Specialized Mobiler Lader für das Levo im Selbstbau - Erfahrungsbericht

[Sepp62]

Ein Levo-Zweit-Akku ist so ziemlich das Unpraktischste was man auf einer Bike-Tour mitführen kann. Jeder, der das schon mal gemacht hat, weiss was ich meine. Damit man seinen Aktionsradius erweitern kann, gibt es eine Reihe von Möglichkeiten. Eine davon ist ein mobiler Lader, der von einem Akku gespeist wird, der etwas handlicheres Gewicht und Format hat, als der „Fahr-Akku“. Lader plus Akku nimmt man im Rucksack mit und lädt in der Pause auf. Die Nachteile des Konzepts sind ebenfalls sofort ersichtlich: a) Ladezeit zum Nachladen (Zwangspause) b) Bei gleicher Kapazität des Speise-Akkus höheres Gewicht, als der Original-Akku. Ich denke, jeder kann leicht entscheiden, ob das Konzept eines mobilen Laders etwas für ihn ist. Wer lieber einen Range-Extender dabei hat, einen 700Wh-Akku kauft oder „auf der Hütte“ lädt, sollte das tun.

Ich habe mich jedenfalls dazu entschieden, so einen mobilen Lader mal zu bauen und die Erfahrungen dabei hier zu posten. Ganz klar gesagt: Dies ist keine Bauanleitung. Ich kann dieses Projekt auch in keiner Weise supporten oder gar Bauteile dazu liefern. Fragen, die an dieser Stelle gestellt werden, beantworte ich aber natürlich nach Möglichkeit.

Vorab auch eine klare Warnung: Die Ströme haben es in sich. Zusammen mit den anliegenden Spannungen gibt es sofort hohe Leistungen und Temperaturen. Wer nicht genau weiss, was er tut, sollte die Finger weg lassen. Im wahrsten Sinne! Mir ist aus Versehen der Plus-Stecker des Speise-Akkus an den Kühlkörper des Wandlers gekommen. Schönes Feuerwerk!

Was waren die Überlegungen hinter dem Ganzen:

Ich fahre mit einem Akku so rund 1.500 bis 1.800hm. Bei ausgedehnteren Touren habe ich bisher immer einen Zweit-Akku dabei gehabt. Meist verbraucht man von dem dann nicht mehr als ein Drittel, denn bei ca. 2.000 bis 2.300hm finden meine Touren dann meist ein zeitliches Ende.

So war die Idee einen 6S4P LiIon-Akku als Speise-Akku herzunehmen. Die nutzbare Kapazität dürfte rund 350Wh betragen. Das Gewicht inklusive Lader sollte nicht mehr als 2 Kg betragen. Der Ladestrom kann bei rund 5A liegen (bei Versuchen mit 6A hat das BMS des Levo-Akkus bisweilen abgeschaltet). 5A bei 37 Volt über eine Stunde ergibt rund 185 Wh, das entsprechen rund 37% der Akku-Kapazität des 500Wh-Levo-Akkus. Damit hat man noch ne Menge Kapazität übrig und man könnte den Akku auch kleiner (und leichter) dimensionieren. Ich hab das aber jetzt mal so gemacht. Der Speise-Akku sollte bei 6 Zellen rund 10-15A Dauerstrom liefern können. Wer will, kann so einen Lader natürlich auch im Wohnmobil oder Auto nutzen, aber erstens zieht er da richtig Strom und zweitens wäre mir nicht wohl, das in geschlossenen Räumen zu machen (Brandgefahr).

Was macht den Lader jetzt so spezifisch für das Levo? Es wird ein handelsüblicher CC-CV-Step-Wandler eingesetzt (hier im Forum schon mehrfach besprochen). Der kann so ziemlich jeden Akku laden und man kann Konstant-Strom, Ladeschlussspannung und Unterspannungsabschaltung des Speise-Akkus einstellen. Damit der Levo-Akku sich laden lässt, muss man ihn über eine Steuerspannnung (~5V) einschalten. Details habe ich hier schon mal beschrieben: Specialized - Analyse Ladevorgang und Akku-CAN-Nachrichten am Levo 2019

Darüber hinaus liefert der Akku während des Ladens Nachrichten auf dem CAN-Bus: Spannung, Ladestrom, Ladezustand (in % und Wh), sowie die Kapazität. Damit kann man den Ladevorgang visualisieren und überwachen. Ich habe das Lademodul mit einer zusätzlichen Messmöglichkeit für Strom und Spannung ausgestattet, so dass man auf die CAN-Nachrichten auch verzichten könnte. Ich wollte das aber mal ausprobieren. Damit man das Ganze notfalls abbrechen kann, habe ich noch einen Smart-Power-Switch spendiert.

