NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

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NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 14.05.2016 00:46

--> Vorstellung einer Akku-Weiterentwicklung mit insg. 18,0 Ah und mehr als 1,3 kWh unter der Base:

Als Ergebnis mehrjähriger Forschung & Entwicklung wurde ein Akku aufgebaut, welcher eine um +60% höhere Kapazität aufweist, schnellladefähig ist, und zu einer deutlichen Reichweitenerhöhung führt - bei weniger als 50% der regulären Kosten!

Mit dem hier vorgestellten Akku-Projekt wird zudem nachgewiesen, dass jede denkbare Zellen-Kombination und jede Zellenchemie im Akku genutzt werden kann, ohne das der Segway den Betrieb verweigert, oder sich mit einem Fehler abschaltet! Allerdings sind an der Akku-Elektronik (BMS) umfangreiche Modifikationen nötig, damit diese die veränderte Zellen-Anzahl und -Spannungslage akzeptiert und auch das Balancieren der 20 (statt orig. 23) Zellencluster kein Problem darstellt.
Zu den proprietären Veränderungen an der Elektronik werde ich mich ggf. später äußern.

Vorab: Zwei dieser 9Ah-Akkus sind bei mir seit mehreren Jahren erfolgreich im Einsatz. Mit einem Segway-XT erziele ich eine Reichweite von 42 km (statt 25 km mit orig. Akkus), eine Vollladung mit eigenem Off-Board-Charger (OEM-Ladegerät für 75€) benötigt etwa 3 Std (statt ca. 17 Std. am orig. Segway-Lader).

Foto: Prototyp mit integriertem Wattmeter (WattsUp) und Schnelllade-Anschluß:

Expertenakku - Prototyp.jpg

Foto: Testfahrt mit Segway-XT: Auf 42 km und einer tatsächlich nutzbaren Kapazität von 8,303Ah:

Segway XT mit Expertenakku - P1070232.JPG

Foto: Schnelllade-Setup mit eigenem Off-Board-Charger und einem Ladestrom von 3,16A:

Setup mit Off-Board-Charger und Ladestrom 3,16A - P1070313.JPG

Foto: Ermittlung Genauigkeit: Präzisions-DVM (Genauigkeit +/- 0,05%) im Vergleich mit Wattmeter:

Vergleich Präzisions-DVM und XperT-Wattmeter - P1070326.JPG

1.0) Technische Daten:

Zellenchemie: Lithium-Ion-Mangan (LiIonMn)
Zellenkonfiguration: 20s4p
Zellenanzahl: 80 / Akku (160 / Segway)
Kapazität: 9,0 Ah / Akku (18,0 Ah / Segway)
Kapazitätsgewinn: +60% ggü. Serie (5,6 Ah), + 36% ggü. Lion42 (6,6 Ah)
Akku-Strombelastbarkeit: 40A 
Akku-Innenwiderstand: 0,150 Ohm (zzgl. Zellenverbinder- & Zuleitungs-Ri)
Akku-Nennspannung: 74,0V (Serie: 73,6V)
Akku-Ladeschlußspannung: 84,0V (Serie: 83,95V)
Akku-Gewicht: 3,5kg
Akku-Ladestrom: 9A (1C)
Akku-Ladezeit: 3 Std. (98%)
Lebensdauer: > 800 Vollzyklen
Betriebstemperatur: -20 ... +60°C (Laden: +10 ... +45°C)
Sicherheitsbestimmungen: erfüllt UL 1642
Änderungen Base: Keine
Änderungen Akku: Gehäuseöffnung, Austausch der Zellen, BMS-Modifikation
Zellen-Kosten: 240,00€ / Akku (zzgl. Punktschweißen & Umbaukosten)

2.0) Weiterführende Beschreibung:

Bei den verwendeten Zellen handelt es sich um eine hochstromfähige, eigensichere Becherzelle mit Sicherheitsventil, welche relativ unempfindlich gegen fehlerhafte Behandlung ist. Ein Schnellladen mit bis zu 1C (= 9A!) ist ohne wesentliche Verkürzung der Lebensdauer bei diesen Zellen technisch möglich - der gesamte Segway wäre innert 60 Min. aufgeladen! Insgesamt bietet die Zelle eine sehr gute Haltbarkeit bei niedriger Selbstentladung von ca. 2% im Monat.

Von Anfang an war klar, dass ausschließlich eine eigensichere Markenzelle zum Einsatz kommen kann, eine Lithiumzelle also, welche eine ähnliche Sicherheit wie die verwendete Originalzelle aufweist. Es muss gewährleistet sein, dass eine Fehlbehandlung der Zelle, etwa durch eine defekte Schutzbeschaltung, allenfalls die Lebensdauer / Kapazität verringert, nicht aber zu einer verheerenden exothermen Reaktion führt. Weiter darf die Zelle bei einem Ausfall keinen gefährlichen Wasserstoff freisetzen, und auch mechanische Beschädigungen der Lithiumzelle (z.B. Quetschung des Zellengehäuses) dürfen zu keiner kritischen Reaktion der Zelle führen.

Die im 9Ah-Akku verbauten Zellen erfüllen diese Voraussetzungen gemäß UL 1642.

Anlage: Sicherheitsdatenblatt (UL 1642): http://newscience.ul.com/wp-content/upl ... eries1.pdf

3.0) Anwendung / Fahrpraxis:

Die Indienststellung der von mir aufgebauten 9Ah-Akkus erfolgte vor mehr als zwei Jahren, ich fahre damit wechselweise mit einem i180 bzw. einem XT. Zum direkten Vergleich besitze ich zwei Orig.-Akkus aus dem Jahr 2011, mit orangen Zellen und in gutem Zustand (5,2Ah).

Ladezeit: 3 Std. mit eigenem Off-Board-Charger (OEM-Ladegerät; 75,00€ inkl. MwSt.)
Reichweitengewinn: bis zu 54 km Reichweite, statt orig. 34 km (i180)

Ein zusätzlicher Nutzen ergibt sich durch die Schnelllademöglichkeit, wobei durch 1 Std. Nachladen eine zusätzliche Reichweite von ca. 19 km erreicht werden kann.

Testweise habe ich meine DIY-Akkus auf eine höhere Ladeschlußspannung geladen, als dies die Orig.-Segway-Ladevorrichtung macht. Ab einer Akku-Gesamtspannung von > 83,0V fährt der Segway mit einer reduzierten Geschw. von ca. 5 km/h und dem Neutralgesicht im Key (i180) - ein Hinweis auf die Sicherheitsbegrenzung bei zu vollen Akkus. Zwar stieg die Reichweite nochmals um ca. 5 km, jedoch mussten diese mit reduzierter Geschw. und dem Neutralgesicht gefahren werden.
Bei regulärem Ladeschluß (wie Orig. auf < 82V) ergeben sich keine Nachteile ggü. einem Orig.-Akku, auch nicht wenn es nach dem Laden sofort bergab geht.

