VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln

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17 Jul 2019 01:06 - 17 Jul 2019 01:24 #178136 von JTec
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Moin liebe Community, ich bin neu hier und grüße euch aus dem hohen Norden Deutschlands B)
Ich habe ich mich hier angemeldet, da ich nun stolzer Besitzer einer 2009er Vectrix VX-1 NiMH mit ESD Charger bin, und diese auf Li umbauen möchte.

Ich habe schon einiges an Recherche hinter mir aber so wirklich viel schlauer bin ich nicht geworden. Es gibt zwar etliche Leute die Ihren Umbau dokumentiert haben aber entweder die Berichte sind schon sehr alt oder der Umbau ist viel aufwendiger als er sein müsste. Da ich ein Freund von Effizienz bin, hoffe ich ihr könnt mir weiterhelfen. Gerade Helixuwe erzählt hier immer wieder von einem ganz einfachen Umbau mit 42 LiFePO4 Zellen. Was aber wirklich dafür nötig ist konnte ich bisher noch nicht rausfinden. ;)

Also, folgende Fragen beschäftigen mich am meisten:

Was ist aktuell der effizienteste (einfachste) Weg seine NiMH Vectrix VX-1 auf Li umzubauen?

1. Gibt es eine Möglichkeit nur die Batterien zu tauschen und den Rest (MC, Ladegerät usw.) so zu lassen?
2. Welche Batterien sind momentan am besten für einen Umbau geeignet?
3. Was sind aktuell die günstigsten und seriösesten Bezugsquellen für Batterien?
4. Welches Zubehör ist noch nötig und wo kann man dieses beziehen?
5. Müssen noch extra (Firmware-) Einstellungen vorgenommen werden und was wird dafür benötigt?
6. Wie sieht konkret die Ladekurve der NiMH Batterien mit dem ESD Charger aus?
7. Wie sehen die konkreten Ladephasen, Ströme und Spannungen aus?
8. Gibt es eine Maximalspannung bei dem das Ladegerät komplett abschaltet?
9. Bei welcher unteren Spannungsgrenze gibt es eine Warnmeldung?
10. Bei welcher unteren Spannungsgrenze schaltet der Motor-Controller ab?
11. Gibt es eine untere Spannungsgrenze bei der das System sich komplett abschaltet um die Batterie zu schützen?

Wenn mir noch weitere Fragen einfallen editiere ich einfach meinen Post :P

Leider ist mein Budget sehr beschränkt (viel mehr als 2000€ kann ich nicht ausgeben), daher bitte keine antworten wie: "Kauf dir einfach ein Batterie Set von vectrixparts.com." Denn dann bin ich min. 5000€ los, mit Ladegerät einschicken, Kabelsätzen, Programmer usw.
Meine erste Idee war zwar das BMS von dort zu kaufen und mir ein Pack aus 18650 Li-Ion Batterien selber zu bauen aber der ESD Charger soll nach dem Umbau nur schlecht mit dem System klar kommen und der Aufwand ein sicheres Li-Ion Pack zu bauen ist immens. Zumindest wenn man keine Bombe unter dem Arsch haben will. (Wenn es denn überhaupt möglich ist ein sicheres Pack zu bauen) Vorteil: Im vergleich mit LiFePO4 Batterien sind Li-Ion Zellen spottbillig (kosten die hälfte) und die Energiedichte ist wesentlich höher (fast doppelt so hoch). An den Automobilherstellern kann es eigentlich nicht liegen da diese fast ausschließlich Li-Ion verbauen und kein LiFePO4.

Im Moment tendiere ich dazu mir einfach Winston WB-LYP40AHA LiFeYPO4 (3.2V/40Ah) Zellen zu kaufen. Diese passen scheinbar perfekt in die Batteriewanne der Vectrix. Leider sind sie sehr teuer und haben eine recht geringe Kapazität. Eigentlich sprengen sie auch schon mein Budget aber wenn dafür nicht mehr viel dazu kommt und die Vorteile überwigen...

Schon mal vielen Dank für die Unterstützung. Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen und vielleicht helfen die Informationen ja auch noch anderen die im Netzt umherirren und ihre Vectrix umbauen möchten. :)
Letzte Änderung: 17 Jul 2019 01:24 von JTec.

