LiFePO4 Eigenbau/Ersatz (23S oder 24S)

[th.nm]

Hallo!
Ich möchte für meinen Falcon 3400 einen LiFePO4 Akku bauen. Der eingebaute Akku ist ein LiFePO4 1P23S.
Kann der ohne weiteres gegen einen 24S LiFePO4 ausgetauscht werden?
Hat die leicht erhöhte Spannung irgendwelche Vor- oder Nachteile?
Verkraftet das der Motor Controller?
Oder gibt es eher die Empfehlung den alten 23er Akku auch durch einen neuen 23er zu ersetzen?

Vielen Dank vorab!

[didithekid]

Hallo und willkommen im Forum,

beim FALCON gibt es ja auch schon ab Werk verschiedene Akku-Ausstattung.
In der Blei-Version sind sechs Blei-Blöcke seriell verschaltet drin, die bis knapp 87 Volt aufgeladen werden (auch wenn sie in Ruhe nach der Ladung langsam auf etwa 83 Volt absinken). Entladung läuft dann bis 63 Volt. Auch in der Lithium-Version ist der Controller wahrscheinlich so eingestellt.
Unter 63 Volt ginge dann zunächst der Motor aus und eine Zeilt lang leuchtet noch das Licht
Der originale 23s LiFePO4-Akku hat den Ladeschluss bei 84 Volt. Das hat dann den Vorteil, dass dann die gängigen 72V/84V-Ladegeräte der sonst üblichen 20s-LiIon-Akkus eingesetzt werden können. Nach einigen Minuten Ruhezeit dürfte aber auch der 23s LFP nur noch bei 80 Volt liegen.
Bei Abschaltspannung 63 Volt sind die 23 LFP-Zellenstränge noch jeweils über 2,7 Volt. Genug Reserve verbleibt da noch.

Du fragst aber nach der Alternative 24s LiFePO4 (LFP), die ja den Ladeschluss bei gut 87,6 Volt hätte.
Üblicherweise liegt die Spannungsobergrenze der Motor-Controller bei 125% der Nennspannung. Bei 72 Volt Nennspannung wären das 90 Volt.
Falls es hier auf 87 Volt-Limit programmiert wäre, wird es wohl trotzdem noch kein Problem sein, da die LFP-Zellenstränge relativ schnell nach der Ladung (hinauf bis 3,65 Volt) auf unter 3,5 Volt fallen, was dann ja 84 Volt entspricht und nach ein paar Minuten werden es nur noch 83 Volt sein; genau wie beim Start der Entladung des Blei-Akkus.
Allerdings wird die Spannung unter Last deutlich höher liegen, als beim Blei-Akku und auch mindestens 3 Volt oberhalb der Entladekurve des 23sLFP-Akkus. Falls der Roller beim Bremsen Rekuperiert, wird er das vermutlich erst (später) können, wenn der Akku etwas leerer geworden ist.
Da heutige Controller die 45km/h-Grenze i. d. R. von der Drehzahl her limitieren wird das nur insofern das Fahrverhalten ändern, als dass der Moment, von dem ab die Akku-Spannung so niedrig ist, dass 45 km/h nicht mehr erreicht werden können, später kommt.
Entladeaus 63 Volt würde im 24s LFP eine Zellenspannung von > 2,6 Volt bedeuten. Zu den 2,5 Volt unter die man im Fahrzeug niemals gehen sollte, ist also noch etwas Rest-Puffer. Da zwischen 2,9 Volt Zellenspannung und 2,6 Volt keine nennenswerte Mehr-Reichweite mehr versteckt ist, würde ich trotzdem die Fahrtstrecke nur so weit planen, dass der noch Akku über 70 Volt bleibt.
Du braucht für den Austausch-Akku ja onehin eine zusätzliche Batteriestandsanzeige.

Viele Grüße
Didi

[th.nm]

Hallo!
Vielen Dank für die sehr ausführliche Antwort!

Eins der Argumente für die 24S ist die Verfügbarkeit der Komponenten.

Unter Berücksichtigung der Platzverhältnisse (sind aktuell noch in Prüfung) würde ich folgenden Aufbau planen:
Prismatische LiFePO4 Zellen 50Ah
DALY Smart BMS 24S 60A
DALY Active Balancer 1A für 24S

zur Visualisierung könnte man sogar das DALY touch LCD noch irgendwo verbauen.

Könnte man aus Deiner Sicht so mal starten?

Vielen Dank vorab!
Grüße Tom

[Onkel_Otto]

ICh habe 72V Blei (6 x 12V) durch einen 24S LiFePO4 Akku ersetzt. Lief mit den alten Controllern ohne Probleme (die hatten aber üble andere Probleme). Selbst die alten Ladegeräte kann man weiter verwenden. Allerdings war mir die Ladeleistung zu wenig und da ist jetzt ein Größeres reingekommen. Die Lithium Akkus vertragen ja etwas mehr Ladestrom als die Blei Akkus. Aber wenn die Zellen etwas auseinanderdriften wird mit dem alten Ladegerät schön langsam geladen, damit der Balancer Zeit hat regulierend einzugreifen.

[Schnabelwesen]

Hallo Tom, bei dem BMS würde ich eher auf 80A gehen. Ein wenig Luft nach oben schadet sicher nicht. Ansonsten bin ich mit Daly sehr zufrieden, was Qualität und Kommunikation angeht.
Schöne Grüße, Bertolt

[didithekid]

Hallo,

Den Ladezustand meiner Akkus zeigt mir ein TK15:


Aus Gründen der Fahrzeugdynamik sind meine Roller von 24s LFP auf 21s LiIon NCM umgerüstet.
https://de.aliexpress.com/item/40002075 ... ry_from%3A
Als 21s NCM 50 Ah wiegt so ein Zellenpaket dann nur 19 kg, 24s LFP50Ah wiegen 6 kg mehr.
https://de.aliexpress.com/item/10050054 ... ry_from%3A

Mein ANT-BMS kann 20s, 21s, 22s, 23s und 24s jeweils in LFP, LiIon oder LTO.
Auch Ladegeräte liefern die Chinesen für fast jede Konfiguration.

Mit dem DALY Smart BMS habe ich zwar keine Erfahrung. Es hat halt nur 30 mA Balancing-Strom. Mit 150 mA am ANT-BMS und akiv ausgelöstem Balancing (wenn dazu Zeit ist) komme ich ohne extra Equalyser-platine aus.
LiFePO4-Zellen driften aber natürlich auch mehr, als NCM.


Viele Grüße
Didi

[dominik]

Ich würde mir auch mal das JK-BMS anschauen, da gibt es Versionen mit 9,
0,6A 1A und 2A aktivem Balancer. Sowie 60A oder 100A Dauerstrom und die können bis zu 6 Minuten das doppelte an Strom.
Klein und zudem alles drin.
Nur mit der optionalen erhältlichen Heizfunktion bin ich nicht zufrieden. Die sperrt erst das laden und beginnt danach das heizen. Ist bei Reku im Winter nicht wirklich zu gebrauchen.

[qwert0815]

Moin,

kann mich meinem Vorredner nur anschließen. JK BMS sind super. Habe mittlerweile 5 Stk. verbaut und alle machen, was sie wollen. Und das optional erhältliche kleine Zusatzdisplay ist ein tolles Zubehör, was einem beim Fahren zuverlässig über den Akkustand informiert. Habe auch aus Platzgründen auch schon 2 100 Ballance BMS (Tochterfirma von Daly). Neben etwas merkwürdigem Verhalten man aktiven Zellabgleich, zeigt eines auch einen erhöhten signifikanten Standby verbrauch.

LG Martin