Svenska ElektronikForumet

Den här mopeden köpte jag billigt pga. dåliga batterier, för att konvertera från bly till litium så jag och sambon kan åka runt. Jag har konverterat ett antal elcyklar, och tyckte att det var på tiden med ett lite större projekt.

Viarelli var ursprungligen italienskt, men är numera svenskägt och kinabyggt. Vad jag förstår är kvalitén över lag inte superb, men helt ok. En fördel är att reservdelar verkar vara lätt tillgängliga, både till mekaniska system och elsystem. Det blir en finvädersmoppe för isfria årstider, och målet är en räckvidd på iaf. 6 mil i plusgrader. Då kan jag jobbpendla med den om jag vill, och ändå ha lite att åka på till kvällen. Mer än 6 mil är det heller inget fel på, ju större batteri jag har ju längre lever det. Och oavsett hur stort jag bygger det, kommer det inte att väga mer än de gamla blybatterierna. Förutom lite rost är batteriutrymmet fint. Dessutom är det gigantiskt. Det sitter relativt välskyddat, men det kan tänkas att fukt kommer in om man åker i regnväder. Något av det tristaste som finns är fina batterier förstörda av fukt, så tanken är att kaplsa in dem i IP65 eller bättre. Ganska exakt 40 kg batterier satt i mopeden, som trots all vikt var pigg och trevlig att köra när jag provade den. Och dessa runt 10 kg 18650-celler som jag ska koppla i 20s10p-konfiguration kommer att ge mig praktiskt talat dubbla kapaciteten. Det är lätt begagnade celler, med mycket kapacitet kvar men till en bråkdel av nypris. Jag är van vid att bygga med begagnat, då mina förra batterier var gjorda på gamla laptopceller. Till detta projektet ville jag dock ha något tåligare, och dessa Panasonic NCR18650BD är populära och har bra rykte. De tål 10A och är på dryga 3000 mAh vardera. Tanken just nu är att köpa 6 st IP67-kapslingar i ungefär samma storlek som de gamla blybatterierna. I fem av dessa placerar jag 4 cellgrupper (40 celler), och i den sista BMS och ev. annan elektronik. Lådorna jag har hittat (https://www.elfa.se/sv/p/15067756, https://www.elfa.se/sv/p/15067756) är så gott som perfekta i storlek (180x180x75 mm), men jag tycker de är lite dyra när man ska ha 6 st. Har du förslag på något billigare, minst IP65, är jag intresserad. Helst i samma storlek, då ett färre antal större lådor kan vara krångligt att fån in förbi fästbyglarna. Vet du den praktiska skillnaden på PC och ABS för min applikation (0-60°C, måttliga vibrationer, max 3.5 kg/låda, mekaniskt fastklämd från en sida, lätt att borra hål för kabelförskruvningar, självsläckande vid brand), är det också intressant.

180x180 är voluminös overkill för 10p, men å andra sidan kan jag använda de originala fästbyglarna för blybatterierna, och jag kan pressa in fler celler om jag känner för det. Geometriskt går det nog in 17p eller kanske tom. 18p i lådorna. Jag ska inte använda cellhållarna som batterierna kom med, utan 3d-printa egna, med extra cellplatser ifall jag får tag i fler celler senare.

Här är provbitar för några hållare för som jag skrev ut till mitt förra bygge, och de var suveräna. Med färdiga spår för nickebanden blev klippning och svetsning en barnlek, och risken för kortslutning under arbetet mycket mindre. BMS har jag inte köpt än. Kontrollern drar 35A max (vilket är något under 3 kW vid nominell batterispänning), men 40 eller kanske 50A på BMSen vore att föredra, ifall jag vill uppgradera senare. Har du förslag på någon bra BMS, är jag intresserad. Helst med separat laddport. Övervakning via Bluetooth kanske vore kul, men är inget krav.

Jag har inte kommit fram till hur jag ska bevaka temperaturen i alla boxarna. Finns det någon BMS som kan hantera 5+ termistorer? Kanske man kan bygga en krets som samlar flera termistorer och inför BMSet låtsas vara en enda? Jag är inte främmande för att bygga lite egen elektronik.

