Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Berätta om dina pågående projekt.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Så gott som alla celler är nu testade. Det är 380 st, varav jag tror 340-360 st får plats i lådorna. Panka månaden är också snart över (fast jag kan personligen klandra batteriköp och en principfast buffert mer än något annat) så jag kan köpa lådor och en del annat smått och gott, och börja 3D-modellera och prototypa. Cellerna ska under tiden få vila några veckor, så jag kan kolla självurladdningen. Cellerna är på ~90% av nykapacitet.

Jag har fixat till punktsvetsen som jag köpte som ett halvfärdigt byggprojekt (här på forumet om jag minns rätt), så den ska hålla för belastningen. En djungel där diverse kretskort hängde och svängde sig i kabel-lianer har fått en mer rigid ordning, så jag snart kan skruva på locket på apparaten.

På endless-sphere.com har det gjorts en hel del tester med att punktsvetsa kopparfolie (0.1-0.15mm), och det verkar funka bra om man lägger en bit nickel (eller nickelpläterad plåt) ovanpå kopparen. Jag ska plocka fram lite skräpceller och provsvetsa. Lågt motstånd ger mindre förluster och jämnare belastning på cellerna. Jag ska även räkna på motståndet i kablar och kontaktdon mellan boxarna, så det inte medför att BMSen ser fel spänningar på grupperna som har detta. Höga strömmar ger spänningar ganska snabbt även vid milliohm-motstånd. Kanske det även är dags att även skaffa en tång-multimeter som kan mäta strömmarna jag ska hantera. Kontrollern drar 35A max.

Av/på-funktionen på BMS kanske inte stänger av laddningen, så det är värt att kolla upp. Jag satsar inte på att ladda särskilt snabbt, men å andra sidan kommer jag inte vara där och se vad som händer.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Nu har boxarna kommit från TME. Titta så fint de passar! Kanske går det att klämma in nån enstaka mm brandhämmande material mellan varje box, men det är allt. De tre boxarna sitter i nedre utrymmet, och ska alla ha celler i sig, 4s vardera. I övre utrymmet ska de tre andra boxarna sitta, och där har de två på sidan celler, medan den i mitten har BMS och kanske även laddare i sig.
20220203_132238.jpg
Om man inte tar hänsyn till något annat platsbehov, eller till infästningarna i botten, får det plats 88 celler i en låda. Katten inspekterar uppsättningen för säkerhets skull. Detta är gamla laptop-celler som kanske hamnar i något annat projekt, men bara agerar passbitar här. Om jag staplar dem i botten istället, runt infästningarna, får 76 st plats, igen utan hänsyn till kablar etc. Det räcker till 19p. Jag har celler så det räcker till 18p om jag minns rätt, så då kan man lämna lite plats för kabelförskruvningar och kablar. Det blir fortfarande rejält trångt, och jag har inte testat cellerna för självurladdning än, så det är nog 17p jag ska satsa på. Edit: 4441 gram väger denna box med batterier, så något sådant hamnar jag nog på med de färdiga boxarna. Drygt 20 kg batterier mot 40 kg originalt alltså.
P1130609.JPG
Det vore trevligt att kunna skruva fast den färdiga klumpen med celler i botten på varje låda, men jag är även öppen för att dremla bort flera eller alla infästningar om det behövs (bränd ABS, mmm :? )
Jag tror jag har 5mm plats i höjden utöver de 65mm som cellerna tar upp, vilket borde vara precis lagom. Jag ska vara försiktig så hållarna inte blir för höga och hindrar locket från att klämma in sig i gummipackningen ordentligt.

Jag har beställt kopparfolie 0.1mm och 0.15mm, och jag har redan nickelpläterat plåtband, så jag ska testa punktsvets-metoderna från endless-sphere för att se vad som funkar bäst. Den som är nyfiken kan läsa tråden om metoderna här: https://endless-sphere.com/forums/viewt ... 9674ffccd6

Övriga saker som har kommit: röd och svart kabel 6mm2, Anderson-kontakter och krimptång, kabelförskruvningar, och flerledarkabel för BMS-trådar.

