Stromberechnung

[Olaf K. (okl)]

Hallo ihr.

Ich möchte euer Expertenwissen fragen, welcher Strom bei den Punkten 0 
bis 5 (je 5x) fließt. Ich möchte die Zellen nicht mehr mit Nickelband 
verbinden, sondern mit Sicherungsdraht. Falls eine aufgibt, gehen die 
anderen nicht mit durch.

Ich frage deswegen, weil ja 25A gefordert sind und der Strom durch die 
Sicherungsdrähte fließt, der nur 6A aushält. Pro Zelle ist das ja okay, 
aber mir stellt sich die Frage, ob da nicht der Draht 
untetdimmensioniert ist, weil ja insgesamt 25A fließen. Wie teilt sich 
das auf? Bei 4 müsste doch mehr ankommen?

Den Zellen ist es egal, wie viele in Serie geschaltet sind?

Anstatt zu löten, wäre es denkbar, ein kleines Stück Nickel 
aufzuschweißen wo vorher der Draht befestigt wurde?

Ich danke euch.

[Michael B. (laberkopp)]

Olaf K. schrieb:
> welcher Strom bei den Punkten 0 bis 5 (je 5x) fließt

Keiner ?

Wenn ein Motor mit 25A Nennstromaufnahme mit 5*5A abgesichert wird, 
brennt die Sicherung beim ersten Anlaufen durch denn so ein Motor gönnt 
sich dazu gerne 250A und es ist aus.
Da eine 6A Sicherung zuerst durchbrennt, muss danach jede 6.25A tragen 
und geht gleich mit kaputt, die 8.33A hält auch keine aus.

Zumal 13S mit 46.8V am 14.8V Motor sowieso schützenswert ist, denn das 
geht noch nicht mal normalerweise gut.

Fas wird doch alles bloss wieder Murks weil dir der Arsch auf Grundeis 
geht.

[Olaf K. (okl)]

Hallo Michael,

das ist ein Beispiel. Der Controller vom Motor zieht maximal 25A. Das 
bms wird 40A haben. Insgesamt soll es ein 13S10P werden.

Ich las viel über den Sicherungsdraht anstelle von starrem Band.

Nun interessiert mich, ob der Sicherungsdraht nicht nur die Zelle 
absichert, wenn also eine kurzschließt, dass der Draht wegrennt, sondern 
ob die 40A insgesamt auch über die dünnen Drähte fließen können. Genau 
das sah ich mehrfach.

Meine Gedanken dazu, teilt sich die Leistung so auf, dass der Draht 
hält? Oder stehen nur 5A an einer Zelle an und beim zweiten Block dann 
insgesamt 10A? Schließlich sind es ja 40A an beiden Enden, da scheint es 
unlogisch, dass inmitten der Konstruktion nur je 5A Anliegen.

Kurzum, 10A kann eine zelle, 5 A abgesichert, 10 Zellen, 50A max. Sollte 
reichen. Aber die seriellen Verbindungen, werden die nicht von Block zu 
Block höher belastet? Da reicht doch der dünne Draht nicht mehr, oder?

[Udo S. (urschmitt)]

Grundlagen Parallel und Reihenschaltung?

Welcher Strom fließt in jedem Zweig wenn du 10 Zweige parallel hast und 
der Gesamtstrom 40A beträgt? (Voraussetzung: Jeder Pfad ist gleich)

Real:
Kannst du garantieren dass die Innenwiderstände der parallelen Stränge 
annähernd gleich sind? Sonst liefert der Strang mit dem niedrigeren 
Innenwiderstand einen höheren Strom bei Parallelschaltung.

[Benjamin K. (bentschie)]

Du bist dir sicher das du das bauen willst? 13S10P sind schon eine 
ernsthafte Energie mit ca. 2,5kWh.

Deine Denkweise ist falsch. Spannung ist der Potentialunterschied 
zwischen zwei Punkten.
Strom ist die Ladungsbewegung durch eine Querschnittsfläche.
Will sagen, Strom in einem Punkt ist so nicht definiert.