Jag har inte tänkt klart på hur jag skulle kunna hantera ev. batteribrand. Det vore kanske bättre med kapslingar av metall, men jag har inte hittat några till överkomligt pris. Det vore fördelaktigt om elden kunde hållas borta ifrån andra batterier och mopedens plastdelar, så man ev. kan rädda det som går. Kanske man kan göra en försvagning i kapslingen som spricker eller smälter, och pyser ut eländet åt något vettigt håll? Kanske igenom något material som kyler gaserna?

Är det smart att blåsa in kväve eller annan torr, inert gas innan man förseglar lådorna? Jag vill inte ha kondens inuti vid temperatursvängningar. Jag har CO2 hemma, duger det?

Vad för kontaktdon och kablar är lämpliga för att koppla ihop lådorna? Det blir 3 BMS-trådar från varje, ett antal termistortrådar (om jag inte på nåt vis sköter high temp cutoff internt i varje box) och lådorna ska även seriekopplas. Det är också möjligt att dra alla nödvändiga kablar direkt från box till box, och inte ha några externa kontakter alls, men då blir det jobbigare att i framtiden bygga ut, ta isär eller underhålla. Jag har använt XLR tidigare, och det skulle nog duga fint för BMS-trådarna, men finns det som vattentätt till rimligt pris?

Jag har inget bråttom med projektet, men hoppas vara klar runt påsk. Uppdateringar och nya bilder kommer när jag har något intressant att visa.


Har du tips, förslag och kommentarer så tar jag tacksamt emot. Jag berättar gärna om mina tankar och erfarenheter med detta eller andra byggen, eller litiumbatterier i allmänhet, så det går bra att fråga om sånt i tråden också.

Hejja hejja. Den här tråden ska jag följa. Har lurkat länge kring uppgraderingstrådar som dessa. Letar lite halvlugnt efter ett bra moppeobjekt. Jag har ingen praktisk erfarenhet än av en konvertering eller elfordonsbygge.

Flera celler är på ingång, så jag kan bygga mitt 17-18p batteri. Gött! Då kan jag antingen få monster-räckvidd, eller låta batterierna ligga runt halv laddning för monster-livslängd. Eftersom jag aldrig har haft en moped vet jag inte riktigt hur jag kommer att använda den, men den kommer att bli flexibel iaf.

Forumets butikslista var till bra hjälp för att hitta ställen att köpa det jag annars behöver. Det har visat sig TME och Mouser har det mesta jag behöver.

TME har IP67-lådorna jag ville ha till bättre pris. 6 st ska beställas.

Varje låda behöver 3 kabelförskruvningar:
Batterilådorna ska ha en för +, en för - och en för balanstrådarna.
BMS-lådan ska ha en för B-, en för P- och en för C- (batteri, ström ut, laddning). Den ska även ha 5 st 3-poliga IP65 XLR hane panelkontakter för balanstrådarna, en från varje batteribox. Alternativt kan det hända att jag bygger in laddare i själva lådan, då blir det en förskruvning för 230V in istället för C-.
Från batteriboxarna kommer en 3-ledarkabel med IP65 XLR-hona för balanstrådarna. Hanar för kabel är vanligare och billigare, men eftersom det kommer att vara batterispänning på pinnarna, skulle hanar utgöra en kortslutningsrisk.
Balanskablar och kontakter ska märkas mycket tydligt. Kopplar man in dem i fel ordning, kan man ha sönder BMS-kretsen.
Batteriboxarna ska seriekopplas med 6mm2 kabel och Anderson-kontakter för 45A.

BMS och laddare köper jag sannolikt från Vruzend EU. De har 2 olika 60A BMS i lager.