Saker som saknas: IP67 D-sub-kontakter för BMS-trådar, BMS, laddare, 3D-printade cellhållare, termostater för överhettningsskydd, och div. saker jag inte har förstått att jag behöver än.

Att göra, i det närmsta:
  • Skriva ut en knapp/kortram för punktsvetsen, så den kan monteras ihop och användas som ett tillförlitligt verktyg och inte en prototyp
  • Designa cellhållare för 3D-utskrift som passar i lådorna, och är utformade för koppling med kopparfolie, med fokus på att förenkla och så långt möjligt eliminera kortslutningsrisker under arbetet
  • Mäta alla celler för självurladdning (den 10.2 har första batchen stått fulladdade i en månad)
  • Provsvetsa kopparfolie på skräpceller för att komma fram till bästa metoden
  • Beräkna alt. mäta spänningsfall i alla delar för att se om BMS kommer att få problem med uppfattad obalans vid höga strömmar (en snabb överslagsberäkning tidigare sa att det nog går bra)
Att göra längre fram, eller vid nästa lön, eller om inspirationen flyger i mig:
  • Ta reda på vilket BMS jag ska ha, och beställa det
  • Ta reda på vilken/vilka laddare jag ska ha, och beställa dem
  • Fundera på hur jag kan hålla ev. batteribrand isolerad till en låda, och borta från mopedens plastdelar
  • Fundera på hur jag ska avsäkra det hela. Det finns en smältsäkring och en automatsäkring från gamla batteriet, och överströms/kortisskydd i BMSet. Alla BMS-trådarna ska avsäkras (hur är inte avgjort), så att det inte får större konsekvenser om något tragiskt skulle hända med kablarna.
  • Edit: välja termostater (temp och antal) för temp-cutoff
  • Köpa D-sub-kontakterna och kabla upp alla BMS-strådar, både i batteriboxarna och BMS-boxen
  • Svetsa, koppla, testa, stänga, och testa igen de 5 batteriboxarna
Och till slut ska hela alltet kopplas ihop, testas, ev. ska barmark inväntas, sen ska det försäkras, påställas, hjälmar köpas, och äntligen ska det köras 8)
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Här är en lite mer realistisk cellkonfiguration.

18p utan utrymme över (utrymmet mitt på kan inte ha förskruvningar, då batteribygeln ligger just där):
P1130611.JPG
17p med gott om plats till förskruvningar etc:
P1130612.JPG
Med denna konfigurationen slipper jag att ta bort några infästningar i lådbotten, och kan skruva fast cellhållarna i botten istället. Med 12 skruvar i varje låda blir det ett rejält montage. Tanken är också att hållarna på toppen ska passa väldigt exakt i lådans lock. Detta kan nog hålla cellerna intakta till och med vid en större olycka, så länge inte mopeden blir totalt mosad.
Planen är två förskruvningar och en D-sub hona på varje box. Kanske en tredje förskruvning med en plugg som poppar ut vid stark hetta/övertryck. Om det uppstår brand, kan man nog sedan räkna med att det brinner hål i lådan i närheten av förskruvningen, eftersom alla gaser flödar dit.
Godset kanske är lite för tjockt för D-subborna. Databladet säger 2mm, men locket är 2.8mm och bottendelen av boxen hela 4mm. Jag skulle tro att det i praktiken går att anpassa, men i värsta fall får jag ta ut större hål, fästa en tunn plåt till boxen med silikon, och montera kontakten i plåten. Alternativt kan jag använda förskruvningar på båda sidor, och både hanar och honor för kabelmotage.
Jag funderar på om varje box även borde ha en säkring för huvudströmmen. Då är man skyddad om huvudkablarna skadas eller felkopplas. Säkringen får inte skapa så stort spänningsfall att BMS blir förvirrad. 80A torde vara lämpligt, men jag har inte räknat ordentligt på det än, bara googlat lite siffror.