Außerdem hat jede Zelle gleich Zwei Sicherungen. Das halte ich für 
ungünstig. Die mechanische Stabilität nimmt ab, die 
Verfügbarkeit/zuverlässigkeit ebenso. Außerdem erzeugen Sicherungen 
Wärme, darauf beruht das Funktionsprinzip.
Somit spielt die Geometrie oder besser die Kühlung dienes 
Sicherungsdrahtes einen Entscheidenenden Einfluß auf die Auslösung.

So, nun zur eigentlichen Frage:
In jeden deiner 2,5Quadraht Stäbchen fließt auf der einen Seite 25A rein 
und auf der anderen Seite wieder raus. Wenn jetzt alle zellen gleich 
sind, so fließt durch jede Zelle der gleiche Strom, also in dienem 
Beispiel die 5A.

Deinen letzten Beitrag hab ich nicht verstanden, da fehlen anscheinend 
alle Grundlagen zu Strom und Spannung.

[Tom H. (toemchen)]

Edit: Gegenfrage an den TO, nicht an meinen Vorredner. Hab zu lang zum 
Tippen gebraucht.

Gegenfrage: Wird ein kaskadenförmiger Wasserfall, ohne weitere seitliche 
Zuflüsse, nach unten immer dicker oder fließt über jede Stufe gleichviel 
Wasser?
Wenn unten mehr fließt, wo soll es herkommen?
Wenn oben mehr fließt, wo soll es hin?

Nein, in jeder Stufe fließen die 25A gesamt bzw. die 5A pro Zelle.

Gegen den Effekt, daß in einer Parallelschaltung eine einzelne Zelle mit 
internem Kurzschluss die anderen ins Verderben reißt, genügt übrigens 
ein Sicherungsdraht pro Zelle. Deine Skizzze sieht so aus, als ob Du 
Plus- und Minuspol mit je einem Sicherungsdraht an die gemeinsame 
Schiene hängen möchtest.

Sind in einer Parallelschaltung unterschiedlich gute Zellen, teilen sich 
die 25A unter Umständen nicht gleichmäßig auf. Soviel muß der 
Sicherungsdraht abkönnen, er darf nicht gleich bei 5,1A abbrennen.

Bei Überlast des Akkus durch den Entnahmestrom spricht irgendwann 
irgendein Sicherungsdraht in einer Parallelschaltung an. Der zufällig 
dünnste Draht an der zufällig stärksten Zelle. Das belastet sofort die 
anderen Zellen (samt Sicherungsdrähten) dieser Parallelgruppe, der 
nächstbeste darin wird überlastet und geht hops, usw. In kürzester Zeit 
ist der Akku "tot" (ohne daß dabei die einzelnen Zellen tot wären).

Im Fall des internen Kurzschlusses einer Zelle geht richtig dick Strom 
in die Zelle rein, in Deinem Beispiel gut 4*5=20A, bevor die 
Sicherungsdrähte der anderen Zellen ansprechen. Da sollte der 
Sicherungsdraht der defekten Zelle längst angesprochen haben.

[Michael B. (laberkopp)]

Olaf K. schrieb:
> teilt sich die Leistung so auf, dass der Draht hält?

Ja, wenn die Akkus ideal wären, und völlig gleichmässig in der Spannung 
ansteigen, wenn geladen wird bzw. fallen, wenn entladen wird, 
identischen Innenwiderstand über ihre Lebensdauer haben und identischen 
Kontaktierungswiderstand.

Sind sie aber nicht.

Die Frage ist, was die Sicherung soll.

Wenn eine Zelle kaputt geht, kann sie offen sein, es fliesst kein Strom, 
Sicherung nutzlos. Wenn sie einen Kurzschluss macht, liefern die 4 
parallel geschalteten ihren vollen Kurzschlussstrom in die Zelle, das 
sind leicht 400A, da muss man keinen 6A Draht nehmen.

Und dazwischen, schlechte Stromverteilung willst du gar nicht 
unterbinden, hohe Selbstentladung kannst du nicht unterbinden.

Du kannst fur ein 40A BMS gut einen 50A Draht nehmen, der geht nur bei 
Zellenschluss kaputt und frisst zwischendrin nicht so viel Leistung.

Warum bauen Akkuhersteller z.B. ihre Zellen mit 30mOhm, wenn dann extern 
jemand 17mOhm pro Draht dran macht, mit Verlusten bis zu 0.125V bei 
Nennstrom.

[Olaf K. (okl)]

Benjamin, das war so gemeint:

10A hat jede Zelle Entladestrom.
5A ist jede Zelle abgesichert.
10 Zellen parallel sind 100A möglich, durch die Sicherung bei gleichen 
Akkus theoretisch 50A möglich, das BMS hat 40A, ich brauche aber maximal 
25.

Die Doppeltverdrahtung fand ich an diversen Stellen im Internet, plus 
und minus.

Eigentlich wollte ich die Zellen wie im Bild zu sehen mit Nickel 
verbinden. Das wäre aber zu unsicher, richtig? 0,15x30mm hält laut 
Tabelle 20A aus. Da sind aber die parallelen gleich mit der nächsten 
Serie verbunden.

Wie genau würdet ihr das Konzept was ich geplant habe verändern? Ohne 
Draht? Anderes Nickelband? Punktschweißen möchte ich auf jeden Fall.

Danke für den Hinweis mit dem Wasserfall und die Erklärungen. Habe da 
einen Knoten im Kopf. Innerhalb würde Klingeldraht reichen und außen 
habe ich 4 Quadrat für meine 40A.

Das Gehäuse im Bild habe ich entworfen und gedruckt, kann ich aber 
anpassen. War sogar ein Loch für den Balancerdraht vorgesehen.

[Olaf K. (okl)]

https://aaron-fischer.net/nde

Als Beispiel

[Olaf K. (okl)]

Udo, die Lösung ist 4 Ampere bei 10P.
Ja,ich messe die Zellen penibel genau, Leistung und innenwiderstand.

Vielleicht kann man auch meine zuerst gedachte Lösung mit Nickelband 
anpassen dass es sicherer wird.

[Olaf K. (okl)]

Was haltet ihr davon? Da ist eine Sollbruchstelle in jedem Pluspol

[Michael B. (laberkopp)]

Olaf K. schrieb:
> Was haltet ihr davon? Da ist eine Sollbruchstelle in jedem Pluspol

In den Zellen ist auch eine, besser ausgelegt. Das (Hilumin/Nickel) 
Blech ist unnötig lang und damit hochohmig, die Stromverteilung wenn man 
mittig oder an einem Ende einspeist nicht gleichmässig.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Benjamin K. schrieb:
> Außerdem erzeugen Sicherungen Wärme, darauf beruht das Funktionsprinzip.
Und diese Wärme erzeugen sie aus der Spannung, die an ihnen abfällt. 
Ergo gäbe das viele kleine Spannungsabfälle an jeder Zelle.

Olaf K. schrieb:
> Da ist eine Sollbruchstelle in jedem Pluspol
Da kenne ich den Witz, wo ein Flugzeug seinen Erstflug macht und 
hinterher stellen die Materialprüfer Risse am Übergang von der 
Tragfläche zum Rumpf fest. Kritisch! Also wird das da deutlich 
verstärkt, aber leider: beim zweiten Fug das selbe, schon wieder Risse. 
Ratlosigkeit. Auf einmal rennt einer los, holt eine Bohrmaschine und 
bohrt fein säuberlich genau entlang der Risse etliche Löcher 
nebeneinander. Der Pilot nimmt schon mal den Fallschirm mit und fliegt 
noch eine Runde. Aber dann: tadellos, die Risse haben sich nicht weiter 
augebreitet. Auf die Frage, wie er denn auf diese Idee gekommen sei, 
sagt der mit der Bohrmaschine: Ist bei euch schonmal das Klopapier an 
der Perforation abgerissen?

So viel zum Thema "Sollbruchstellen"...

[Olaf K. (okl)]

Michael, wie soll ich das Nickel kürzen? Ich muss doch alle 10 Zellen 
erreichen und wenn ich die so verbinde, habe ich nur ein Band und nicht 
mehrere wie wenn ich erst parallel und dann seriell verbinde.

Lothar, es ist so aber die schmalste Stelle, da sollte das Nickel 
durchbrennen, oder?

[Rainer W. (rawi)]

Olaf K. schrieb:
> es ist so aber die schmalste Stelle, da sollte das Nickel
> durchbrennen, oder?

Jein, das brennt an der heißesten Stelle durch, d.h. es kommt neben 
Stromdichte, Querschnitt und Querschnittsform auch auf die 
Wärmeableitung an benachbarte Blechbereiche an.
Nur wenn der schmale Bereich lang genug ist, ist sichergestellt, dass 
das Blech dort mit halbwegs wohldefinierter Auslösezeit durchbrennt.

[Herbert B. (herba)]

Ich habe noch keinen ebike Akku gesehen, welcher Schmelzdrähte hätte. 
Der Tesla hat glaub ich welche, trotzdem hört man immer wieder von 
Teslaakkus, welche aus dem Nichts abbrennen. Falls eine einzelne Zelle 
faul ist und einen Kurzschluss hat, kann diese (trotz Schmelzsicherung) 
brennen und in Kürze alle anderen Zellen anstecken.
Man kann auch nicht einfach ein Nickelband nehmen und das Gefühl haben, 
dass dieses im entscheidenden Moment schmilzt. Sicherungen und deren 
Materialien werden von spezialisierten Firmen hergestellt und werden 
x-fach geprüft.

[Olaf K. (okl)]

Einerseits lese ich, dass die Zellen ohne pcb trotzdem nicht 
kurzschließen. Dann sah ich ein Video, da ist eine Billigzelle 
explodiert, eine teure ist nur abgeraucht ohne Feuer.

Wie also schütze ich den Akku angemessen? 13S10P? Es sind teure Samsung 
Zellen mit gutem Innenwiderstand.

[Michael B. (laberkopp)]

Olaf K. schrieb:
> Wie also schütze ich den Akku angemessen?

Du musst verhindern das er überladen bzw. tiefentladen wird, also ein 
BMS anschliessen. Das BMS verhindert nur gefahrliche Fehler, es sollte 
nie abschalten. Da man aber an der Gesamtspannung nicht erkennt, ob 
einzelne Bänke schon leer/voll sind, müssen die vom S gemessenen 
Einzelspannungen ausgewertet werden um zu entscheiden wann mit 
aufladen/entladen Schluss gemacht werden sollte BEVOR das BMS 
abschaltet. Schon um lebensdauerverlângernd nur 80% und nicht 100% der 
Kapazität zu nutzen. Ein Balancing kann sinnvoll sein.

Du solltest zusätzlich verhindern dass ein Kurzschluss in 
angeschlossenen Teilen zu zu hohem Strom über die Kabel führt, so dass 
die abbrennen würden, also ein LSS Leitungsschutzschalter.

Gegen direkten Kurzschluss einer Zelle die dann von allen parallel 
geschalteten den Kurzschlussstrom übergebraten bekommt, sollte ein 
Blechstreifen in der Zelle schützen.


Du brauchst also nur niederohmige Zellenverbinder.

[Olaf K. (okl)]

https://www.ebay.de/itm/174180555004

[Mod: Lebenslauf aus Link entfernt]

Wenn ich das nehme anstelle Nickel?

[Olaf K. (okl)]

Kann man nicht punktschweißen