Das Ganze habe ich mangels Gehäuse (kommt noch) noch nicht mobil probiert, aber ein paar Akkus habe ich damit schon voll gemacht.

Diagramm für den Lader:

Bis auf die Smart-Power-Switch-Platine kann man alle Teile leicht kaufen:

• QS-4884CCCV-1800W: Diverse Quellen, deutscher Shop: DC-DC 10V-60V to 13V-97V 1500W 30A Step-Up Voltage Regulator Power Mo
• 5V Step Down-Converter (50V): Pololu - 5V, 600mA Step-Down Voltage Regulator D36V6F5
• Strom-Sensor (z.B.): Pololu - ACS714 Current Sensor Carrier -30A to +30A
• Controller: Teensy 4.0 mit CAN-Transceiver mit 2-zeiligem OLED-Display (SSD1306-Ansteuerung über I2C).
• Smart-Power-Switch: BTS50085 von Infineon. Alternativ: BTS555 (bedrahtet)

Der Smart-Power-Switch verhindert, dass die Steckerkontakte des Akkusteckers unter Spannung stehen, solange nicht geladen wird. Er ist aber kein Schalter, der in beide Richtungen trennt wie ein Relais. Er kann nicht verhindern, dass Strom in den Lader reinfliesst, denn seine Body-Diode leitet dann. Das bedeutet, dass der Levo-Akku nicht eingeschaltet sein darf, wenn der Lader stromlos ist und man den Stecker an den Akku steckt. Sonst funkt es gewaltig, wenn sich die Ausgangskondensatoren des Step-Up-Konverters laden. Dies ist aber im Normalbetrieb per se gegeben, denn die Steuerspannung wird ja vom Lader selbst erzeugt. Ist er spannungslos, kann der Akku nicht aktiviert werden. Beim Basteln oder Probieren (z.B. bei USB versorgtem Mikro-Controller) muss man aber ein wenig aufpassen.

Der Speise-Akku sollte über einen XT90-Stecker mit Antiblitz-Funktion angeschlossen werden. Dann kann der Plus-Kontakt auch nicht an den Kühlkörper kommen und es blitzt nicht beim Anstecken.

Die Software bedient nicht nur den Schalter und das Display, sondern übernimmt auch ein paar Sicherheitsfunktionen. Werden Spannung oder Strom zu hoch, schaltet sich der Ladeausgang ab. Dasselbe macht aber auch das BMS des Levo-Akkus; mir ist das einige Male passiert. Wer entsprechendes Vertrauen in die verbauten Teile hat, kann sich im Extremfall einen Haufen Teile sparen und das Step-Up-Modul allein verbauen. Lediglich die 5V Steuerspannung muss man erzeugen und schalten. Ein Widerstand, eine 5V-Zener-Diode und ein mechanischer Schalter würden wohl reichen. Ich persönlich würde das aber nicht machen. Den mitgelieferten Lüfter des Step-Up-Moduls kann man übrigens getrost wegbauen, das Ding wird kaum handwarm.

Die Software werde ich bei Gelegenheit bei Github einstellen, sie ist Open-Source. Sie ist ausgerichtet auf den Teensy 4.0-Controller, der unter der Arduino-IDE programmiert wird.

Die Bilder zeigen das Lademodul in Funktion:

 

[hildejun]

Mein tiefsten Respekt für deinen tiefen Tüftelenthusiasmus. Mir als Laie stellen sich da allerdings die Fragen, geht da beim aufladen dann durchaus Wandeln und "umladen" vom einen in den anderen Akku nicht viel Energie in Abwärme verloren?
Mit dem Gewicht für Zusatzakku und Lader etc könnte man ja auch den 500Wh intern mit grösseren Zellen bestücken und hätte dann mehr Reichweite oder?