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19 Jul 2019 01:21 #178243 von ronald_hd
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo JTec,

einen Umbau für 2000 € wird mit Neuteilen leider nicht möglich sein!
Die Preise laut der Fa. LiTrade.de:

Akku 3.2V/40Ah + Balancer + Verbinder = 71,60 € x 40 St. = 2864,00 €
71,60 € x 42 St. = 3007,20 €
71,60 € x 44 St. = 3150,40 € je nach Reichweitenwunsch!

Dann müssen noch die Steuergeräte und das Ladegerät mit der entsprechenden Software programmiert werden!
(Das passende Programmiergerät kostet dann nochmal ca. 250 €.)

Gruß Ronald
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19 Jul 2019 11:27 #178251 von JTec
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo Ronald,

vielen Dank für deine Antwort.
Genau so bin ich auch am hin und her rechnen. Bei ev-power.eu lassen sich zwar noch ein paar Euro sparen (45,72 € pro Zelle) und die Verbinder würde ich selber bauen, aber mit Versand komme ich dann noch immer auf 2406,69 € (35 € gespart). Das gute bei ev-power.eu ist, dass man günstig bis zu 5 Jahre Garantie dazubuchen kann.

Welche Balancer hast du denn bei deiner Berechnung ausgewählt? Die von LiTrade.de für 10 €? Finde ich extrem teuer für einfache Balancer. Gibt es nichts günstigeres?

Wusste bisher nicht, dass man auch 44 Zellen nehmen kann. Bekommt man dann nicht Probleme mit der maximalen Spannung vom Ladegerät?

Bezüglich Programmierung: Meine Hoffnung war, dass man alles so lassen kann wenn man die aktuellen Spannungsgrenzen kennt und dann die Batterien darauf abstimmt. Kennt die jemand?
Ansonsten wäre Programmiergerät leihen oder programmieren lassen noch eine alternative. Allerdings war hier meine Info, dass man das ESD Ladegerät nur bei vectrixparts.com umbauen lassen kann ( shop.vectrixparts.com/esd-silver-charger-lithium-rework.html ) und es danach wohl ziemliche Probleme macht und schnell kaputt geht. Hat hier jemand genauere Infos?

Gebrauchtteile/Leaf Zellen wäre natürlich eventuell auch eine Option aber da muss man erstmal was gescheites finden. Hatte letztens einen Leaf Unfallwagen (Totalschaden) gesehen. Der hatte allerdings schon fast 100.000 km runter, stand in München und man sollte einen Preis vorschlagen. Leider konnte ich überhaupt nicht einschätzen ob man sowas noch kaufen sollte und was sowas kostet. Jetzt ist er auch schon wieder weg. Kennt sich da jemand mit aus?

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19 Jul 2019 17:40 #178271 von ronald_hd
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo JTec (immer noch anonym?),

der Akkupreis von 45,72 ist aber Netto, da kommt noch die Märchensteuer drauf und die Versandkosten aus dem Ausland werden auch happig sein.
Mit der angepassten Software geht die Ladespannung auf bis ca.163Volt. Am Ladegerät selbst muss nichts umgebaut werden.
Bei den Balancern ist die Größe des Ausgleichsstroms wichtig, je mehr desto besser. Bei den Verbinder spart man zwar ca 200 €, aber der Selbstbau
ist entsprechend aufwändig. Ich habe meine aus Meterware Kupferflachmaterial angefertigt.

Gruß Ronald

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20 Jul 2019 19:51 - 20 Jul 2019 19:54 #178334 von JTec
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo Ronald,

im Internet (speziell in Foren) ziehe ich es vor keine Klarnamen zu verwenden. Wenn du meinen wissen willst kannst du mir gern eine private Nachricht schicken ;)

Mit dem Preis hast du recht, ich werde es im Beitrag editieren. Der Endpreis stimmt aber. Hm... ich kann meinen alten Beitrag nicht mehr editieren... hier geht es noch...

Warum benötigt man einen hohen Ausgleichsstrom? Ist dies eine Eigenart von LiFePO4? Drifften die so schnell auseinander.
Bei Li-Ion scheint dies nicht nötig zu sein. Akkuwerkzeuge haben gar keine Balancer und Elektroautos meist nur im 100-200 mA Bereich.

Verbinder wollte ich aus dünnen Kupferblechen anfertigen. Ist nicht besonders aufwendig. Einfach in Streifen schneiden und Löcher reinbohren. Mehrere bis zum gewünschten Querschnitt stapeln und mit Schrumpfschlauch ummanteln. Alles so wie bei den Originalen.
Letzte Änderung: 20 Jul 2019 19:54 von JTec.

