Ich bin in der frühen Phase eines Projektes mit dem Ziel der Nulleinspeisung, dazu gehört natürlich ein entsprechender Speicher mit 48V Nominalspannung, der – wie möglichst viele weitere Komponenten – selbst entworfen und realisiert sein soll. Der DIY-Fun&Suffer-Factor soll nicht zu kurz kommen 
Der Speicher würde auf jeden Fall In-House platziert, d.h. die Umgebungstemperatur e.t.c. bewegt sich also im HW-Wohlfühlbereich. Auch wenn ich den Recycling Ansatz in vielen anderen Projekten verfolge, tendiere ich für meinen Speicher eher zu Neuzellen und LiFePo4. Trotz des frühen Konzeptzeitpunkts habe ich bereits ein paar Detailprobleme für die ich Anmerkungen/Hinweise gut gebrauchen könnte.
Manuelle Trennung und Sicherung
Um eine Serie von Packs zu sichern und eine manuelle Trennung vorzunehmen würde ich einen 2-poligen Lasttrennschalter mit NEOZED-Sicherungseinsätzen verwenden. Das heißt, ich würde Plus und Minus schalten und in beiden Leitungen eine Schmelzsicherung vorsehen. In all den verschiedenen Forenbeiträgen oder Videos habe ich so eine Konfiguration nicht gesehen. Gibt es einen Grund dafür? Sind NEOZEDS eventuell für DC-Anwendungen nicht zulässig? Oder ist ein nichtabreisender Lichtbogen beim schalten das Problem? Wenn das mit der Schmelzsicherung auch im negativen Pfad keine gute Idee ist, dann wäre doch ein 1N-Typ möglich?!
2-poliges Relais mit 24V Steueranschluß
Welche Relais zur Hutschienenmontage können zur allpoligen DC-Trennung verwendet werden? Auch hier wieder Frage nach Lichtbogen beim Schalten? Während der manuelle Schalter für Wartungs-/Montage-Arbeiten notwendig ist, wird für das BMS ein ansteuerbares Relais benötigt um in den entsprechenden Fehlersituationen (Überstrom, Überschreiten/Unterschreiten Vmax & Vmin) die Trennung vorzunehmen. Die Ansteuerung soll via 24VDC (Industrie Standard I/O Pegel) erfolgen.
Am besten wäre eine NO Konfiguration, d.h. ohne aktive Ansteuerung durch das BMS erfolgt die Trennung.
Glassicherung für die Zellen
Ich möchte in den einzelnen Packs Zellen mit Schraubanschlüssen verwenden und keinesfalls irgendwelche 'Sicherungsdrähte' löten oder Punktschweißen. Und auch das Crimpen von dünnen Drähten an entsprechende 'Kabel'-Schuhen fühlt sich nicht als vernünftiger Ansatz an. Deshalb die Frage was gegen die Verwendung klassischer Glasschmelzsicherungen mit entsprechenden Kabelhaltern spricht? Da ich die Gesamtzellenanzahl durch Verwendung von wenigstens 5.000mAh zähmen möchte, ist auch der Kostentreiber dieses Ansatzes nicht so extrem, ich unterstelle <<1€ per Zelle.