 

[Airfox]

Die Umbestuckung mit potenteren selektierten Zellen wäre auch eine interessante Arbeit. Ich weiss nicht wie der Broseakku bestückt ist, und ob man die Chance hat, diesen unzubestücken.

 

[Sel]

Bevor man sowas baut, sollte man sich den Gesamtwirkungsgrad der Sache ansehen - der ist ernüchternd. Desweiteren reicht die einfache "Regelung" des Chinamoduls bei weitem nicht aus, um einen Akku auf Li-Basis ordnungsgemäß zu laden. Es fehlen z.B. diverse Übertemperatursicherungen, die Wiederholgenauigkeit der Ströme und Spannungen, sowie deren Konstanz, ist auch nicht gegeben. Auf keinen Fall kann man die in den Akku integrierten Schaltungen mit ins Lade- oder Sicherheitskonzept einbeziehen.

Die Idee einer fetten Powerbank ist nicht neu und von dir ein wenig ins eigene Projekt umgesetzt. Das ist in Ordnung. Doch überarbeite die Sache bitte noch ein wenig.

 

[Sepp62]

Bevor man sowas baut, sollte man sich den Gesamtwirkungsgrad der Sache ansehen - der ist ernüchternd. Desweiteren reicht die einfache "Regelung" des Chinamoduls bei weitem nicht aus, um einen Akku auf Li-Basis ordnungsgemäß zu laden. Es fehlen z.B. diverse Übertemperatursicherungen, die Wiederholgenauigkeit der Ströme und Spannungen, sowie deren Konstanz, ist auch nicht gegeben. Auf keinen Fall kann man die in den Akku integrierten Schaltungen mit ins Lade- oder Sicherheitskonzept einbeziehen.

Die Idee einer fetten Powerbank ist nicht neu und von dir ein wenig ins eigene Projekt umgesetzt. Das ist in Ordnung. Doch überarbeite die Sache bitte noch ein wenig.

Diese Diskussion werde ich hier nicht führen. Wie oben schon geschrieben: Das ist kein "Nachbauprojekt". Jeder kann sich die Informationen rausholen, die ihm sinnvoll erscheinen. Am Ende hat es doch ein wenig Zeit gekostet und die Weitergabe des Wissens mag anderen Zeit sparen. Natürlich darf sich auch jeder über die mögliche Untauglichkeit des Gesamtkonzepts oder einzelner Bauteile auslassen. Ich glaube, dass ich recht genau weiss, was ich tue und das sollte jeder, der an die Sache ran geht auch wissen.

 

[Sel]

Natürlich darf sich auch jeder über die mögliche Untauglichkeit des Gesamtkonzepts oder einzelner Bauteile auslassen. Ich glaube, dass ich recht genau weiss, was ich tue und das sollte jeder, der an die Sache ran geht auch wissen.

Ich unterstelle weder Untauglichkeit, noch verurteile ich dein Projekt.

Ich möchte dich nur aufgrund meiner Erfahrungen auf bestimmte Dinge deines Projektes aufmerksam machen. Dinge, welche mir aufgefallen sind. Kein Projekt kann vollkommen sein. Kein Lösungsweg ist der Beste.

Auch bei den Projekten, welche ich hier von mir vorstelle, kassiere ich "Prügel". Manchmal zu Recht, machmal als Anregung, aber auch unberechtigte Kritik. Dafür ist das hier ein Forum.

Ich kenne nicht alle exakten Gründe für dein Projekt und ich weiß nicht alles von den Bedingungen vor Ort. Insofern bitte ich um Nachsicht.

Bitte schreibe doch einmal, wo du die größten Vorteile siehst gegenüber der Mitnahme eines Zweitakkus. Das dann zusätzliche Ladegerät? Du hast genug Erfahrung, um beispielsweise ein zugeschnittenes Gerät mit Weitbereichseingang zu bauen. Geeignet für Netzbetrieb, Fahrzeugakku, beliebige (leistungsmäßig passende) andere Batterie, vielleicht sogar Solarzellenanlage...?

 

[hildejun]

Die Umbestuckung mit potenteren selektierten Zellen wäre auch eine interessante Arbeit. Ich weiss nicht wie der Broseakku bestückt ist, und ob man die Chance hat, diesen unzubestücken.

dürften von Sanyo sein

 

[Sepp62]

Bitte schreibe doch einmal, wo du die größten Vorteile siehst gegenüber der Mitnahme eines Zweitakkus.

Ich weiss nicht, ob Du ein Levo fährst. Es gibt auf dem Markt kein Batterieformat mit größerer Baulänge. Das Mitschleppen des Akkus im Rucksack schmälert für mich den Erlebniswert einer Tour ziemlich. Es gibt keinen Rucksack, in den er so richtig gut reinpasst. Ich kann mich ziemlich gut daran erinnern, welche Touren ich mit zwei Akkus und welche ich nur mit einem Akku gefahren bin. Dabei eingerechnet ist noch nicht einmal das Verletzungsrisiko beim Sturz. Ich mag aber deshalb weder ein anderes Rad kaufen, noch den 1300 Euro teuren 700Wh-Akku, der mir den Zweitakku ersparen würde.

Das heisst, das Killer-Feature des mobilen Laders ist für mich im Wesentlichen das angenehmere Packformat. Das im Verhältnis schlechtere Gewicht stört mich dabei nicht, denn ich fahre nur 2 Kg statt 3 Kg am Rücken spazieren.

Natürlich stört mich die Ladezeit, aber eine Stunde Pause auf einer längeren Tour ist akzeptabel.

Kommen wir dann noch zum Range-Extender. Daran stört mich das Umbauen der Original-Elektrik am Rad. Da ist einerseits das Garantieproblem und anderseits die möglicherweise sinkende Zuverlässigkeit.

 

[Sepp62]

Du hast genug Erfahrung, um beispielsweise ein zugeschnittenes Gerät mit Weitbereichseingang zu bauen. Geeignet für Netzbetrieb, Fahrzeugakku, beliebige (leistungsmäßig passende) andere Batterie, vielleicht sogar Solarzellenanlage...?

Wir reden hier von einem Lader mit einem absolut eingeschränkten Einsatzbereich (die Specs sollten oben ja klar genug formuliert sein). Natürlich erreicht man damit nicht die Sicherheit eines kommerziellen Geräts. Wenn das ginge, könnte man es ja verkaufen. Das ist nicht der Ansatz. Möglicherweise interessiert sich kein Mensch für einen solchen Lader und wenn werden die wenigsten in der Lage sein, einen solchen zu bauen. Trotzdem enthält das Projekt ein paar interessante Wissensschnippsel, z.B.: Wie verhält sich der CAN-Bus vom Levo-Akku? Wie implementiere ich die CAN-Kommunikation mit einem Mikro-Controller? Und noch einige triviale Dinge wie: Wie messe ich eine Spannung und einen Strom, so dass man einen stabilen Anzeigewert bekommt. Oder noch trivialer: Wie schalte ich einen Levo-Akku ein?

Schaut man sich die "Reverse-Engineering"-Themen hier im Forum an, dann ist Specialized im Vergleich zu Bosch oder Yamaha wenig erforscht. Hier im Thread wird schon nach Akku.Umbau gerufen ? Wie soll das gehen, wenn man die CAN-Kommunikation nicht im Griff hat?

Trotzdem ist der Lader "nicht auf der Brennsuppn" daher geschwommen. Zu den Sicherheitskonzepten schreibe ich im Folgenden.

 

[Sepp62]

Dann mal ein paar Worte zur Sicherheit:

- Das im Einsatz befindliche Modul wird tausendfach in verschiedenen Awendungen eingesetzt. Ich habe es bewusst beim einem deutschen Shop gekauft, um die Gefahr zu senken, eine minderwertigen Clone zu bekommen.
- Das Modul hat einen Weitbereichs-Eingang, aber den braucht es gar nicht, denn ich setze es nur mit 6S am Eingang ein. Es ist für 1800 Watt dimensioniert (bei entsprechender Kühlung), ich hole aber nicht mehr als 300W raus. Es wird nicht mal handwarm.
- Es ist mit Schmelz-Sicherungen und Übertemperaturschutz ausgestattet (letzteres kann man natürlich glauben oder nicht).
- Es ist explizit als CC/CV-Lader ausgewiesen und hat die entsprechenden Kalibier-Möglichkeiten. Es hat einen Unterspannungsschutz für den Speiseakku.
- Der Mikro-Controller überwacht Spannung und Strom 10mal pro Sekunde und schaltet die Last (sprich den Akku) sofort ab, wenn ein Wert unplausibel ist. Dazu werden redundant die Werte des CAN-Bus mit einbezogen.
- Das BMS des Akkus macht dasselbe nochmal. Und es scheint das ordentlich zu machen, zumindest schaltet es bei zu hohen Strömen ab.
- Wie oben schon geschrieben favorisiere ich den Einsatz im Freien.

