48V Akku planen

Nu mal so als grundsätzliche Überlegung

Wenn du statt LithiumIonen LiFePo also Lithiumeisenphosphat nehmen würdest wäre die Teilung in 4 Blöcke kein Problem.

Ob die Teilung in Blöcke Sinn macht ist eine andere Frage. Wenn der Akku im Mofa geladen werden kann würde ich ihn nicht teilen.

Wenn du das Budget niedrig halten willst besorg dir einen defekten 48V Ebike-Akku und verwende das BMS. Auch das zugehörige Ladegerät wäre verwendbar.

Die Ladung dauert nur etwas länger.

Hallo,

Lithium-Ionen-Akkuzellen weisen eine Nennspannung von 3,6V auf. Diese wäre hier zunächst zugrunde zu legen, wenn es im die zu erreichenden 48V-Systemspannung des Fahrzeugs geht. 48V / 3,6V = 13,33, also muss man sich entscheiden, ob man eine 13- oder 14-zellige Batterie bauen möchte. Die 13-zellige käme auf eine Nennspannung von 46,8V, die 14-zellige auf50,4V. Dann wirft man noch einen Blick auf die Minimal- und Maximalspannungen dieser Konfigurationen, um einigermaßen das Spannungsfenster der zuvor verwendeten Bleibatterien zu treffen:

24S-Bleibatterie:

Minimalspannung 24 x 1,75V = 42V

Maximalspannung 24 x 2,45V = 58,8V

13S-Lithium-Ionen-Batterie:

Minimalspannung 13 x 2,5V = 32,5V

Maximalspannung 13 x 4,2V = 54,6V

14S-Lithium-Ionen-Batterie:

Minimalspannung 14 x 2,5V = 35V

Maximalspannung 14 x 4,2V = 58,8V

Man stellt fest, dass die 13S-Lithium-Ionen-Batterie in der Spannung etwas zu niedrig liegt, weshalb man hier am besten zur 14S-Lithium-Ionen-Batterie greift. 14 Zellen lassen sich aber nicht in vier gleichgroße Batteriepakete aufteilen, es würden sich also zwei Zellenpacks mit 3S3P und zwei mit 4S3P ergeben. Das wird in der Praxis aber kaum ein Problem sein. Wichtig wäre noch, dass man die drei Zellenstränge von je 14 Zellen nicht nur an ihren Gesamt-Plus- und Gesamt-Minuspolen parallel schaltet, sondern dass sämtliche Zellen derselben Zellengruppe hart parallel geschaltet werden, damit man saubere Anschlusspunkte für die Zellenüberwachung des BMS und des Balancers bekommt.

Selbstverständlich verwendet man in einem solchen System keine steinzeitmäßigen Einzelzellenbalancer, sondern möglichst einen 14S-Equalizer, der die Zellenspannungen erheblich schneller und sauberer angleicht, als einfache Balancer dies ermöglichen. Equalizer arbeiten zudem ständig und nicht nur bei Erreichen von 4,2V je Zelle, was sich in der Praxis als sehr nützlich erwiesen hat, wenn man nicht gerade nur zwei Mal pro Jahr fährt.

Die parallele Ladung von Lithium-Ionen-Zellen ist bei einer sauberen und harten Parallelschaltung kein Problem: Die drei parallel geschalteten Zellen erscheinen dem Ladegerät einfach wie eine dreimal so große Einzelzelle. Als Ladeschlussspannung wird man die übliche Lithium-Ionen-Ladeschlussspannung von 4,2V wählen, also insgesamt 58,8V wie oben beschrieben.

Das BMS muss als erstes natürlich nach der "S-Größe", also der Menge der in Reihe geschalteten Zellen ausgewählt werden, in dem Fall also ein 14S-BMS.

Ferner muss einerseits der durchschnittliche Fahrstrom als vom BMS zu verarbeitender Dauerstrom bekannt sein und andererseits der maximal auftretende Strom. Das BMS sollte in seiner Belastbarkeit dann so ausgewählt werden, dass Dauerstrom und Maximalstrom innerhalb der normalen Betriebsparameter des BMS liegen, damit es im Betrieb nicht zu Überlastungen und damit ggf. zu unerwünschten Abschaltungen kommt.

Zuletzt sollte man berücksichtigen, dass das BMS ausreichend von Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit geschützt wird. Die billigen BMS kommen üblicherweise ohne schützendes Gehäuse daher, so dass man hier selbst tätig werden muss. Die Daly-BMS bringen solche Schutzgehäuse gleich mit, sind aber etwas teurer und meistens auch größer.

Grüße, Tom