Temp-övervakning är ännu lite löst. Vruzends BMS har inte ingång för termistorer. Egentligen skulle jag vilja ha en lång termistor i form av en tråd eller ett band, som man kan lägga i sicksack mellan cellerna, men något sånt verkar inte finnas. Kanske kan varje BMS-tråd få en tempsäkring? De ska bara klara av balanseringsströmmar på långt under 1A, och om säkringen bryts kommer BMS att stänga av kretsen. Då finns möjligheten till 3 säkringar per 4S-box. Ev. kan flera seriekopplas på en BMS-tråd. Har du koll på vad för såna komponenter som finns, är jag intresserad. Engångssäkringar är ok, och det är viktigt att de bryter spänningen även vid försumbar belastning. När BMSet inte balanserar, handlar det om några μA som max i trådarna. Jag tittade på polymer-PTC, men går de till >MΩ när de aktiveras?

Jag har skalat av de flesta kåporna från mopeden, för att se hur ramen mår. Det är väldigt lite rost förutom det i nedersta batterilådan, men den ska få lite hammarlack här och där för ytterligare skydd. Ramen är rejäl och vällackerad, men min misstanke om "inte superb, men helt ok" kvalité stämmer bra. Närmare bestämt verkar det vara bra design men så-som-så hantverk. Här och där har småsvetsar av mindre viktiga saker släppt, ramens lack har repats under konstruktionen då den skrapats mot olika saker, flera större svetsar är väldigt loppiga, och i en av dem sitter det rester två MIG-trådar (behörigt lackerade). En dum konstruktion av mjuka infästningsbleck gör att de har fått böjas så mycket att lacken flagnat av, och de är svetsade på ramen, så den spruckna lacken kan släppa in fukt. Kanske ska jag ta bort blecken helt, lackera över resterna, och använda strips till infästningen istället. Kåporna är välgjorda och skyddar det mesta av ramen bra mot elementen, men jag vill att att den blir en "evighetsmaskin" så gott det går, så det är lönt att lägga lite extra energi på det.
Det är nyttigt att skriva om projektet, för när jag ska förklara allt går jag igenom det i huvudet på nytt, och då dyker nya idéer upp. Tankarna på att ha en laddare inuti BMS-lådan, att plocka bort fästblecken och stripsa kablar och vajrar, och att ha tempsäkringar på BMS-trådarna kom alla till medan jag skrev posten.

Jag hejar också på!
Föredömligt beskrivet och dokumenterat.

Sa senast idag när jag kollade laddningen på våra Elcyklar. Vi kan inte klara oss utan dem numera.
Så även jag har kollat in Elmoped. Vad krävs för att köra och vilken försäkring resp reg!

Tack för hejaropen, ecenier och hcb!

Lasp, en klass 1-moped (45 km/h, EU-moped) ska vara registrerad och trafikförsäkrad, du ska ha mopedhjälm, och körkort AM eller bättre. En klass 2-moped (25 km/h) har lägre krav. Fyllde du 15 före 1. oktober 2009 krävs till exempel inget förarbevis alls. Den kan köras på cykelbanor som inte märks "ej moped". Du kan läsa mer här, bland annat om motoreffekt, typgodkännande, passagerare etc: https://www.transportstyrelsen.se/sv/va ... ler/Moped/


Jag hittade en rolig komponent för temp-kontroll - en mekanisk bimetall-termostat i en TO-220-kapsel: https://airpax2.sensata.com/CC_catalogs ... 0_0406.pdf

Annars är engångs termosäkringar billiga, och de har även lägre inre motstånd. Tanken är att de bara ska lösas ut om något är riktigt tokigt, och då behöver man ändå ta isär batteriet och kolla vad som hänt, så en återställningsbar är inte så viktigt.

Det finns en möjlighet att signalera "temp ok" via separat tråd, då XLR-kontakternas hölje utgör en extra pol. Man skulle kunna skicka ut batterispänning där via ett högt motstånd (mycket högt eftersom höljena kan komma i kontakt med varandra vid hantering), detektera spänningarna med lämplig elektronik, och antingen signalera BMS på något vis eller aktivera en separat brytkrets om någon av lådorna inte signalerar. Om jag köper ett BMS med ingång för tempsensor, skulle jag kunna koppla ett motstånd på ingången som låtsas vara ett NTC med rätt temp, och i parallell med detta koppla min övertempskrets som kopplar förbi motståndet vid fara.