Natürlich kann das Modul abrauchen und der Mikrokontroller dabei gleichzeitig versagen. Aber hallo: Wie wird ein handelsüblicher 230V E-Bike-Lader für 40 Euro innen drin aussehen?

Ich bin sicher kein fahrlässiger Typ, aber dieses Sicherheits-Niveau reicht mir und ich kann es für mich so verantworten.

 

[Sepp62]

Zum Wirkungsgrad:
Ich habe eine Schnell-Messung durchgeführt, die bestimmt nicht übermässig genau ist, aber immerhin einen Eindruck gibt:

In ca. 15 Minuten habe ich 56Wh in den Lader hineingeschickt. Am Ausgang angekommen sind 52Wh. D.h. der Wandler wird wohl eine Effizienz von rund 90% aufweisen.

Aber wie gesagt: Schnellmessung mit relativ ungenauer Zeitmessung.

Finde ich aber auch nicht besonders wichtig.

Die Rechnung ist: Ich stecke 2Kg in meinen Rucksack und bekomme damit x Höhenmeter (mit x ~ 500).

 

[Sepp62]

Die Umbestuckung mit potenteren selektierten Zellen wäre auch eine interessante Arbeit. Ich weiss nicht wie der Broseakku bestückt ist, und ob man die Chance hat, diesen unzubestücken.

Das BMS im Akku zeigt über den CAN-Bus die im Akku befindliche Energiemenge an und auch den aktuellen Ladestatus (in Prozent). Diese Daten wird er vermutlich mit der Spannungslage des Akkus vergleichen und daraus ableiten, ob alles OK ist ("Akku Health"-Anzeige). Baust Du neue Zellen ein, wird er wohl feststellen, dass die komplette Energie entnommen wurde, die Spannungslage dazu aber nicht passt. Was das BMS dann macht, ist unklar. Eventuell schaltet es mit einem Fehler ab (würde ich stark vermuten).

Nun kann man dagegen halten, dass dies mit einem parallel geschalteten Range-Extender auch passieren müsste. Ist aber nicht so. Denn der Akku liefert ja trotzdem nur "seine" Energiemenge und der Motor misst nichts dergleichen.

D.h. Zellen tauschen wird wohl einher gehen müssen mit modifiziertem BMS, sprich eigener CAN-Kommunikation. Sind aber alles nur Annahmen. Wäre froh, wenn es trotzdem jemand probieren würde (nein, ich nicht).

 

[Sepp62]

Hier noch der Github-Link zur Software:
Sepp62/MobileLevoCharger

 

[Sel]

Bitte nicht böse sein, sollte mein Posting zu forsch rübergekommen sein. Wie gesagt, ich baue auch selbst und das "Zeugs" ist auch kein Vorbild für Industrieprodukte.

So ein Selbstbau hat den Riesenvorteil, das man die Sache exakt an die eigenen Bedürfnisse anpassen kann. Und ums gleich vorwegzunehmen: Ja, man spart fast nie Geld. Meistens wird so ein Bau teurer als Kaufware (die Arbeitszeit schon gar nicht mit eingerechnet).

Mit CAN-Bus kenne ich mich nicht aus. Daher sage ich auch nichts dazu.

Das Modul kenne ich jedoch. Mir wäre die Temperatur- und Langzeitstabilität der Meßwerterfassung zu schlecht. Klar gehts nur um Streuwerte <0,1V oder <10mA, doch das kann bei Li-Akkus schon tödlich sein. Zumindest gehts auf die Lebensdauer. Strom- und Spannungsmessung würde ich für den µC separat analog vorerfassen und als Referenz eine sehr gute Quelle verwenden.