Weiterhin konnte ich bei meinem i180 bzw. XT keine direkten Nachteile an der Ladeanzeige (Key) feststellen. Auf einer vorgegebenen Teststrecke bauten sich die Ladezustands-Balken langsamer ab, als dies im Vergleich mit den Orig.-Akkus der Fall war. Dies erschien mir durchaus plausibel, sodass ich keine Einschränkung feststellen konnte. Allerdings blieb der letzte (blinkende) Balken (Akku < 10%) verdächtig lange, bevor sich der i180 abschaltete: Ich konnte noch ca. 14 km fahren, bevor die Abschaltung erfolgte - was deutlich mehr als 10% sind.

Messwerte / Verbrauchswerte auf 1000m-Teststrecke (siehe Video):

- i180: 0,15 Ah/km bzw. 11,1 Wh
- XT: 0,18 Ah/km bzw. 14,1 Wh

4.0) Weitere Modifikation (optional):

Wie den Bildern bzw. dem Video zu entnehmen ist, habe ich an meinen modifizierten Akkus weitere Verbesserungen vorgenommen:

- Einbau einer Schnellladebuchse
- Einbau einer Schraubsicherung
- Einbau einer Verbrauchsanzeige für Ah / Wh (WattsUp)
- Einbau eines Schalters (für die Verbrauchsanzeige)

Die Verbrauchsanzeige ist für Spannungen bis zu 150V und Ströme bis zu 130A ausgelegt. Damit kann ich relativ genau die geladene bzw. entnommene Kapazität (Ah) messen, die Unterspannung (U_min), den Überstrom (I_max), die Energiemenge (Wh), die max. Leistung (W) sowie die Dauer der Stromentnahme.
In meinem Video werde ich diesen Zusammenhang demonstrieren, indem ich eine 1000m-Teststrecke mehrfach befahre, und die relevanten Parameter aufnehmen werde.

Die relevanten Videos zu dem Akkuprojekt finden sich in meinem internationalen YT-Kanal:

https://www.youtube.com/channel/UC6b2zid-Tuy_0-1gV0fqP4g

5.0) Messergebnisse E-Labor:

Bevor ich die neuen Zellen in die Akku-Gehäuse eingebaut hatte, wurden diese an einer 2,5A-Last von mir mehrfach vermessen. Zuvor wurde diese Messung an den Orig.-Akkus durchgeführt, um den Verlauf der Entladekurve in Bezug auf die Segway-typischen Vorgaben aufzunehmen und abschätzen zu können.
Unter dieser Berücksichtigung (Segway-Ladeschluß / Entladegrenze) wurden folgende Werte ermittelt (Mittelwert aus jeweils 3 Messungen):

- Orig.-Akku: 5,22 Ah (= 100%), entspricht 384 Wh
- 9Ah-Akku: 8,42 Ah (= 162%), entspricht 623 Wh

Beim zeitlichen Vergleich der Entladespannung fällt auf, dass die Entladekurve meines modifizierten 9Ah-Akkus wesentlich flacher verläuft. Somit ist von einem geringerem Innenwiderstand ggü. dem Orig.-Akku auszugehen, was ich als einen weiteren Vorteil ansehe. Bei den ermittelten 623 Wh handelt es sich zudem um einen neuen Rekordwert, da m.E. erstmals mehr als eine kWh in den Akkus unter dem Segway steckt...!

6.0) Zusammenfassung:

+ 60% mehr Kapazität ggü. Orig.-Akkus (+ 36% ggü. Lion42)
+ mutmaßlich weltweit erstmals mehr als 1,3 kWh in den Akkus vorhanden
+ Reichweitenerhöhung von 34 km auf 54 km (i180)
+ Schnellladefähigkeit gegeben und mehrjährig getestet (3 Std. = 98%)
+ Jährliches Vermessen aller Zellen im E-Labor ohne Auffälligkeiten
+ Eigensichere Markenzellen (UL 1642 approbiert)
+ Selbstentladung der Zellen ca. 2% / Monat
+ Sicherheit und Systemredundanz bleiben erhalten
+ Bodenfreiheit nicht verringert / nicht eingeschränkt
+ Gesamtkosten < 50% ggü. Orig.-Akku (Zellen kosten 240,00€ / Akku)

Zu den genannten Kosten der Zellen kommen noch die Zellenverbinder und das Punktschweißen dazu, was ich von einem zertifizierten Fachbetrieb durchführen ließ. Inkl. MwSt. & Versand lag der ausgehandelte Endpreis für einen Akku (80s4p) bei 499,00€.

Wer das nötige Equipment hat (Punktschweißmaschine, Hiluminband 10x0.15mm), kann sich kostengünstig die Akkupack selbst konfektionieren. Hier könnte es sinnvoll sein, mit motivierten Foristen das Projekt weiter voranzutreiben.

Absolut sinnvoll ist der Umbau m.E. für Anwender mit defekten / tiefentladenen Zellen sowie jenen, welche eine 60% höhere Reichweite mit Schnelllademöglichkeit nutzen möchten. Nicht verschwiegen werden darf jedoch, dass der Umbau sowie der spätere Betrieb etwas Fachkenntnisse in der Thematik erfordert - weshalb ich den Akku auch als „Expertenakku“ bezeichnet habe (XperT-Battery).

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon chrigelseg » 14.05.2016 03:19

Ich gratuliere Dir zu Deinen Ergebnissen! :dance1:
Als Laie habe ich ehrlich gesagt nicht alle Deine Ausführungen prüfen können und wollen, sondern nur nach den Highlights in Deiner Beschreibung gesucht und gefunden:
- klar: enorme Kapazität in Segwayakku-Volumen!
- Eigensicherheit der Zellen (Also keine Brandbeschleuniger wie bei Hoverboards)
- Schnelladefähigkeit
Du hast die "Eierlegendewollmilchsau" entdeckt :P

ein ehrliches DANKE!
(die kritischen Akku-Experten werden sicher noch Fragen haben ;-) )

Ich habe gehört, dass die Segway-CU nur ein begrenztes "Spannungsfenster" der Akkus akzeptiert. Bei anderen Spannungen und Spannungsverläufen während Entladung müsste fliessend herunter- oder heraufgeregelt werden; für beide Funktionen gleichzeitig scheint es noch keine günstigen Regler zu geben.

Grüsse vom Laien Chrigel

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 14.05.2016 09:50

chrigelseg hat geschrieben:Ich habe gehört, dass die Segway-CU nur ein begrenztes "Spannungsfenster" der Akkus akzeptiert. Bei anderen Spannungen und Spannungsverläufen während Entladung müsste fliessend herunter- oder heraufgeregelt werden; für beide Funktionen gleichzeitig scheint es noch keine günstigen Regler zu geben.