Preliminär monteringsordning för minsta kortslutningsrisk:
  • Löd kablar för + och - till kopparfolie
  • Löd balanstrådar till D-sub, täck lödningarna med krympslang
  • Löd temptrådar till D-sub
  • Seriekoppla termostaterna, täck all metall med krympslang
  • Löd balanstrådar till kopparfolie
  • Dra + och - igenom förskruvningar en liten bit
  • Terminera + och - med Anderson-kontakter, och tejpa över dessa, låt kontakterna sitta mot förskruvningarna, skruva åt
  • Skruva fast D-sub i låda
  • Täck det som inte ska svetsas med tejp och plast, så det kan tas av i turordning
  • Lägg bort de foliebitarna som inte ska svetsas, så de inte kan röra sig, i den ordningen de sedan ska tas fram
  • Sätt i cellerna och trä termostaterna mellan cellerna, limma fast dem om nödvändigt (jag har inte bestämt konfiguration än, men minst en termostat nära mitten av varje cellgrupp)
  • Svetsa folie för + och -
  • Svetsa folie på samma sida som + och -
  • Lägg balanstrådarna till de färdiga foliebitarna snyggt och säkert i sina bestämda spår eller andra infästningar (planen är att göra spår i 3D-utskriften som håller varje tråd separerad och skyddad)
  • Stoppa ner batteriet i lådan med den färdiga sidan nedåt
  • Lossa, dra igenom och skruva fast kablarna för + och - i förskruvningarna, så det är lite slack kvar inuti lådan
  • Svetsa ena halvan på andra sidan (detta är den första folien under processen som kan orsaka kortslutning om den nuddar fel batteripol)
  • Lägg övriga balanstrådar snyggt och säkert
  • Täck och tejpa över den färdiga halvan
  • Svetsa andra halvan, nu är batteriet live (detta är den mest riskabla folien, den kan orsaka kortis om den nuddar det mesta som är färdigkopplat
  • Lägg på locket
  • Mät alla spänningar externt, så allt är enligt planen
  • Skruva på locket
Repetera 5x
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
mcrj
Inlägg: 903
Blev medlem: 20 november 2009, 18:10:29
Ort: Umeå

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av mcrj »

:tumupp:
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Kopparfolien har kommit, och jag har börjat provsvetsa på lite skräpceller. Jag har märkt att en bra svetspunkt är mer beroende av plattfilade punktsvetselektroder än när det kommer till ren nickel. En vass elektrod smäller lätt hål igenom nicklet. Det kan också hända att jag behöver fila ner nickelresterna på cellerna för att få pålitlig vidhäftning, och kanske även använda olika mycket energi på plus- och minuspolerna. Än så länge har jag bara fått kopparn att fästa pålitligt när den går mot någon av resterna. Det blir mer provsvetsning med högre energi, och kanske jag lägger upp lite bilder sen, när jag kommit fram till bra parametrar.

Jag siktar på att använda vad de på endless-sphere kallar för "infinite slot", vilket innebär att man lägger två remsor koppar bredvid varandra på samma pol, och placerar svetsproben tvärs över glipan. Detta gör så att mer av svetsströmmen går igenom själva batteripolen.

Jag hade två tankar om hur cellerna skulle arrangeras i en box. Den ena metoden lägger cellgrupperna i rader, med bredsidan mot nästa grupp, vilket maximerar mängden koppar som förbinder en grupp med den nästa. Den andra metoden placerar en grupp i varje fjärdedel av lådan, och de kopplas ihop i cirkel. Jag har valt den senare metoden eftersom den innebär att jag inte behöver kabla en pol tvärs över hela lådan. Dessutom har även 0.1mm kopparfolie i denna konfigurationen större ledararea mellan cellgrupperna än vad kablarna på 6mm2 har mellan boxarna, så jag tjänar på det sammanlagt.

Edit: 40 ms@13V verkar sitta bra. Här har jag försökt att dra och bända bort banden. Både 35ms och 45ms var sämre. Jag undrar om längre pulser gör så för mycket material smälter eller förångas, för de fäste väldigt mycket sämre. Det flyger definitivt mer gnistor iaf. Ev. skulle jag kunna testa längre pulser med lägre spänning (och tvärt om), men först och främst ska jag testa just denna för att se om den blir lika bra varje gång, och se hur den är på båda batteripolerna.

