Ladegerät im Eigenbau, gute Nachrichten!

Hallo allerseits

Wie angekündigt, habe ich mich im Oktober dem Ladegeräte-Problem angenommen und eine Lösung hinbekommen. Ich verwende dazu folgende Komponenten:
- TC-Charger 3.3kW, CAN-Bus-Version, ca. 600 CHF
- Arduino mit CAN-Bus-Shield und weiterem eigenem Shield für Sensoren, zusammen ca. 70 CHF
- dem Arduino habe ich einen eigenen DC-DC-Wandler spendiert, so dass ich ihn mit schonenden 7.2V betreiben kann, ca. 50 CHF (Vicor, gebraucht gekauft)
- ein 230V-Relais für die Meldekontakte, so dass der SAM merkt, wenn das Ladegerät eingesteckt wird, passende Stecker und Kabel, zusammen ca. 100 CHF

Zur Zeit noch nicht bekommen habe ich die 150V-12V-Lademodule (Vicor VI-251-CU-BM und Vicor VI-B51-CU-BM, vicorpower.com, Achtung, die sind sehr teuer!, nochmal ca. 700 CHF), da ist die Lieferung auf Dezember angekündigt.

Die Firmware für den Arduino ist weitestgehend fertig und die Ladung funktioniert anstandslos. Mit dem Arduino übersetze ich die Ladebefehle der Sam-ECU für den TC-Charger und umgekehrt. Die Temperaturüberwachung des Ladegerätes steht zur Zeit noch aus, ist aber eine Kleinigkeit und wird umgesetzt, wenn ich das Ladegerät dann definitiv in ein passendes Gehäuse einbaue, das ist aber voraussichtlich erst im nächsten Jahr.

Fotos und weitere Infos folgen.

Gruss, Durs

mit SAM EV II Nr. 46

Super. Werde im Winterhalbjahr, dann noch die Batterie bei meinem SAM Ersetzen. Das heisst ich baue sie selber.
Habe noch ein gutes Angebot gekriegt. Kann somit auf dem Gleichen Platz das Doppelte ca.14kW rein bauen.
Photos etc. Kommen dann auf Facebook.
Lg
Martin

Hier noch ein paar Bilder des Ladegeräts im Einsatz, immer noch extern angehängt am Stecker, den ich vom Originalladegerät abgezogen habe, und nicht in ein Gehäuse eingebaut. Nach dem Einbau in ein passendes Gehäuse soll es das Originalladegerät komplett ersetzen.

Ich lade den Sam damit regelmässig und hatte bisher keine Probleme. Während der Fahrt ist das defekte Originalladegerät angehängt, bei dem zum Glück der DC-DC-Wandler noch läuft, so dass die 12V-Spannung stabil bleibt.

Gruss, Durs
mit SAM EV II, Nr. 46

Das Ladegeräte-Projekt schreitet voran.

Aktueller Stand:
- DC-DC-Wandler ist in Betrieb genommen und funktioniert wie gewünscht, liefert 14.2V, 400W und wird wie das Original über den CAN-Bus ein- und ausgeschaltet.
- CAN-Objekte des Eigenbau-Ladegeräts sind jetzt absolut identisch zum Original-Ladegerät.
- Für das Powermanagement habe ich einen zweiten Arduino dazu genommen. Er kommuniziert mit dem bisherigen Charger-Manager über I2C. Wenn die Ladung vollständig ist, bzw. wenn ein kritischer Fehler auftreten sollte, schaltet er das Ladegerät komplett ab und trennt es vom Netz (via Relais).
- Am Powermanager habe ich auch eine Real Time Clock angeschlossen. D.h. das Ladegerät kennt jetzt die aktuelle Zeit und Datum. Wird zur Programmierung einer Nachtlade-Option benötigt, bzw. der Powermanager ist jetzt so programmiert, dass er immer nachts für mindestens 30 Min. (einstellbar) einschaltet, damit die 12V-Batterie auch bei längeren Standzeiten immer schön geladen bleibt.
- Neues CAN-Objekt eingeführt, das Zeit und Datum beinhaltet, zur Kontrolle am Twizplay for SAM.
- Neues CAN-Objekt eingeführt mit Ladegeräte-spezifischen Werten (Zellen-Ladeschluss-Spannung, Temperaturwerte für Innentemperatur- und Aussentemperatur-Fühler, Werte können z. B. auf dem Twizplay for SAM angezeigt werden)
- Am Powermanager ist ein Bedienknopf dran, der verschiedene Funktionen hat: Kurz drücken schaltet um zwischen Sofort-Ladung und Nacht-Ladung, länger als 2 Sekunden drücken setzt das Ladegerät in den Boost-Modus, so dass mit 3kW geladen wird (Achtung: Geht nur an Steckdosen, die mindestens 16A abgesichert sind). Dieser Modus muss immer von Hand, also über den Bedienknopf gestartet werden, aus Sicherheitsgründen. Ausserdem muss ich zum sicheren Betrieb noch die Querschnitte der SAM-seitigen Ladeleitungen überprüfen. Die Kabel scheinen warm zu werden... Bedienknopf länger als 5 Sekunden drücken führt zu einem Ladegeräte-Reset. Und länger als 10 Sekunden drücken (muss noch fertig implementiert werden) führt zu einer manuell gestarteten Ausgleichsladung der 12V-Batterie.
- Der Bedienknopf hat einen LED-Ring, der rot oder grün anzeigen kann: Rot zeigt an, dass die Batterie noch nicht voll geladen ist, grün, wenn 100% erreicht. Langsames Blinken zeigt an, dass die Ladung gerade läuft. Diverse andere Anzeigemuster als Status- und Fehlermeldungen.

Noch ausstehend für die Rundum-Glücklich-Lösung:
- monatliche Ausgleichsladung der 12V-Batterie mit 15V Ladespannung, damit die 12V-Batterie immer fit bleibt.
- Einbau in ein passendes Gehäuse, so dass das alte defekte Ladegerät komplett ersetzt werden kann.

So weit mal. Ich melde mich wieder...
Gruss, Durs

Hi Martin,

habe kein Facebook, wie kann ich trotzdem Dein WErk sehen?

Gruß Fritz

Werde es hier auch reinstellen. Mit Martin Acevedo und der Firma Murschel sind wir im Enspurt für die Batterie.
Habe diese heute so weit erster Brottotyp fast fertig gebaut.
Infos folgen noch. Es sind 126 Zellen a 17Ah. 3Parallell 42in Serie. Habe werte berechnet von 95kWh und bin mir nicht sicher ob ich die Parallelen auch dazu addieren darf. Wenn ja dann käme ich auf 3x95kWh was 285kwh ergiebt.
Kann mir da jemand weiterhelfen? Bin da ein wenig überfordert. Kann mir jemand weiterhelfen?
So nun hab ich’s wohl korrekt ausgegerechnet...
17Ah x21zellen =357ah
357Ah x 22,4V= 7‘996,8 Wh x6Pakete=47‘980,Wh
Rückrechnungsprobe:
47980,8Wh/134V= 358ah
358ah/21Zellen=17,05ah
Um genau zu sein sind es nun nur 7kWh. Denn ich darf nur die 17Ah Zellen zusammen zählen die parallel sind. Ich versuche nun bei dem zweiten Prototyp 5zellen parallel ein zu Bauen. Mal sehen ob das geht.



4-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.03.19 10:48.

Hallo Doc!

SamDoc schrieb:
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...
> Kann mir da jemand weiterhelfen?
...

Gerne!

In deinem Akku-Thread schreibst du von Hadaway Zellen mit 17 Ah, auf die schnelle habe ich eine Headway 40.152S 15AH LiFePo4 gefunden, wir rechnen es mal mit dieser Zelle durch.

Erstmal die Einzelzelle:
Ein Datenblatt habe ich nicht gefunden, hier sind netterweise Energiedichte und Gewicht angegeben,

105 Wh/kg * 0,480 kg = 50,4 Wh

überschlägig kann man auch Kapazität mal Nennspannung rechnen:

15 Ah * 3,2 V = 48 Wh

Die Angaben aus dem Shop sind also plausibel, wir rechnen mit 50 Wh weiter.
Für den gesamten Energieinhalt deiner neuen Batterie spielt die Verschaltung der Zellen gar keine Rolle, bei 126 Stück sind es ganz einfach:

126 * 50 Wh = 6300 Wh = 6,3 kWh

Der Vollständigkeit halber:
Bei Parallelschaltung (p) addieren sich die Kapazitäten der Einzelzellen, bei Reihenschaltung (s) die Spannungen.
Dein 42s3p-Block hat also 42 * 3,2 V = 134,4 V Nennspannung und 3 * 15 Ah = 45 Ah Kapazität.

Gegenprobe: 134,4 V * 45 Ah = 6048 Wh = 126 * 48 Wh

Viel Erfolg bei deinem Projekt,
Patrick