Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Akkutechnologien und -kosten
Cephalotus
26.11.2006, 17:30
... und ein elektroantrieb macht auch erst sinn wenn anständige akkus erschwinglich sind....
Bei Akkus in der hier benötigten Größenordnung (~0,1-1kWh) kann man wohl kaum von "unerschwinglich" reden, wenn man die Preise für Velomobile als Maßstab betrachtet.
Bei Akkus in der hier benötigten Größenordnung (~0,1-1kWh) kann man wohl kaum von "unerschwinglich" reden, wenn man die Preise für Velomobile als Maßstab betrachtet.
jo man, die sind wohl erschwinglich für leute welche sich ein neues velo leisten können. aber für den alltagsgebrauch sind sie wegen hoher selbstentladung, hohem gewicht und kurze lebensdauer eher ungeeignet.
sg heimo
jo man, die sind wohl erschwinglich für leute welche sich ein neues velo leisten können. aber für den alltagsgebrauch sind sie wegen hoher selbstentladung, hohem gewicht und kurze lebensdauer eher ungeeignet.
sg heimo
Moin moin,
darf ich die Diskussion mit ein paar Zahlen etwas konkretisieren?!
Annahme:
300km/Woche mit Motorbetrieb (Pedelec 250W)
100km pro Ladung
bedeutet 3 mal Laden pro Woche
Bei einer Lebensdauer von (nur) 300 Zyklen sind das 100 Wochen
grosszügig gerundet 2 Jahre Nutzungsdauer
Akkus entsprechend obiger Annahme:
LiPos bzw. LiIon
Gewicht < 5kg
Kosten 800-1000EUR
Fast keine Selbstentladung. Bei obiger Nutzung unerheblich
Das sind Akku-Kosten pro Jahr von 400 - 500EUR
Ist das teuer? Dafür gehe ich persönlich(!) 3-4 mal tanken :cool: (das Geld ist ratzfatz weg, will ich damit sagen)
Grüsse,
Elmi
Carsten K.
27.11.2006, 07:50
Hallo Elmi,
also für 500 Euro Tanken bedeutet bei dem Verbrauch meines Autos ungefähr 6500 km fahren. Das ist für mich die Fahrleistung für eineinviertel Jahre.:)
Wenn Du ein Pedelec entsprechend nutzt (300 km pro Woche = ungefähr 15000 km im Jahr), mag das noch gehen. Ich fahre nur ca. 6000 km Rad/Velomobil pro Jahr, das schaffe ich auch gut ohne Motorunterstützung.
Wenn ich von täglichen Arbeitswegen von 60 km hin und zurück (Basis Deines Modells) höre, würde ich wohl nicht mit einem Pedelec zufrieden sein, sondern eine VM mit Mopedzulassung (z.B. Aerorider) vorziehen und dann sind da schon ganz andere Akkukosten im Spiel.:mad:
Tschüss Carsten K.
Hallo Elmi,
also für 500 Euro Tanken bedeutet bei dem Verbrauch meines Autos ungefähr 6500 km fahren. Das ist für mich die Fahrleistung für eineinviertel Jahre.:)
Wenn Du ein Pedelec entsprechend nutzt (300 km pro Woche = ungefähr 15000 km im Jahr), mag das noch gehen. Ich fahre nur ca. 6000 km Rad/Velomobil pro Jahr, das schaffe ich auch gut ohne Motorunterstützung.
Wenn ich von täglichen Arbeitswegen von 60 km hin und zurück (Basis Deines Modells) höre, würde ich wohl nicht mit einem Pedelec zufrieden sein, sondern eine VM mit Mopedzulassung (z.B. Aerorider) vorziehen und dann sind da schon ganz andere Akkukosten im Spiel.:mad:
Tschüss Carsten K.
Guten Morgen Carsten,
bei mir entsprechen 500 EUR rund 3000km und sind in 8-10 Wochen "verbraucht". So verschieden können die Umstände sein.
Deshalb hab ich ja mal ein paar Zahlen genannt. Damit kann man konkret rechnen, überlegen, argumentieren.
Grüsse,
Elmi
darf ich die Diskussion mit ein paar Zahlen etwas konkretisieren?!
Guter Ansatz.
Annahme:
300km/Woche mit Motorbetrieb (Pedelec 250W)
100km pro Ladung
bedeutet 3 mal Laden pro Woche
Kann ich nicht recht nachvollziehen. In der Regel bedeutet 300km/Woche 60 km/Tag. Da man normalerweise nur zu Hause nachladen kann, bedeutet das 5 mal Laden pro Woche.
Bei einer Lebensdauer von (nur) 300 Zyklen sind das 100 Wochen
60 Wochen.
Guter Ansatz.
Kann ich nicht recht nachvollziehen. In der Regel bedeutet 300km/Woche 60 km/Tag. Da man normalerweise nur zu Hause nachladen kann, bedeutet das 5 mal Laden pro Woche.
60 Wochen.
Hallo Rainer,
meine Bedingungen sind im Detail andere. 30km/Tag und am WE der Rest. Jedoch auch 100km am Stück fahrbar.
Der Ansatz zur Akku-Dimensionierung ist folgender:
1) die Lebensdauer eines Akkus in Jahren
2) die möglichen Ladezyklen
3) die geplanten Fahrstrecken.
Aus diesen Parametern rechnet man sich einen Akku (Kappazität) aus, welcher eben 2 oder 3 Jahre hält, und entsprechend oft geladen wird.
Bei 3 Jahren Nutzung und 300 Zyklen sollen es eben 100 Ladezyklen im Jahr sein. Das bedeutet rund 2 mal pro Woche laden.
Das wiederum bedeutet genug Reserven für kalte Temperaturen, kein täglicher Ladezwang usw.
Akkuvolumen und Gewicht spielen mit Lithium-Technik keine grosse Rolle mehr. Beides hat sich auf etwa 1/3 reduziert im Vergleich zu Blei-Akkus.
Ich hoffe dass damit mein Zahlenwerk etwas besser nachvollziehbar geworden ist.
Grüße
Elmi
Cephalotus
27.11.2006, 14:01
jo man, die sind wohl erschwinglich für leute welche sich ein neues velo leisten können. aber für den alltagsgebrauch sind sie wegen hoher selbstentladung, hohem gewicht und kurze lebensdauer eher ungeeignet.
sg heimo
Beispiele für Akkus für Velomobilantriebe (24V/250W Bionx bzw 36V/600W Aerorider).