Busbar mit beidseitiger Einspeisung
Die Busbarvorschläge die ich bisher gesehen habe machen sich zwar Gedanken das Potentialgefälle bzgl. der Zellen zu minimieren, verwenden aber alle Einspeisung nur auf einer Seite. Warum keine Einspeisung auf beiden Seiten und den Pack-Interconnect dann auch parallel ausführen? Auf diesem Weg würden günstig große Querschnitte im Interconnect realisierbar und die durch parallele Ströme würden auch die Auswirkungen der Übergangs/Kontakt-Widerstände minimiert. In der Mitte der beiden Busbars könnte dann die Ermittlung der Spannung des Packs erfolgen. An diesem Punkt sollte prinzipiell eine Spannung nahe der Realität ermittelbar sein…
Thermische Kopplung ohne zu koppeln
Ein Temperaturmonitoring der Packs scheint eine gute Idee zu sein. Meine ursprüngliche Idee war die Zellen eines Packs mit Metall'kabel'bindern mit einer gemeinsamen Metallplatte zu verbinden und die Temperatur dieser Platte zu messen. Die Idee mit den Metallbindern kommt mir aber fragwürdig vor: damit würde zwar die thermische Ankopplung an die gemeinsame Metallplatte verbessert, dafür aber die notwendige Ausdehnung der Zelle behindert und damit möglicherweise dynamisch Kräfte in das Zellinnere 'einkoppeln'. Also dann besser doch Trennstreifen aus z.B. Neopren verwenden und Kabelbinder aus Kunstoff. Das sollte das Kräfte-/Ausdehnungsproblem beheben, dafür reduziert sich die Thermische Kontaktfläche zur Metallplatte. Das lässt sich eventuell durch Verwendung von Wärmeleitpaste teilkompensieren?
Es erhebt sich die zweite Frage ob den die thermische Kopplung der Zellen eines Packs überhaupt eine gute Idee ist – wie ist denn die Gefahr das ein Heißläufer auf diesem Weg auch die anderen Zellen schädigt? Im Umkehrschluß würde aber eine Entkopplung bedeuten das die Temperatur über Einzelzellen gemessen werden müsste. Ob der Menge der 18B20er und deren Verkabelung löst der Gedanke keine Begeisterungsstürme aus…
Hi,
Grundsätzlich: Welche Zellen/Bauformen schweben dir denn konkret vor?
Plus und Minus absichern: dann hat man eben zweimal Übergangswiderstand. Mache ich aber auch so.
Neozed kann 250A DC, steht auf meinen Patronen drauf.
Warum mit Relais unter Last schalten wenn das die Arbeit einer Sicherung wäre? Es gibt Schütze, die das können, alles eine Frage des Aufwandes und der Kosten.
Glassicherungen platzen schonmal auseinander... Ich halte die nicht für geeignet
Busbar mit beidseitiger Anbindung: Dann hast du halt mehr Kupfer anzuklemmen. Wenn es mechanisch geht.. Allerdings sehen die mittleren Zellen einen etwas höheren Widerstand. Aber bei LifePo? Wie planst du das mechanisch? An welche Bauform denkst du?
Bei einer Temperaturmessung wird die Platte wahrscheinlich auch nur das Mittel aller (Zell-)Temperaturen besitzen. Ich würde thermisch eher entkoppeln damit eine Zelle nicht die andere heizt.
Viele Grüße!
Als Bauform denke ich an Rundzellen z.B. 32700 mit Schraubanschlüssen. Die Minusseite (Stehbolzen) würde ich direkt in ein Kupferprofil mit einem Querschnitt größer 10 qmm einschrauben. Entsprechend kann dann an beiden Enden mit jeweils 10qmm Kupferkabeln der Busbarinterconnect vorgenommen werden. Und wenn ich es übertreiben würde dann ließe sich auch noch eine Mittenanzapfung realisieren. In diesem Fall wäre dann auch so etwas wie linkesEnde auf Mitte, Mitte auf rechtesEnde und rechtesEnde auf linkesEnde beim Interconnect denkbar…
Die Positivbar wäre auch ein Kupferprofil mit entsprechendem Querschnitt, aber die Zellen sind nicht direkt verschraubt sondern eben über eine Leitung mit Sicherung angebunden. Glassicherungen ließen sich wechseln, haben ein definiertes Verhalten und die einzelnen Leitungsstränge können genutzt werden um manuell die Stromflüsse zu kontrollieren.
Bei der Temperaturmessung bin ich jetzt bei dem Ansatz jede Zelle einzeln mit einem DS18B20 zu versehen. Diese würden dann entsprechend mit einem 1-Wire Hub verbunden und dann die Hubs zusammen auf einem 1-Wire Bus.
Ob Schütz oder Relais ist egal – ich brauche aber keine Hilfskontakte – aber wichtig ist:
Beste Grüße ins Forum