Feldakku 15Ah 6S3P mit 2x XT60 Buchse, 2x USB, Schalter und Ladestandanzeige + XT90

Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#1
Nachdem mein Feld LiPo nun gut 6 Jahre auf dem Buckel hat und langsam etwas puffy wird, habe ich entschlossen diesen auszusortieren. Bei den meisten LiPos wäre es nicht so tragisch, aber bei einem 12Ah 6S, der permanent im Rucksack lebt riskiere ich nichts. Noch sind die Zellen zwar gut, kein Drift und der Widerstand ist noch top, aber es wurde Zeit für was neues.
Den LiPo hatte ich damals bei Hobbyking für ~70€ geschossen, absolutes Schnäppchen. Nun sind die Preise wieder oben, sodass auch ein Li Ion Pack preislich sehr ähnlich ist. Der Vorteil vom Li Ion, nicht so gefährlich, hoffentlich längere Lebensdauer, und ich kann ihn mehr oder weniger geladen lassen. Der Nachteil, Li Ion können nicht so schnell ge-und entladen werden. Entladen ist egal, soviel zieht mein Feldlader eh nicht, und Laden ist auch egal, denn der Li Ion darf auch fast voll gelagert werden :D

Der Plan stand fest, wenn schon ein neuen Akku, dann mit den perfekten Maßen für meinen Rucksack, dazu alle Features die ich mir wünsche. Also neben dem altgewohnten XT90 mit Antispark, dieses mal auch XT60 Buchsen, eine Ladestandsanzeige und am besten auch noch USB Buchsen, und im Idealfall alles schaltbar.
Dann bekommt der Akku auch direkt ein BMS, das hat noch andere nützliche Features wie; Überladeschutz, Unterentladeschutz, Kurzschlussschutz, Überlastschutz usw.....

Also erstmal Teile aussuchen und grob skizzieren, damit auch alles passt.
Bei den Zellen entschied ich mich für 21700er, wenn ich daraus einen 6S3P baue, käme ich in etwa auf die Abmessungen, die ich mir wünsche, mit etwas Platz nach oben für den Rest der Features.
Entschieden habe ich mich für die: BAK N21700CG 5000mAh
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Mit denen kommt ein 6S3P auf 15Ah, was sogar mehr ist als mein 12Ah LiPo :D
Die Zellen können mit 0,5-1C geladen und mit bis zu 2C entladen werden, aber 30A bei ~24V ist schon mehr Leistung als ich benötige, daher passt das gut.
Dazu ein passendes BMS finden, also mit max. 30A Last für 6S: Hyuduo 6S 15A 22V 24V Schutzplatine
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Definitiv nix besonderes, aber alle Funktionen nach denen ich gesucht habe.

An XT60 Buchsen habe ich diese tollen Teile gefunden, verbaut habe ich sie dann aber ohne die Kappe, das war mir zu fummelig: VUNIVERSUM XT60E-F
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USB war etwas schwieriger, hierzu habe ich die Hardware aus diesem Teil ausgeschlachtet: Sweetone Dual USB Ladegerät Steckdose 12V - 24V 4.8A

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Und nun noch einen schicken schalter, am besten mit LED, der auch 24V 15A packt.
Da war die Auswahl, vor allem in De dann auf einmal ganz klein, daher wurde es dieser hier: GUUZI 12V-24V/15A Selbstverriegelung Druckknopfschalter

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Und so langsam wurde es eng mit dem Platz, also musste die Akkustandsanzeige klein werden. Mir gefiel hier dieses Modell: 1S-7S Li-ion 18650 BMS Battery Capacity Level Display
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Nachdem die Teile gewählt waren konnte ich das Case zeichnen, erstmal ein System um die Zellen zu halten.

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Dann gleich noch einen Platz für das BMS.

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Der eine Abstandshalter wurde kürzer, um Platz für den Schalter zu schaffen.


Als nächstes dann ein einfaches Gehäuse drum herum.

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Dazu eun paar Bumper und Seitenwände aus CFK.

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Dann schnelle alle Komponenten skizziert und angeordnet.

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Und einen einfachen Deckel drum herum.

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Nun noch einen Gürtel für Stabilität und gleichzeitig ein Platz für den XT90.