1. Blei(Gel)-Akku.
Halte ich in Velomobilen für schlichtweg komplett ungeeignet. Bleiakkus mögen nicht ganz entladen werden, längere Tiefentladung killt sie, die Zyklenfestigkeit ist nur gering, sie sind sehr schwer, BleiGel braucht Temperaturkompensation bei den Ladegeräten und möglichst auch Einzellader (Kosten), unter starker Last ist die entnehmbare Ladung wesentlich geringer als die Normkapazität (Peukert Effekt), die Akkus versagen bei Kälte, usw, uswf...
2. NiCd Sanyo Cadnica F Zelle:
http://sanyo.wslogic.com/pdf/pdfs/KR-7000F.pdf
- Die Akkus haben eine mittelmäßige Selbstentladung (wer mindestens einmal die Woche fährt sollte damit keine Probleme haben),
- sie haben eine relativ niedrige Energiedichte
- sind sehr gut hochstromfähig
- müssen regelmäßig ganz entladen werden, um dem memoryeffekt (weitgehend reversibel) vorzubeugen.
- Größter Vorteil ist die recht gut Leistung auch bei kalten Temepraturen.
- Die Lebensdauer ist sehr hoch, sowohl kalendarisch als auch bzgl der Zyklen. Gut gewartete (geschlossene) NiCd Akkus leben durchaus 10 Jahre und 1000 Zyklen. (Offene, nasse NiCd Zellen leben bei guter Pflege nahezu "ewig", sind aber nicht in passenden Größen für Velomobile erhältlich)
Stückpreis: ~ 9€
Für Bionx:
20 Zellen in Serie, macht bei 24V und 7Ah dann 4,6kg und 180€
Reichweite wird wohl bei grob 50km liegen, bei 1000 Zyklen wäre das eine Lebensdauer von 50.000km.
Akkukosten: 36cent pro 100km
Für den Aerorider braucht man z.B. 30 Stück in Serie, drei parallel.
Macht 36V bei 21Ah (=0,75kWh), der Aerorider kommt damit 50km weit. (1,5kWh Verbrauch pro 100km). Der Akkublock wiegt mit 90 Zellen dann 20kg und kostet 810€.
(Interessant wären evtl auch noch 2 Akkus mit je 2x30Zellen, dann könnte man einen immer komplett leer fahren und dann auf den 2. umschalten, was NiCd sehr gut tut).
Macht dann eine Lebensdauer von 50.000km und Kosten von 1,62€/100km
3. NiMh (F Zelle von Cellcon?)
- Liefert 13Ah pro Zelle
- Leistungseinbruch bei Kälte
- nicht so hochstromfähig wie NiCd (evtl. sind die Cellcon hier ungeeignet und man müsste auf Varta zurück greifen, die haben hochstromfähige F Zellen, die aber teurer sind)
- kein ausgeprägter memory Effekt wie NiCd, aber lazy battery Effekt (NiMh wollen nicht lange ungenutzt herumstehen, ansonsten kommt es zu reversiblen Kritallisationsproblemen, die den Innenwiderstand erhöhen)
- geringere Lebensdauer, v.a. unter Hochstromlast, Cellcon gibt mindestens 400 Zyklen an. Nach einigen Jahren steigen Innenwiderstand und Selbstentladerate an.
- hohe Selbstentladung, am besten 24h vor der Fahrt laden, ansonsten hat man dann eben weniger Reichweite
- doppelte Energiedichte wie NiCd
Akku für Bionx hat 20 Zellen, macht 24V, 13Ah bei 5,1kg, kosten 200€
Reichweite grob 100km, bei 400 Zyklen dann 40.000km.
Akkukosten 50cent pro 100km
Akku für Aerorider hat 30 Zellen, zwei parallel, macht 36V, 26Ah (0,936kWh) bei 15,3kg, Kosten 600€
Reichweite grob 62km, bei 400 Zyklen dann 25.000km.
Akkukosten 2,40€ pro 100km
(für höhere Reichweite dann eben drei oder vier Zellen parallel, bei entsprechend höherem Gewicht)
4. LiIon / LiPoly
- braucht Batteriemangement System (Kosten)
- mit BMS sehr simple Anwendung. Einfach einstecken und Vergessen
- kein Memoryeffekt
- jederzeit aufladbar
- Schutzschaltungen gegen Überladen und Tiefentladen müssen für jede einzelne Zellen vorhanden sein
- Kältefestigkeit hängt vom Kathodenmaterial ab
- Zyklenlebensdauer hängt vom Kathodenmaterial ab, könnte prinzipiell sehr hoch sein, bis über 3000 Zyklen bei LiFePO4 Zellen
- kalendarische Lebensdauer hängt v.a. von den Temperaturen ab.
- Hochstromfähige Zellen verfügbar (keine Standard LiMn2O4 Zellen)
- hohe bis sehr hohe Energiedichte
Beispiel für LiPoly:
http://m3shop.com/product_info.php/info/p1228_Lipo-Akku-3-7V---10-000mAh-Einzelzelle-1C.html
3,6V, 10Ah, mäßig hochstromfähig (C1/C2), 188g, Lebensdauer unbekannt, Verhalten bei teifen Temepraturen unbekannt (da Akkus leicht sind kann man sie ja ggfls im Winter mit in die Wohnung nehmen)
Akku für Bionx hat 7 Zellen, macht 25,2V, 10Ah bei 1,9kg(!), kosten 210€
Reichweite grob 80km, bei 500 Zyklen (???) dann 40.000km.
Akkukosten 50cent pro 100km
Akku für Aerorider hat 10 Zellen, drei parallel, macht 36V, 30Ah (1,08kWh) bei 5,6kg, Kosten 900€
Reichweite grob 72km, bei 500 Zyklen (???) dann 36.000km.
Akkukosten 2,50€ pro 100km
oder
Thundersky 30Ah 3,2V LFP Zelle mit LiFePO4 Kathode
- Hochstromfest
- auch bei -20°C noch einsetzbar (Spannung bricht aber sehr stark ein)
- angeblich extrem zyklenfest (>3000 Zyklen bei 70% DOD)
- 1,6kg pro Akku (Energiedichte also nur ca. 60Wh/kg, was für LiIonen Technik sehr gering ist)
Für Aerorider braucht man dann z.B. 11 Zellen mit 17,6kg
Macht 35,2V, 30Ah = 1,1kWh
Kosten für den Akkublock ca. 700€ (ohne BMS)
Reichweite pro Batterieladung ca. 70km.
Bei einer Lebensdauer von 3000 Zyklen @ 70% Entladung wäre das dann eine Akkulebensdauer von 150.000km (!).
Kosten lägen hier bei ca. 50cent / 100km (wenn denn die Angaben und Kosten so stimmen)
Dazu kommen natürlich noch (im Idealfall einmalig) die Kosten für das Ladegerät und bei den LiIonen /LiPoly Zellen für das BMS. Gerade bei LiIonen und LiPoly fehlen aber vor allem noch die Praxiserfahrungen.
Die Akkukosten halte ich -nicht- für vernachlässigbar, aber durchaus für "gut" (wenn man das z.B. mit den Betriebskosten eines benzinbetriebenen Mopeds vergleicht), ich denke, die Szenarien waren nicht schöngerechnet, sondern könnten schon etwa dem Schnitt entsprechen, wenn man seine Akkus so behandelt, wie das der jeweilige Typ will.
Wer die "Orginalakkus" vom Hersteller kauft, bezahlt mindestens das doppelte, muss dann halt selbst nichts mehr basteln.
Akkus haben je nach Technologie auch unterschiedliche Nachteile, dementsprechend muss man eben den zum Nutzungsprofil passenden auswählen, oder evtl. auch zwei Technologien kombinieren.
Trotz der geringen Energiedichte hat auch NiCd nach wie vor einige Vorteile gerade in diesem Einsatzbereich, nur für Blei kann ich absolut keine Vorteile sehen.
Über einen DC-DC Wandler kann man aus dem Fahrakku natürlich auch die restlichen Verbraucher wie Licht, Radio, Lüftung, usw speisen, der "Boardakku" kann also entfallen. Der große Akku erlaubt auch stärkere Verbraucher wie elektrische Frontscheibenheizung, elektrischer Scheibenwischer oder stärkere Lichtanlage, natürlich bei verminderter Reichweite und höheren Kosten. (dafür aber eben komfortabler und v.a. sicherer)
Nur ein einziger Unfall wirft alle Kalkulationen eh über den Haufen.
mfg
Thomas Seide
27.11.2006, 17:39
Hallo Cephalotus,
schöne Aufstellung, danke.
Ich kann nur meinen Senf zu den Reichweiten von BionX hinzugeben.
Angenommen man nützt nur die höchste Leistungsstufe 4, also volle Leistung und hält das Rad immer kurz vor der Abschaltgrenze von 25 km/h, dann kommt man ca. 35 -40 km weit, mit dem serienmäßigem NiMh Akku.
Nur wenn man den Motor zum Beschleunigen und fürn paar Hügel braucht, kommt man noch nach 50 km mit ein bisserl Restreserve heim.
Da der Serienakku keine 10 Ah hat und 4,2 kg wiegt, kann man bei dem von Dir genanntem Akku, von max. 50 km Reichweite ausgehen.
Ergo: 1 eur statt 50 Cent pro 100 km.
Daraus schließe ich für mich, ich werde Versuche mit LiIonen Akkus starten.
Die Reichweite bei deinem Beispiel dürfte zwar nur die Hälfte sein, aber man kann ja noch sonen Block dazupacken:D .
Liebe Grüße
Thomas
Carsten K.
27.11.2006, 17:54
Hallo Thomas,
Wo kann man denn so einen BionX Antrieb kaufen und was kostet er bei Serienausstattung?
Tschüss Carsten K.
Thomas Seide
27.11.2006, 18:15
Hallo Thomas,
Wo kann man denn so einen BionX Antrieb kaufen und was kostet er bei Serienausstattung?
Tschüss Carsten K.
Hi Carsten,
wenn du so direkt fragst, eingespeicht in ein 20" Hinterrad, bei mir:D .
Wenn bei mir ein lieber Kunde es am Steini haben will, dann ist da alles eingebaut, mit Spezialrahmenhalter fürn Akku und für die Steuerkonsole, Mantel, Schlauch, Ritzel und Speziallader, kostet 1499,- eur Aufpreis.
Die Kabellängen sind fürs Trike optimiert.
Alles andere auf persöhnliche Anfrage.
Liebe Grüße
Thomas
Hallo Cephalotus,
super Zusammenstellung! Besten Dank! Magst du das nicht ins Wiki packen? Besser kann man es eigentlich nicht auf den Punkt bringen.
Ich bin ja zur Zeit am Schlaumachen, was man so alles ins VM packen könnte. Die Thunderskies sind ja zum Teil in Elektroautos schon erprobt und leisten dort gute Dienste. Allerdings sind mir 18kg für eine Kilowattstunde schon ein ganz ordentlicher Batzen. Nun ja, ich könnte 18kg abnehmen, würd auch nichts schaden, dann hätt ich bei konstantem Gesamtgewicht die Akkus mit drin, aber das ist ein anderes Thema... Und die Modellbaulipos sollen ja öfters mal abfackeln, weil sie extrem auf Leistung und Energiedichte und nicht so auf Lebensdauer und Sicherheit getrimmt sind. Nicht so toll, wenn sie dabei 10cm neben mir liegen...
Was sich mir noch nicht so recht erschließt ist das Batteriemanagementsystem. Gibt es sowas zu kaufen oder muss man sich das selbst basteln? Steckt da mehr dahinter, als Balancer für jede Zelle, die dafür sorgen, dass nicht einzelne Zellen überladen werden, während andere noch nicht voll sind? Ich denke mal, ich als Nicht-E-Technik-Freak bin damit überfordert. Aber trotzdem:
- mit BMS sehr simple Anwendung. Einfach einstecken und Vergessen
Genau so muss ein Akku für einen E-Antrieb aussehen. Andernfalls werden immer nur ein paar Spinner, ähhh Idealisten sich dafür begeistern können.
Was würdest du mir für folgendes Anforderungsprofil empfehlen:
- geplant ist, mein Speedster auf Leichtkraftrad zu pimpen. Also 36V 500W Motor, etwa 1kWh Lithium-Akku, verstärkter Kinderfahrradwimpel, ...
