Extender Akku: Ausgleichsstrom und Sicherung

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TrailRider_81

TrailRider_81

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Hallo zusammen,

ich habe bisher zum Parallelschalten zwei baugleiche Akkus (10S4P) beide mit 14Ah und BMS verwendet.
Beide Akkupacks haben die gleiche Zellchemie und wurden vor dem Parallelschalten auf die gleiche Ladespannung gebracht. Soweit alles wunderbar und hat auch immer gut geklappt. Jetzt habe ich viel darüber recherchiert, ob man auch einen 4p mir einem 3p Akku Parallelschalten kann und sollte. Praktisch haben das schon einige User gemacht. (Manche nehmen sogar einen 2P als Extender und das ohne Diode). In meinem Fall soll der kleinere 3P Akkupack als Extender dienen.

Mir ist bewusst, dass es bei dieser Schaltung zu Ausgleichsströmen kommt, weil zuerst der leistungsfähigere Akku Strom abgibt, bis dann irgendwann der 3P Akku von der Spannung höher ist als der 4P und dann die Spannung ausgeglichen wird. Bei den Ausgleichsströmen die dann fließen konnte ich nirgends genaue Angaben finden und es ist wohl technisch auch sehr schwierig eine Einschäzung zu geben, weil die Chemie, Alter, etc. alles Faktoren sind die den Stromausgleich beeinflussen.

Irgendwo habe ich mal gelsen, dass kurzfristig bis zu 20Ah fließen. Keine Ahnung ob das realisitisch ist; wiegesagt wenige trauen sich hierzu was zu äußern.
Dieser Ausgleichsstrom soll aber wohl nur für ein paar Sekunden da sein, bzw. es sollkein Schaden entstehen solange der Extender das von seinen Spezifikationen her leisten kann bei der Stromabgabe. Mit ist das aber alles was zu unsicher und ich wollte mal euch fragen. Hier kennen sich bestimmt einige gut damit aus.

Jetzt zum Schluss meine Frage: Würde eine 25A Sicherung an den Plusleitungen beider Akkus eine Parallelschaltung sicherer machen? bzw. bei gefährlichen Ausgleichsströmen durchbrennen?


A
 
Ewi2435

Ewi2435

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Wenn du Akkus auf gleicher Spannung nutzt gibts da keine großartigen Ausgleichsströme. Da bringt die Sicherung auch nichts. Aber im Akku selber ist (sollte) sowieso eine Sicherung.
 
BoschAkkutest

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weil zuerst der leistungsfähigere Akku Strom abgibt, bis dann irgendwann der 3P Akku von der Spannung höher ist als der 4P und dann die Spannung ausgeglichen wird.
So stimmt es nicht. Ausgleichstöme fliessen nur zum Zeitpunkt des Zusammenschaltens. Sind beide Akkus auf gleichen Spannungsniveau ,fließt, wie @Ewi2435 schon geschrieben hat, überhaupt kein Ausgleichstrom. Im Betrieb werden beide Akkus belastet und jeder gibt entsprechend seinen Innenwiderstand Strom ab. Der 4P etwas mehr als der 3P. Die Spannung wird also bei beiden gleich bleiben. Vorausgesetzt beide haben keine Fehlfunktion. Die Sicherung ist also nur für den Fall der Fehlfunktion erforderlich.
 
onemintyulep

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etzt zum Schluss meine Frage: Würde eine 25A Sicherung an den Plusleitungen beider Akkus eine Parallelschaltung sicherer machen? bzw. bei gefährlichen Ausgleichsströmen durchbrennen?
Es geht dabei in erster Linie um "gefährlich für den Akku" bzw. schädlich. Deshalb ist das mit der Sicherung nicht so toll: 10A Ladung sind auch schon schädlich für den Akku, und bei 5A würde die Sicherung schon im normalen Betrieb durchbrennen bzw. viel Verlust bringen.
Wenn du die Akkus zusammen lässt kannst du die einfach so zusammenschalten, da müssen sie nur in dem Moment gleich voll sein. Danach fliessen da nur geringe Ströme zwischen den Akkus.
Wenn du Dioden nimmst sollten es "ideale Dioden" sein, aber das lohnt sich nur wenn du die Akkus ständig trennst so dass du immer wieder das Risiko hast. Ich bin auch nicht sicher ob das genauso gut ist wie die direkte Parallelschaltung.
Dann gäbe es noch eine Möglichkeit mit Glühbirnchen.... aber da wirds albern :)
 
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flachlandbiker

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Wie schon beschrieben ist es überhaupt kein Problem, Akkus mit unterschiedlicher Kapazität oder unterschiedlichem Innenwiderstand zusammenzuschalten. (Natürlich nur bei gleicher Spannung). Im laufenden Betrieb sind dann die Klemmenspannungen (an den Anschlüssen) immer gleich. Wie BoschAkkutest schreibt liefert dann jeder Akku "automatisch" seinen Beitrag (zum Gesamtstrom) entsprechend seiner Leistungsfähgikeit.
Der "bessere" Akku wird dabei etwas tiefer entladen als der "schlechtere". Bei geringerer Last fließt dann ein (kleiner) Ausgleichsstrom vom schlechten in den guten Akku. Man kann das gut beobachten, wenn man nach hoher Belastung (z.B. Fahrt bergauf) die parallelen Akkus sofort trennt. Dann ist die Leerlaufspannung des "guten" Akkus geringer. Läßt man die Akkus verbunden, ist die Leerlaufspannung bei beiden Akkus nach kurzer Zeit wieder gleich. Dieser Effekt tritt dann nicht auf, wenn beide Akkus absolut identisch sind.
 
TrailRider_81

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Vielen Dank für eure super Antworten. Hat mir sehr geholfen! :)(y)
 
TrailRider_81

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Kann man eigentlich auch einen Extender Akku im Rucksack verwenden oder ist das zu gefährlich?

Wenn das ginge, würde ich gerne ein 4mm² Kabel von knapp 2 Meter Länge verwenden, dass mit dem Rahmenakku (4 P) parallelgeschaltet werden soll.
Ich habe jedoch gelesen, dass man auf 2 Meter Kabellänge, bei einem 4 qmm Kabel und 36V bei 25A etwa "0,5V Spannung" verliert. (Die 25A fahre ich aber nur selten bei extremen Steigungen. Bei 10-15A sind es ungefähr 0,3V Spannungsverlust).

Wäre das dann beim Parallelschalten ein Problem? Dann will der kleinere 3P Rucksackakku doch permanant die zu geringe Spannung ausgleichen oder nicht? Würde der kleinere Rucksackakku dann möglichweise Überhitzen oder Schlimmeres?
 
onemintyulep

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Der kriegt die wahnsinnigen 3W (0.3V*10A) Verlustleistung einfach noch zusätzlich aufgebürdet. Bzw. muss er ja nur einen Teil von den 25 bzw. 10A beisteuern.
 
bbike

bbike

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Kann man eigentlich auch einen Extender Akku im Rucksack verwenden oder ist das zu gefährlich?
Die Frage hatte ich auch vor kurzen gestellt aber so richtige brauchbare Vorschläge habe ich nicht bekommen .
Akku im Rucksack
Gerade das Verbindungskabel hätte mich interessiert wie da die optimale Lösung aussehen könnte . Man muß dabei einiges berücksichtigen .
Steckverbindung , Verkabelung und Sicherheit . Auch beim Absteigen oder auch beim unfreiwilligen Abstieg .
Grüße
 
TrailRider_81

TrailRider_81

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Das Beste was du machen kannst ist meiner Meinung nach ein Rosenberger Power Data Kabel. Es ist schließt magnetisch und ist zugelassen bis 48V bei 25A und ist auch speziell für Ebike und Elektromobilität entwickelt worden. Solltest du stürzen oder irgendwo hängen bleiben wird der Kontakt automatisch auf Zug unterbrochen, weil sich die magnetische Kupplung löst.

https://www.pedelecforum.de/forum/index.php?attachments/bike-energy-ladekabel-impulse-akku-am-unterrohr-detail-jpg.166284/

Gibt es hier zum Beispiel hier:
Linergy, Ihr Online Shop für Fahrradakkus, E-Bike und Pedelec Umbausätze - Rosenberger Power Data RoPD® Stecker gerade

Du brauchst dann noch die Buchse als Gegenstück.

Das funktioniert super. Du legst das Kabel am Sattel lang und steckst es quasi in Schritthöhe zusammen. Beim Rucksack nutzt du den Weg wie die Trinkblase. Mein einziges Problem ist echt dr Spannungsverlust und ich weiß nicht wie es sich bei 2 Meter Stromkabel dann mit dem Parallelschalten verhält.
 
jm1374

jm1374

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Mein einziges Problem ist echt dr Spannungsverlust und ich weiß nicht wie es sich bei 2 Meter Stromkabel dann mit dem Parallelschalten verhält.
Völlig problemlos wenn du ausreichend dimensionierte Kabel nimmst.
Der Rosenbergerstecker ist die eleganteste Lösung für eine schnelle Entkupplung beim unvorsichtigen Absteigen oder bei der Trennung Fahrer/Rad nach einem Sturz.

Ich würde trotz allem den Akku nicht auf dem Rücken haben wollen. Erstens wird das auf Dauer unbequem und bei einem unkontrollierten Sturz möchte ich keinen Akku auf meine Wirbelsäule einwirken lassen. Irgendwo am Rad wird sich doch ein Platz für den Akku finden lassen.
 
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kfs

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Bei 10-15A sind es ungefähr 0,3V Spannungsverlust).
Man kann das auch nachrechnen:
Widerstand = spez. Widerstand x Länge / Fläche​

spez. Widerstand von Kuper = 0,018 µΩ m (laut google)
Widerstand von 4m Kabel, 4 mm² = 0,018 µ x 4 / 4 µ = 0,02Ω

ich weiß nicht wie es sich bei 2 Meter Stromkabel dann mit dem Parallelschalten verhält.
Dieser Widerstand addiert sich zum Innenwiderstand des Rucksackakkus. Dieser hat die Grössenordnung 0,1Ω.
Es ist also so, als wäre der Innenwiderstand des Rucksackakkus von 0,1Ω auf 0,12Ω angestiegen. Bei 10 A hat man also einen Spannungsabfall von 1,2V, mit einer Schottky-Diode wäre dieser 1,5V. Wen kümmert es!
 
TrailRider_81

TrailRider_81

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Vielen Dank für eure Antworten! Die Parallelschaltung mit Rucksack-Extender Akku Klappt wunderbar :) Auch der Rosenberger Stecker funktioneirt 1a !

Noch eine Frage: Könnte man auch einen ExtenderAkku mit 21700er Zellen (10S4P / 20Ah) mit dem 18650 Akku (10S4P / 13,8 Ah) parallel schalten?
Oder sollte man das besser lassen, weil das unterschiedliche Zellgrößen sind.

Die 18650er sind Samsung 35E und die 21700er wären Samsung 50E.
 
Ewi2435

Ewi2435

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Geht problemlos. Die endspannungen sind ja die gleichen.
 
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