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Ein erster Prototyp ist schnell gedruckt, wurde danach noch etwas weiter um mehr Platz zu schaffen.
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Aber Prototyp 2 momentan passt super, ist aber noch aus PLA, ich denke das ersetze ich dann nun noch durch einen Druck aus Nylon CF15 oÄ., vielleicht auch noch ein anderes TPU für die TPU Teile, mal schauen :)

Der Zellenhalter hält einen schönen Abstand zwischen den Zellen und wird selber durch Aluspacer auf einem 60mm Abstand gehalten.

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Diese hab ich einfach zurecht geschnitten, dazu ein passendes Stück M5 Gewinde und verschraubt.

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Das BMS sitzt auch gut oben drauf.

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Im nächsten Schritt müssen also die Zellen rein. Diese hab ich mit Lötfahnen bestellt, mit Punktschweißen fange ich hier erstmal nicht an. Das geht zu oft schief ;)

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Nun also Schritt für Schritt die Zellen rein. Verlöten kann ich die so sehr gut.

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Untereinander verbinde ich die Zellen mit AWG12 Kabeln.
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Dadruch geht alles nur mit einem Lötkolben und ist deutlich ungefährlicher. Nur immer schön alles isolieren und die Kabel für die Balancer nicht vergessen.

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Das fertige Pack wird nun nur noch etwas eingetaped.

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Und dann das BMS verlötet.

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Mit XT90 kann man es schon mal laden und testen.

Nun aber weiter mit dem Rest des Gehäuses. Erstmal den äußeren Teil neudrucken
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Dann die CFK Seiten fräsen.
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Dazu Bumper, Deckel und Gürtel.

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Die Komponenten liegen auch bereit.

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Eingesetzt sieht das schon echt gut aus.

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Noch verlöten und etwas mit Heißkleber fixieren und einiges isolieren. Die XT60 Kontakte hab ich noch mit Flüssiggummi geschützt.

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Kurz einmal am Netzteil testen.

Auch die Akkustandsanzeige funktioniert gut.

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Also alles zusammenstecken und anlöten.

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Der XT90 passt gut in den Gürtel.

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Und schon ist das Teil fertig.

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Passt natürlich genau in den Rucksack neben die Akkutasche :D

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Ich hoffe ich komme bald zum Testen raus.
Wer das ganze nachbauen will, das hier soll keine Anleitung sein und Niemand der sich mit den Akkus nicht auskennt sollte sich daran trauen. Aber jeder der es als Leitfaden nutzen will ist gerne willkommen, Fragen beantworte ich auch nach besten Wissen und Gewissen gerne.

Die Kosten lagen insgesamt nun bei ~130€ in Teilen zuzüglich dem Gehäuse. Dessen Materialwert hängt stark vom Filament ab. Bei TPU und PLA sind es vielleicht 5€ dazu das CFK. Aber man könnte auch alles drucken und käme dann wahrscheinlich eher auf ~10€. In Nylon CF15 wird das dann wohl eher auf 20€ zugehen :)

Die ganze Box kann hier heruntergeladen werden: https://a360.co/3yKqLyT
 

CorpseGuard

Erfahrener Benutzer
#6
Mega :) das ist ja mal genial. Das könnte ich mir auch noch zulegen. :)

@Yamie du hast zum Laden nur den XT90 richtig? Der BMS ersetzt den balancerstecker zum Laden?
 
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Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#7
@CorpseGuard Zu Anfang hatte ich noch keinen XT90, aber mir war aufgefallen, dass bei 15A Laden der Schalter schon recht heiß wurde, ist ja quasi nur dafür gerated. Das war mir dann etwas zu viel und ich habe noch einen XT90S dran gemacht, mit Antispark (bei 6S sinnvoll).
Den XT90 nehme ich nun also, wenn ich mehr als 15A ziehen will, oder eben wie du anmerkst, zum Laden :)

Und genau, der BMS ersetzt den Balance Stecker. Damit wird der Akku nicht nur beim Laden vom Lader gebalanced sondern ununterbrochen. Meine ISDT Lader erkennen trotzdem, dass es sich um einen 6S handelt, bzw kann man das sonst auch einstellen, dann muss man noch beim Starten bestätigen, dass es sich um einen 6S handelt und man ohne Balancerkabel laden will. Wird dann aber ganz normal aufgeladen. Rest macht das BMS. Das BMS könnte auch einfach an 25,5V gehangen werden und übernimmt dann auch das ganze Laden. Ist letzten Endes fast egal :)
Dadurch muss man sich um vieles nicht kümmern und keine Sorgen machen, alle Schutzfunktionen sind damit abgedeckt.
Man könnte auch an einen LiPo ein BMS machen, ist aber bei Li Ion üblicher.
 