- täglicher Arbeitsweg 2 x 45km. Einmal die Woche zusätzlich 30km mit wenig bis gar nicht selbst pedalieren, um unverschwitzt anzukommen. Also Reichweite etwa 120km. Ich denke, mit etwa 1kWh sollte ich hinkommen, also kann ich deine Aerorider-Beispiele verwenden.
- Die Akkus kann ich sowohl zu hause, als auch in der Arbeit mit reinnehmen, also hier keine Temperaturprobleme. Wenn sie danach eine gute Stunde im Velomobil betrieben werden, sollten sie das doch auch problemlos mitmachen, oder? Schließlich sitzt ja eine strampelnde Innenraumheizung mit drin.
- Die Idee, auch die Beleuchtung mit über den Akku laufen zu lassen, ist natürlich bestechend. Dann bräuchte man allerdings eine Spannungsreduzierung von 36V auf 12V, sowie einen kleinen und leichten Notfall-Lipo, der einen auch im Fall der Fälle beleuchtet heimbringen kann.
- Würdest du Lipos eher als einen großen Akku ausführen oder als zwei bis drei kleinere Akkus? Das hätte den Vorteil, dass man einen schrottigen Akku mal in Ruhe reparieren kann und mit den restlichen weiterfahren. Außerdem könnte man sie gewichts- und platzmäßig besser im VM verteilen. Allerdings wäre für das Laden über Nacht dann ein Ladegerät mit mehreren Anschlüssen nötig. Hast du mir ne Empfehlung für ein Ladegerät?
Was halten eigentlich die Akkus von Feuchtigkeit/Nässe in Form von Schweiß, Regen, Schnee... Sollten sie möglichst wasserdicht verpackt werden? Nicht, dass es ihnen in solch einer Behausung dann im Sommer zu warm wird und sie durchgehen.
Daheim liegt von meinem alten Motor ein NiCd-Akku mit einer defekten Zelle rum. 5Ah, 24V, 20 Zellen in Reihe. Ein Kollege sagte mir, wenn ich den einen austausche, passt er von wegen Innenwiderstand wieder nicht zu den alten und es wird nicht lange dauern, bis mir die nächste Zelle stirbt. Ziemlich doof, falls das so wäre. Wirklich leicht ist der Akku auch nicht und der Memory-Effekt entspricht nicht unbedingt einer Eigenschaft, die ein Akku für den Alltagsgebrauch haben sollte. Aber da ich ihn schon hab, wäre es denkbar, die eine Zelle gegen eine neue auszutauschen, und das ganze so umzulöten, dass ein 10Ah, 12V Akku für die Beleuchtung rauskommt?
Nur ein einziger Unfall wirft alle Kalkulationen eh über den Haufen.
Wohl war... Das ist aber auch nichts anderes, als wenn ich mein Auto vor den Baum fahre, der ist auch nur Haftpflicht-versichert. Solange ich danach noch auf meinen eigenen Beinen stehen kann, kann ich mit diesem Risiko leben. Ein paar Tausend Euro in den Wind zu schießen tut zwar weh, bringt einen aber nicht um.
Viele Grüße,
Martin
Wo kann man denn so einen BionX Antrieb kaufen und was kostet er bei Serienausstattung?
Beispielsweise ab demnächst direkt bei Cab-Bike. Die Internet-Adresse für erste Bildchen kennst du sicher... ;-)
Grüße,
Martin
Hab gerade noch was gefunden: Gaia Advanced Lithium Battery Systems bietet ein 36V 7,5Ah Set mit BMS. Leider steht kein Preis dabei und die Angaben widersprechen sich auch: Gewicht 35kg (dann doch lieber nen Bleiakku), Leistungsdichte: 62Wh/kg (Nur??? Dann sollte der Akku 4,4kg + BMS + Gehäuse wiegen). Nachzulesen unter:
http://www.gaia-akku-online.de/SEITEN/7.5_Ah_UHP65200205.lasso?-Token.Menu=Produkte&-Token.Link=Link1
Cephalotus, hast du Erfahrungen mit Gaia? Ich werd gleich noch ein wenig googeln...
Grüße,
Martin
herrgismo
27.11.2006, 21:49
Bezüglich LiIon akkupack+BMS+Lader, habe ich Kontakt mit dem Luxilux Creator aufgenommen.
http://www-users.rwth-aachen.de/Tobias.Hahn/frameset_home.htm
Mir ging es nur um den Akku, 14V/10Ah. Ist ne feine Bauanleitung auf der Seite.
Für meine paar Meter wo ich den brauche, reicht der dicke.
Hab ihn mal angemailt, wegen was mich das kostet, wenn er ihn mir zusammenbrät und mir wurde mitgeteilt, das der Akku ca. 250 und Ladegerät ca. 40 Steinchen kosten würde.
Cephalotus
27.11.2006, 22:40
Hallo Sutrai,
Hallo Cephalotus,
super Zusammenstellung! Besten Dank! Magst du das nicht ins Wiki packen? Besser kann man es eigentlich nicht auf den Punkt bringen.
Doch, das kann man sicher besser auf den Punkt bringen.
Ich möchte anmerken, dass ich zwar einige Jahre Erfahrung mit NiCd, NiMh und Bleiakkus für diverse Anwendungen habe und auch ein paar wenige Geräte mit LiIonen Zellen mein eigen nenne, dass ich aber in sachen Velomobile oder Elektrofahrzeuge absolut _nicht_ kompetent bin.
Daher mögen da durchaus auch falsche Sachen dabei stehen, wenn z.B. meine Annahmen schlichtweg falsch sind.
Auch gaukeln die Zahlen eine Genauigkeit vor, die so natürlich nicht existiert, das sollte sich der Leser schon bewusst sein. Andererseits kommt man halt beim Umrechnen in Teufels Küche, wenn man dies nicht mit einem Zahlenwert macht, sondern mit einem Intervall. Spätetens dann, wenn man drei Intervalle multipliziert hat und ein Ergbnis von 1,23€ bis 9,56€ heraus bekommt fragt man sich unweigerlich nach dem Sinn der Rechnung.
Ich bin ja zur Zeit am Schlaumachen, was man so alles ins VM packen könnte. Die Thunderskies sind ja zum Teil in Elektroautos schon erprobt und leisten dort gute Dienste.
Nicht unbedingt. Thundersky hat ja jetzt die ganz neuen LFP Typen mit (vermutlich) einer LiFePO4 Kathode, die wären für unsere Zwecke trotz der schlechteren Energiedichte zumindest vom Datenblatt her wesentlich besser geeignet. (Kurzzeit-)Erfahrungen gibts hauptsächlich mit den "alten" LCP Typen und die waren z.B. im CityEL negativ (Batterien wurden dauernd auf 30° geheizt). Wobei es da wieder Stimmen im Netz (*g*) gibt, dass da einfach der zuständige Ingenieur Murks gemacht hat (ich kann's nicht beurteilen)
Allerdings sind mir 18kg für eine Kilowattstunde schon ein ganz ordentlicher Batzen. Nun ja, ich könnte 18kg abnehmen, würd auch nichts schaden, dann hätt ich bei konstantem Gesamtgewicht die Akkus mit drin, aber das ist ein anderes Thema... Und die Modellbaulipos sollen ja öfters mal abfackeln, weil sie extrem auf Leistung und Energiedichte und nicht so auf Lebensdauer und Sicherheit getrimmt sind. Nicht so toll, wenn sie dabei 10cm neben mir liegen...
Ich hab mit LiPolys keine Erfahrung, da müsstest Du Dich bei den Modellbauern umsehen. Wobei meines Wissens (ich mag mich irren!) bei LithiumIonne Akkus die Gafhren hauptsächlich beim Laden bestehen, denn die Dinger gehen dann hoch, wenn sie entweder überladen werden, nach einer Tiefentladung wieder geladen werden, sich aus welchen Gründen auch immer überhitzen (beim normalen Laden und Entladen werden die LiIonen eiegntlich nicht heiß), die Reaktionspartner und/oder Elektrolyt mit Wasser in Kontakt kommt oder die Zelle kurzgeschlossen oder mechanisch beschädigt wird.
Beim normalen Entladen ist die Gefahr wohl v.a. beim Umpolen einer Zelle gegebn, aber das sollte ja das BMS verhindern.
Was sich mir noch nicht so recht erschließt ist das Batteriemanagementsystem. Gibt es sowas zu kaufen oder muss man sich das selbst basteln? Steckt da mehr dahinter, als Balancer für jede Zelle, die dafür sorgen, dass nicht einzelne Zellen überladen werden, während andere noch nicht voll sind? Ich denke mal, ich als Nicht-E-Technik-Freak bin damit überfordert. Aber trotzdem:
Kann man schon kaufen, everspring.net (verkauft Thundersky) verlangt dafür wohl 500$ pro 10 Zellen. Im neuen ELV Magazin ist z.B. ein BMS für 4 Zellen drin, das zeug muss halt für die entsprechenden Ströme ausgelegt sein.
Was würdest du mir für folgendes Anforderungsprofil empfehlen:
- geplant ist, mein Speedster auf Leichtkraftrad zu pimpen. Also 36V 500W Motor, etwa 1kWh Lithium-Akku, verstärkter Kinderfahrradwimpel, ...
- täglicher Arbeitsweg 2 x 45km. Einmal die Woche zusätzlich 30km mit wenig bis gar nicht selbst pedalieren, um unverschwitzt anzukommen. Also Reichweite etwa 120km. Ich denke, mit etwa 1kWh sollte ich hinkommen, also kann ich deine Aerorider-Beispiele verwenden.
Puh.
Also solche Strecken (und das nahezu täglich) würde ich bevorzugt mit dem Auto fahren. Für mich würde so ein Velomobil / E-Fahrzeug eher für kürzere Strecken Sinn machen.
Mit einem solchen E-Fahrzeug bist Du Pionier an vorderster Front, City EL, Twike & Co kommen nicht so weit...
Ich würde mich beim Verbrauch am Aerorider orientieren und neulich hat da mal jemand einen Erfahrungsbereicht geschrieben, wonach der ca. 1,5kWh / 100km brauchen soll. Daran habe ich mich auch oben orientiert.
Ich würde daher schon einen ~2,5kWh Akku einbauen, wenn 120km im Alltag auf alle Fälle bewältigt werden sollen.
Zum einen sollte man den LiIonen Akku am besten nicht ganz entleeren, wenn man maximale Lebensdauer haben möchte, zum zweiten wird der Verbrauch in ungünstigen Situationen auch mal um einiges höher sein und schlussendlich möchte man ja mit dem Akku auch noch fahren können, wenn er mal nach einiger Zeit nur noch 90% oder 80% seiner Kapazität hat.
Einen Akku dieser Größenordnung macht beim Velomobil eh nur noch in LiIonen oder LiPoly Technik Sinn, NiMh wird sehr teuer, NiCd und Blei sind viel zu schwer.
- Die Akkus kann ich sowohl zu hause, als auch in der Arbeit mit reinnehmen, also hier keine Temperaturprobleme. Wenn sie danach eine gute Stunde im Velomobil betrieben werden, sollten sie das doch auch problemlos mitmachen, oder? Schließlich sitzt ja eine strampelnde Innenraumheizung mit drin.
Sei Dir da mal nicht soooo sicher, mir erscheinen die von Dir angepeilten 1kWh äußerst knapp kalkuliert zu sein und der von mir bevorzugte Akku wäre da wohl nicht mehr sonderlich leicht.
- Die Idee, auch die Beleuchtung mit über den Akku laufen zu lassen, ist natürlich bestechend. Dann bräuchte man allerdings eine Spannungsreduzierung von 36V auf 12V, sowie einen kleinen und leichten Notfall-Lipo, der einen auch im Fall der Fälle beleuchtet heimbringen kann.
DC-DC Wandler, gibt es fertig zu kaufen, in beliebigen Leistungsklassen.
- Würdest du Lipos eher als einen großen Akku ausführen oder als zwei bis drei kleinere Akkus? Das hätte den Vorteil, dass man einen schrottigen Akku mal in Ruhe reparieren kann und mit den restlichen weiterfahren. Außerdem könnte man sie gewichts- und platzmäßig besser im VM verteilen. Allerdings wäre für das Laden über Nacht dann ein Ladegerät mit mehreren Anschlüssen nötig. Hast du mir ne Empfehlung für ein Ladegerät?
Du brauchst für jede einzelne LiIonen Zelle (außer mehrere sind direkt miteinander parallel geschaltet) eine eigene Überwachung, d.h. zwei LiIonen Akkublocks brauchen auch zwei BMS.