Detta är 0.13mm förnicklat plåtband ovanpå 0.1mm kopparfolie. Jag har även 0.15mm koppar, men den behövs nog inte i detta bygget. Andra som har testat säger också att den är mycket svårare att få till.
P1130613.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Jag lyckades aldrig riktigt att få metoden ovan att fungera pålitligt. För att få en bra fog krävdes mycket energi och bra kontakt mellan svetsprob och nickel. Om jag råkade hålla den snett så det blev sämre kontakt, förångades spetsen och nicklet där kontakten var som sämst. Det skapade en liten krater med smält koppar, som visserligen satt fast, men att offra proberna är ingen bra taktik och dessutom är detta heller inte pålitligt. Och gnistor flög åt alla håll.

Jag läste ett tips på endless-sphere om att man kunde använda volfram-elektroder och punktsvetsa direkt på koppar, då värmen som krävs bildas i själva elektroden pga. det högre motståndet, så idag köpte jag en 1.6mm grön TIG-elektrod (ren volfram) och kapade den till prober (efter att ha lärt mig hur skör metallen är när jag försökte knipa av den med tång). Jag har provsvetsat en del 0.1mm med denna, och med 40 ms@13V sitter det ok. Inte jättehårt, men nog för mitt bruk, särskilt om jag ser till att göra många svetsningar per cell. Längre pulser är ingen idé då 40ms tömmer kondensatorerna. Kanske sätter jag i fler i svetsen i framtiden.

Den första prototypen på batterihållare håller på att skrivas ut, jag ställer i ordning en komponentlista från Mouser, och snart kan jag testa resten av cellerna för självurladdning också. Med lite tur kan jag börja bygga batterierna inom 2 veckor, och kanske blir det klart med laddare och BMS om en månad eller så.

Edit: bild på lite testsvetsningar:
P1130614.JPG
"Infinite slot" eller oändlig skåra-principen syns här: de två svetspunkterna från varje operation placeras på varsitt separat kopparband, så att strömmen tvingas gå igenom batteripolen. Jag lade märke till att om de två banden råkade nudda varandra en bit bort, uppstod det en gnista där. Ena svetsproben blev också med tiden täck av koppar, och fick slipas. Om det har att göra med proben, polaritet, eller ren tillfällighet vet jag inte.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

BMS är beställd, provbitar och prototyper på cellhållare är utskrivna, och om jag har tur resulterar 3D-modellen som nu ligger i datorn i en hållare som passar perfekt i lådorna. Den är även symmetrisk för lådans topp och botten, och kan fästas i alla 12 skruvinfästningar i lådans botten om jag önskar det.

Andra designelement som jag kommit fram till:
  • NC-termostater från TME, en i varje cellgrupp, 65°C seriekopplas som skydd mot överhettning (vilket även ger ett visst skydd mot kabelbrott)
  • Varje balanstråd förses med en 1A glasrörssäkring inuti boxen, som kortslutningsskydd
  • Mellan varje cellgrupp inuti varje box ska det lödas 3*20A ytmonterade keramiska säkringar i paralell, som kortslutningsskydd. Deras inre motstånd kompenserar även till viss mån för kablar och kontakter mellan boxarna. De löds sannolikt direkt på kopparfolien. Från de yttre grupperna och ut till kontakterna finns inga säkringar.
  • Jag råkade beställa fel kontaktbleck till Anderson-kontakterna, med låg istället för hög isärdragningskraft. Vi får se om de behöver ersättas.
  • 5 st D-sub hane monteras i en separat, liten IP67-kopplingsdosa. Här inne samlas 21 BMS-trådar och 2 temp-trådar till 3 åttalerdarkablar som via förskruvningar förs till BMS-boxen. På så vis slipper jag ta stora hål i BMS-boxen och även bekymra mig över godstjockleken där, som är större än max angivet i databladet för mina D-sub.
  • GPS-spårare ska byggas in i BMS-boxen. Antingen köper jag en gjord för fordon, eller använder en gammal katt-spårare som vi bytte ut då batteriet var för litet. Den ska isf få ett större batteri, så den kan vara aktiv flera dygn även om det mesta i moppen skulle kopplas isär.
  • Det ska bli ett 12V-uttag i utrymmet under sadeln, där man kan ta ut ström till bil-tillbehör, mobilladdare etc från mopedens befintliga 12V-system. Detta stängs av när man stänger av mopeden.
  • Jag har nästan bestämt att laddaren inte ska sitta i BMS-boxen, utan under fotplattan. Där finns det ett stort och relativt välskyddat utrymme som ändå är luftigt. BMS och laddare behöver således inte trängas i varandras värme.
Jag har idag letat lämpliga laddare, men ännu inte hittat vad jag söker. Helst skulle jag ha något metallkapslat i IP67, men det jag hittar då är laddare på upptill flera kW och tusentals kronor för större elfordon. I spannet 200W - 1 kW finns det mest fläktförsedda laddare som är helt utlämnade till elementen, och mystiskt billiga plastkapslade laddare som nog är både undermåligt byggda och kylda. Det som ligger närmast nu är en av de med fläkt, på 600W eller 900W, och att bygga in den i en alulåda på nåt vis så den blir stänksäker (kan nog även behöva vara insektssäker, så kryp inte går in i värmen om hösten) men ändå kan få luft.