Ganz wichtig ist dieser Spannungsverlauf für die Ladezustands-Balkenanzeige (Key), da die Berechnung tatsächlich nicht nur nach der geladenen und beim Fahren wieder entnommenen Kapazität geht, sondern auch die aktuelle Spannungslage der Zellen in diese Berechnung mit eingeht. Wie genau das gemacht wird, können nur die Insider / Entwickler wissen, denn die Gewichtung Kapazität / Spannungslage kann von außen nur schwerlich ermittelt werden.

Tatsächlich hat alles vor vielen Jahren mit einer alles entscheidenden Frage begonnen: Kann der Segway vollständig an einem 80V-Netzteil im Balance-Modus betrieben werden - also ohne eine einzige Lithiumzelle in den beiden Akkugehäusen - ohne einen Fehler zu generieren? Er kann! Das war um 2011.

chrigelseg hat geschrieben:- Schnelladefähigkeit

Der Wunsch vieler Foristen, zuvorderst sicherlich der Tourenanbieter.

Tatsächlich sind nicht nur meine 9Ah-Akkus schnellladefähig, sondern auch die Originalakkus. Hierzu habe ich umfangreiche Untersuchungen angestellt und bin zu dem Schluß gekommen, dass die orig.-Akkus innert 2 Std. geladen werden können, ohne das die Zellen dadurch einen sofortigen Schaden nehmen oder die Lebensdauer dadurch merklich verkürzt wird.
Das wird auch bei den kritischen Foristen unbestritten sein, zumindest wenn diese vom Fach sind.

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 14.05.2016 12:07

Bezüglich der Testbedingungen finden sich weitere Details in den Beschreibungen der Videos zu dem Akkuprojekt in meinem internationalen YT-Kanal:

https://www.youtube.com/channel/UC6b2zi ... -1gV0fqP4g

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon mathiegi » 14.05.2016 19:18

Hammer Arbeit! Gratuliere.

Hast du auch Erfahrungen an Gen2 Segways? Denn ich befürchte diese reagieren empfindlicher auf höhere und vorallem tiefere Spannungen.
Ich staune dass du das Original BMS mit Dummy Widerständen, die Zellen ein zusätzlicher 20S Balanancer in das Gehäuse gebracht hast!
Wie hast du das mit der Ladestandanzeige hingekriegt?
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon mathiegi » 14.05.2016 19:23

Zum schnell laden:
Die Orig Zellen können locker mit höheren Ladeströmen umgehen, aber die Balancer auf den BMS sind zu schwach ausgelegt.
Darum sollte zum Balancen am Schluss der Ladestrom reduziert werden. Sonst werden einzelne Zellengruppen überladen und nehmen Schaden.
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 14.05.2016 20:00

mathiegi hat geschrieben:Hammer Arbeit! Gratuliere.

Hast du auch Erfahrungen an Gen2 Segways? Denn ich befürchte diese reagieren empfindlicher auf höhere Spannungen. Ich staune dass du das Original BMS mit Dummy Widerständen, die Zellen ein zusätzlicher 20S Balanancer in das Gehäuse gebracht hast! Wie hast du das mit der Ladestandanzeige hingekriegt?

Ich habe Gen2 leider nicht getestet, müsste aber gehen. Tatsächlich ist es ziemlich eng im Akku-Gehäuse und bei der Leiterplatte geht es ziemlich filigran zu, die kleinen SMD-Bauteile sind nicht unproblematisch.
Bei meinen Gen1 funktioniert die Anzeige im Key relativ gut, lediglich der letzte Balken bleibt sehr lang am Blinken (ca. für 14 km). Das könnte ein Anzeichen für ein kleine Unlinearität der Anzeige sein, vielleicht gibt sich das aber im Lauf der Zeit, weil sich die SW schrittweise darauf anpasst. Richtung Kapazitätsverlust geht es ja auch - der ist allerdings von den Entwicklern vorhergesehen worden.

Dein Gen2 sollte kein Prob mit einer höheren Spannung haben, da der Ladeschluss an den OEM-Ladegeräten eingestellt werden kann und sich so auf den exakten Wert des orig.-Laders stellen lässt. Es wäre dann kein Unterschied von der Spannungslage her. Wichtig ist doch, dass der Akku keinen Fehlercode über den Bus sendet, dann ist auch für die Gen2-Base alles OK. Oder misst die Base selbst nochmal die jeweilige Akku-Summenspannung auf den Boards?

Würde beim Gen2 am ehesten mit folgenden Probs rechnen:

1) Ladezustandsanzeige: Zwar wird die SOC über den I/O-Bus kommuniziert und in die Balken umgerechnet (und das sollte dann funktionieren, da ich in den Bus aus Gründen des Systemintegrität natürlich nicht eingreife), dennoch bestehen hier Unterschiede zum Gen1.

2) Temperatur IM Akku, weil von mir zusätzliche Bauteile eingesetzt werden, welche etwas Verlustwärme erzeugen. Auch das sollte kein Prob sein, meine Gen1 (SW-Stände V14.1 & V14.2) laufen auch im Hochsommer ohne jeden Fehler, dennoch könnte die Gen2-SW darauf anders reagieren.

Ich habe sogar in der Testphase NOCH MEHR ZELLEN in Reihe angeschlossen, sodass ich auf eine Akku-Summenspannung von über 93V gekommen bin! Natürlich hat die modifizierte Elektronik nur 80V "gesehen", der Gen1 lies sich auch starten UND fahren, jedoch nur im Kriechgang mit einem Neutralgesicht im Key. Aber immerhin OHNE Fehlerabschaltung. Merkwürdig war das schon. Irgendwo auf einer Speicherkarte habe ich von der Probefahrt mit 93V noch ein Video, wenn ich die wiederfinde werde ich das auf meinem Kanal hochladen.

mathiegi hat geschrieben:Zum schnell laden:
Die Orig Zellen können locker mit höheren Ladeströmen umgehen, aber die Balancer auf den BMS sind zu schwach ausgelegt. Darum sollte zum Balancen am Schluss der Ladestrom reduziert werden. Sonst werden einzelne Zellengruppen überladen und nehmen Schaden.


Ich hatte in der Vergangenheit hierzu bereits viel geschrieben, jedoch kommen fast wöchentlich neue Erkenntnisse hinzu.
Vorab die gute Nachricht: Eine Schnellladung innert 2 Std. ist bei Serienakkus möglich, auch mit Balancieren und ohne das die Zellen einen Schaden nehmen.

Dahin gibt es aber versch. Wege mit div. Vor- und Nachteilen.
Auf einem der obigen Fotos sieht Du meine OEM-Ladegeräte für 75€, die ich z.Zt. einsetze. Für meine 9Ah-Akkus ist das auch kein Problem, da ich Maßnahmen ergriffen habe, die eine Überladung meiner Zellen vermeiden. Theoretisch könnte man diese Lader auch bei Gen2 nehmen, wäre aber die Quick & Dirty-Methode. Der Grund liegt tatsächlich im Erreichen vom Ladeschluß, wo der Lader den Strom entweder absenken oder pulsen muss, damit die Mini-Balancer (wirksam: 100mA) damit klarkommen. Bei einem Akku der fit ist, ist das auch eher kein Problem, da die Zellen untereinander nahezu im Gleichlauf sind, es also so gut wie keine Spannungsdrift gibt. Keine Spannungsdrift = kein Balncieren nötig, da würde mit Erreichen der Ladeschlußspannung (welche dann sogar von außen an den Klemmen gemessen werden könnte) einfach der Lader abgeschaltet und der Vorgang ist beendet.

Natürlich stellt sich die Frage, was ein "guter Akku" ist und ab wieviel Drift es ein dauerhaftes Problem gibt. Wenn eine Zelle "driftet", also zum Lade- und Entladeschluß stets als erste Zelle die Spannungsgrenze erreicht, dann hat diese Zelle vermutlich weniger Kapazität, als die restlichen Zellen. Es wird immer eine Zelle mit der geringsten Kapazität geben. Problematisch wird es m.E. doch erst, wenn die Fertigungstoleranzen beim Zellenhersteller größer sind, als das von Segway vorgesehene Sicherheitspolster zw. Segway-Ladeschluß (ca. 3,56V/Zelle bzw. 82V/Akku) und tatsächlichem Zellen-Ladeschluß 3,65V bzw. 83,95V.

Übrigens: Im Sinne einer "Schnellladung" macht es ja gerade keinen Sinn, stundenlang die Zellen zu balancieren. Daher würde, auch aus Gründen zusätzlicher Sicherheit und Zellenschutz, einfach der Ladeschluß etwas abgesenkt, z.B. um 50mV/Zelle. Die Erfahrung zeigt, dass die Zellen im mittleren Bereich nahezu im Gleichtakt laufen (also mit geringer Drift) und zum Ende (Lade- bzw. Entladeschluß) auseinander driften. Durch geringes Absenken der Ladeschlußspannung würde vielleicht der Akku nur zu 95% geladen werden, dafür würde das Balancieren entfallen, da die Balancergrenze noch nicht erreicht ist, und kein einziger der 23 Balancer aktiv ist. Dies habe ich an einem meiner guten Serien-Akkus im geöffneten Zustand ausgemessen.
Ein Problem für diese Verfahrensweise wäre ein Akku mit einer Zelle, die völlig aus dem Gleichtakt geraten ist, bzw. über Kapazitätsverlust verfügt. Dieser Akku müsste aber im Vorfeld am Segway fehleraufällig sein.

Ein weiterer Garant für ein perfektes Balancieren wäre ein Ladegerät, welches den Strom zum Ladeschluß auf exakt 100mA reduziert. Eine deratige Funktion ließe sich realisieren, steht aber im Widerspruch zum Schnellladewunsch.

Problematisch bleibt es allerdings, alles "von außen" messen und kontrollieren zu wollen, da an der Gesamtspannung das Erreichen der Balancergrenze einer einzelnen Zelle natürlich nicht abgelesen werden kann. Es ist nicht unmöglich, gibt aber eine viel bessere Methode: Ein sicheres Schnellladeverfahren unter Auswertung der Daten, welche der Akku über den I/O-Bus sendet. Damit lösen sich ALLE Probleme, da damit nicht nur exakt das Balancieren beobachtet und beeinflusst werden kann, sondern auch die Statusflags in den sicheren Ladeprozess eingebunden werden. Weiterhin wird die interne Zellentemperatur überwacht, ein sehr wichtiger Punkt im Schnellladeverfahren, da mit Erreichen von 45°C der Ladevorgang abgebrochen werden sollte. An dem Thema bin ich seit einem Jahr dran! Hierzu wird es in den nächsten Tagen Neuigkeiten von mir geben...

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon spiagei » 14.05.2016 20:20

Krass.......geile Arbeit. :dance1:

In die Produktion willst du damit nicht gehen?
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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon ageuss » 14.05.2016 21:07

Hallo SegFenn,

wenn sich das auch für GEN2 bewahrheitet, dann schlage ich Dich für den Verdienstorden vor, ohne Scherz.
Das klingt fast zu schön um wahr zu sein, würde es das Geschäft der Tourenanbieter doch gewaltig verändern.

Was brauchst Du, um hier für die GEN2-Serie weiter zu entwickeln?
Wie wäre es, wenn sich eine Gruppe von Interessenten findet, Geld in einen Topf tut und Dir damit die Arbeit zu ermöglichen. Oder jemand anderen, sofern Du nicht weiter machen möchtest, Deine Entwicklungsarbeit aber entsprechend honoriert haben möchtest (was ich für absolut fair ansehe)?

Gib doch bitte mal eine Rückmeldung. Ich würde mich bereit erklären, die Tourenanbieter, die Interesse haben, zu organisieren und Dir die Arbeit zu erleichtern.
Kannst Dich gern auch per PN melden.

Ganz großes Lob für Deine bisherige Arbeit.

Beste Grüße
Andreas
15 x i2, 1 x scuddy
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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 14.05.2016 21:12

spiagei hat geschrieben:Krass.......geile Arbeit. :dance1:

In die Produktion willst du damit nicht gehen?

Bisher ist es ja nur eine Machbarkeitsstudie.

Die 160 Zellen für 2 Akkus kosten zwar "nur" 500€, jedoch hängt viel weitere Arbeit dran:

- Öffnen und späteres Verschließen des Akkugehäuse
- Punktschweißen der 160 Zellen (4 Zellenblöcke a' 10s4p)
- Beschaffung und Umbau von 2 Orig.-AF-Leiterplatten sowie deren Test
- Aufbau, Test und Einbau von 2 weiteren kleinen Elektronikleiterplatten
- Test der Zellen auf Gleichlauf (Minimaldrift), ggf. Vermessen
- ggf. Umbau des Akkugehäuse zur Aufnahme von Schnellladebuchse, Si, Wattmeter (optional)

Ohne Schnellladebuchse macht es keinen Sinn, denn darin liegt m.E. der Hauptvorteil. Der Einbau des Wattmeter war nicht unkompliziert, zumal es in diesem Bereich sehr eng zugeht. Darauf würde ich vielleicht zukünftig verzichten und stattdessen die Werte des Akkus per Bluetooth auf mein Smartphone senden... :lol:

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 14.05.2016 21:31

ageuss hat geschrieben:Hallo SegFenn,

wenn sich das auch für GEN2 bewahrheitet, dann schlage ich Dich für den Verdienstorden vor, ohne Scherz.
Das klingt fast zu schön um wahr zu sein, würde es das Geschäft der Tourenanbieter doch gewaltig verändern.

Was brauchst Du, um hier für die GEN2-Serie weiter zu entwickeln?
Wie wäre es, wenn sich eine Gruppe von Interessenten findet, Geld in einen Topf tut und Dir damit die Arbeit zu ermöglichen. Oder jemand anderen, sofern Du nicht weiter machen möchtest, Deine Entwicklungsarbeit aber entsprechend honoriert haben möchtest (was ich für absolut fair ansehe)?