Was halten eigentlich die Akkus von Feuchtigkeit/Nässe in Form von Schweiß, Regen, Schnee... Sollten sie möglichst wasserdicht verpackt werden? Nicht, dass es ihnen in solch einer Behausung dann im Sommer zu warm wird und sie durchgehen.
Naja, logischerweise unbedingt davon fernhalten. Bei LiIonen sollte die Erwärmung im Normalbetrieb recht gering sein, vor allem bei eher geringen Strömen in der angepeilten Leistungsklasse des Motors.
Daheim liegt von meinem alten Motor ein NiCd-Akku mit einer defekten Zelle rum. 5Ah, 24V, 20 Zellen in Reihe. Ein Kollege sagte mir, wenn ich den einen austausche, passt er von wegen Innenwiderstand wieder nicht zu den alten und es wird nicht lange dauern, bis mir die nächste Zelle stirbt.
Unterschiedliche Innenwiderstände sind _relativ_ egal, da hat man dann eben in der einen Zelle einen etwas geringeren Spannungsabfall.
Weitaus problematischer ist aber eine unterschiedlich starke Selbstentladung und eine unterschiedlich große Kapazität, so dass die Zellen auseinander laufen. Wenn die neue schlehcter ist, dann wird sie tiefentladen, wenn sie besser ist (anzunehmen), dann wird sie nie ganz entladen und bekommt nen gewissen Memory-Effekt.
Ich sehe da prinzipiell keine so großen Probleme.
Was man sich aber fragen sollte ist, warum es passieren konnte, dass eine einzelne Zelle gekillt wurde. Wenn da die Ursache nicht beseitigt ist, dann ist es zu erwarten, dass später auch eine weitere folgt...
Im Endeffekt würde ich in dem Akkupack jede einzellen Zelle mal durchmessen und wenn sich da Schwankungen >10% ergeben, dann macht es wohl nicht soviel Sinn.
Ziemlich doof, falls das so wäre. Wirklich leicht ist der Akku auch nicht und der Memory-Effekt entspricht nicht unbedingt einer Eigenschaft, die ein Akku für den Alltagsgebrauch haben sollte. Aber da ich ihn schon hab, wäre es denkbar, die eine Zelle gegen eine neue auszutauschen, und das ganze so umzulöten, dass ein 10Ah, 12V Akku für die Beleuchtung rauskommt?
Einen Versuch ist es natürlich wert, kostet ja kaum was, wenn man immer zwei Zellen parallel schaltet kann man jeweils zwei zusammennehmen, so dass die Kapazitäten in etwa gleich sind...
Cephalotus
27.11.2006, 22:41
...
Was Deinen Akku betrifft:
Ich persönlich würde die neuen Thundersky LFP Zellen verwenden, das ist natürlich auch ein Risiko, da es dazu keine Erfahrungen gibt (und auch der Erwerb der Zellen evtl etwas komplizierter ist als was im deutschen online shop zu bestellen), aber viele Alterantiven für einen 2,5kWh Akku, der nicht zu viel wiegt und noch "bezahlbar" ist, sehe ich leider nicht.
Diese 3,7V 10Ah LiPolys mit 188g klingen ganz nett, da würde ich aber unbedingt mal Datenblätter sehen wollen und unbedingt auch Erfahrungsberichte (Modellbauforen) dazu lesen wollen. Und dann muss man von den Dinger natürlich noch ca. 5-10 Stück parallel schalten.
Schlussendlich brauhct so ein Fahrzeug ja eine Zulassung für die Straße, ich habe keinerlei Ahnung / Erfahrung, ob man da mit so massiv parallel und seriell verschalteten Modellbauakkus durchkommt. Dann müssen die Dinger auf alle Fälle auch in irgendwas stabiles eingebaut werden, man stelle sich nur mal einen Unfall vor, wo eine Metallstück ein paar dieser Zellen durchbohrt...
Die neuen Thunderskys wurde ja ganz explizit für Fahrzeugzwecke gebaut.
Wenn man einen 24V Motor findet käme man mit z.B. 8 Stück in Serie aus, das bedeutet dann auch, dass man auch nur z.B. 8 Zellen überwachen muss.
Die 3,2V 90Ah Zelle (LFP) wiegt 3kg. Das wären bei 8 Stück dann 25,6V und 90Ah, also 2,3kWh. Gewicht 24kg ! (also vermutlich doch nicht sooo einfach täglich ins Haus zu tragen)
Kostenpunkt laut www.everspring.net 180$ pro Zelle, dazu dann vermutlich noch Versand, Versicherung, Zoll, Steuer, BMS, Ladegerät,...
Wenn man einen Ladezyklus im Schnitt pro 100km rechnet, dann sollte ein Akku, wenn denn die Daten stimmen, schon sehr lange reichen...
Auf alle Fälle wurde das bisher noch nicht gemacht, es kann also noch so einiges schief laufen.
Man sollte beachten, dass bei den englischen Datenblätter auf www.thundersky.com bei den kleinen Akkus LFP und LCP Typen scheinbar vertauscht wurden.
Weil ich gefragt wurde noch ein paar links:
Datenblatt Sanyo NiCd KR-5000DEL : http://www.akkukonfigurator.de/PDF/2728.pdf
Datenblatt Varta NiMh VH F 15000: http://www.akkukonfigurator.de/PDF/3648.pdf
Datenblatt Cellcon NiMh F 13000 gibts auf http://www.reichelt.de
Interessante Lektüre zu Akkus in E-Fahrzeugen: http://www.solarmobil.net/download/sm55-f-96dpi.pdf
Haufenweise Information auch noch im http://www.elweb.info
Bezugsquellen findet man, wenn man die Bezeichnungen in eine Suchmaschine eingibt bzw teilweise auch auf ebay.
Bezugsquelle für thundersky Akkus soll www.everspring.net sein und evtl. auch www.airenergy.de sein.
Photon hat mal einen City EL mit thundersky Akkus ausgestattet: http://www.lithium-power.de
Ich fürchte aber, dass das in der Praxis nicht so gut geklappt hat, wie man sich das in der Theorie so gedacht hatte.
Müsste man vielelicht mal irgendwo(?) nachfragen...
(die verwendeten Zellen sind z.B. nur für 60A Dauerentladestrom ausgelegt, der EL braucht aber bergauf um einiges mehr)
Und zum Schluss noch der Hinweis, dass in naher Zukunft(?) ein neuer E-Max Roller mit 45km/h Zulassung kommen soll, welcher 14 Stück Thundersky 90Ah Zellen enthalten soll. (ich hab aber keine Ahnung, obs die LCP oder die LFP Zellen sind)
http://auto.pege.org/2006-eicma-roller/e-max-140-lithium.htm
(die Seite ist von der Navigation eine einzige Katastrophe, man muss irgendwo links auf weitere Links in dieser "Kategorie" klicken, dann erfährt man noch etwas mehr).
Da könnte man evtl. den Roller zu kaufen und die Komponenten nutzen (Antrieb, Steurung, Akkus, BMS, Ladegerät...), vielleicht sind die sogar billiger als wenn man sie einzeln kaufen muss, die bisherigen E-Max Roller sind für E-Fahrzeuge erstaunlich billig. (made ich China machts wohl möglich).
Selbst wenn das Fahrzeug uninteressant sein sollte, so kann man da vielleicht in naher Zukunft auf mehr Erfahrungsberichte hoffen. Übrigens soll der 45km/h Roller mit einem 4,5kWh Akku 140km weit kommen, die Leistung des Radnabenmotors konnte ich irgendwie nicht finden. Der alte E-Max S hatte 2200W.
Dein Velo müsste dann auf alle Fälle effizienter sein, naja ist ja auch ein Velo ;-)
mfg
Cephalotus
27.11.2006, 23:07
Cephalotus, hast du Erfahrungen mit Gaia? Ich werd gleich noch ein wenig googeln...
Nein. Gibt es da auch Preise?
Wow....
Jetzt muss ich erstmal ne Woche abtauchen, bis ich das alle deine Verweise durchgelesen hab. Super, danke!
2,5 kWh will ich auf jeden Fall nicht reinpacken. Mein Speedster soll kein Aerorider werden. Auf der Ebene soll mich der Motor noch ein wenig mehr beschleunigen und nur am Berg denke ich, werde ich die volle Leistung des Motors abrufen müssen. Ich will im Normalfall ja auch meinen Sport auf dem Weg zur Arbeit haben. Nur zum Chor möchte ich halt unverschwitzt kommen. Wenn ich nicht ständig Vollgas unterwegs bin, denke ich, müsste 1kWh erstmal ausreichen. Und in zwei Jahren kann ich immer noch für 200€ 2kWh kaufen... ;-)
...
Und zum Schluss noch der Hinweis, dass in naher Zukunft(?) ein neuer E-Max Roller mit 45km/h Zulassung kommen soll, welcher 14 Stück Thundersky 90Ah Zellen enthalten soll. (ich hab aber keine Ahnung, obs die LCP oder die LFP Zellen sind)
http://auto.pege.org/2006-eicma-roller/e-max-140-lithium.htm
(die Seite ist von der Navigation eine einzige Katastrophe, man muss irgendwo links auf weitere Links in dieser "Kategorie" klicken, dann erfährt man noch etwas mehr).
Jaja, der gute Founder, der Erfinder des Homepagelabyrinths... Aber die Idee, sich so einen Roller zu kaufen und die Restteile bei ebay zu verschachern haben natürlich was für sich... ;-)
Schöne Grüße,
Martin
Nein. Gibt es da auch Preise?
Ich hab vorher mal per Mail angefragt. Wenn ich Rückmeldung bekomme, sag ich Bescheid.
Reinhard
28.11.2006, 10:22
Hallo Cephalotus,
vielen Dank erst einmal für Deinen Artikel.
Ich habe den Text ins Wiki gepackt. Incl. der nachgelieferten Links.
Du kannst den Artikel bei Bedarf übrigens selbst noch überarbeiten. Benutze zur Anmeldung am Wiki die Zugangsdaten des Forums.
- täglicher Arbeitsweg 2 x 45km. Einmal die Woche zusätzlich 30km mit wenig bis gar nicht selbst pedalieren, um unverschwitzt anzukommen. Also Reichweite etwa 120km. Ich denke, mit etwa 1kWh sollte ich hinkommen, also kann ich deine Aerorider-Beispiele verwenden.
Puh.
Also solche Strecken (und das nahezu täglich) würde ich bevorzugt mit dem Auto fahren. Für mich würde so ein Velomobil / E-Fahrzeug eher für kürzere Strecken Sinn machen.
Mit einem solchen E-Fahrzeug bist Du Pionier an vorderster Front, City EL, Twike & Co kommen nicht so weit...
Wozu braucht man bei merklich kürzeren Strecken einen Motor?
Reinhard
28.11.2006, 12:36
Wozu braucht man bei merklich kürzeren Strecken einen Motor?
Weil Cephalotus seine Sicht schon ausführlich hier (http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?p=4660#post4660) dargelegt hat.
Bitte beim Thema Akkutechnologien bleiben ...
Weil Cephalotus seine Sicht schon ausführlich hier (http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?p=4660#post4660) dargelegt hat.
Bitte beim Thema Akkutechnologien bleiben ...
Jau. Und wir sind hier im Elektrofahrzeugforum.
bernd i.
28.11.2006, 13:38
Jau. Und wir sind hier im Elektrofahrzeugforum.
Nein. :o
Das ist hier:
http://www.elweb.de/
und hier:
http://forum.myphorum.de/list.php?f=567
und hier:
http://forum.myphorum.de/list.php?f=568
Und hier ist eine umfangreiche, ergänzbare Datenbank für Traktionsbatterien:
http://www.baseportal.de/cgi-bin/baseportal.pl?htx=/enterprise30/Batteriedatenbank_Elweb/batteriedatenbank
bernd "Foren sauberhalten - ein Hobby für die ganze Familie" i.
Carsten K.
29.11.2006, 08:54
@ Thomas Seide
Hallo,
wir haben ja jetzt einige Angaben zu Akkugrößen und -kosten bei "Basteleien" bekommen. Mich würden die Kosten von fertigen Akkupacks mehr interessieren, weil ich keine Lust zum Basteln und Versuchskaninchen ;) spielen habe.
Wie viel kostet denn der Akkupack für den BionX Motor als Ersatzteil und wieviel Ladezyklen macht er mit?