Edit: alla celler är nu testade minst 30 dagar efter laddning, och en enda hade aningen högre självurladdning än resten. Med tanke på att jag ändå har 20 extra så gör det inget.
Eftersom jag har celler av två olika sorter, låter jag repackr.com tro att jag ska göra separata batterier med varje sort. Då får jag lika många av varje typ i varje cellgrupp.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Nu har jag beställt allt jag behöver förutom laddaren (fast det dyker säkert upp något mer).

Cellhållarna har nått sin slutgiltiga form, och den första brukbara har skrivits ut. Den ligger i lådans botten, i mitten är en tidigare version (utskriven på en krånglande skrivare dessutom) och till höger en provbit. Pappersbitarna i mitten är tankar om hur kopparfolien kan utformas. Det diagonala mönstret överst till vänster ska inte användas.
P1130619.JPG
3D-modellen finns på Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:5320818
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

I helgen har jag sorterat celler. 340 celler är nu sorterade i 20 grupper med samma kapacitet, och förvaras i sina tilltänkta lådor.

Cellhållarna som jag fick med den ena laddningen celler visade sig passa bra i ett annat projekt jag har vilande, ett 10s10p-långfärdsbatteri av laptopceller, till elcykeln. Möjligen börjar jag bygga detta först för att få mer erfarenhet med svetsandet av kopparfolie, och lösa ev. barnsjukdomar innan jag ger mig på det stora bygget.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Alla celler:
P1130620.JPG
Påbörjad sortering (färg berättar var cellerna finns, kolumner berättar var de ska):
P1130621.JPG
Nu har nästan alla prylar kommit. Jag väntar egentligen bara på BMS (förhoppningsvis på väg från Kina, lite svårt att utläsa spårningen) och laddare (beställd idag, 84V 10A snabbladdare)
Jag bestämde mig för att gå lite över min tänkta budget för att få en laddare som kan ta mig från tomt till fullt på några timmar. 21523 kr har jag lagt ner hittills, inklusive mopeden, om jag räknat rätt.

Igår lödde jag ihop kopplingsboxen som ska samla alla BMS-trådarna. Jag gjorde så här för att slippa ta hål för D-sub i en av de stora (dyra) lådorna. Det finns trådar för alla 21 BMS-spänningar, 2 för seriekopplade NC-termostater (20 st, 4 per box, 1 per cellgrupp) och en överbliven. De tre kablarna ska gå via förskruvningar till BMS-boxen. Fotot visar två överblivna, den sista kom jag på och fixade idag.

En missberäkning var att denna kabeln är något för grov för D-sub-kontakterna. Men jag har en lång kabel i en skrotlåda som snart ska få göra nytta där i.
P1130622.JPG
P1130624.JPG
Jag satte i originalbatterierna och lade 3D-pussel i batteriutrymmet för att hitta plats till boxen, som blev lite mer skrymmande än vad jag tänkt mig, men det gick till slut. Jag har även ställt på, försäkrat och provkört mopeden med de gamla batterierna, vilket var riktigt kul, men de höll bara en mil eller så. Två av originalbatterierna hade tidigare blivit bytta, och det var de två ersättningsbatterierna som felade. De fyra andra kanske jag kan få en slant för sen, när jag inte har någon nytta av dem längre. Jag fick också en bra bild av ungefär vilka vibrationer mitt bygge kommer att utsättas för, så jag kan ha det i åtanke.