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20 Jul 2019 20:09 #178336 von ronald_hd
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo JTec,

ich bin eigentlich auch nur ein Frischling was die Vectrixtechnik betrifft,
aber wenn ich es in mehreren Beiträgen richtig verstanden habe,
war das Hauptproblem bei den Originalbalancern dass der Ladungausgleich
während des Ladevorgangs zu gering war, um die Ladungen der einzelnen Zellen
richtig auszugleichen und auch deshalb die Zellen teilweise gestorben sind.
Die Originalzellen waren aber auch minderwertig und förderten den Defekt.

Gruß Ronald
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21 Jul 2019 23:32 - 21 Jul 2019 23:44 #178398 von bm3
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo,
dein Budget ist leider das Problem denn damit bringst du das kaum vernünftig hin.
Ein BMS solltest du minimal haben was zumindest die Einzelzellen auf Unterspannung und Überspannung überwacht und notfalls abschaltet. Außerdem minimal Balancer, auch für LiIon-Zellen, glaube mir, die sind auch da sehr nützlich.
Der Vorteil des Vectrixparts-BMS ist, dass es Balancer und das Ladegerät dann über den Canbus aufeinander abgestimmt steuert. Glaube mir, das arbeitet dann bedeutend besser zusammen als unabhängige Balancer mit einem Ladegerät und so bekommst du jede Art von Akkupack dann auch perfekt ausbalanciert.
LiFePo4 ist eine rein chinesische Technik, wird mittlerweile auch in China nur noch für ortsfeste Speicher eingesetzt und soviel sicherer wie immer behauptet wird ist dass auch nicht. Beispielsweise gehen die A123-Zellen ab einer bestimmten Temperatur hoch wie ein Feuerwerk. In AESC-Zellen aus dem Nissan-Leaf haben auch schon Leute Nägel ohne irgendwelche Auswirkungen hinein geschlagen.Die Autoindustrie geht an sowas schon nicht einfach unbedarft heran.
Ich rate dir also zum Vectrixparts-BMS welches im Übrigen preisgünstig und voll integriert ist, allerdings dann zusammen mit dem Runke-Lader den dir auch Vectrixparts noch liefern kann und Zellen mit mindestens 60Ah Kapazität,am besten großformatig auch wegen des hohen Spitzenstromes beim Beschleunigen, der leicht mal über 200A erreichen kann. Beispielsweise gebrauchte aus dem Nissan-Leaf.
Wenn du die BMS-Dinge und Balancing-Dinge aber ganz unabhängig regeln willst tut es auch notfalls die alte MC- und ESD-Lader-Firmware wenn die Spannung des Akkus auf dem Level der NiMH-Zellen vorher bleibt.
Anregungen zu möglichen Umbauten kannst du dir auch in den bekannten Foren bei Antiscab (Matt) aus Australien holen, der da schon vielfältige Erfahrungen gesammelt hat und auch entsprechende Berichte zu verfasst.

Der Link zu meinem Umbau:
www.goingelectric.de/forum/viewtopic.php?f=48&t=34089
Letzte Änderung: 21 Jul 2019 23:44 von bm3.
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06 Aug 2019 18:01 #179508 von Helixuwe
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln

Rendering Error in layout Message/Item: fopen(http://open.api.ebay.com/shopping?callname=GetSingleItem&appid=FrankDem-TwizyFor-PRD-f2f4c750a-dce079ab&siteid=77&responseencoding=JSON&ItemID=182330168484&version=889&trackingid=5337961789&trackingpartnercode=9): failed to open stream: Connection refused. Please enable debug mode for more information.

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09 Aug 2019 12:01 #179704 von JTec
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Erstmal vielen Dank für eure Antworten.

Uwe, auf einen Beitrag von dir hatte ich gehofft ;)
Leider bringt wich das noch immer nicht wirklich weiter, vielleicht hast du noch ein paar mehr Informationen für mich.

Der ESD-Lader von dem du sprichst, ist das der Lader aus der NiMH Vectrix oder ein anderer?
Wenn ja, welche Firmware und Einstellungen muss man draufspielen?

Das verlinkte BMS verwirrt mich ziemlich. Das ist doch nur für einen Strom von 100A ausgelegt und balanciert gerade mal mit 36mA!
Du predigst doch eigentlich immer, dass man möglichst hohe Balancerströme braucht?!