Tschüss Carsten K.
Wie viel kostet denn der Akkupack für den BionX Motor als Ersatzteil und wieviel Ladezyklen macht er mit?
Tschüss Carsten K.
Spezifikation Akkus BionX (http://www.bionx.ca/en/main/default/31.shtml#Batterie)
Zyklen-Erwartung siehe Link vom Hersteller.
Preise: (http://www.jvbike.com/BionX_Options.htm)
Ni-MH 24V 8.0AHr ... $445.00
Ni-MH 36V 8.0AHr ... $595.00
Li-Ion 24V 9.6AHr ... $795.00
Li-Ion 36V 9.6AHr ... $995.00
Gruß
Heiko
Roboterverschrotter
12.05.2010, 00:25
3. NiMh
...
- kein ausgeprägter memory Effekt wie NiCd, aber lazy battery Effekt (NiMh wollen nicht lange ungenutzt herumstehen, ansonsten kommt es zu reversiblen Kritallisationsproblemen, die den Innenwiderstand erhöhen)
Hallo Cephalotus,
danke für die exzellente Zusammenstellung, kannst Du mir sagen, wie ich etwaige Kristallisationsprobleme rückgängig machen kann? Bei NICDs mit Impulsladungen, hier auch?
Beste Grüße, Jens
Kraeuterbutter
12.05.2010, 11:20
Ich würde daher schon einen ~2,5kWh Akku einbauen, wenn 120km im Alltag auf alle Fälle bewältigt werden sollen.
wow.. schießt ihr hier nicht mit Kanonen auf Spatzen ?
bei diesen Zahlen könnte man ja meinen, dass ein Velomobil ohne MOtor absolut unfahrbar ist..
2,5kwh
-> das sind 5 Stunden lang fast 500Watt aus dem Akku raus
5 Stunden für 120km = 25km/h Schnitt
für 25km/h braucht doch ein Velomobil hoffentlich ned konstant zusätzliche ca. 400Watt vom Motor ???
dachte, so ein Velomobil (zumindest in der Ebene) fährt quasi von alleine wegen geringem Luftwiderstand ?
(weil: ich komm mit upright, 30kg schweren Anhänger und einigen Höhenmetern (über 2000hm) mit nur 720Wh über 200km weit bei 27km/h Schnitt)
kann mir also nur vorstellen, dass ihr unter "Alltag"
a) sehr hohe Geschwindigkeiten
b) ohne mittreten
versteht (??)
aber nehmen wir 40km/h Schnitt an
dann braucht man für 120km 3 Stunden
da würde der Akku also gut 800Watt konstant liefern
also 600Watt vom Motor + 100Watt vom Treter = 700Watt
brauchts wirklich soviel Power bei einem Velomobil ?
oder habt ihr so hügeliges Gelände ?
2,5kwh... klingt für mich jedenfalls nach verdammt viel
(10mal mehr wie die Swiss-Flyer verbaut haben)
mit 18650er Zellen LiIon und entsprechendem BMS könnte man rein vom Zellengewicht her bis ca. 230Wh/kg rauskriegen..
so wäre ein 2kWh-Akku mit unter 10kg Gewicht (exklusive BMS) möglich
beim Verbau der Zellen würde ich mir dann aber irgendwas überlegen (außen am Velomobil angebrachte "Seitentaschen" ....)
ned das der Velofahrer in seinem Mobil lebendig gebrutzelt wird
Kraeuterbutter
12.05.2010, 11:31
spaßhalber mal bei Kreuzotter mit dem "Quest" Velomobil gerechnet...
also wenns keinen Wind gibt und nur eben ist,
würde das mit 2,5kWh-Akku und 80% Motorwirkungsgrad ohne Mittreten und 40km/h
doch tatsächlich 500km weit kommen *lol*
(bei 25km/h wärens sogar 625km)
gut: in der echten Welt wirds wohl a bissal anders ausschauen
Das ist ja schon fast nekromatie, die Thread wieder aus zu graben *grins* Interessant zu sehen, worüber man sich vor 4 Jahren hier unterhalten hat. Viele darin ist natürlich dem damaligen Wissenstand geschuldet. Blei hatte nun mal die unangenehme Eigenschaft, das man defakto nur die halbe "Nennkapazität" nutzen konnten, und dieser Hintergedanke floss wohl in viele Rechnungen mit ein.
Allerdings fehlt bis heute der praktische Beweise, was man in einem Quest den so an Wh im realen Betrieb (natürlich als schwacher Fahrer...) für nette Geschwindigkeiten brauchen würde. Wobei halt die angepeilte Geschwindigkeit und Topographie das ganze nicht ein einem Satz beantwortbar macht...
Ich brauche heute 10-18 Wh/km bei kräftiger Unterstützung, damit ist 2,5 kWh für 120 km garkeine so schlechte Idee (mit Reserver gerechnet...).
Allerdings in der Tat meist unnötig, bei ein paar km/h weniger brauchts halt auch deutlich weniger. Aber Zeit ist nun mal auch für manche VM-Fahrer ein Argument.
Je mehr Wh man zur verfügung hat, desto höher kann man die Geschwindigkeit schrauben, was je nach Aerodynamik sehr viel Energie kostet.
Ich fahre heute standartmässig mi 1,2 kWh los. Das ist natürlich viel zu viel (da ich eigentlich immer nach 30 km eine Ladestation habe...), macht das Nachladen aber halt zu einem Luxus, nicht zur Notwendigkeit.
Und es läuft halt nicht immer so, wie gedacht, dann ist eine Reserve ein Segen. Defekte am "Trettantrieb" oder ungewollte Umwege ( es gibt nichts tolleres als eine gesperrte Talstraße, die einem ein paar hundert zusätzliche Höhenmeter einbringt...) steigen nun mal in der Wahrscheinlichkeit, wenn man seine Aktionsradius ausweitet.
Neulich standen halt mal an einem ganz normalen Arbeitstag (geplante 60 km) dann abends 115 km (35 er schnitt, beträchtlicher Anteil Stadtverkehr...) auf dem Tageskm-Zähler. Ohne entsprechende Reserven hätte ich deultich langsamer Fahren müssen, und eigentlich war der Tag schon lang genung...
Es gibt halt einen kleinen Unterschied zwischen der gut geplanten Sonntagstour und dem nicht immer ganz festgelegten Alltag....
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