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FlexBO

Well-known member
#8
Ich nutze die gleiche BMS und kann dir nur sagen: Sie balanced nicht!

Das einzige was diese BMS beim Laden macht ist der Schutz vor extremer Überladung. Sobald eine Zelle ~4.28V erreicht stoppt die BMS den kpl. Ladevorgang (egal wo die anderen Zellen gerade sind). Deshalb auch der Hinweis im Verkaufstext dass "die Batterien gut aufeinander abgestimmt" sein sollen. Mit der Zeit wird der Feldakku immer weiter driften.
Bei meinem Feldakku habe ich daher zusätzlich noch einen Balanceranschluss nach außen geführt.
Dadurch bleibt die BMS beim Laden kpl. außen vor.

Akku4.jpeg Akku3.jpeg
 
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Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#9
Danke 😊
Ich hatte nur neue Zellen die alle gleich waren, nach der Kontrolle
Bei dem ersten Ladevorgang hatte es gut funktioniert aber ich werde das vor allem zu Anfang im Auge behalten
Muss nur 2 Schrauben lösen um dran zu kommen
 
#10
Ist immer etwas schwierig die Beschreibung bei AE zu verstehen. Es scheint aber schon ein BMS zu geben, das die Zellen auch balanced.

So etwas z.B.
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Hat schon Charme einfach den Akku an ein Netzteil zu hängen und fertig.
 
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Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#11
Danke euch beiden, hab mir das auch nochmal genau angesehen und ihr habt Recht, es scheint nicht aktiv zu balancen. Ich werde noch ein Kabel dran machen um das einfacher im Auge zu behalten und dann nochmal berichten :D
 
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FlexBO

Well-known member
#12
Ist immer etwas schwierig die Beschreibung bei AE zu verstehen. Es scheint aber schon ein BMS zu geben, das die Zellen auch balanced.
Ja, die gibt es. Funktionsweise ist ähnlich wie bei dem anderen BMS. Erreicht eine Zelle die Maximalspannung wird der Ladevorgang gestoppt und die einzelne Zelle wird über einen SMD Widerstand soweit entladen (mit wenigen Milliampere) bis man sich wieder im grünen Bereich bewegt. Danach wird wieder der komplette Akku weitergeladen bis wieder eine Zelle den Maximalwert erreicht. Irgendwann sind dann alle Zellen voll, dauert aber eine Ewigkeit wenn man damit einen 15Ah Akku balancen möchte.
 

Jo_Nopp

knowitnothing
#15
Sehr schönes Projekt :love:.
Hab 2 Fragen dazu.
1. Max Dauerbelastung beim Entladen
Wenn die gekauften Zellen eine max. Dauerbelastung von 10 A haben ist dann der max. Entladungstrom auch 10 A wenn 3 Parallel geschaltet werden, z.B. als 6S 3P, oder beträgt er dann 30A?
2. Wenn das hier gekaufte BMS beim Laden die Zellen nicht ausgleicht (balanciert) welche Aufgabe hat es dann? "Nur Abschalten des gesamten Packs wenn von einem Pack die min.Zellenspannung unterschritten wird?"
 
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#16
Zu 1, ja 30a entlade Strom.

Zu 2, wenn nicht als balancer verkabelt dient es als unterspannungs schutz.
Hab nicht ganz gelesen aber denke yamie h
Nutzt die Balancer Funktion. Zu mindestens sind die einzelnen pads auf dem bms verkabelt ^^
 

Yamie

fpv-racing-forum Flüchtling
#17
Wie El-dentiste schon bestätigt und du annimmst hat man bei 6S3P 3x 10A Entladen konstant :)
Bei ~21V sind das immer noch >600W.

Das BMS ist leider nicht sehr genau beschrieben aber ich habe es jetzt durch einige Zyklen durch beobachtet.
Erstmal es schaltet bei Überspannung und Unterspannung jeder Zelle ab. Das Balancing ist sehr langsam, aber findet statt. Nach nunmehr >10 Zyklen ist der Zelldrift bei ~6mV.
 

Kuchenz

Well-known member
#20
Darf man fragen was denn damals zur Verfügung stand ?
Ich habe mir jetzt auf Empfehlung das wise Marple Board von Ali geordert
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(Habe mehrere Olle schweißgeräte auf der Arbeit stehen, aber keine Ahnung damit umzugehen :whistle:)
 
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