Gib doch bitte mal eine Rückmeldung. Ich würde mich bereit erklären, die Tourenanbieter, die Interesse haben, zu organisieren und Dir die Arbeit zu erleichtern.
Kannst Dich gern auch per PN melden.

Ganz großes Lob für Deine bisherige Arbeit.

Beste Grüße
Andreas

Das ist wirklich sehr freundlich; vielen Dank!

Auf das Angebot werde ich später gern zurückkommen, gebe aber zu bedenken, dass ich alles privat und in Eigenverantwortung durchgeführt habe. Um das zur Serienreife zu bringen müsste noch viel Arbeit investiert werden, neben der Klärung von rechtlichen Aspekten.

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon mathiegi » 14.05.2016 23:00

Ja SegFenn die GEN2 macht in der Base noch eigene Spannungsmessungen und löst damit Sicherheitsabschaltungen aus.
Die Werte aus den Akkus über den BUS sind nur ein Teil der Ausschaltkriterien.

Wir (eine Gruppe von Akkudüftlern) haben schon einige Experiment mit LiMg Zellen unter dem Segway gemacht. Es gehen sogar 20s5p in die originalen Gehäuse, aber wir sind immer am Spannungsvelauf der LiMg Akkus gescheitert. Die gehen schneller runter und bleiben dann dafür länger flach.
Die GEN2 Segway machen aber bereits bei 69V eine Sicherheitsabschaltung. Bei zu hoher Spannung kommt erst eine 5km/h Limite oder auch Status rot mit Sicherheitsabschaltung.
Auch Versuche mit 21s gingen nicht ohne Step down Wandler. Wenn man nicht fertig geladen hatte, ging das zwar, aber der Reichweitengewinn ist dann dahin.
Also wird deine Lösung wohl so nur für GEN1 Geräte klappen. Aber bitte versuche es doch mal an einem i2. Dann wirst du unsere Stolpersteine nachvollziehen können. Draum stehen wir da schon länger an.
Die GEN1 in da viel toleranter, da die ursprünglich für NiMh Akkus ausgelegt waren und viel weniger im Akku abfragen.

Wie hast du die Base zufrieden gestellt? Einfach das Orig. BMS mit Widerständen versorgt?
Was machst du dass die Anzeige nicht ständig sinkt und dann auch zur Abschaltung führt?
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon mathiegi » 14.05.2016 23:13

Dies war auch ein LiMg Segway Akku Experiment mit sogar 9,96Ah!!!
image.jpeg

Rot und gelb sind Segway Referenzakkus, blau der LiMg Akku.
Der Akku hätte sehr viel Kapazität, bringt aber alles wenig an der GEN2, da die Base schon viel zu früh (unter 69V) eine Sicherheitsabschaltung wegen Unterspannung ausführt. Wir waren da beim testen sehr enttäuscht. So viel Energie aber die GEN2 verweigert deren Nutzung.
Aber zumindest für die GEN1 ist diese Lösung brauchbar.

Was ich vermisse ist ein richtiger Balancer für die LiMg Akkus, denn jetzt neu sind die Zellengruppen schön gleichmässig aber nach einigen 100 Zyklen werden diese viel mehr driften und dann ist ein Balancer unabdingbar.
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon mathiegi » 14.05.2016 23:32

Ein weiters Problem ist, dass auf den BMS Board eine Spannungsverlaufskurve gespeichert ist. Im AF z.B. die von den Valance Saphion Zellen, im AH z.B die von den LiShen Zellen. Baut man nun was anderes ein, gibt es immer Probleme mit der Ladebalkenanzeige. Die ersten Balken verschwinden schnell und die letzten 2-1 Balken bleiben sehr lange (über 50% der Fahrstecke). Dies lässt sich dann auch nicht kalibrieren.

Dies ist auch bei meinen 6.8Ah Akkus mit LiFePo4 Zellen so:
image.jpeg
Liebe Grüsse

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 15.05.2016 01:03

mathiegi hat geschrieben:Wir (eine Gruppe von Akkudüftlern) haben schon einige Experiment mit LiMg Zellen am Segway gemacht. Es gehen sogar 20s5p in die Gehäuse, aber wir sind immer am Spannungsvelauf der LiMg Akkus gescheitert. Die gehen schneller runter und bleiben dann dafür länger flach.

Was ich an dem Diagramm gesehen habe, sieht für neue Zellen überhaupt nicht gut aus. Der Spannungsverlauf ist für die Kapazität nicht flach genug, es sieht für mich aus der Ferne nach einem zu hohen Innenwiderstand aus. Generell sollte der Gesamt-Ri (Zellen-Ri + Zellenverbinder-Ri + Zuleitungs-Ri) geringer als beim Orig.-Akku sein, dann müsste auch der Spannungsverlauf flacher sein, als die von den Segway-Referenzakkus (rot-/gelb-Diagramm).

Die GEN2 Segway machen aber bereits bei 69V eine Sicherheitsabschaltung.

Da ist irgendwas mächtig schief gegangen, was ich auch nicht bestätigen kann. Klar, ich teste an Gen1, ABER: Was der Akku im Fehlerfall an die Aussenwelt über den I/O-Bus sendet ist unabhängig davon, ob das an Gen1 od. Gen2 geht. Bei Unterspannung sendet der Akku ein Fehlerflag und nicht den Spannungswert der entsprechenden Zelle. Es ist nicht so, dass der Akku ständig die 23 Spannungswerte 100x/s über den Bus sendet, und so den Bus blockiert, sondern nur das Status-Flag für OK oder FAIL. Und dieses wird erst gesetzt wenn die erste Zelle ca. 2,55V unterschreitet. Habe ich selbst getestet und kann ich auch gern ein Video von erstellen.

Habt ihr da vielleicht mit Dummy-R am BMS gearbeitet? Das würde die 69V-Abschaltung erklären.

Also wird deine Lösung wohl so nur für GEN1 Geräte klappen. Aber bitte versuche es dich mal an einem i2. Die GEN1 in da viel toleranter, da die ursprünglich für NiMh Akkus ausgelegt waren und viel weniger im Akku abfragen.

Ein AF-Akku wird sich immer gleich verhalten, egal ob an Gen1 oder Gen2. Der Akku prüft intern permanent die Zellen und setzt seine Status-Flags, welche von der Base ausgewertet werden. Die Entscheidung "Unterspannung erreicht = Fehler" fällt im Akku, nicht in der Base. Daher kann ich mir nicht vorstellen, dass der gleiche Akku am Gen1 bis runter auf 58V läuft, am Gen2 aber bei 69V abschaltet. Das würde auch der Segway-Firmenphilosophie zur Kompatibilität des AF-Akkus deutlich widersprechen, da der Anwender zurecht durch das unterschiedlich Verhalten irritiert wäre.

Ich verstehe natürlich das Grundproblem, dass Versuche in dem Bereich der Akkus zwangsweise zu Fehlschlägen führen; dass ging mir genau so. Ich war oft am verzweifeln, da viele Dinge, die gestern noch liefen, plötzlich mit Fehler ausgestiegen sind. Es war oftmals völlig unerklärlich. Beispiel: 21s4p bringt natürlich viel mehr Reichweite als 20s4p. Allerdings können die Zellen niemals vollgeladen werden, da die Spannungslage dann zu hoch wäre, und der Seg. mit den von Dir beschriebenen Fehlern aussteigt. Habe ich selbst erlebt. Der Kompromiss, die Spannung einfach abzusenken, führt dazu, dass die 21s4p in einem ungünstigeren Bereich betrieben werden, als 20s4p mit gleicher Spannungslage. Folge: Es ergibt sich mit 21s4p eine GERINGERE nutzbare Kapazität als mit 20s4p. Einfach weil jede Zelle bei 21s4p schneller ihre Entladeschlußspannung erreicht, aber (aufgrund der verringerten Spannungslage) niemals richtig voll wird.
Diesen Widerspruch muss man erstmal verstehen...

Wie hast du die Base zufrieden gestellt? Einfach das Orig. BMS mit Widerständen versorgt?
Was machst du dass die Anzeige nicht ständig sinkt und dann auch zur Abschaltung führt?

Die Base ist solange zufrieden, wie die 100x/s abgefragten Status-Flags auf 00h stehen. Jeder Wert <>00 steht für einen spezifischen Fehler - und die Base macht die Sicherheitsabschaltung. Ich habe wirklich lange getüftelt und mit anderen Ingenieuren darüber gebrütet, wie das sinnvoll zu lösen ist. Ein Lösungsansatz war, den I/O-Bus zu manipulieren. Oder eine neue Leiterplatte zu entwerfen, und die gesamte Kommunikation Akku <-> Base zu emulieren. Ich habe mich jedoch entschieden, den Bus NICHT zu manipulieren, da dies im krassen Widerspruch zur Sicherheit und der Systemintegrität steht. Vielmehr habe ich eine Lösung gefunden, die originalen Leiterplatten weiter zu verwenden, womit auch die Kommunikation unverändert bleibt.

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 15.05.2016 01:32

mathiegi hat geschrieben:Ja SegFenn die GEN2 macht in der Base noch eigene Spannungsmessungen und löst damit Sicherheitsabschaltungen aus.
Die Werte aus den Akkus über den BUS sind nur ein Teil der Ausschaltkriterien.

Ok. Wenn das tatsächlich stimmen sollte, gäbe es ein Problem! Dann spielt tatsächlich die SW in der Base eine entscheidende Rolle und wir hätten einen Grund für Unterschiede zw. Gen1 & Gen2. Allerdings müssten die Programmierer bei Segway bestrebt sein, aufgrund der gegebenen Kompatibilität des AF-Akkus, diese Unterschiede so gering wie möglich zu halten. Auch müsste die Messung der Zellen im Akku wesentlich genauer sein - und damit eine höhere Aussagekraft haben - als die Messung der Akku-Summenspannung in der Base, welche erst von 82V auf 3,3V verlustbehaftet heruntergesetzt werden müsste, um im ADC verarbeitet werden zu können. Leider habe ich kein Schaltbild von der Base, um das weiter einschätzen zu können...

Dennoch: Ich würde die Spannungsmessung in der Base nur als "Back-up" sehen, zu den Meldungen vom Akku. Solange die Rückmeldung vom Akku nicht ausbleibt (Timeout), sollte der gegenwärtige Akku-Status in bezug auf die Notabschaltung eine höhere Gewichtung haben, als die von der Base durchgeführte Spannungsmessung.

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon Roberto » 15.05.2016 03:21

Hallo SegFenn

Gratuliere zu deinem Akku :-)

Zu der Spannungsabschaltung vom Segway.
Die Spannungsabschaltung habe ich gemessen bei meinem X2 Golf (Gen2)
Scheinbar überprüft der Gen2 wirklich die Spannung noch extra.
Normal kommt bei einem Segway Akku, die Meldung das die Spannung zu tief ist, ab ca. 60V
Der Segway hat im Versuch aber viel früher abgeschalten.
Also muss der Segway selber noch nachmessen und entscheiden.

Interessant ist auch die Aussage, dass es beim Gen1 anders ist....
Auf diese Idee bin ich noch gar nicht gekommen... aber könnte durchaus sein.
Vielleicht auch deshalb, weil bei den Gen1 wurden ja zuerst die NiMh Akkus verwendet und die gehen vermutlich mit der Spannung tiefer runter als die LiFePo4

In welchem Spannungsfenster arbeitet den dein XT mit deinem Akku ?

Verwendest Du eine BMS Platine von einem LiFePo4-Segway Akku oder von einem NiMh-Akku?


Zufälligerweise arbeite ich gerade selber an so einem Thema...
Die Idee ist es, einen externen Akku zu verwenden.
Ist aber nur so eine blöde Idee und nur für Eigenbedarf.
Habe dann 32Ah auf dem Segway

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 15.05.2016 10:34

Roberto hat geschrieben:Hallo SegFenn

Gratuliere zu deinem Akku :-)

Danke!

Zu der Spannungsabschaltung vom Segway.
Die Spannungsabschaltung habe ich gemessen bei meinem X2 Golf (Gen2)
Scheinbar überprüft der Gen2 wirklich die Spannung noch extra.
Normal kommt bei einem Segway Akku, die Meldung das die Spannung zu tief ist, ab ca. 60V
Der Segway hat im Versuch aber viel früher abgeschalten.
Also muss der Segway selber noch nachmessen und entscheiden.

Alles klar! Ich weiß jetzt warum: Durch das Hantieren mit den Akkus könnten die kleinen Kontakte des Base-Steckers (oder dem Gegenstück im Akku) beschädigt werden, die Spannung würde bei einer Kontakt-Unterbrechung zusammenbrechen / gänzlich fehlen, obwohl der Akku weiterhin über den Bus "Status = OK" sendet! Sicherheit! Macht also Sinn!

In welchem Spannungsfenster arbeitet den dein XT mit deinem Akku ?

Der nutzbare Spannungshub geht von etwa 60V bis 82V. Meine Zellen könnten natürlich noch etwas mehr.
Über 82V ginge auch, der Gen1 fährt dann ohne Fehler aber auf 5 km/h reduziert mit Neutralgesicht, und zwar solange, bis die Spannung an den Akkuklemmen wieder unter 82,0V ist.

edit:

Ich bin sogar testweise mit ein paar Extra-Zellen mit 93V gefahren! Zuvor hatte ich die Base aufgeschraubt und mir den Bereich der Motor-Endstufe angesehen: MOSFET's und C's können min. 100V verdauen, sollte also kein Problem sein. Das (umgebaute) BMS hat dank automatisch zuschaltbarem Spannungsminimierer nur 80V gesehen. Leider hat die Gen1-Base den Schwindel wohl bemerkt (93V Akku-Klemmenspannung), der Seg. fuhr aber trotzdem mit 5 km/h und Neutralgesicht.
Der mögliche Grund, dass die (Gen1-) Base überhaupt die hohe Spannung von 93V akzeptiert hat, könnte darin liegen, dass der interne ADC der Base bereits auf der obersten Wandlergrenze läuft, da der ADC nicht für derartig hohe Spannungen dimensioniert wurde.
Nebenbei: Ein orig.-Akku mit 93V Klemmenspannung dürfte kurz vor der Rauchentwicklung sein... :shock1:

Die Reichweite beim i180 war übrigens nochmals höher, geschätzt (nie voll getestet) über 65 km...!

Dabei gab es einen tollen Effekt an der Ladungsanzeige: Nach ca. 30 km waren die Hälfte der Balken verschwunden, der o.g. Spannungsminimierer aber noch aktiv (dieser ist aktiv im Bereich 93...80V, das BMS "sieht" dann nur 80...67V). Als der Spannungsminimierer dann abschaltete (Akku-U < 80V) waren plötzlich ALLE Balken am Key wieder da! Der Akku war wieder voll! Nach 30 km! Erzähl' das mal jemanden...
Ist natürlich klar, warum: Mit Abschalten des Spannungsminimierer hat die BMS-Elektronik nun plötzlich statt 67V wieder die vollen (unminimierten) 80V gesehen - und schwupp - waren alle Balken am Key wieder da!
Das ist auch der Beleg dafür, dass die Spannung einen deutlichen Einfluß auf die Balken hat, und nicht allein die mitgezählte Kapazität maßgeblich ist.

Hier mal ein schnelles Foto der ersten Version des Spannungsminimierer (einer je Akku, der obere ist einsatzfertig in Schrumpfschlauch gehüllt):

P1070334.JPG

Verwendest Du eine BMS Platine von einem LiFePo4-Segway Akku oder von einem NiMh-Akku?

Auf diese Idee bin ich noch gar nicht gekommen... (NiMh). Ich nehme das große Akku-Gehäuse und eine AF-BMS. Geht nicht die NiMh-LP über die ganze Breite des Gehäuses? Falls ja würde ich die vermutlich nicht in das große Akkugehäuse bekommen, das Platzangebot ist ja sehr begrenzt...

Zufälligerweise arbeite ich gerade selber an so einem Thema...
Die Idee ist es, einen externen Akku zu verwenden.
Ist aber nur so eine blöde Idee und nur für Eigenbedarf.
Habe dann 32Ah auf dem Segway

Extern hatten wir hier doch auch schonmal...

Meine Tipp: Ich würde an die Base (oder in den Sockel bei Gen2) 2 hochwertige Buchsen einbauen, Goldkontakte mit min. 5A Belastbarkeit sowie nach IP67. Die Akkus würde ich in einen Rucksack packen (oder vielleicht in die montierbaren Boxen oberhalb der Räder, Zuleitung wäre kürzer). Der reine Fahrstrom liegt ja bei einem 90 kg Fahrer bei < 4A, wäre also kein Problem für eine hochflexible 4mm² Zuleitung. Du könntest auch in die leeren Akkugehäuse einen dicken Puffer-Elko montieren, z.B. 30000µF/100V. Die Anfahrströme (bei mir bei extremen Manövern z.T. bis zu 20A) würden dann zum Großteil aus dem Elko in die Base fließen und so die Zuleitung (und die Kontakte der Buchsen!) deutlich entlasten. Allerdings brauchst Du für den dicken Elko einen sog. "Blitzschutz", d.h. dieser muß über einen Vorwiderstand langsam geladen werden, BEVOR Du den ext. Akku an die Buchsen stöpselst (= Potentialausgleich zum Schutz der Kontakte).
Ohne den Potentialausgleich würde es bei leerem Elko quasi einen Kurzschluss geben (leerer Elko = 0 Ohm!) wenn der volle Akku angeschlossen wird; ein derartiges Erlebnis vergisst Du nie! :|

Viel Erfolg bei Deinem Akkuprojekt!

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon ohjesus66 » 16.05.2016 10:46

Hallo SegFenn,

super Projekt :dance1: :shock1: :idea: :lol:

Du hast offensichtlich eine tolle Zelle gefunden, die nicht nur eigensicher ist, sondern auch eine günstige Spannungslage hat. Wenn das auch mit den Gen2 funktioniert, ist es "die" Lösung!

Gruß,
Martin

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 16.05.2016 12:38

ohjesus66 hat geschrieben:Hallo SegFenn,

super Projekt :dance1: :shock1: :idea: :lol:

Du hast offensichtlich eine tolle Zelle gefunden, die nicht nur eigensicher ist, sondern auch eine günstige Spannungslage hat. Wenn das auch mit den Gen2 funktioniert, ist es "die" Lösung!

Gruß,
Martin

Vielen Dank! Tatsächlich nutze ich seit einem halben Jahrzehnt mit Lithiumzellen aufgebaute Komplettakkus, u.a. für E-Bootsmotoren, Elektroroller, einem Elektro-Quad (Projektarbeit eQuad2009), etc.
Das auf einer vernünftigen Basis auch mal für den Segway zu versuchen, war die logische Folge. Eben auch deshalb, weil ich einen Seg. mit tiefentladenen Akkus erworben hatte und der Anschaffungspreis von > 2k€ für neue Akkus zusätzliche Motivation darstellte.

Mit dem Gen2 müssten meine 9Ah-Akkus eigentlich auch laufen, habe ich aber nicht versucht. Allerdings steht dem der Erfahrungsbericht von mathiegi & Roberto entgegen, welche von Probs berichten, die ich beim Gen1 überhaupt nicht habe. Ich müsste vermutlich einen weiteren Satz 9Ah-Akkus aufbauen, speziell für den Test am Gen2. Dazu müsste ich aber die zum BMS-Umbau benötigten Bauteile selektieren, um vorhandene Toleranzen noch weiter zu minimieren.
Wie wir hier festgestellt haben, macht die Base selbst Messungen der Akku-Klemmenspannung, unabhängig davon, dass die Base über den I/O-Bus von der (manipulierten) BMS-Elektronik permanent einen OK-Status mit gültigen Spannungswerten erhält. Für die Base bräuchte der vom Base-ADC ermittelte Wert nicht einmal außerhalb des gültigen Akku-Spannungsbereiches liegen, vermutlich würde für eine Notabschaltung (so lese ich das aus mathiegi's Berichten heraus) bereits eine zu große Differenz zw. dem übertragenen Bus-Wert und der Base-Messung ausreichen. Dieser Wert könnte bei Gen2 geringer sein als bei Gen1.

Nun noch das Beste überhaupt:

Ich habe soeben beim Suchen nach alten Speicherkarten tatsächlich noch Fotos von einer Testfahrt mit 94,4V aus dem Jahr 2013 gefunden. Und sogar ein Video von einer Testfahrt im Arbeitszimmer mit 94,4V, welches ich gerade hochlade und später hier per edit einfügen werde...

