Tuning Akku für Offroad Boards

[Kai]

Die auf Akku-Technologie spezialisierte Firma

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hat in Zusammenarbeit mit einen Tuning Akku für Elektro-Skateboards der besonderen Art entwickelt, von dem elektro-skateboard.de nun ein Testmodell zur Verfügung gestellt bekommen hat.

 

 

Der Akku

ist ein Lithium Ionen Akku mit einer Nennspannung von 36V und einer Kapazität von 18Ah, gepaart mit einem BMS mit aktiven Balancing und SMBus-Schnittstelle, verpackt in einem wasserdichten Akkukasten.

Es sind insgesamt 120 18650er Einzelzellen in der Konfiguration 10S12P verbaut.

 

Bei den Zellen handelt es sich um Qualitätspowerzellen des Herstellers E-One Moli, die z.B. auch in Powertools oder gar dem TTXGP eGrandPrix –Serie Weltmeister-Bike MÜNCH zum Einsatz kommen. Jede Einzelzelle hat 3,6V Nennspannung, eine Nennkapazität von 1.5Ah und kann einen Nenndauerstrom von 25A liefern. Somit würde der Akku theoretisch unmenschliche 300A (!) fließen lassen können, theoretisch wohlgemerkt.

Für die 800Watt Elektro Skateboards wird der Strom vorsorglich in drei Stufen überwacht.

Der zulässige Dauerstrom wurde so dimensioniert, das auch der Betrieb mit einem Doppelmotor Umbau mit 1600Watt möglich ist.

In der zweiten Stufe wird für 20 Sekunden eine mehr als 3 mal so hohe Stromentnahme zugelassen, um Leistungsreserven zu bieten. Bei überschreiten der Stromgrenzen schaltet das aktive BMS die Stromzufuhr automatisch ab.

Die dritte Stufe überwacht hohe Überströme, wie sie z.B. als Spikes bei Einschaltvorgängen sowie bei harten Kurzschlüssen vorkommen können. Sollte dieser Wert mehrmals überschritten werden, muss ein Defekt vorliegen. Der Akku lässt sich dann auch nicht mehr einschalten und muss zur Fehlerdiagnose eingeschickt werden.

 

Das Gewicht des kompletten Akkukastens liegt bei nur 7 Kilogramm, weniger als die Hälfte eines Standard Blei Akkus mit allerdings nur 14Ah.

Mit der Kapazität von 18Ah sollte die Reichweite bei echten 30 bis 35 Kilometern liegen!

 

Das BMS

des Akkus hat als besondere Funktion ein aktives Balancing. Dieses sorgt dafür, dass der Akkustack auch nach vielen Betriebszyklen noch eine homogene Spannungsverteilung aufweist und die maximal mögliche Kapazität zur Verfügung stellen kann. Anders als beim passiven Balancing, bei dem der Spannungsausgleich der Zellen durch Parallelschalten von Widerständen realisiert wird, wird beim aktiven Balancing von den volleren Zellen in die leereren Zellen umgeladen (sogenannte Power-Pump Technologie).

Bei dem mir gelieferten Testmodell sitzt die Ladeanzeige des Akkus noch innen im Kasten. Durch drücken des Miniatur-Druckschalters auf der Platine wird über fünf LEDs dann der Füllstand des Akkus angezeigt.

Im späteren Serienmodell wird dies auch optional als externe Anzeige seitlich am Akkukasten erhältlich sein, natürlich auch wasserdicht nach IP67 Norm.

Durch den integrierten SMBus lassen sich alle möglichen Sensordaten in Echtzeit auslesen. Spannung, Strom, Kapazität, Akkutemperatur.

Der eingebaute Fehlerspeicher lässt eine Diagnose im Nachhinein zu, um zum Beispiel die Daten einer Notabschaltung auswerten zu können.

 

Das BMS kann durch optionale Module erweitert werden, so dass die Daten des SMBus auch Remote über Funk ausgelesen werden können.

Bluetooth oder auch WLAN mit integriertem Hotspot und Webserver mit Statuswebsite ist möglich.

Geplant ist zunächst die Anbindung einer speziellen Armband-Uhr per Funk zur Anzeige der aktuellen Akkuspannung, Strom, Akkutemperatur und Restkapazität sowie Warnton bei Erreichen der kritischen Restkapazität. Neben der Uhrzeit kann die Uhr auch die Umgebungstemperatur sowie die aktuelle Höhe anzeigen.

 

Das Ladegerät

welches mir geliefert wurde ist die Luxusvariante der Palette welche passend zu den Akkus zum Kauf angeboten werden.

Es ist das Nova-300SR () der Firma MEC und hat 42V / 7A.

Besonderheiten dieses Laders ist zum Einem der temperaturgesteuerte Lüfter, der das Laden so leise und angenehm wie Möglich gestaltet.

Er startet nur wenn notwendig und dann auch nur in der geringst notwendigen Drehzahl.