Blyladdaren går till 86V, så jag vet att mopedens elektronik fint kan hantera de 84V max som 20s litium-jon kan ge. Jag har kopplat ett 12V-uttag i utrymmet under sadeln till 12V-sidan av kretsen, så jag kan få några ampere till vad jag nu måtte behöva. Omformaren kan ge max 10A, varav framlyset som alltid är på käkar upp 3A. Jag betämde mig för att inte försöka rigga något så jag kan få 12V med mopeden avstängd, det slutar bara förr eller senare med att man glömmer något i. Kanske byter jag framlampan till LED nån gång i framtiden, om det går att få en med bra ljusbild till bra pris. Det är en HS1, vilken är nästan identisk med H4 men har lägre effekt.

Nu är ytterligare prototyper av cellhållare snart i 3D-skrivaren, och de ska förhoppningsvis innehålla alla detaljer som krävs för att äntligen börja bygga. Det finns hål och infästningar för säkringar på balanstråd, termostater en per cellgrupp, och för att kunna få hållarna förbi förskruvningarna när de träs ner i lådan. Antagligen skippar jag 4 av de 12 möjliga skruvarna för att hålla hela paketet fast i boxens botten, och använder utrymmet för balans- och termostatkopplingar.

I veckan ska jag provsvetsa ytterligare för att hitta metod och inställningar som duger, och bestämma hur kopparfolien ska klippas till och kopplas till BMS- och strömtrådar och SMD-säkringar. Sen ska jag komma fram till en idiot- och oturssäker sekvens för ihopsvetsning och inkoppling, så det inte händer något obra under vad som är den mest riskfyllda delen av bygget. Sen ska det byggas! Blir den klar innan påsk, som jag hade tänkt? Mycket osannolikt. Men det gör inget, det är ju processen och sedan körandet som är det roliga.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Lennart Aspenryd
Tidigare Lasp
Inlägg: 12607
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av Lennart Aspenryd »

Mycket seriöst och lovvärt. :tumupp: :tumupp: :tumupp:
Vi pratade idag om hur viktiga våra Elcyklar är.
Nästa blir en ElRullator med sittbräda.
Gimbal
Inlägg: 7851
Blev medlem: 20 april 2005, 15:43:53

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av Gimbal »

Japp, kul att följa. Borde bli bra räckvidd på den där.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

BMS har äntligen kommit. Det har 3 st NTC-termistorer, då jag beställde det innan jag hade bestämt att värmestopp skulle ske med en hög termostater. Jag är osäker på vad termistorerna ska få göra; kanske en får mäta utetemp, en temp i BMS-lådan, och en temp i en batterilåda? BMS är Bluetooth-styrd så jag kan se temp och andra parametrar i en mobilapp eller på PC. Sannolikt är allt detta i början väldigt intressant, för att gradvis bli helt ointressant efterhand som jag lär mig hur batteriet fungerar i praktiken.

NTC-motstånden har tunna trådar som inte passar i förskruvningar, men det går att skarva dem med något annat, eller lägga flera lager i ökande diameter med limförsedd krympslang utanpå tråden tills det blir en tjock nog cylinder för förskruvningen. Detta borde vara vattentätt.

BMS monteras fritt mitt i sin egen låda, med gott om luft åt alla håll. Jag har designat hållare som kan skruvas fast i lådans botten och hålla den stadigt. Jag har ingen aning om hur mycket värme det kommer att avge, men om det blir för varmt får jag kanske fixa ventilation eller byta till en låda i metall istället. I lådan kanske även en GPS ska få plats. Jag laddar nu kattens gamla GPS och ska provköra den imorgon. Den inbyggda litiumcellen kan bytas till ett eller flera 18650 för lång drifttid oberoende av huvudbatteriet. Det går att skicka ett immobilize-kommando till den, men om signalen kommer ut någonstans vet jag inte. Dock har den två LED (korkat nog blå som nästan inte syns, inget att lokalisera en katt med direkt) som man kan få att blinka, så LED-kommandot skulle kunna driva någon sorts av-funktion om nödvändigt.