Wattmeter zeigt 94,3V.jpg

Fluke zeigt 94,4V am Segway-Akku.jpg

Hier das Video zum erfolgreichen Test mit Akku-Überspannung: Testfahrt im Arbeitszimmer mit "nur" 94,4V. Mit voll geladenen Zellen hätte die Akku-Klemmenspannung gigantische 97,0V betragen - das war mir dann doch etwas zuviel für den i180:

https://www.youtube.com/watch?v=6Y8fbCz9L-U&feature=youtu.be
.

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon Roberto » 17.05.2016 22:55

Hallo SegFenn

Ich kann es einfach nicht lassen ;-)
Habe nochmals nachgeschaut, wegen der Diskussion vor einigen Jahren:
viewtopic.php?t=3005

Wie siehst Du den das Thema heute ?
Ist dein Akku schon Serienreif ? benutzerfreundlich ? billig ?

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 18.05.2016 01:22

Roberto hat geschrieben:Hallo SegFenn

Ich kann es einfach nicht lassen ;-)
Habe nochmals nachgeschaut, wegen der Diskussion vor einigen Jahren:
viewtopic.php?t=3005

Wie siehst Du den das Thema heute ?
Ist dein Akku schon Serienreif ? benutzerfreundlich ? billig ?

Wow! Du hast tatsächlich den Ur-Fred von 2011 vorgekramt.

Dessen muss ich mich nicht grämen, ich hatte damals bereits eine konkrete Vorstellung und habe diese nach und nach konsequent umgesetzt. Ich war zugegebenermaßen nicht wirklich schnell, da ich in der Zwischenzeit neben meiner Berufstätigkeit auch noch einen Katamaran gebaut habe, was richtig viel Zeit in Anspruch genommen hat.
Ich kann mich aber noch gut an die Wette erinnern, die ich damals angeboten hatte: Einen XT für einen funktionstüchtigen Akku mit Alternativzellen.
Hatte sich damals leider niemand getraut, die Wette anzunehmen... :-??

OK. Damals hatte ich nicht einmal einen Akku Rev.AC, um diesen zu zerlegen und technisch in meinem Labor unter die Lupe zu nehmen. Niemand wollte mir einen spenden, irgendwann habe ich einen bei eBay ersteigert. Und die im Fred vorgeschlagenen Eckwerte waren ja nicht sooo weit von der Realität entfernt. Damals - 2011 - hatte ich schon diese Idee von einer Akku-Alternative, aber keinen rechten Plan wie es konkret umzusetzen ist. Mit der Zeit kamen eben die Defektakkus, erst AC, dann AF, und irgendwann die Segway's dazu...

Zu Deinen Fragen:

Eine Serienreife ist noch nicht gegeben, im Rahmen der hier vorgestellten Machbarkeitsstudie zum 9Ah-Akkuprojekt aber auch nicht gefordert. Benutzerfreundlich heißt idiotensicher? Falls ja, muss ein Konzept für ein Sicherheits-Ladeverfahren aufgestellt werden, welches ich gern begleiten werde.
Ich gebe zu, dass es mit meinen OEM-Ladern derzeit noch etwas umständlich ist. Die Lader schalten zwar bei 81,8V ab und gehen in Erhaltungsladung, dennoch müsste das mit einer wirksamen Relaisentkopplung weiter verbessert werden (Sicherheit).

Was ist denn billig? Ich hadere da etwas mit der Semantik. Aber sei es drum: Tatsächlich ist für den Umbau der Akkus etwas Eigenleistung nötig; ich hatte das weiter oben mal aufgelistet. Die verwendeten Markenzellen - die es übrigens 2011 in der Ausführung noch nicht gab - kosten zwar "nur" ca. 500€. Wenn man diese direkt in China ordert vielleicht noch weniger; wer weiß. Aber es darf die Eigenleistung natürlich nicht verschwiegen werden. Da ist der Umbau der BMS-Elektronik, der ist etwas aufwendig und bedarf einer kleinen Zusatzplatine, die auch noch gefertigt werden muss. Vielleicht ist das der Grund, warum Lion42 die BMS-LP neu entworfen hat - mit den von mathiegi geschilderten Problemen...

Mein Fazit: Die 9Ah-Akkus laufen an meinen beiden Gen1 bislang zuverlässig, so, als wenn das nie anders gewesen wäre. Für eine Serienreife müssten weitere Details geklärt werden, dass ist sicherlich nicht unmöglich. Die Schnelllademöglichkeit ist ein nützliches Feature, dass ich nicht mehr missen möchte - vermutlich sogar mit die wichtigste Eigenschaft, neben dem beachtlichen Kapazitätszuwachs.
Die Funktion der 9Ah-Akkus an einem Gen2 müsste noch geprüft (und ggf. realisiert) werden.

P.S.: Da ich in der Zwischenzeit nicht schlafmützig war, erlaube ich mir hier die Vorankündigung einer weiteren Entwicklung von mir - einer hochinnovativen Vorrichtung zur Prüfung von Segway-Akkus!
Ein neues Thema dazu ist gegenwärtig in Planung und wird noch diese Woche mit Fotostrecke hier vorgestellt:

Anwendungsbeispiel.JPG

81739-seg
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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon 81739-seg » 19.05.2016 17:57

SegFenn hat geschrieben:Hallo SegFenn

P.S.: Da ich in der Zwischenzeit nicht schlafmützig war, erlaube ich mir hier die Vorankündigung einer weiteren Entwicklung von mir - einer hochinnovativen Vorrichtung zur Prüfung von Segway-Akkus!
Ein neues Thema dazu ist gegenwärtig in Planung und wird noch diese Woche mit Fotostrecke hier vorgestellt:

Anwendungsbeispiel.JPG
[/quote]


Das interessiert mich sehr!
Suche immer noch eine preiswerte Möglichkeit, um die optimale "Paarung" von Akkus zu finden.
Bin mal gespannt!

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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon ageuss » 06.01.2017 19:07

Hallo SegFenn,
Was macht Dein Prüfgerät für Segway-Akkus? Bin eben falls interessiert.
15 x i2, 1 x scuddy
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Re: NEU: Akku-Alternative mit 9,0 Ah / 662 Wh

Beitragvon SegFenn » 07.01.2017 11:50

ageuss hat geschrieben:Hallo SegFenn,
Was macht Dein Prüfgerät für Segway-Akkus? Bin eben falls interessiert.

Das mobile Prüfgerät für Segway-Akkus verrichtet seit Monaten bei mir gute Dienste!
Wie angekündigt hatte ich das Prüfgerät bereits am 19.05.2016 ausführlich im Forum vorgestellt:

https://www.segforum.de/viewtopic.php?f=4&t=10051

Aktuell biete ich das Prüfgerät in Kombination mit einem Akku-Schnellladegerät zum Kauf an:

https://www.segforum.de/viewtopic.php?f=14&t=10155


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