Die mit "Power," "Charging", "Full," und "Error" unmissverständlich beschrifteten Status LEDs sorgen für ein unkompliziertes Laden des Akkus.

Einfach anstecken, der Rest läuft automatisch.

Weiterhin gibt es einen "Wake-UP" Button für manuellen Start des Ladevorgangs sowie einen Softstart des Ladevorganges. Dieses sanfte Anladen für bis an die Entladeschlußspannung entladene Akkus sorgt für eine entsprechende Verlängerung der Lebensdauer der Kraftspender.

Mit dem Ladestrom von 7A wäre ein leerer 18Ah Akku in 3,6 Stunden voll geladen.

Neben diesem Ladegerät wird es auch ein 5A und ein 12A Ladegerät eines anderen Herstellers geben.

 

Preise

Der Akkukasten "RangePlus 18Ah" wird ca. 720,- € kosten, für esaktes und Mo-Bo Modelle

Das Ladegrät 7Ah 155,- €

 

Bezugsquellen

eskates:

Mo-Bo:

 

Erste Eindrücke

Das Gewicht des Akkus ist enorm gering im Vergleich zu einem Blei-Akku.

Den Blei-Akku trägt man mit stöhnen und zwei Händen. Den RangePlus kann man sogar mit einer Hand tragen. Auch unter dem Deck macht sich das geringer Gewicht bemerkbar, das Board lässt sich nicht nur leichter rum heben sondern fährt sich auch agiler.

Die Beschleunigung kommt mir satter und konsequenter vor als mit dem Blei-Akkus und dies vor allem auch nach etlichen Kilometern durch Wald und Wiese.

Was mir bei dem Testakku noch fehlt ist eine Akkuanzeige oder Signalisierung bei geringem Akkustand. Aber mit GPS-Tracking werde ich mich langsam an die maximale Reichweite herantasten. 20 Kilometer am Stück bin ich schon auf der Koblenzer Skatenight

gefahren. Danach war der Akku nach 1:40 Std wieder voll.

 

Fazit:

18Ah, geschätzte Laufzeit von 30-35 Kilometer, 7 Kilo Gewicht ist eine Ansage.

Das die in Deutschland ansässige Firma BE Power hochwertigste Akkus herstellt zeigt schon die Tatsache das ihre Akkus dem Formua 1 E-Bike von Münch in den Jahren 2010 und 2011 zum Weltmeistertitel verholfen hatte.

Und es sind genau diese Zellen die es ab sofort als fertig Konfektionierte Akkukästen für die Geländeboards von eSkates und Mo-Bo zu kaufen gibt.

 

 

Im Langzeittest werden wir die Haltbarkeit und natürlich auch die Reichweiten austesten - Ergebnisse folgen hier!

 

PS:

Es wird auch bald einen RacePlus Akku mit mehr Spannung geben. Höhere Beschleunigung und Endgeschwindigkeit!

Auch in Planung ist der sogenannte "ComingHome Akku" mit ca. 10km Reichweite und einer Größe die locker in der Handtasche mitgeführt werden kann. Dieser kann dann einfach über einen Gurt aufs Deck geschnallt werden.

Auch weitere Ladegeräte wird es geben zb. eins mit 10A!

bearbeitet 23. August 2012 von Kai

[Feliflower]

DA kommt man doch mit den headway Lifepo4 cellen besser davon, preislich mein ich liegen die bei der Haelfte!?

 

Oder man Belehre mich bitte eines besseren bitte

[barney]

Jaein,

die Headways z.B. mit 15A haben ein Imax von 150A und nicht 300A!

Gewicht? Sollte sich in der gleichen Klasse halten. IP67 ist auch eine Ansage. Solch einen Balancer habe ich für ca. 60 € bekommen. Funkmodul ist derzeit eher selten und meist eigenbau.

[Feliflower]

Jaein,

die Headways z.B. mit 15A haben ein Imax von 150A und nicht 300A!

Gewicht? Sollte sich in der gleichen Klasse halten. IP67 ist auch eine Ansage. Solch einen Balancer habe ich für ca. 60 € bekommen. Funkmodul ist derzeit eher selten und meist eigenbau.

 

Ip67, wegen wasserfestigkeit und so, meinst?

[barney]

Erste 6 -> staubdicht

Zweite 7 -> zeitweiliges Untertauchen

[Kai]

Der Preis für die BE-Power Akkus war für einen fertigen Akkukasten der einfach über den Schnellverschluss mit dem alten Akkukasten getauscht werden kann.

Mit der Verfügbarkeit der Akkus sieht es momentan aber sehr schlecht aus.

Mein Testakku ging damals direkt zurück zur Reparatur. Problem war das er ohne Last ausschaltete, konkret: sporadisch beim Bremsen. Hab den Akku nie wieder gesehen

 

Bei Helge gibt es aber schon eine Alternative.

Ein 48V Akku läuft bisher ohne mucken unter einem 1600W Doppelmotor Board mit getunter Motorsteuerung. :devil: