Reichweitenerhöhung durch externen Akku

Originale und alternative Zubehörteile für den Segway
Pimp your Segway
Antworten
Benutzeravatar
Roberto
gold-member
gold-member
Beiträge: 540
Registriert: 04.06.2010 20:18
Wohnort: Österreich/Steiermark/Graz
Kontaktdaten:

Reichweitenerhöhung durch externen Akku

Beitrag von Roberto »

Hallo liebe Leute.....

Möchte Euch von meinem Projekt der Reichweitenerhöhung, durch externen Akku, erzählen.
Die Idee schlummerte schon lange und diese habe ich jetzt mal umgesetzt.

Die Idee war, die Reichweite eines Segways , durch Zusatzakkus zu erhöhen.
Dazu habe ich schon länger, an meinen Segways, einen Stromanschluss, der direkt mit dem Akku verbunden ist.
Mit diesem Anschluss, kann ich z.B. die Akkus mit meinem Schnellladegerät schnellladen und jetzt an diesen Anschluss auch externe Akku dranhängen.

Ich möchte besonders betonen, dass diese ganze Modifikation nicht für die Serie ist, dass sie einen Eingriff in einen bestehenden Segway Akku erfordert, dass
es für mich nur ein verrücktes Experiment ist und dass ich das nur für mich gemacht habe!
Ich werde das für keinen anderen bauen und auch nicht verkaufen!
Es soll nur zeigen, was eventuell möglich ist.

Also:
Für diesen Versuch habe ich jetzt nach billigen (wegen Versuch) und stabilen Akkus gesucht.
Optimal wären LiFePo4 Akkus gewesen, aber die sind auch schwerer..

Ich habe mich für diesen Versuch für Pedelec-Akkus entschieden..
Li-Ion Akkus in einem Alugehäuse.

Fertig gibt es da, die in etwa in Frage kommen würden, welche mit 20S5p
Also 20 Zellen in Serie und 5 Zellen parallel. (mit 15Ah)
Angegeben werden diese Akkus mit 72V

Habe mir nun diese Akkus bestellt .
Gibt es bei Aliexpress um ca. €400,- pro Stück.
Das ist ein Pedelec-Akku im Alugehäuse, den man in eine Aluschiene (Befestigung) schieben kann und ein Ladegerät ist auch schon dabei.
Mir ist bewusst, dass diese Akkus von der Chemie nicht so sicher sind wie die LiFePo4 Akkus, aber für den versuch sollte es reichen.

Die Idee war eigentlich, dass ich diesen Akku parallel zu dem Segway Akku hängen könnte.
Angegeben werden diese Akkus ja mit 72V aber das stimmt überhaupt nicht...
Die tatsächliche Leerlaufspannung liegt bei ca. 83V
Für den Segway habe ich ein Spannungsfenster von 80V bis (69V/67V) ) (Gen2)
Dazu ist die Entladekurve von einem Li-Ion Akku nicht so flach wie von einem LiFePo4 -Akku (Segway-Akku)

Der Erste Versuch war aber trotzdem, diese beiden Akkus zu verbinden.
Das Resultat war, oberhalb von 83V meckerte der Segway-Akku und ging auf Störung.
Im unteren Bereich, ging der Li-Ion-Akku mit der Spannung zu weit runter, wo der Segway-Akku schon längst leer war.
So kann ich die volle Kapazität von dem Externen Akku nicht nutzen :-(

Die nächste Idee war nun, einen Spannungswandler zu verwenden, der mir die Spannung anhebt, damit ich den gesamten Bereich des Li-Ion Akkus nutzen kann.
Selbst zu entwickeln wäre zu aufwendig gewesen, aber zum Glück gibt es da ein fertiges Teil.
Es ist ein Step up Wandler der von 12-80V auf 12-80V wandeln kann. :dance1:
Leider war es aber so, dass der nur die Spannung von unten nach oben wandeln kann, aber nicht zu hohe Spannung nach unten.
Somit gingen die 83V trotzdem zum Segway.
Optimal wäre ein Step up/down Wandler gewesen, aber da gibt es nix fertiges.

Die vernünftigste Idee war nun, den Li-Ion Akku mit der Spannung zu reduzieren.
Somit braucht der Step-up Wandler nur nach oben wandeln und ich erspare mir den Step down Wandler.

Dazu musste ich den Li-Ion-Akku von 20 Zellen auf 18 Zellen reduzieren.
Also großer Umbau. :shock1:
Weil das originale BMS auch nicht das beste war, dieses durch ein neues 20s-BMS ersetzt.
Dieses 20s-BMS musste ich noch auf 18s umbauen.... war nicht leicht, hab es dann aber geschafft. :-)

Hatte jetzt einen 18s 5P Akku
Leider war der Akku mit 15Ah viel zu hoch angegeben, der hatte in Wirklichkeit nur 11Ah :|

Habe den Akku dann , mit dem Wandler und dem Segway-Akku vermessen.
Dateianhänge
20160427_162336.jpg
20160514_175420.jpg
20160514_172343.jpg
www.pukshofer.com
https://www.facebook.com/Pukshofer
Benutzeravatar
Roberto
gold-member
gold-member
Beiträge: 540
Registriert: 04.06.2010 20:18
Wohnort: Österreich/Steiermark/Graz
Kontaktdaten:

Beitrag von Roberto »

Der Wandler ist auf 76V eingestellt und liefert so, solange der externe Akku kann, seine 76V
Die Ampere wurden am Wandler mit 5,5A eingestellt.
So komme ich auf eine gemessene Kapazität von 15Ah (extern und Segway-Akku)
Wenn der Externe Akku nicht mehr kann, übernimmt der Segway-Akku
Dadurch bleibt die Key-Anzeige, solange der externe Akku liefert, auf seinen 8 Strichen.
Erst wenn der Segway-Akku aktiv wird, gehen auch die Key-Striche runter..
Die Anzeige bleibt damit erhalten und man kann ihr vertrauen.
Die Sicherheit vom originalen Segway-Akku ist gegeben..
(falls der externe Akku ausfällt oder bei Leistungsspitzen)
Die rote und gelbe Linie sind Referenzakkus zum Vergleich (Segway Akkus)
die Blaue Linie ist die aktuelle, gemessene Kapazität. (Also beide Akkus zusammen)

Man sieht sehr schön, wie die 76V, 6Stunden lange in etwa gleichbleibt (Entladung = 2A),
danach brechen die 76V vom Wandler ein, weil der externe Akku leer ist und die restlich Energie kommt dann vom Segway Akku
Dateianhänge
20160427_235537.jpg
www.pukshofer.com
https://www.facebook.com/Pukshofer
Benutzeravatar
Roberto
gold-member
gold-member
Beiträge: 540
Registriert: 04.06.2010 20:18
Wohnort: Österreich/Steiermark/Graz
Kontaktdaten:

Beitrag von Roberto »

Externer Akku Umbau und fertig:

Etwas farbiges... eine Wärmebild vom Wandler.
Die hellen Flächen sind heiß----->wurden entschärft...
Der Rest ist lauwarm.
Dateianhänge
flir_20160427T170145.jpg
20160516_155023.jpg
20160516_134839.jpg
www.pukshofer.com
https://www.facebook.com/Pukshofer
Benutzeravatar
Roberto
gold-member
gold-member
Beiträge: 540
Registriert: 04.06.2010 20:18
Wohnort: Österreich/Steiermark/Graz
Kontaktdaten:

Beitrag von Roberto »

Dann erste Testfahrt :roll:

Mit meinem Segway Golf habe ich somit 67km geschaft. (mit einem i2 vermutlich das doppelte)
Entnommene Leistung von einem externen Akku = 684Wh

Nach ca. 26km
20160517_155001.jpg



nach 67km
20160517_185450.jpg

beide Zusatzakkus, links auf meinem Segway Golf
20160517_145504.jpg
www.pukshofer.com
https://www.facebook.com/Pukshofer
Benutzeravatar
Roberto
gold-member
gold-member
Beiträge: 540
Registriert: 04.06.2010 20:18
Wohnort: Österreich/Steiermark/Graz
Kontaktdaten:

Beitrag von Roberto »

Die Reichweite war dann ein bisschen mehr, als im Leistungsdiagramm. (67 statt 50km)
Grund ist vielleicht:
Am Golf habe ich Akkus mit 6,6Ah. (wirklichen 6,6Ah), statt 5,2Ah
Die Testfahrt war auf ebener Strasse aber fast immer mit Vollgas (18-20km/h)

Der Segway Golf, braucht auf ebener Fläche, bei 20km/h ca.2,5-3Ampere sind so ca. 220Watt pro Motor
Bei leichter Steigung schon mal 5Ampere
Mit einem i2 würde man vermutlich die Reichweite verdoppeln.... :-??


Der Test sollte zeigen, was möglich wäre...
Die Reichweite ist somit nur begrenzt vom Gewicht des Akkus und der Anbaumöglichkeit am Segway.
www.pukshofer.com
https://www.facebook.com/Pukshofer
Benutzeravatar
mathiegi
gold-member
gold-member
Beiträge: 2418
Registriert: 07.03.2010 23:37
Wohnort: Baar (ZG) Schweiz
Kontaktdaten:

Beitrag von mathiegi »

Top Arbeit Roberto!
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

DIE SEGWAY SCHRAUBER
https://www.facebook.com/groups/DieSegwaySchrauber/
www.youtube.com/user/mathiegi/
Segway? Ich steh drauf!
Benutzeravatar
Derek66
Beiträge: 39
Registriert: 17.09.2009 14:47

Beitrag von Derek66 »

Genau super Job!
„Wie bringt man Gott zum Lachen? – Erzähl ihm von deinen Plänen.“

Dieter Bohlen: “Das Problem ist - mach einem Bekloppten klar, dass er bekloppt ist.”
SegFenn
gold-member
gold-member
Beiträge: 382
Registriert: 15.05.2011 15:32

Beitrag von SegFenn »

Eine sehr schöne Arbeit, Roberto; meine Gratulation!

Hast Du die beiden externen Akkus direkt auf die (+) und (-) des Orig.-Akkus gelötet, oder wurde das irgendwie von Dir wirksam entkoppelt?
Wie wird das Akku-Gesamtkonstrukt aufgeladen? Alle Akkus zusammen, oder müssen dazu die ext. Akkus abgezogen und für sich geladen werden?
Benutzeravatar
Roberto
gold-member
gold-member
Beiträge: 540
Registriert: 04.06.2010 20:18
Wohnort: Österreich/Steiermark/Graz
Kontaktdaten:

Beitrag von Roberto »

Hallo SegFenn

Ja, die externe Leitung (Buchse am Segway-Fender)(Harting Stecker (IP67)) geht direkt auf die Plus/Minus Leitung vom Segway Akku.
Dazu noch die Steuersignale des Akkus, damit ich den Segway Akku auch von außen, schnelladen kann. (mit zwei SL02)

An diese Buchse hängen ich auch die externen Akkus.
Entkopplung besteht durch Diode im Wandler und als Schutz noch eine SI.

Geladen wird der Externe Akku durch das mitgelieferte Ladegerät...
Lädt mit ca. 2A (original)

l.G. Roberto

Nachtrag:
Der Segway Akku wird (bei mir)von außen trotzdem per Ladepin geladen und nicht auf der direkter Leitung
Überlegung war, der Schutz des Segway Akkus..
Der Ladepin läuft noch über eine Diode und einem Fet. (im Akku)
Falls das Ladegerät defekt ist, kann noch immer der Fet im Akku die Ladung unterbrechen!
Der Ladepin hat zwar intern eine dünne Leitung, aber auf der kurzen Strecke geht es noch mit 2A

Natürlich könnte man auch über den direkten Akkuanschluss laden und mit mehr Ampere, aber da sollte man dann noch ein paar Schutzfunktionen einbauen.. ;-)
www.pukshofer.com
https://www.facebook.com/Pukshofer
Antworten