Um genau zu sein: Den Strom, die Spannung, würde ich analog (OPV) erfassen, dann erst an den µC weitergeben. Die Referenz zum Meßwert ist ein dafür ausgelegter analoger IC, solche sind klein und preiswert, brauchen kaum Strom, aber sind extrem genau. Eine Grenzwertüberwachung erfolgt dann nicht im Takt des µC, sondern stetig analog. Das ist einfacher und sicher auch genauer und dem µC wird Rechenzeit zurückgegeben (das Programm da drin wird sicher schon proppevoll sein). Was ist z.B., wenn das Programm aus irgendwelchen Gründen stehenbleibt im µC? Dann erfolgt keinerlei Überwachung mehr und die Zellen im Akku können abrauchen. Bei einer kontinuierlichen Überwachung kann das nicht passieren. Die ausfallsichere Überwachung von Strom und Spannung ist bei solch einem Projekt extrem systemrelevant! Natürlich könnte der µC nebenbei "mitrechnen" (für Anzeigen etc.), dann reicht jedoch schon 3x pro Sekunde aus, vielleicht auch noch langsamer. Der Überstrom- und Temperaturschutz vom Modul ist im Schaltregler-IC bereits integriert und überwacht nur diesen. Für den Akku mußt du selbst was bauen. Hier würde der direkte Anschluß an den µC sicher ausreichend sein. Und wenn du mehrere Meßstellen im Ring abfragst, dann wird die Sache extrem sicher.

Natürlich kann das Modul abrauchen und der Mikrokontroller dabei gleichzeitig versagen. Aber hallo: Wie wird ein handelsüblicher 230V E-Bike-Lader für 40 Euro innen drin aussehen?

Dann kauft sich Otto Normalbürger neue Geräte. Der Defekt (und Folgeschäden) ist ja für den Hersteller kein Problem, da Versicherung. Und genau das willst du ja vermeiden! Ein handelsübliches Gerät muß sich rechnen, braucht aber keine extreme Sicherheit. Das ist bei Selbstbaugeräten nicht so, denn du willst Sicherheit UND Funktionen, die es indutriell nicht gibt..

Vielleicht kannst was mit meinen Gedanken anfangen...

 

[Airfox]

Das BMS im Akku zeigt über den CAN-Bus die im Akku befindliche Energiemenge an und auch den aktuellen Ladestatus (in Prozent). Diese Daten wird er vermutlich mit der Spannungslage des Akkus vergleichen und daraus ableiten, ob alles OK ist ("Akku Health"-Anzeige). Baust Du neue Zellen ein, wird er wohl feststellen, dass die komplette Energie entnommen wurde, die Spannungslage dazu aber nicht passt. Was das BMS dann macht, ist unklar. Eventuell schaltet es mit einem Fehler ab (würde ich stark vermuten).

Nun kann man dagegen halten, dass dies mit einem parallel geschalteten Range-Extender auch passieren müsste. Ist aber nicht so. Denn der Akku liefert ja trotzdem nur "seine" Energiemenge und der Motor misst nichts dergleichen.

D.h. Zellen tauschen wird wohl einher gehen müssen mit modifiziertem BMS, sprich eigener CAN-Kommunikation. Sind aber alles nur Annahmen. Wäre froh, wenn es trotzdem jemand probieren würde (nein, ich nicht).

Genau das mit dem BMS befürchte ich auch. Und, wenn schon 3500er Zellen verbaut sind, dann wirds eh schwierig. Nein, deine Losung mit dem mobilen Lader klingt schon toll. Ist mir auch schon durch den Kopf gegangen, warum es sowas nicht gibt.

 

[Sepp62]

Vielleicht kannst was mit meinen Gedanken anfangen...

Auf jeden Fall vielen Dank Für Deinen konstruktiven Input.

Ich werde nun ein wenig Erfahrungen mit dem Zeugs sammeln und mal sehen, vielleicht gibt es dann mal eine V2.

 

[onemintyulep]

Der Wandler ist zuverlässig und effizient. Aber so ein analog einstellbarer Wandler ist prinzipbedingt tatsächlich nicht ideal zum Laden (analoger Trimmer und grosser Spannungsbereich).
Zum Laden empfehle ich einen Wandler mit digitaler Einstellung wie die von RuiDeng. Da gibt es auch einen Buck-Boost, damit kann man auch aus einem Spender mit gleichem Spannungsbereich laden.
Bei dem Modul muss man übrigens nicht nur auf den Kühlkörper aufpassen (Minus), sondern auch auf die Messing-Distanzhalter, wenn man die auf der Kühlkörperseite verbaut hat. Die liegen dann auf Plus. Besonders blöd wenn sich beides berührt

 

[Sepp62]

Danke für den Tipp mit den Messingteilen. Das habe ich zum Glück noch nicht "erfahren" müssen.

Die RuiDeng-Wandler finde ich auch interessant, habe sie aber für die Anwendung dann doch nicht favorisiert (habe mir allerdings nur DPS5005 und DPS5015 angeschaut). Das originale Bedienteil ist mir für die Anwendung zu "sperrig" und die digitale Steuerbarkeit über eine serielle Schnittstelle bekommt man ohne den Display-Klotz nur mit der OpenDPS-Software von Johan Kaflo (OpenDPS Design). Am Ende ist dann auch nur ein DA-Wandler auf dem Board, der den Wandler-Schaltkreis analog ansteuert (mit allen Konsequenzen wie notwendiger Kalibrierung, potentiellen Rauschproblemen und Temperaturdrift). Das habe ich allerdings alles nur gelesen und nicht probiert.

 

[onemintyulep]

habe sie aber für die Anwendung dann doch nicht favorisiert

Es fehlt für den Anwendungsfall auch die Unterspannungsabschaltung. Fiel mir noch ein
Aber als Ladegerät an der Solaranlage funktioniert es zuverlässig.

 

[MTB_Hirsch]

Also erstmal : Super Projekt, sehr interessant. ZU den Bedenkenträgern : Ich habe etwa das Selbe für meinen Trecking Eigenumbau gemacht. Für den Brose ist es mir wegen der Kommunikation Ladegerät vs. Akku nicht gelungen.

Bevor man sowas baut, sollte man sich den Gesamtwirkungsgrad der Sache ansehen - der ist ernüchternd. Desweiteren reicht die einfache "Regelung" des Chinamoduls bei weitem nicht aus, um einen Akku auf Li-Basis ordnungsgemäß zu laden. Es fehlen z.B. diverse Übertemperatursicherungen, die Wiederholgenauigkeit der Ströme und Spannungen, sowie deren Konstanz, ist auch nicht gegeben. Auf keinen Fall kann man die in den Akku integrierten Schaltungen mit ins Lade- oder Sicherheitskonzept einbeziehen.

Die Idee einer fetten Powerbank ist nicht neu und von dir ein wenig ins eigene Projekt umgesetzt. Das ist in Ordnung. Doch überarbeite die Sache bitte noch ein wenig.

1. Die Spannungskonstanz des DC-DC Wandlers ist zwar relativ gut, aber letzlich völlig unerheblich. Man will den Hauptakku ja damit nicht voll laden, sondern nur puffern. Zumindest war das mein Ziel. Es reicht völlig den DC Wandler auf 41V statt der zulässigen 42 einzustellen, dann gibt es nie ein Problem. Ich verwende den selben Wandler.
2 Wirkungsgrad : Der ist gar nicht so schlecht. Selbst wenn man "nur" 80% Wirkungsgrad des Wandlers annimmt. Da er nur wenig spannungshub machen muss, sind auch die Verlußte gering. Zu merken auch daran dass der Wandler kaum warm wird. ( bei mir zumindest) Ich verwende 8s auf 8s.
Damit habe ich anfangs so gut wie keine Verlußte, erst später wenn die Spannungsdifferenz zu nimmt.
Bei 6s auf 8s, sagen wir im Schnitt 10V Hub und 4A Ladestrom, sind es dann 20% von 40W = 8W - Mehr nicht.
Natürlich kommen die Entlade/Ladeverlußte der Akkus hinzu, die sind aber nicht vom Wandler verursacht.
3. Die Temperatur und sonstige Sicherungen sind in der Elektronik des Akkus drin die er ja nicht umgangen hat, sondern genau dafür nutzt.