Det lutar dock mest emot att koppla små termosäkringar på varje BMS-tråd, då det ger minst extra kabeldragning och elektronik. Så fort BMS tappar en cellspänning, slår det ifrån för att skydda batteriet. Säkringarna man kan köpa för några kr tål 1A eller mer, vilket är långt över balanseringsströmmarna som BMS kan orsaka.

Man får vara obs på hur man löder termosäkringar, så man inte löser ut dem i förtid.

Jag funderade på om man kunde använda en heatpipe för att hämta ut temperaturen från hela cellrader till en sensor. De har väldigt hög värmeledningsförmåga, och de tunnaste är bara 2mm tjocka. Frågan är om det är värt besväret och pengarna. De kan inte ligga an direkt mot cellernas krympplast, då de är av koppar, så om de nöter hål i celler från olika grupper blir det kortis. Vad jag vet använder inga batteritillverkare detta, utan de limmar oftast en NTC på utvalda celler med lagom avstånd.

"Problemet" med heatpipes är att det måste till en viss temperatur för att dom skall börja fungera, sedan måste man i ovan nämnt fall isolera den ordentligt hela vägen då värme annars försvinner och det blir fel mätvärde i andra ändan.

En NTC/PTC är rätt vanligt förekommande för industriellt tillverkade batterier då BMS kretsarna är gjorda för det och sensorerna är billiga, vill man lyxa till det lite så kör man PT100 (inte alls dyrt) eller PT1000 men då behövs det lite speciella kretsar som dock inte heller är så dyra.

Vill man gå helt digitalt så kan tex annars en LM35 vara ett alternativ med tex en Arduino eller nåt.

Angående BMS så kan jag rek denna fabrik i kina:
https://www.lithiumbatterypcb.com

Har köpt från dom till mitt elcykels batteri och köpte till bluetooth och kommunikations grej att ändra i datorn (något fler inställningar och bättre översikt men är inte en nödvändighet för att programmera den) och de har 1 - 2 NTC temp ingångar (finns olika varianter men vet ej om fler än 2 på någon) och sensorer medföljde med lång kabel.

Bluetooth brukar vara ett tillval (dock en skitsumma men starkt rek) om det inte är en väldigt dyr BMS då det kan medfölja tror jag. Dom sköter sig och man betalar med kort och dom har en mängd olika BMS inkl en för 20S, moms tillkommer förstås på allt men dom har bra priser tycker jag även inkl moms och frakt.

Med bluetooth så kan du använda deras gratis app (helt ok gränssnitt och UI) där du ser allt om alla batteri banker och en mängd annat. Man kan göra så att BMS:n/batteriet bara kan sättas på med appen och således enbart med din mobil då man måste skriva in ett lösenord för bluetooth, och jag har det så på elcykelbatteriet. Man kan också göra så man sätter igång allt med en vanlig strömbrytare men ibland måste man säga till att dom skall ordna det, vet inte varför kanske medföljer en knapp eller nåt för det går att göra själv som jag förstått. Har en strömbrytare på batteriet men den ger bara ström till BMS:en, inget annat händer förrän man aktiverat batteriet genom appen i mobilen.

Tack för tipsen. De heatpipe jag såg på började arbeta vid 30°C om jag minns rätt. Om de sitter mellan celler hela vägen, och inte sticker ut långt, får de nog rätt jämn temp. Mycket jämnare än om överhettningen ska spridas till sensorn genom luften iaf. Jag tror dock att detta med att försöka ta tempen på var enda cell är något jag har fått lite om bakfoten, för ingen annan gör så.

