Range Extender quick and dirty

TwizyChrisy schrieb: Wenn eine Zelle, was jetzt nicht völlig an den Haaren herbeigezogen ist, einen internen Kurzschluss bekommt, entladen sich die 20/50/100 anderen
über einen satten Kurzschluss über genau diese eine Zelle. Je nach dem wie lange es dauert bis das Nickelband durchbrennt hast Du eine tolle Bombe gebaut.

Wenn man die Zellen einfach nur in Reihen parallel schaltet: ist das ganz übel !

Wie bei "Einstein" : Alle relativ

Normalerweise wird es so gemacht, das in die "Kette" der in Reihe geschalteten Zellen vor

der "Parallel-Schaltung" der Reihen,

eine Diode mit (dazu antiparallel geschaltetem Thyristor (für's Laden mit max. Strombegrenzung)) geschaltet wird.

Den nicht betroffenen Zellen ist das dann "Wurst", was in der Reihe mit der defekten Zelle passiert !!

Hier kann (beim Laden) nur kurz (Thyristor wird gesperrt),

der max. Ladestrom (der Reihe) fliessen, was kurz zur Erwärmung der defekten Zelle führen kann.

Viel schlimmer ist es mit der Energie in der Kurzschlußzelle selbst, hier kann es natürlich zum

"platzen" der (billigen) China-Zelle führen, und bei zu dicht beieinander sitzenden Zellen, diese anderen (gesunden)

Zellen dann eventuell in "Mitleidenschaft" ziehen kann.

Also wie TC schon anmerkt: gehe weise mit High Energie um und Du lebst länger !!

stromkreisparadies schrieb: @TC im Anhang ein 500€ Akku aus dem Profi Video Bereich
die andere Seite sieht genauso aus.
in diversen Fahrad und Laptop Akkus sieht es auch nie anders aus. Du hast ja offensichtlich auch schon einiges geschlachtet. Ich hatte schon Packs wo 2 oder 3 parallele Zellen sich gegenseitig entladen hatten,ohne konsequenzen
Zellen mit <0,2V sind bisher immer Schrott auch wenn Sie sich irgenwie laden lassen

Drum schrieb ich "Bei professionellen Akkupacks ab einer gewissen Größe"

Wegen 3parallel geschalteten Zellen braucht man keinen Terz machen.
Aber wenn ein 20er Rudel Amok läuft und 19 Zellen je 10A über EINE kaputte braten sind das 190Ampere. Das kann übel knallen.

Ja damit hast du schon recht, aber Nachteile hats schon auch.
Der Innenwiderstand steigt und der Widerstandsdraht möchte schon arg gut berechnet sein.

stromkreisparadies schrieb: Ja damit hast du schon recht, aber Nachteile hats schon auch.
Der Innenwiderstand steigt und der Widerstandsdraht möchte schon arg gut berechnet sein.

Der Zentimeter Draht ( ca 0,0013Ohm) reißt es aufgrund der Kürze ned raus und ob der jetzt bei 2 oder 4 Ampere durchbrennt tut der Sicherheit keinen Abbruch

Wenn der Nickelstreifen erst bei 100 oder 200 durchkokelt sieht das anders aus

So eine Sicherung verhält sich aber anders als du dir das eventuell vorstellst. Eine 10A Schmelzsicherung hält z.B. mindesten 10s 20A aus und ne Minute 15A. aber nur im kalten Zustand.

Wenn du 0,0013 Ohm für den Draht hast, enstehen bei 4A dort 0,02W. Ob das fürs Schmelzen ausreicht? Und in welcher Zeit? In 1s ohne Kühlung ergibt das eine Erwärmung um 90K
Dann kommt es noch auf die Umgebungstemperatur und das Zeitprofil der Stromentnahme an, wie gesagt das ist schon ziemlich auswändig und nicht so nebenbei zu klären.

z.B. Fuse for 18650


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Ich hätte vielleicht den Akku erstmal volladen sollen, bevor ich ihn teste, so viel Verlust sollte der DC-DC-Konverter nicht haben.
Nachdem er abgekühlt war, kam trotzdem kein Strom mehr raus. Die Abschaltung lag also nicht an Überhitzung, sondern an leeren Zellen. 2 A Entladestrom pro Zelle gestern waren aber etwas zu viel, ich werde es erstmal auf 1 A pro Zelle, also 8 A für eine Box begrenzen.
Aufgeladen habe ich ihn heute mit 8 A, also 1 A pro Zelle. Er blieb dabei eiskalt. In den leeren Akku gingen 735 Wh. Die Zellen habe ich so sortiert, dass alle 52 Reihen der vier Akkus die gleiche Kapazität haben. Es sollten am Ende dann doch ca. 2,9 kWh zusätzlich zur Verfügung stehen, also die 100 km müssten locker zu schaffen sein,

stromkreisparadies schrieb: So eine Sicherung verhält sich aber anders als du dir das eventuell vorstellst. Eine 10A Schmelzsicherung hält z.B. mindesten 10s 20A aus und ne Minute 15A. aber nur im kalten Zustand.

Wenn du 0,0013 Ohm für den Draht hast, enstehen bei 4A dort 0,02W. Ob das fürs Schmelzen ausreicht? Und in welcher Zeit? In 1s ohne Kühlung ergibt das eine Erwärmung um 90K
Dann kommt es noch auf die Umgebungstemperatur und das Zeitprofil der Stromentnahme an, wie gesagt das ist schon ziemlich auswändig und nicht so nebenbei zu klären.

Ich hab's nicht gerechnet sondern den Wert für den Sicherungsdraht aus praktischen Umsetzungen übernommen.

Aber wie ich halt so bin... zum Einen wollte ich es natürlich wissen und zum Anderen bin ich einmal beim Löten aus versehen mit dem Drahtrolle in der Hand auf den anderen Pack gekommen....
Das Kabel hatte sich in heller, warmer Luft aufgelöst lange bevor ich es gespürt habe

Aber ich wusste das auch schon aus absichtlichen Tests. Wie viel Ampere tatsächlich fließen, bevor der Draht das Blitzbirnchen macht weiß ich nicht.
Die Funktion einer Brand oder Explosionssicherung ist definitiv spielend gegeben.

Die nächste Bauphase ist geschafft. Die Anschlußbox für die Akkus wurde provisorisch gedruckt.
Das Teil ist zwar riesig, aber innen ist es trotzdem verdammt eng. Weil mein Drucker nur maximal 32 cm lange Teile drucken kann, geht kaum mehr.
Der XT90-Anschluß geht zum Ladegerät, die vier dicken Kabel gehen zu den Akkus. Damit ich das Rangeextenderladegerät (13S) nicht mit dem Twizy-Ladegerät (14S) verwechsle, hat der Twizy einen Anderson-Stecker. Zwischen Sicherungen, Ladeanschluss und DC-DC-Stepup-Konverter befinden sich zwei Brückengleichrichter, so sollte es auch kein Problem geben, wenn die Akkus mal unterschiedlich voll angesteckt werden.
Ich habe Doppelsicherungen genommen, damit bei Überlast an einem Akku der andere Akku im selben Stromkreis auch gleich mit abgeschaltet wird.

Leider werden die zwei Brückengleichrichter (laut Datenblatt 25 A Dauerstrom, 400 A Peak) schon mit 16 A Dauerstrom heiß. Weil die DC-DC-Konverter auch schon bei 16 A warm werden und die Ventilatoren an gehen, aber bei 8 A noch nicht, werde ich alle vier Stromkreise voneinander trennen und noch zwei weitere DC-DC-Konverter einbauen. Außerdem werden die zwei 25 A Brückengleichrichter gegen vier mit 50 A getauscht und dann nur noch zum Laden verwendet. Dann laufen über jede Diode nur noch 4 A. Damit sollte dann alles kühl bleiben und sich nicht gegenseitig stören.
Es dauert also noch etwas, bis alle vier Akkus gleichzeitig angeschlossen werden können. Zwei kann ich jetzt schon gleichzeitig betreiben.

Was letzte Preis?

Wenn ich alles zusammen habe, kann ich mal eine Rechnung aufmachen. Es werden wohl so um die 400 € sein. Momentan kann ich noch nicht empfehlen, es nachzumachen.

Ich hätte gerne meine neuesten Erkenntnisse zur Parallelschaltung der DC-DC-Stepup-Converter mitgeteilt, aber es bleibt weiter spannend, denn es ist diesmal schwerer, sie nach Deutschland zu bekommen.

My friend, I'm sorry, because there is a capacitor on the module, the customs inspection result said that this is a live product, so we returned the package.

So, wie es aussieht, wird es wohl dieses Jahr nichts mehr. Unten habe ich an jeden Kühlkörper zwei 50A-Brückengleichrichter im Alugehäuse geschraubt, die zur Trennung der Stromkreise helfen sollen. Die Gleichrichter sind so geschaltet, dass es jeweils einen für + und einen für - gibt. Es sind dann zwar 8 A, die durch jede Diode fliessen, aber falls sie durchbrennen, kann es keinen Kurzschluss geben. So sieht die DC-DC-Converterbox mit 9 Displays momentan aus:

Die Displays an der großen Seite werden später den Ladestrom anzeigen und die oben (über den Sicherungen) den Entladestrom jedes einzelnen Akkus während der Fahrt. So kann man es während der Fahrt ablesen und evtl. eingreifen, falls etwas aus dem Ruder läuft. Den Ladestrom kann man ablesen, wenn man neben dem Twizy steht. Das große Display zeigt an, wieviel insgesamt gerade in den Twizy fließt.

Zu 18650 Zellen und deren innenleben und gefahren in Akkupacks seeehr lesenswert, was mein bei Gugel unter "NASA 18650" findet.
z.B. das hier:
www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&...ker.pdf&usg=AOvVaw3RsY2wfpyMx64syGCbMsea

Da werden auch die zellinternen sicherungen erwähnt, wann die nutzen, wann nicht.

Punktschweißgerät:
So eine Chinbabilligkiste habe ich auch. Weltbekanntes Problem, daß der Trafo zu wenig Eisen und zu wenig Kupfer besitzt und deswegen irre Stromspitzen erzeugt.
Erste lösung: Ich betrieb den nur mit einer 50m kabeltrommel vorweg....
Zweite Lösung laut Google und Youtube:
Trafo aus alter Mikrowelle umgebaut. Läuft nun super, schweisst gut und schmeisst die Netzsicherung nicht mehr...

Hat mal einer die Schweißgeräte probiert die mit DC aus Akkupacks schweißen? Gibts ab 10€. Ich würde dafür meine 3000F Superkondensatoren nutzen habe aber bedenken die Schaltung damit zu grillen.

TwizyChrisy schrieb: und zum Anderen bin ich einmal beim Löten aus versehen mit dem Drahtrolle in der Hand auf den anderen Pack gekommen....

Du schriebst "Pack". Meinst du damit mehrere Zellen in Reihe? Ich habe auch schon Kurzschlüsse beim basteln oder Zellen zum entsorgen killen gebaut, 1S ist relativ unspektakulär, aber 8S schweißt sich auf dem Metallfensterbrett fest... habe ich gehört

ich meinte mit meinen "Berechnungen" ja nur man muss das gut auslegen: ist es zu klein, hält es den Betrieb nicht aus und ist es zu groß gehts nicht kaputt. Und wenn es zu klein ist dann geht da auch viel Energie drin verloren. Wäre Cool wenn es ein Kaltleiter mit exponentieller Widerstandskennlinie wäre.

@ Goldbacher: Sieht gut aus gefällt mir.