Wahlweise unterschiedliche 36V Akkus am 48V System als Extender verwenden.

Reiner

Reiner

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21 März 2021
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reiner_xt950
Moin,
ich hab hier noch 36V Akkus rumliegen, und da ist mir eine Idee gekommen wie ich die an meinem 48V Scooter verwenden könnte. Bevor ich aber anfange zu bauen und mir etwas schrotte frag ich mal hier im Forum die Experten ob es ne Schnapsidee ist oder nicht. 😀

Folgende Ausgangssituation: 36 / 48V Controller und 36 / 48V Display hängen am 48V / 25Ah Akku, zwischen Akku und Controller hab ich als Diebstahlssicherung einen Funkschalter installiert der den Strom unterbricht. Meine Idee wäre jetzt das ich nach dem Funkschalter ein Ypsilon Kabel einbaue welches ich zum einen zum Controller und zum anderen zu einer XT60 Außenbuchse führe, dort schließe ich dann einen Extender Akku nach Wahl an. Sollte doch keine Probleme geben wenn ich vorher den erschöpften 48V Akku per Fernbedienung vom System trenne und nach dem anstecken des 36V Akku einfach am Display die System Spannung umstelle, oder doch? Kopfzerbrechen macht mir der Funkschalter, im Fall eines Defektes könnte es womöglich ungesunde Ausgleichströme zwischen den Akkus geben.
 
Gibt es Dir wirklich nicht zu denken, dass es weltweit keinen Scooterhersteller gibt, der die Akkus mechanisch schaltet?

Und jetzt möchtest Du mit so einer Konstruktion noch Akkus mit unterschiedlicher Spannung schalten?

Ich muss Dir doch nicht erklären, dass Dein 25Ah Akku beim Schalten locker eine Impulsleistung von >5-700A liefert und 48V sich nicht ohne Lichtbogen mechanisch schalten lassen?

Wenn etwas ein paar mal funktioniert, ist es keine Garantie, dass es dauerhaft so bleibt!

Hier mal ein Video, damit Du besser verstehst, wo das Problem liegt. Zugegeben, es werden im Video 350V geschaltet, aber die Last beträgt 120 Ohm. Da fließen im Verhältnis geradezu lächerliche Ströme.

Das Problem entsteht beim Trennen der Last, weil ein Lichtbogen entsteht. 48V reichen dafür bei Deinen Strömen. Das Relais kann nicht schnell genug schalten um einen Lichtbogen zu verhindern.

P.S.: du hattest gefragt...
 
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Speeed schrieb:
Und jetzt möchtest Du mit so einer Konstruktion noch Akkus mit unterschiedlicher Spannung schalten?
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Am schalten würde sich nichts ändern, da wird wie bisher auch nur der 48V Akku geschaltet. Nach dem trennen des internen 48V steck ich einfach das Kabel vom 36V Extender in die dann stromlose XT60 Buchse, und das System bekommt seinen Saft vom Extender.
 
Reiner schrieb:
Am schalten würde sich nichts ändern, da wird wie bisher auch nur der 48V Akku geschaltet. Nach dem trennen des internen 48V steck ich einfach das Kabel vom 36V Extender in die dann stromlose XT60 Buchse, und das System bekommt seinen Saft vom Extender.
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Und bei Kopfsteinpflaster, also bei Stößen und Vibrationen ist auszuschließen, dass das Relais nicht unbeabsichtigt schaltet???

Sowas verbindet dann bei Deiner Schaltung den 36V und den 48V Stromkreis bzw. verschweisst die Kontakte dauerhaft.

Du kannst nicht einfach irgendwas nach dem Motto "passt schon, qualmt nicht" zusammen bauen!

Hast Du Dir das Video angesehen? Das was Du jetzt verbaut hast entspricht dem ziemlich genau.

Ob Du nun "nur" 48V hast oder ob im Video die Rede von 350V ist, spielt keine Rolle. Man zieht die Kontakte auseinander und erzeugt so einen Lichtbogen. Die Zündung erfolgt auch mit 48V. Wenn der Lichtbogen erst mal steht, kann man den auch lang ziehen.

Egal, ich geb`s auf.
 
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So lange man kein Relais verwendet, sondern nur die Akku-Kontakte im "ausgeschaltenen" Zustand mechanisch trennt / umsteckt, sollte das Vorhaben ja klappen. Aber die Sache mit dem "Lichtbogen" wäre mir nicht geheuer!
 
Reiner schrieb:
Dagegen absichern kann man das System nicht?
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Doch, ausbauen. Das ist hundert Jahre alte Technik, gemixt mit modernem Zeugs.

Dabei addierst Du die Nachteile beider Welten.

Wir haben noch nicht davon geredet, was bei einem kaputten Regler passiert.

Früher bzw. auch noch zu Zeiten von Röhren oder Transistoren sprach man vom "Durchbrennen". Danach war Ruhe, wenn sich der Qualm verzogen hat.

FETs sterben anders: sie schalten auf Durchgang und erzeugen einen Kurzschluß, so wie sie in der H-Bridge des Reglers verbaut sind.

Dazu hast Du dann auch noch eine sehr "potente" Spannungsquelle.

Das weiß jeder Entwickler, und Dein Scooter war ab Werk auch auf alle Fehlfunktionen geprüft.

Es konnte nur niemand mit Deinem Forscherdrang rechnen.
 
Reiner schrieb:
Hatte ja selber schon Bedenken was passiert wenn der Funkschalter einen Defekt hat und dann beide Akkus miteinander verbunden sind.
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"Etwas besser, aber noch nicht gut". Der Unterschied zwischen und beiden ist nicht etwa eine unterschiedliche Stufe von Paranoia.

Wenn ich in einer aktuellen Elektronikschaltung nach Fehlern suche, dann nach dem Motto "follow the shorts!"

Platt übersetzt: folge den Kurzschlüssen. Baugruppen wie sie auch im Scooter verbaut sind bestehen zum großen Teil aus unterschiedlichen Spannungswandlern.

Du hast im Scooter z.B. Akkuspannung, 12V, 5V, 3,3V oder die PWM Regelung des Motors.

Wenn irgendwas stirbt, dann meist ein Spannungswandler oder eine solche Baugruppe.

Als Resultat gibt das mit fast 100%iger Sicherheit irgendwo einen Kurzschluss.

Dazu gehört dann irgendeine Sicherheitsschaltung die das abfängt.

Deine Relaisschaltung ist aber ein Relikt aus alten Zeiten. Damit verlagerst Du die Schwachstellen oder hinderst eine vorhandene Sicherheitsschaltung unter Umständen am Auslösen.

Du hast im Video gesehen, wie so ein Relais bei Überlast reagiert. Es brennt mit einer ziemlicher Wahrscheinlichkeit.

Sorry wenn ich das so geradeaus formuliere, aber tu Dir den Gefallen und bau den Mist wieder aus.

Zwischen einem 1,2KWh Akku mit über 50V und einem Brushlessmotor mit entsprechender Leistung hat ein Relais nix verloren.

Just my 2Cent
 
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Ich stimme der Schnapsidee zu.

Wenn bei den Akkus gute BMS'sen verbaut sind, so sollten sie einen Fehlerfall abfangen. Aber das ist wie Airbag & Sicherheitsgurt im Auto. Immer vorhanden, nur wirklich ausprobieren möchte das niemand.

Also es gibt schon Schalter, die das schalten können. Aber die sitzen dann eher im Vakuum oder SF6 Schutzgas. Bzw. brauche viel Platz, um den Lichtbogen stabil löschen zu können.

Aber ja, ein Relais hat bei DC mit hohen Strömen nix verloren.

Verkaufe die Akkus, oder lasse sie zerlegen und dir einen anständigen Zusatzakku auf der richtigen Spannung bauen.
 
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Immerhin gibt es da detailierte Bilder vom Innenleben damit kommt man zum Datasheet der Relais.

Bildschirmfoto 2021-12-11 um 21.33.04.png


Der Einschaltstrom bei entladenenen Kondensatoren sollte ein vielfaches der 30 oder 40A sein.

Bei einem BLDC Controller gibt es recht große Kondensatoren in der Powerrail. Zusammen sind das meist in der Gegend von 1000µF.

Es gibt zwei Möglichkeiten damit umzugehen.

1. Die Kondensatoren dauerhaft unter Spannung zu lassen und nur den Niedervoltteil vom Controller/Scooter abzuschalten.

2. Mit einem Antisparkswitch über einen Widerstand die Kondensatoren erst kontrolliert vorzuladen und dann zeitverzögert den Rest zuzuschalten.

Bei allen Scootern die ich kenne, wird die erste Möglichkeit gewählt.

Lediglich im E-Skatebereich oder im Modellbau hat sich Möglichkeit zwei durchgesetzt, weil man sich angewöhnt hat nach dem Betrieb aus Sicherheitsgründen alles stromlos zu machen. Teilweise wird ohne BMS gearbeitet oder der Ladevorgang mit abgetrennten Verbrauchern durchgeführt. Das ist eine komplett andere Welt und nix "for daily use".

Niemand benutzt ein Relais!

Gerade wenn Low ESR Elkos verbaut sind, fließen da aufgrund vom Gesamtwiderstand im Stromkreis von nur wenigen Milliohm für einen kurzen Augenblick einige 100A.

Da sind die 30-40A vom Relais locker um den Faktor 5-10 überschritten.

Das ist nur die erste Hälfte der Geschichte. Mit dem Thema induktive Lasten und zusammenbrechende Magnetfelder will ich nicht noch anfangen.

Ich schreibe das jetzt so ausführlich, damit niemand auf die Idee kommt und das nachmacht oder rumheult wenn was abbrennt!
 
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Reiner schrieb:
Schaut tatsächlich so aus als ob ich da noch mal ran muss.. 😟 Aber ich bastel ja gerne. 😀
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Vernünftig! Dann habe ich noch einen Tip für Dich: das Relais allein zieht laut Datenblatt 0,9W.

Prüf doch mal den Stromverbrauch von dem Modul in beiden Schaltzuständen.

Nicht, dass Du Dir aus Versehen den Akku tief entlädst, wenn Dein Roller überwintert.

Du wirst ja sicher noch irgendeinen Stepdown verbaut haben.

Mit schlechtem Wirkungsgrad können da schon ein paar Watt zusammenkommen.

Das ist wie beim Auto, wo eine vergessene 4 Watt Innenbeleuchtung auch nach ein paar Tagen eine Batterie killen kann.
 
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