Eine MakerStory von Alex Gmeindl
„Wie komme ich im Sommer zur Arbeit, ohne dass ich komplett naß geschwitzt dort ankomme oder sogar in Meetings noch schweißgebadet bin?“, das war die Frage, die ich mir stellte, als ich noch kein Auto hatte.
Also habe ich mir ein günstiges Citybike bei Hervis gekauft und mit einem 1000 Watt Radnabenmotor aus China erweitert. Den Motorcontroller habe ich in einer Geldkassette untergebracht und auf den Gepäckträger geschraubt. In einer weiteren Geldkassette habe ich den bei Conrad gekauften Modellbauakku untergebracht. Die etwas größeren Modellbauakkus (LiPo) sind toll, weil man nicht viel herumrechnen muss. Die geben immer genug Strom ab.
Etwa ein halbes Jahr hat mir das Rad gute Dienste geleistet. Zugegeben, ein Citybike ist nicht sehr angenehm wenn man damit permanent schneller als 20 Km/h fährt. Mit dünnen Reifen und ohne Federung spürt man jeden Kieselstein. Die Felgenbremsen sind auch nicht optimal gewesen und der Akku war nach einem halben Jahr nicht mehr zu gebrauchen.
Also musste ein neuer Akku her. Ich habe mir im Internet einen Li-Ion Trinkflaschenakku bestellt und damit fingen die Probleme an. Theoretisch hätte ich mit der angegebenen Leistung des Akkus mehr als 100km schaffen müssen. Aber komischerweise war der Akku nach etwa 30km leer. Ich bin dann drauf gekommen, dass der Akku nicht wirklich leer war, sondern ab einem gewissen Ladestand nicht mehr die nötige Leistung liefern konnte und nur so getan hat als wäre er leer. Nachdem ich etwas herumgerechnet habe, wurde schnell klar, dass ich den perfekten Akku selbst bauen muss.
Story Part 1.
Li-Ion oder nicht Li-Ion, das ist hier die Frage! – Die Idee vom perfekten Akku.
Von der Technik her kommen oberflächlich betrachtet erst einmal drei Typen in Frage: Li-Ion, LiFePo4 und LiPo.
Die LiPo’s haben mich in Sachen Leistung überzeugt, allerdings geht mir dieser Typ zu schnell kaputt. LiFePo4 Zellen haben ein höheres Gewicht, sind etwas größer und halten viel mehr Ladezyklen aus. Dazu kommt, dass das der einzige Zellentyp ist, der auch bei unter 0 Grad hervorragend funktioniert. Das Problem war nur mein Trinkflaschengehäuse – das wollte ich ja weiter benutzen. Ein Akku, der etwa ein Drittel größer ist, passt da einfach nicht hinein. Ab da war klar, es wird ein Li-Ion Akku.
Li-Ion Akkuzellen lassen sich von der Technik her in drei Typen unterteilen: ICR, INR und IMR
ICR Zellen habe ich zwar mit enorm viel Kapazität gefunden, allerdings keine die meinen errechneten Strom abgeben können. Die IMR Zellen (werden oft für E-Zigaretten verwendet) geben zwar enorm viel Strom ab, können aber zu wenig speichern. Der Kompromiss ist folgende INR Zelle gewesen: Panasonic INR18650MJ1. Davon habe ich mir dann 52 Stück für einen Stückpreis von €4,08 bestellt. Die Eckdaten:
- Voll bei 4,2 Volt
- Leer bei 2,5 Volt
- Kapazität: 3500 Milliampere
- Stromabgabe bei Dauerlast: 10 Ampere
- Ladestrom maximal: 2 Ampere (muss noch schauen ob das stimmt)
Der Motor läuft auf 48 Volt und braucht bei Volllast etwa 20 Ampere. Die einzig mögliche Bauform bei 52 Zellen ist daher 13s4p…
…nicht verpassen! Bald gehts weiter in Story Part 2. 13s4p – kein R2D2, aber knapp dran! – Die beste Bauform für 52 Zellen.