Schon mal vielen Dank für deine Antwort.
Viele Grüße
JTec

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10 Aug 2019 22:01 - 10 Aug 2019 22:03 #179819 von poller
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
ich werde vewenden (bin gerade am zellen einbauen und fotos machen)
2 davon
de.aliexpress.com/item/32945565819.html
gibt es in 1, 2, 5 und 10 A
erste halbe zeit von höchster energie absaugen
2e hälfte zeit niedrigste fütten
und zeigt zellenspannungen (handy) an
läst beliebig überlappen , namen mit app änderbar
einstelbar unterschied grenze , unterste durchschittspannung (sleep)
support zellen von 2 volt bis 5 volt also "jede chemie" ab LTO
und kann sonst nix (nur mit app login)

und 3 von
de.aliexpress.com/item/32960521146.html
überspannungs wiederstände (lastmodul) 1,5 A
kann sonst nix und blinkt schön beim laden ;)
läst beliebig überlappen und kann sonst nix

und eine externe gesamt spannungs anzeige , mit watt zähler
de.aliexpress.com/item/32866409420.html
;)
br poller

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Letzte Änderung: 10 Aug 2019 22:03 von poller.
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16 Aug 2019 23:04 #180190 von ronald_hd
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Ich gehe davon aus dass du min. 40 Zellen verbaust,
das empfohlene Balancer-Modul hat aber nur jeweils
24 Ausgänge, wie willst du restlichen Akkus anschließen?
Gruß Ronald

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16 Aug 2019 23:13 #180192 von ronald_hd
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
Hallo Uwe,
von den Anschüssen her müsste das Board doch so angeschlossen werden
wenn das Ladegerät und der Verbraucher getrennte Anschlüsse haben?
Wie hast du Anschlüsse verschaltet?
Gruß Ronald

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17 Aug 2019 00:51 - 17 Aug 2019 01:13 #180193 von bm3
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
@ poller

das hatte ich zu Anfang auch so vor wie du, die Spannungen per Handy / Wifi sehen zu können hat bestimmt etwas für sich und das hätte mir schon sehr gefallen.
Nur, es gab da ein paar Dinge die mich von solch einer Low-Cost-Lösung dann letztendlich abgeschreckt haben.
1. All die China-BMS für mehrere Zellen auf einem Board haben bisher nicht lange bei mir durchgehalten. Ich denke die sind nicht richtig durchentwickelt worden wenn es darum geht möglichst betriebssicher auch gegen einzelne Verschaltungsfehler etc. zu sein. Da geht mal irgend ein Draht von einer Zelle ab und es knallt schon.Ich möchte aber etwas haben was ich nach dem Einbau für eine lange Zeit dann vergessen kann.
2. Es gibt bis jetzt nicht solch ein einzelnes Board aus CN welches alle Spannung des Vectrix "abfrühstücken" kann, das gibt dann beim Einsatz von mehreren Boards Komplikationen und Risiken durch auftretende Überspannung an einzelnen Boards und Eingängen bei der Verschaltung, das muss dann zumindest mit einem Konzept mit zusätzlichen Schutzdioden gegen Überspannung und galvanischer Entkopplung da wo sie nötig ist noch verschaltet werden.
Wenn man mal sehen will wie aufwändig so etwas für eine hohe Betriebssicherheit professionell realisiert wird schaue man sich beispielsweise mal das Schaltungskonzept beim BMS des Nissan Leaf an.
3, Diese CN-BMS beziehen ihren Betriebsstrom immer aus nur der/den ersten Zelle/Zellen eines Packs und bringen deshalb von sich aus schon eine Unsymetrie bei der Zellentladung hinein die nicht sein müsste und auch nicht gut ist.den Betriebsstrom den so ein BMS 24h/365d aus dem Akku und da nur aus den ersten Zellen zieht sollte man nicht unterschätzen.
Den Betriebsstrom des BMS gleichmäßig aus allen Zellen zu entnehmen erforderte einen galvanisch entkoppelten DC/DC-Wandler für nur ein paar Milliampere. Die gibt es auch fertig und sind auch nicht teuer, der war denen aber auch schon zu teuer.

