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cmyk61(R)

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Edenkoben, Rheinland Pfalz,
30.05.2019,
12:54
 

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku (Elektronik)

Hallo zusammen,

ich benötige eine Einschätzung zu den erforderlichen Maßnahmen für den Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku-Betrieb.
Vorgesehen sind 8 Stk 12V Bleigel-Akkus mit je 10Ah. Der Motor wird normalerweise mit ca. 100V DC über den Abnehmer gespeist und hat ca. 500W Leistungsaufnahme.
Meine Themen sind: Absicherung (welche Schmelz-Sicherungen sind für diese Spannung/Strom/Leistung geeignet?). Angedacht war auch ein Batterietrennschalter und/oder eine Art Motorschutzschalter. Auch hier stellt sich die Frage nach geeigneten Komponenten für diesen Spannungs-Strom-Leistungsbereich. Und überhaupt: mit welchen Problemen muss gerechnet werden, wenn ungeeignete Bauteile eingesetzt werden (Lichtbogen, Überschläge...?)
Auch die Frage des Berührungsschutzes geistert mir im Kopf herum - auch und insbesondere an den Akkupolen. Sind diese zwingend zu isolieren? Auf welche Norm könnte ich mich hierbei (und auch bei den anderen Fragen) beziehen? Immerhin werden die Scooter im Veranstaltungsbereich verwendet.
Als nächstes Thema steht eine Ladeeinrichtung auf dem Plan. 12V und 24V Ladegeräte sind handelsüblich. Da aber insgesamt 3 Autoscooter fahrbereit sein sollen (12h Ladezeit sind machbar - ist Schnellladen für Bleigel-Akkus eine Option?) , macht es Sinn, ein/mehrere Ladegerät mit passender Ladeleistung und Ladespannung zu verwenden. Allerdings sind die Kassen klamm. Wo könnte man günstig passende Ladegeräte herbekommen? Von einem Eigenbau möchte ich eher absehen - außer es gibt ein erfolgreiches Projekt welches den Nachbau lohnt.
Alternativ würden je Scooter eben 4 bzw 8 Ladegeräte zum EInsatz kommen. Der Anschluss, so meine Idee, könnte über einen 16-poligen Hartingstecker erfolgen, der mittels Adapter die Akkus in Reihe geschaltet an den Scooter legt und einzeln an die Ladegeräte.

Gruß
Ralf

Offroad GTI(R)

30.05.2019,
15:48
(editiert von Offroad GTI
am 30.05.2019 um 15:58)


@ cmyk61

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

Interessantes Projekt, und nicht ganz ohne.
Bei >100V Gleichspannung sind Abschaltlichtbögen definitiv zu berücksichtigen.
Stichwort Gebrauchskategorie (DC-Motor --> DC-3 oder DC-5). In den Datenblättern der Schütze/Relais ist angegeben, welche Ströme sie bei welcher Spannung noch schalten können. Bei hohen Gleichspannungen sind dann mehrere Kontaktbahnen in Reihe zu schalten.

Die "Stecker-Umschaltung" für die Batterien ist bestimmt die einfachste Lösung.

Isolierkappen für Akkupole kosten ja nicht die Welt, von daher würde ich welche vorsehen.

» Absicherung (welche Schmelz-Sicherungen sind für diese Spannung/Strom/Leistung geeignet?)
Sicherungslasttrennschalter mit D02-Einsatz bspw. https://www.schrack-technik.de/shop/tytan-ii-d02-sicherungslasttrennschalter-2-polig-63a-is504701-a.html
Leitungsschutzschalter sind auch möglich (auch hier wieder das Datenblatt bezüglich des Abschaltvermögens bei Gleichspannung konsultieren, zweipolig sollte er mindestens sein).

Thomas Kuster(R)

30.05.2019,
16:52

@ cmyk61

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

Hallo cmyk61

Bei diesen Spannungen können Komponenten von elektrischen Hubstaplern eingesetzt werden. Da gibt es sowohl Sicherungselemente wie auch Trennschalter und Ladegeräte. Dass dabei immer auch der Berührungsschutz berücksichtigt werden muss, ist selbstverständlich. Bei Entladungen von 96V Gleichstromsystemen können Lichtbogen entstehen, welche zu schwersten Verbrennungen führen können, solche Unfälle enden nicht selten tödlich.

Ladegeräte für Bleiakkus bis 96V stellen auch chinesische Firmen her (z.B. von ELCON), diese kann man hier auch einsetzen. Vor einem Selbstbau der Ladegeräte würde ich eher abraten, ausser man findet jemanden, der viel Erfahrung mitbringt.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Sel(R)

Radebeul,
30.05.2019,
19:12

@ cmyk61

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

» Vorgesehen sind 8 Stk 12V Bleigel-Akkus mit je 10Ah. Der Motor wird
» normalerweise mit ca. 100V DC über den Abnehmer gespeist und hat ca. 500W
» Leistungsaufnahme.

Mit den kleinen Akkus sind nur wenige Minuten Fahrbetrieb möglich. Der Anfahrstrom ist sicher ein Vielfaches von Fahrstrom. Mit viel Glück sinds dann vielleicht 15 bis 20 Minuten Fahrzeit, dann müssen die Akkus geladen werden. Hochstromladung empfielt sich bei Bleiakkus nicht, gleich gar nicht bei gasdichten Gelakkus. Insofern würde ich die Sache nochmal ernsthaft überdenken.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

cmyk61(R)

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Edenkoben, Rheinland Pfalz,
30.05.2019,
19:51

@ Sel

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

Hallo zusammen,

danke für die Denkanstöße. Das bestätigt mal wieder meine Sicht der Dinge - und den Pfusch, den meine Kollegen zusammenschustern wollen und womöglich auch werden.

Der Fahrbetrieb wird nicht allzulange andauern. Ich bin von max 30 Minuten ausgegangen. Schließlich ist der Platz in einem solchen Scooter ziemlich begrenzt, vor allem wenn 8 12V-Akkus rein sollen. So wie ich gesehen habe, liegen mittlerweile einige 40Ah-Akkus im Schaltraum.
Ich persönlich würde bevorzugt einen doppelten Satz Akkus je Scooter vorsehen - dafür halt kleinere Bauformen.
Aber da sich meine Kollegen in üblicher Manier vordrängen und alles besser wissen, lehne ich mich zurück und grinse mir eins, während die Jungs sich beim Umbau und ^^ konstruieren einen abbrechen.
Vielleicht kann ich unsere VEFK auf den Mist hinweise - aber meiner Erfahrung nach...

Gruß
Ralf


» » Vorgesehen sind 8 Stk 12V Bleigel-Akkus mit je 10Ah. Der Motor wird
» » normalerweise mit ca. 100V DC über den Abnehmer gespeist und hat ca.
» 500W
» » Leistungsaufnahme.
»
» Mit den kleinen Akkus sind nur wenige Minuten Fahrbetrieb möglich. Der
» Anfahrstrom ist sicher ein Vielfaches von Fahrstrom. Mit viel Glück sinds
» dann vielleicht 15 bis 20 Minuten Fahrzeit, dann müssen die Akkus geladen
» werden. Hochstromladung empfielt sich bei Bleiakkus nicht, gleich gar nicht
» bei gasdichten Gelakkus. Insofern würde ich die Sache nochmal ernsthaft
» überdenken.
»
» LG Sel

Offroad GTI(R)

30.05.2019,
19:59

@ Sel

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

»Mit viel Glück sinds
» dann vielleicht 15 bis 20 Minuten Fahrzeit,
8 12V Akkus zu 10Ah beinhalten knapp 1000Wh elektrischer Energie, bei 500W Nennleistung wären das "nominell" 2h Fahrzeit. Die Wahrheit wird wohl irgendwo dazwischen liegen.

Sel(R)

Radebeul,
31.05.2019,
07:59
(editiert von Sel
am 31.05.2019 um 08:02)


@ Offroad GTI

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

» »Mit viel Glück sinds
» » dann vielleicht 15 bis 20 Minuten Fahrzeit,
» 8 12V Akkus zu 10Ah beinhalten knapp 1000Wh elektrischer Energie, bei 500W
» Nennleistung wären das "nominell" 2h Fahrzeit. Die Wahrheit wird wohl
» irgendwo dazwischen liegen.

Bei Hochstrombetrieb sinkt überproportional die Kapazität des Bleigelakkus. Gugg dir mal Diagramme dazu an. Außerdem sinkt die Kapazität mit der Temperatur des Akkus, bei viel Strom wird der eben schnell bissel warm.

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

cmyk61(R)

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Edenkoben, Rheinland Pfalz,
31.05.2019,
09:00

@ Sel

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

Bei angenommenen 96V Akku-Nennspannung und einer Leistungsaufnahme von 500W (ohne kurzzeitige Anlaufströme zu beachten) liegen wir bei einer Stromentnahme von 5A. Das wären bei einem 10Ah-Akku lediglich 0,5C.
Hochstrom ist das IMHO nicht.

Gruß
Ralf

» » »Mit viel Glück sinds
» » » dann vielleicht 15 bis 20 Minuten Fahrzeit,
» » 8 12V Akkus zu 10Ah beinhalten knapp 1000Wh elektrischer Energie, bei
» 500W
» » Nennleistung wären das "nominell" 2h Fahrzeit. Die Wahrheit wird wohl
» » irgendwo dazwischen liegen.
»
» Bei Hochstrombetrieb sinkt überproportional die Kapazität des Bleigelakkus.
» Gugg dir mal Diagramme dazu an. Außerdem sinkt die Kapazität mit der
» Temperatur des Akkus, bei viel Strom wird der eben schnell bissel warm.
»
»

xy(R)

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31.05.2019,
09:15

@ cmyk61

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

» Bei angenommenen 96V Akku-Nennspannung und einer Leistungsaufnahme von 500W
» (ohne kurzzeitige Anlaufströme zu beachten) liegen wir bei einer
» Stromentnahme von 5A. Das wären bei einem 10Ah-Akku lediglich 0,5C.
» Hochstrom ist das IMHO nicht.

Da die Nennkapazität bei 0,05C gemessen wird...

simi7(R)

D Südbrandenburg,
01.06.2019,
19:35

@ cmyk61

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

» Bei angenommenen 96V Akku-Nennspannung und einer Leistungsaufnahme von 500W
» (ohne kurzzeitige Anlaufströme zu beachten) liegen wir bei einer
» Stromentnahme von 5A. Das wären bei einem 10Ah-Akku lediglich 0,5C.
» Hochstrom ist das IMHO nicht.

Ich würde bei so vielen Akkus eine Einzelüberwachung vorsehen.
Du merkst sonst nicht wenn einer leer ist.
Das kostet pro Akku kaum mehr als eine einstellbare Z-Diode und nen Optokoppler.

Wolfgang Horejsi(R)

02.06.2019,
20:14

@ cmyk61

Umbau eines Autoscooters auf Pb-Akku

» Auch die Frage des Berührungsschutzes geistert mir im Kopf herum - auch und
» insbesondere an den Akkupolen. Sind diese zwingend zu isolieren? Auf welche
» Norm könnte ich mich hierbei (und auch bei den anderen Fragen) beziehen?
» Immerhin werden die Scooter im Veranstaltungsbereich verwendet.

Bis 120V DC gilt als Schutzkleinspannung. Das Berühren sollte daher ungefährlich sein. Kurzschlüsse sind allerdings extrem gefährlich, wegen der Verbrennungsgefahr, Lichtbögen uvw. Besonders preiswert sind die 7Ah 12V Akkus. Eventuell bekommt man da für wenig Geld viel Ah.