custom Akku für Elite X

michi_gecko

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25 Juni 2020
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Bludenz, Österreich
E-Scooter
M365Pro & G30
Ich hab mal auch wieder was gebaut im Auftrag. Der größte Akku vom Hersteller hat 25Ah.

Anforderung war: maximale Ah und Auslegung auf mindestens 70A Dauerstrom.

13S9P Akkupack mit Samsung 50G Zellen. Ergibt also ca. 44Ah nominell. Insgesamt somit 117 Zellen - eine ganze Menge also.
Mit dem vorhandenen Platz ist es tricky, alles unterzubringen. In der Breite sind maximal 8 Zellen möglich, somit gibt es im Aufbau immer Blöcke wo 2 Zellen hintereinander liegen. Somit wurde das Layout halt 8 Zellen in der Breite und max. 16 Zellen in der Länge.

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Sieht dann so aus.


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Am Pluspol der Zellen der obligatorische zusätzliche Isolator. Zwischen den Blöcken kam nochmal eine extra Schicht Isolierpapier rein. Sicherheit geht vor.

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Als Vorbereitung zum Punktschweißen hab ich hier Hilfslinien angebracht, damit die Ausrichtung der Nickelstreifen optimal gemacht werden kann.

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Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste. Daher habe ich beim Punkten auf der zweiten Seite alle andern Zellen abgeklebt. Nickelstreifen wurde ausgerichtet und mit Klebeband fixiert.
Je nach optimaler Anordnung wurde die zweite Lage Nickelstreifen gelegt.
Insgesamt wurden ca. 15mm² Nickelstreifen eingebaut.Anhang anzeigen 176053

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Bei den beiden Polen wurden pro Zelle eine Ader mit 1mm² verbaut. Natürlich wurden alle Zellen nochmal verbunden.
Vom Pluspol ging es dann insgesamt mit 2 x 2,5mm² nach vorne zu den Anschlüssen.

Die Lötpunkte für die Balancer Leitungen wurden vorab auf den Nickelstreifen gesetzt, damit beim Anlöten der Balancer Leitungen möglichst wenig thermischer Eintrag erfolgt.

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So sehen die dann fertig angelötet aus. Alles wurde mehrfach isoliert und mit Kaptonband fixiert. Über die Balancing Leitungen kam natürlich nochmal eine Schicht von dem guten Isolierpapier.
Bei dem 17S BMS mussten die Leitungen für 13S angepasst werden, daher wurde da die Lötstelle gesetzt.

Für das BMS und die Stecker hab ich in Fusion eine Anschlussbox gezeichnet. Nach ein paar Probestücken und Anpassungen erfolgte der Druck in ABS.

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Erste Test-Drucke "nur" mit PETG

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Ja, den Deckel hats beim Druck etwas verzogen.
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Erste Probe obs passt.

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Für das BMS wurde eine Halterung integriert.

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Das könnte sich ausgehen.
Ohne den XT60 Anschluss ginge es besser. Ist leider die einzige Position wo der hin passte, ohne wo anders im Weg zu sein.


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Hier die Belegung der Ladeanschlüsse

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Im fertigen Zustand wurde es alles sehr knapp. Nützt nix, der Akku sollte ja auch in das Fach rein passen.
Im Bild rechts ist der zweite Teil der BMS-Halterung aufgelegt. Das Teil wurde dann an den Deckel geklebt.

Der XT60 Stecker erfüllt die Anforderung an Laden mit "mehr" Strom aka 20A.

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Die Untersicht der Anschlussbox.

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Fertiger Akku in seinem neuen Zuhause.
 
Hi , abe ein elite x gekauft.
Das war kein akku dabei,
Wenn Lust für einen Akku werkaufen .rufmich +49190666666
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Hi , abe ein elite x gekauft.
Das war kein akku dabei,
Wenn Lust für einen Akku werkaufen .rufmich +49190666666
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Sorry ,ich möchte dein Akku kaufen

Modedit: Rufnummer gelöscht.
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Mal wieder was neues von mir zu diesem Thema.

Hab mir über Alibaba Nickelstreifen in Sonderanfertigung bestellt.
W-shape für 21700 in 0,2mm Stärke - allerdings mit dem passenden Abstand für die Zellen in den Zellenhaltern.
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Und die Anschlussbox wurde erweitert um die originalen Ladebuchsen vom IO Hawk Ladegerät.
(bis jetzt nur der Testdruck in orange und minderer Qualität)
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Update zu Version 3:

Hier die Projektvorstellung der letzte/aktuellen Revision vom Retrofit / Upgrade Akku für den Elite X.


Was habe ich im Zuge von dem Projekt gelernt:

o
Die Akku Fächer vom Elite X sind unterschiedlich. In der Breite habe ich von 164mm bis 166mm bestätigt bekommen.
Daher gibts eine Schablone um zu testen ob der Akku dann auch rein passt. :eek:

Schablone.webp

o Kleben von ABS 3D gedruckten Teilen. Mein 3D Drucker ist einfach zu klein bzw. gibts bei großen Druckteilen aus ABS auch seine Herausforderungen. Somit hab ich das Gehäuse in Teilen gedruckt und mit Aceton/ABS Kleber geklebt. Vorteil gegenüber Klebstoff: Die zu klebenden Teile und der Klebstoff sind das identische Material - somit verbinden die sich sehr homogen und es gibt keine Übergänge zwischen Werkstück-Kleber-Werkstück. Keine chemischen Experimente.

Konzept:
Maximale Kapazität an Ah in dem vorhandenen Platz.
Keine Kompromisse bei der Qualität der Komponenten.
Ein vollständig gekapselter Akku in einem Gehäuse mit Option auf "entnehmbar". Die Konstruktion hab ich von Grund auf neu gemacht.
Entnehmbar ist nicht gleich "tragbar". D.h. wenn der Akku regelmäßig entnommen wird und wo anders hin getragen wird zum Laden, braucht es eine Tragehilfe. Einkaufskorb oder ähnliches. Von meinen Akkus weiß ich, daß die Konstruktion Jahrelang hält im fix eingebauten Zustand. Ob die verwendeten Gewebebänder für die tägliche Entnahme auf Dauer halten?

Ganz besonders wichtig - der Akku darf niemals runter fallen. Dafür hat das Gehäuse zu wenige Puffer und Dämpfung. Und zu viel Gewicht.
Das sind die Grenzen von "maximaler Kapazität" bzw. die Einschränkungen.
Trotzdem sind die Zellen schon deutlich besser gehalten als nur in einem Zellenpaket mit Schrumfpschlauch rundum. (wie ich es zB in meinen ungefederten Scootern jahrelang drin hatte)

13S9P mit fabriksneuen Samsung 50GB - der Akku ist dann in der Klasse 45Ah nominell. Diese Zellen haben ein sehr gutes P/L Verhältnis und performen sehr gut. Bessere Zellen gibts immer - kosten dann halt viel mehr.
Peak Belastung 100A - Dauerlast mit 70A ist locker drin.
Im Vergleich zum original 25Ah Akku werden die Zellen ja nur mehr mit 55% vom Strom belastet.
D.h. insgesamt sind es zwar nur die 1,8-fache an Ah - es kommt sehr nahe an die Verdopplung der Reichweite - bei gleicher Fahrweise.

Verkabelung ist auch "ausreichend" dimensioniert. Viel hilft viel. :cool: Engpass sind sicher die Stecker und Buchsen - und die Kabel im Elite X.

Umsetzung:

Premium smart BMS mit Bluetooth und App zur Überwachung. Verwende nur mehr 100A BMS, weil die 80A Variante für den 2x35A Controller schon etwas knapp bemessen ist.
Aufbau mit Zellenhalter, guter Isolierung usw. ist eh mein Standard.

Besonderheit ist das ganze so zu bauen, damit der Klotz dann noch Platz findet im Elite X.
D.h. die ganze Verkabelung der Plus-Leitung hab ich in Einzeladern gemacht, damit die Höhe im Rahmen bleibt. BMS Leitungen von der "ungeraden" Seite ums Eck gelegt, weil sonst die Lötstellen auf der Unterseite zu viel Höhe kosten. Die "gerade" Seite wird direkt durch die Zellenisolierung punktweise abgegriffen.

Das 3D gedruckte Gehäuse ist aus ABS und sollte wasserdicht sein. Das Gehäuse ist so angepasst, daß es in ein 165mm breites Fach rein geht. Mit weniger Innenbreite wird die Dicke der Gehäusewände einfach kritisch. Machbar, aber nicht mehr ideal.

Anschlussbox ist in verschiedenen Varianten denkbar. XT60 zum Schnelladen mit bis zu 20A und die Buchse für den originalen 6+2 Stecker sind Standard. Die original Ladebuchsen finden auch nach Bedarf noch Platz.

Der Akkublock wird rundum isoliert und geschrumpft. Der Pack wird dann auf den Boden vom Gehäuse geklebt. Rundum kommt dann das Gehäuse gebaut.
Für den weiteren Schutz nochmal außen rum einen Schrumpfschlauch und die "Tragegriffe". Das sind einfach Schlaufen aus Glasfaser Gewebeband. Gedacht um den Akku aus dem Gehäuse zu heben - zum herum Tragen sind die nicht gedacht!

Unter den Akku kann dann noch 2-3mm Polsterung gelegt werden.

Fotostrecke:

Zellen punkten - teilweise zweilagig
Die Kontaktierung der Leistungsverkabelung zu den Zellen muss ums Eck - wegen dem Platz.

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Verkabelung überall gesichert und mit Kaptonband und Schrumpfschlauch doppelt und dreifach isoliert.
Das komische "Papier" ist Isoliermaterial aus dem Transformatorbau. Also hochwertiges Zeug!


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Halterung vom BMS im Gehäuse und Anschluss an das Steckerfeld

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Die Buchsen:

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Zusammenbau vom Gehäuse

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Die Entnahme Bänder

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Na, das ist ja einfach.
Das sind die "e-bike 6+2" Buchsen. Ohne die könnte ich keinen Akku bauen mit plug&play.
Hab für mich ja auch ein Adapterkabel für alles Möglich.
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Original Ersatzteil von IO Hawk direkt.

Wer einen alternativen Lieferanten findet, dem spendier ich ein Bier.
Weil die Teileversorgung von IO Hawk könnte jetzt endgültig zu Ende sein.


Diese Buchsen bzw. wenns gibt passende Stecker such ich.
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Es gibt Adapterkabel von XLR auf den passenden Stecker zu kaufen. Die müssen allerdings umverdrahtet werden, und zwar nicht der XLR. Es ist möglich die Stecker zu zerlegen - ziemliche Sauerei. Da find ich die Fotos nicht mehr.