VG:

Klaus

@JTec

Mit Uwe kann ich natürlich nicht mit, ich verstehe,du hast auf seien Antwort hier gewartet, deshalb war mein Posting auch bisher keiner Reaktion von dir würdig.
Letzte Änderung: 17 Aug 2019 01:13 von bm3.
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17 Aug 2019 15:54 #180224 von JTec
VECTRIX von NiMH in Li+ wandeln
@ bm3 (Klaus)

Tut mir leid, dass du deinen Beitrag als nicht ausreichend gewürdigt empfunden hast. Ich hatte mich allgemein durch einen Post bedankt und dir ein Danke geschickt, dachte das wäre damit ok ;)
Generell hast du recht, das Problem ist mein Budget bzw. dass die Kosten in Relation zu dem Wert des Fahrzeuges und zum Nutzen stehen sollten.
Die Jungs von Vectrixparts reagieren nicht auf meine Anfragen und ich möchte kein BMS kaufen bei dem ich alles nur vom Hersteller einstellen lassen kann den man nicht erreicht.
Von der Entscheidung her, bin ich mittlerweile auch weg von LiFePo4 hin zu "konventionellen" Li-Ion. Leider werden AESC-Zellen kaum verkauft und wenn viel zu teuer oder aus Fahrzeugen die schon 100.000 km runter haben.
Wahrscheinlich werde ich ein Pack aus 18650 Zellen bauen und den Aktiven Balancer einbauen den poller vorgeschlagen hat. Das Teil ist mega genial und wenn es das kann was es verspricht hat es auch keine der von dir genannten Nachteile. Es versorgt sich immer aus allen Zellen (bzw. max. aus 24 Zellen) und lässt sich beliebig kaskadieren. Außerdem gleicht es die Zellen immer aus, also auch beim fahren und bei langen Standzeiten. Bedeutet die Zellen sind immer auf einem Niveau. Überspannungsabschaltung macht dann das Ladegerät und Unterspannungsabschaltung der Motor Controller. Fertig.
Die Aktiven Balancer gibt es übrigens auch völlig autark arbeitend de.aliexpress.com/item/33060735605.html nur kann man hier leider nicht die Spannungsabweichung einstellen.

@ poller

Wie oben geschrieben finde ich die Aktiven Balancer genial und witziger weise habe ich gerade einen Tag vor deinem Post zwei stück davon bestellt :)
Deine anderen Komponenten machen für mich allerdings keinen Sinn außerdem funktioniert der zweite Link nicht. Es müsste sich dabei um konventionelle Balance Boards mit Widerständen handeln, diese sind jedoch durch die Aktiven Balancer komplett überflüssig und eventuell sogar kontraproduktiv.
Das Energiemeter ist ganz nett aber da gefällt mir die Shuntlösung für die Strommessung nicht. Außerdem kann das Teil nichts was die Vectrix nicht auch schon könnte.

Viele Grüße
JTec

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19 Aug 2019 21:20 - 19 Aug 2019 22:03 #180365 von poller
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@Ronald

poller schrieb: ich werde vewenden (bin gerade am zellen einbauen und fotos machen)

läst (sich) beliebig überlappen , namen mit app änderbar

also
2 4 8 10 16 36 40 42 44 48 88 128 256 usw usw,,,,, zellen kein problem
unter 40 volt gesamtspannung muss ein stepup dc dc
besser als 10ma minimal auf 40 max 100volt auf den 25en power pin (neben 24B) ;)
auf power pin zb relais/schalter rein kann man auch auf funktionslos schalten
neuer händler 5 euro weniger für die kleine 1A version de.aliexpress.com/item/32989586125.html

klar ist Verschaltungsfehler heist RIP 2 bis 5 volt zwischen den pins
und jedes kabel muss mit kabelschuh (verlötet) und mit schraube FEST sein

kabeln VOR anstecken mindestens 2 mal durchkontrolieren und auf verschiedenen tagen

@JTec
2e link funktioniert doch einwandfrei

de.aliexpress.com/item/32960521146.html

sinn ist falls beim laden eine zelle nach oben also überspannung abhaut um die zum bremsen
tut keine zelle abhauen wird nix gemacht und ist billig
nix kontraproduktiv da nix tut wenn alles ok ;)
ausser eventuell in wenig blinken wenn knapp vor durchbruchspannung
(hab 100 meter kunststoff glasfaser ob ich damit was mach wer weis)
der aktive ist dann beim laden zu langsam beim ausgleichen
warscheinlich nicht notwenig bei neueren zellen, aber wenn sie alt werden hab ichs schon drin;)
br

99 akku
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Letzte Änderung: 19 Aug 2019 22:03 von poller.

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