Beroende på hur GPS ska matas, kanske den bor bättre i en egen box. Dock vore det bäst ur sabotage-hänsyn om den fick plats med BMSet. Jag vet heller inte hur bra mottagningen kommer att bli med el och Bluetooth runt omkring, och människor på sadeln. Det får bli till att testa vad som händer. Ev. köper jag en dedikerad GPS. Denna har "allt": https://www.swetrack.com/sv/swetrack-plus/ även IP67-kapsling.

Laddaren kommer på måndag. Den är inte fukttät alls, utan har flera fläktar. Jag vill gärna gömma den under fotplattan (där finns ett utrymme med kåpor på alla sidor, och det är nära till AC-jacket), på något vis så luft men inte stänk kan ta sig in. Finns det något vedertaget sätt att göra sånt? Jag får nog även fixa ett finmaskigt nät så inte kryp kryper in i värmen. Jag kan få hjälp på jobbet att bocka och svetsa en låda i aluminium. Vad ska man tänka på när man vill fästa alu-delar till en lackerad stålram, ev. med befintliga bultar?

De 5 D-sub-kontaktdonen är kablade. Varje batteribox får tre förskruvningar: plus, minus, och BMS-trådar (inklusive temptrådar). Alla kablars alla färger, pinnar och tilltänkta funktioner finns i ett kalkylblad så jag lätt kan koppla allt rätt.

Batteri plus, laddare plus och motor plus behöver kopplas ihop. Jag hade först tänkt göra detta i BMS-boxen, trots att BMS självt inte behöver ha kontakt med denna, men det blir då så galet många förskruvningar i den lådan att jag tror de inte får plats på ett bra sätt. Där finns redan tre BMS-kablar, ladd-minus, motor-minus och batteri-minus. Två till får gott plats, men inte tre, om jag vill ha BMS på sniskan som tänkt. Däremot finns det gott om plats i den lilla BMS-grenboxen. Jag ska kolla så tre förskruvningar åt andra sidan inte ställer till problem, och stämmer det är det bara att koppla.

Färdiga kablar, BMS, lite förskruvningar vid tilltänkta platser. D-sub-öppningarna har hand-dremlats osnyggt, men var och en täcks sedan till sin helhet av honans gummipackning, så det varken syns eller påverkar i praktiken.
P1130625.JPG
Edit: här är en rendering av batterihållaren också, med olika detaljer uppmärkta. Eftersom hållaren är designad att vara symmetrisk för topp och botten, kommer inte alla detaljer att användas på alla delar. till exempel kommer ena sidan att ha två grupper SMD-säkringar och den andra en, de flesta lådor har 4 BMS-säkringar (en har 5), och bara ena sidan får termostater.

4 termostater seriekopplas runt hela lådan. Det är trångt om plats, så jag tror att den bästa "kabeln" för detta är kopparfolie mellan två lager tejp. Bland annat tejp och krympslang ska sen se till så olika delar inte skavs mot varandra, vibrerar av, eller slits på andra sätt. Jag får ha i åtanke hur olika sorters tejp uppför sig när den blir varm, för det lar väl åtminstone bli ljummet i boxarna.

3 av BMS-trådarna kan tas ut nära förskruvningarna, den sista får gå ett kvarts varv runt batteripacket. Detta blir också kopparfolie i tejp. Flexkabel vore nog bättre, men det har jag ingen (tanken slår mig att kanske skrotdatorer på jobbet kan ha några i vettig längd, det kan vara värt att se om dessa kan lödas). Rund kabel kan få det trångt, för det är inte långt mellan celler och yttervägg.

