorhanden Motorcontroller, z.B. zum Verändern der Voll- und Leer-Spannungen einzugreifen ?

Ich bitte Dich die o.a. Annahmen soweit möglich zu korrigieren bzw. zu ergänzen und die grundlegenden Fragen zu beantworten. Danach will ich mal darüber nachdenken, was als Leistungselektronik in Frage kommt. Wird auf jeden Fall leider nicht trivial und zu kaufen gibt's sowas meines Wissens nach nicht.

-Theo

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