Eftersom cellerna ska fördelas på fem boxar, med BMS i en sjätte, är tempskydd trots det en lite annorlunda utmaning. Jätte-BMS för bilar kanske har >=5 NTC-ingångar (JerryRigEverything på youtube bygger en eljeep, och den hade en massa NTCer), men det BMS som är mest aktuellt för mig har 0. BMS bryter dock för batterifel om tråden till en cellgrupp bryts, vilket kan göras lokalt i varje box med termosäkringar. Tre termosäkringar per box är iaf både billigt och enkelt att åstadkomma, och eftersom då alla BMS-trådarna har varsin, blir det ingen obalans. Jag slipper extra trådar till BMS-lådan, och extra brytkretsar för höga strömmar när det redan finns en i BMSet. Så med mindre någon kommer på en ännu simplare lösning, blir det nog så.

På tal om obalans, så hade jag tänkt att inte dra BMS-trådarna för plus och minus via XLR (mest eftersom det då går jämnt upp, 18 trådar på 5 st 3-pinnarskontakter), utan istället låta dem möta upp batterikablarna när de ändå passerar boxen med BMS i. Det kanske är dumt? Alla BMS-balanstrådar dras ju vanligen separat av en anledning, så att spänningsfall vid hög belastning inte stör mätningarna. Det är nog värt att tänka om när det kommer till denna punkten.

Edit: missade allt du skrev om BMS-köp. Jag har sett sidan, tack för intressant info och omdöme. En BT-BMS kanske inte vore så dumt ändå.

Jag har även en GPS-pejl som jag kanske ska bygga in nånstans. Vi hade den på vår katt, men den hade för dåligt batteri (nu har hon en bättre). Med ett evighetsbatteri som detta (och lite försiktighet i hur den kopplas, så inte onödig elektronik ligger och tjuvar) kan den nog vara en trygghet.

Edit 2: detta Bluetooth BMS verkar vettigt: https://www.lithiumbatterypcb.com/produ ... -function/

Och om jag inte vill ha BT, verkar detta passa bäst: https://www.lithiumbatterypcb.com/produ ... ry-system/

Inget BMS på sidan kan hantera 5 termistorer (den med flest hade 3 externa och 1 inbyggd), men min idé för tempskydd är nog bättre ändå.

BT-BMSet har ingång för on/off-funktion, så om jag bygger någon extern krets för att bryta vid feltemp eller andra felparametrar, kan den kopplas dit.

Jag hade tänkt fel angående balanstrådarna, det behövs så klart 4 per låda, samt en extra på en av dem (här den närmast minus).

C = cellgrupp, [ ] = låda, - = ledare, | = balanstråd. Det var dock svårt att hitta 5-poliga kontakter IP65 eller bättre till <100 kr/st för både panel-hane och kabel-hona. Jag har sett på XLR och DIN, mest på Mouser då TME ofta inte har med kapslingsgrad. Har du tips på XLR, DIN eller andra 5-poliga kontakter IP65 eller bättre till bra pris, är jag intresserad.
Jag bollade fördelar och nackdelar med att skippa kontakter helt, och dra kablarna direkt till BMS-boxen, men fördelarna med att kunna koppla bort en box väger tungt. En fördel är att man kan ta ut en box som strejkat eller ska byggas om, men den största är att man kan koppla allt i BMS-boxen i lugn och ro utan några spänningar i närheten, och sedan koppla in balanstrådarna.

Lite direkt-på-rost-lack på repor, skråmor, de små rostfläckarna som fanns, och resterna där jag plockat bort de fåniga infästningarna (som gömde mer rost) bör ge ramen ett långt liv.
Imorgon bitti blir det ett till lager, och imorgon kväll tar jag mig an batteriutrymmet, som är värst. Jag var lite frestad att plocka isär och extralackera allt, men det är på tok för mycket jobb, och jag är inte säker på att jag vet hur man får ihop allt eller. Jag har dålig koll på bl.a. styrlås och hydraulikbromsar.

Här går det fort. Som du säger är det nog ingen ide att ta uppfixningen för långt.

Vad blir det för budget på ett sånt här bygge?
Om man jämför att köpa en ny färdig elmoppe, jämfört med att köpa en sån här gammal med blyaccar som man uppgraderar menar jag?

Om man bortser från arbetskostnaden som jag i alla fall ser som kunskapshöjning och hobbykul, så är det väl battericeller som är dyraste delen, sedan motor, laddare, bms och sedan småpillet som kablar och strömbrytare etc.?

Varje gång jag börjat titta på en konvertering tycker jag att priset har dragit iväg så mycket att jag inte riktigt vågat börja eftersom det blir för dyrt om jag inte går iland med projektet. Kan du motivera mig?

Mitt tak är runt 20k, vilket är vad en ny elmoppe med bly brukar kosta. De med litium ligger på runt 30k nya. Moppen var dyrast, sen kommer cellerna, sen "allt småplock" sen laddare, till slut BMS, som även med bluetooth och annat avancerat är gott under tusenlappen. Om jag vill gå ner i kapslingsgrad kan jag nog spara 2k till, men jag tycker det är värt pengarna. Å andra sidan väljer jag beg. celler, då nya kostar 3x (edit: 4-6x), men inte håller 3x så längre. Å andra sidan behöver dessa kapacitetstestas och sorteras, men det har jag inget emot. Å tredje (?) sidan har jag råd med fler celler, och får därmed längre räckvidd alt. längre livstid på cellerna.

Edit:

IP68 D-sub verkar prisvärt för balanstrådarna.

Batterilådan hade gammal rutten dubbelsidig skumtejp som smulade och klibbade så där jobbigt som dubbelsidig tejp gör. För att få bort den, provade jag olika saker ur brandfarligt-lådan: T-röd gjorde så gott som ingenting, aceton gjorde bara smörjan värre, men förtunning gjord på xylen hjälpte mig att gnugga bort allt. Här finns bara två av de sex tejpränderna kvar. Tur jag har en bra halvmask, för de ångorna var inte nådiga, även med alla fönster öppna. Sen målade jag insidan tills det gick att spegla sig. Imorgon blir det ett till lager färg här, och nedre främre delen av ramen får sitt första. Jag måste lyfta upp den på något vis för att komma åt under, det blir lite drygt, men det är där rostskyddet är viktigast. Efter ett till lager där, är det nog färdigmålat.
Snart har hälften av cellerna kapacitetstestats, och de ligger jämnt på runt 3000 mAh. Sen ska de få vila några veckor och spänningstestas, så jag vet att ingen läcker. Repackr.com kan hjälpa mig att balansera varje cellgrupp så de får samma kapacitet, men om resten av cellerna fortsätter att vara så lika som de jag testat hittills, går nog skillnaden bort i toleranserna.

Skulle Biltema-kontakter funka istället för XLR?
Finns med olika antal poler.
https://www.biltema.se/bil---mc/elsyst ... 2000031729

Tack för tipset. Jag skulle dock behöva fem poler eller fler, och nu har jag hittat IP68 9-pin D-sub för runt 70 kr/st. Om inget annat otroligt bra dyker upp, får det bli dessa. Med 9 pinnar kan jag även göra temperaturmätningar och/eller annan signalering om jag bestämmer mig för det.

Edit: kan någon rekommendera en BMS som tar 5 eller fler NTC-termistorer? Jag använder hellre en sån än bygger en egen lösning. Gärna en med Bluetooth. 40-60A, <1kkr.

Jag fick tips på endless-sphere.com om att det finns ännu pyttigare bimetall-termostater än de TO-220 som jag hittat. Något sånt här till exempel: https://www.tme.eu/se/details/am03-65/t ... 5-60-60-5/
Jag är lite osäker på om 65°C (±5°C) är den bästa temperaturen (jag vill inte att den ska slås ut i onödan, heller ej att den inte ska skydda batteriet för dåligt), och just dessa fanns heller inte i lager. En sån på varje balanstråd borde iaf. ge bra skydd. Har du tips på liknande som finns i lager, eller råd om temp-intervall, är jag intresserad.
Edit: vissa BMS kan visst släppa ut röken om balanstrådar faller bort. Det får bli ett BMS med på/av-funktion istället, och en sträng NC-termostater i serie kopplade till ingången för detta. Bryts en, stängs BMS av.