Exakt hur jag ska koppla ihop kablar och kopparfolie vet jag inte än. Jag gissar att folien bör sitta fast och inte belastas med vibrationer. Det är jätteenkelt att löda den.
Låda.png
Jag har (igen) fått en dum förkylning som tar bort orken att skruva och håller mig hemma från jobbet, men förhoppningsvis släpper den snart. Den kommande helgen är den sista hemma, sen börjar fallskärmssäsongen för fullt, och om jag är pigg är jag då borta på helgerna. Vardagskvällarna finns dock kvar, så även om det är storjobb kvar, börjar det närma sig klart på många vis.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Första boxen är klar att monteras och svetsas. Lite deformerad utskrift, de andra är/blir bättre.
Det är gissningsvis 2mm fri höjd inuti boxen, vilket är gott om plats. Kopparfolien är 0.1mm tjock, och på den ska lödas SMD-säkringar, balanstråd-säkringar, plus och minus. Det finns gropar, hål och urskärningar där allt sånt får plats. Det hela ska skruvas fast i infästningar i botten, så inget rör sig. Smältlim får hålla smådetaljer på plats.
Hål för förskruvningar behöver också borras i lådans sida, vilket är lite läskigt då jag aldrig tagit hål i såna tjocka lådor, och blir det helt fel är vattentätheten körd. Har någon här tips är jag intresserad, och annars finns det säkert nåt matnyttigt på youtube.
20220517_204435.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
GalFisk
Inlägg: 304
Blev medlem: 11 mars 2006, 23:53:11
Ort: Horndal

Re: Litiumkonvertering av 3kW klass 1 elmoped

Inlägg av GalFisk »

Pilothål och en 15mm cylinderborr gjorde finfina hål åt förskruvningarna i lådan.
Borren jag använde: https://www.biltema.se/verktyg/borr/tra ... 2000016848
Borrade igenom ABS med låg hastighet och moderat tryck. Hålen behöver knappt efterbearbetas alls.
Förskruvningar monterade (har just nu inget foto på bara ett färdigt hål)
P1130711.JPG
Kopparfolie 0.1mm på ena sidan, pappersmallar på andra sidan. Mallarna är utskrivna och urklippta från passbitar jag gjort i samma program som hållarna. Svetsningen fungerade bra förutom en krater i kopparfolien längst ner till höger. Jag vände på folien och svetsade fast den, därför är kratern utanför batteripolen. Kratern orsakades av dåligt/snett tryck med svetsproben, så att ena elektroden tryckte för löst. Att svetsa kopparfolie ovanpå nickelresterna har inte varit något problem. Jag fick slipa rent proberna två gånger när kopparrester började fastna. Om man inte gör det, fastnar mer och mer koppar. Det är viktigt att de slipas platt för bästa kontakt, så jag använder en rund skiva på dremel.
P1130642.JPG
Färdig anslutning, inklusive 3 st 30A SMD-säkringar i paralell för kortslutningsskydd. Lägg märke till glasrörssäkringen i hålet på vänster kant, den är på 1A och går till en balanstråd. Övriga balanssäkringar går i hålen i mitten nederst. Maximalt strömuttag väntas bli 35A med nuvarande motorkontroller. Den kan ev. uppgraderas till 45A med nuvarande motor. BMS tål 60A. Säkringarna är anslutna med 0.15mm kopparfolie, istället för 0.1mm som resten. Enligt en mönsterkortskalkylator blir de runt 20°C varmare än ambient vid 45A. Om det mot förmodan skulle bli ett problem i praktiken, kan jag löda på ett lager till.
P1130644.JPG
Jag har sedan täckt allt arbete med maskeringstejp, så inga olyckor ska hända när man jobbar på andra delar. Tanken är att löda de två nedre anslutningarna härnäst. De ska gå till kablarna för plus och minus. Därefter vänder jag på pannkakan, stoppar ner allt i lådan, och svetsar seriekopplingarna på andra sidan. Det är den kritiska fasen där inget metalliskt får nudda något annat under några omständigheter. Mycket maskeringstejp kommer att vara involverat, och sannolikt låter jag den sitta kvar när locket skruvas på.

Balanstrådar och trådar till termostater monterade. 4 termostater ligger seriekopplade runt paketet, en i varje cellgrupp. Alla 20 kommer sedan att seriekopplas till BMSens av/på-ingång.
P1130712.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar