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12V Akku-Batterie im Model S

Robby, Du hast gesehen, es gibt einen zweiten Teil.
Ich habe im Moment nicht die Zeit das genauer zu analysieren ob 6 oder 8 Zellen.
Aber ich bin auch erstaunt wie komplex die das jetzt gestaltet haben. Schade, :roll_eyes: ich hatte mir eine Nachrüstung gewünscht. :sob:

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3.7 Volt x 4 = 14,8 Volt parallel Schaltung = 8 Zellen
Wie soll’s mit 6 Zellen gehen ?

Ja, natürlich, es sind 3.7V Zellen drinn, sieht man ja am Datenblatt.

Was gut ist, es braucht keine Kühlung/Heizung des Heizung. -10°C zum Laden ist für Li Ion schon sehr gut und so wie es eingepackt ist, hat es ev. noch Isolationsmaterial drinn, dass die Aussentemp. noch etwas tiefer sein kann.

Eine Nachrüstung schliesse ich noch nicht 100% aus. Kommt wirklich darauf an, was über den LIN Bus läuft und ob das BMS nichts macht, wenn er keine Communication hat. Ev. funktioniert es auch standalone und regelt in einer Basisconfig. wenn kein VCBATT mit ihm spricht. Den Preis von dem Teil möchte ich noch gar nicht wissen :money_mouth_face:

Ja, ich vermute das Ding ist in der Nähe der HVAC verbaut nicht unbedingt um es aktiv zu
heizen/kühlen, aber eben diese Umgebung positiv zu nutzen…
Mit der Nachrüstung, würde ich mich freuen wenn’s so wäre wie Du schreibst.
150 $ sagt er im Video…schau 'mer mal. :thinking:

Im Video https://www.youtube.com/watch?v=1F8VzmQFL4M&t=353s sieht man in diversen Sequenzen die Position der neuen 12V Li-Ion. Auf Anfrage bei „Ingineerix“ bestätigt er, dass die neue 12V garnix macht, wenn es keine LIN Kommunikation gibt. Wenn man den LIN simulieren könnte, dann hätte man ev. eine Chance. Könnte ein Arduino Projekt werden :slight_smile:

Update zur Winston: Der Platz ist extrem knapp hinterm Frunk. Ich muss die Plastik-Bodenplatte der Batteriehalterung im Fz entfernen und auf beiden Seiten etwas die 3mm Kante abnehmen, da die Winston leicht breiter ist. Die Originalhalterung (Bügel) kann auch nicht benutzt werden, da die Winston mit 210mm ggü. der AGM mit 160mm deutlich höher baut :frowning: Ich muss also eine Art S aus Alublech blieben, damit die Batterie an den gleiche Montagepunkten gehalten wird. Auch steht die Frunkwanne auf ihr auf, aber die Haube schliesst noch ganz normal. Sollte eigentlich gut gehen.

Den Deckel muss man leider etwas stärker modifizieren als gedacht. Unter den Polen ist der Deckel verstärkt und wenn man die Kabelschuhe montiert, passt der Deckel nicht mehr. Mit dem Dremel ist nun Ausfräsen angesagt.

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Nach vielen „%&!$?*ç%“ habe ich Heute die Winston in das Model S eingebaut. Kurz gesagt, die 40Ah istschlicht und einfach zu gross und dazu gibt es auch noch ein paar Hürden, die den Einbau nicht einfach gemacht haben. Hier das Bild vom fertigen Einbau:

Wegen der Höhe ist die Frunkwanne das Problem. Ich musste den Plus-Pol-Anschluss mit der Sicherung so gut es geht verdreht montieren und die Kappe entfernen, sonst gehts gar nicht. Dazu kommt, dass der Minus-Pol-Anschluss ein Battery Sensor Module integriert hat. Dies ist grundsätzlich ein intelligenter Shunt, welcher einen LIN Bus hat (Parallele zur neuen Lithium Batterie). Das Teil misst die Ströme, SoC, SoH und Temperatur. Daher weiss das Fz sehr gut Bescheid über die 12V. Da aber der Minus-Pol nicht mehr genutzt wird (wird mit dem BMS Eingang und BMS Ausgang mit dem Chassis verbunden), sollte der Anschluss eigentlich wegfallen. Doch würde das Fz dies wohl nicht goutieren. Wohl oder übel musste ich den Anschluss irgendwie verwenden, denn der Shunt ist fest integriert. Er sitzt nun mit Klebeband auf dem Gehäuse. Das Original-Massekabel konnte ich verwenden, nicht ganz ideal aber ok.

Nach dem Anschliessen wurde sie dann sofort mit 6.9-7.1A geladen. Dabei scheint eine Zelle schneller zu laden als die anderen, wodurch bei 0.05V Differenz das BMS aktiv balancierte. Nach Abschluss des Ladens waren die Zellen auf 0.001V ausgeglichen und das Balancing wurde abgeschaltet.

Die erste Fahrt hat sie sauber überstanden, die Ladespannung stieg dabei mal auf 14.5V, obwohl die Winston voll gealden war. Beim Öffnen des Fz habe ich noch bemerkt, dass das Schalten der HV Relais kurzzeitig 13.5A aus der 12V gezogen hat. Wenn sie im Stand nicht geladen wurde, sah ich nach dem Abschliessen 4.5A Entladung, welche langsam runter ging auf 2A um dann plötzlich 0.0A zu zeigen. Könnte aber sein, dass ein Strom unter 0.1A fliesst, da das BMS dies nicht anzeigen kann.

Ich bin nun gespannt, wie der Vampir-Drain aussieht. Das CTEK Sense hängt auch noch drann aber das zeigt immer 100% an, da es wohl alles über 13V als 100% ansieht. Dazu kommt, dass das CTEK bei Temperaturen unter 2°C spinnt und nur Mist loggt. Da mein Fz im Freien steht und aktuell 4°C misst, ist das CTEK Sense nun eher für die Tonne :slight_smile:

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Danke für den Bericht.
Bin sehr gespannt auf den Verlauf der Vampirs.
Das mit dem Klebeband ist natürlich keine wirklich optimale Lösung… hast du keine Sorge dass sich diese Verbindung löst?

Ja, könnte sich lösen, aber die Frunkwanne drückt so stark drauf, dass sich nichts bewegt. Ich werde den Anschlusspol ev. auf das Gehäuse schrauben. Ich konnte dies nicht bereits erledigen, weil mir der Lieferant den einen Pol zu gross gesandt hat. Zudem möchte ich den Plusanschluss mit einer separaten Sicherung und Anschluss an der Winston montieren. Damit würde ich noch die nötigen 20mm Platz gewinnen.

Mein Ziel wäre es aber eine kleinere 12V LiFeYPo4 (z.B. 20 oder 30Ah) zu finden oder mit kleineren Module zu bauen. Die aktuelle Installation ist darum eher ein Prototyp (proof of concept) :slight_smile:

Ein erster Vampir-Drain Check mit der LiFeYPo4: Vor 48h habe ich das Fz bei 33% SoC von der Wallbox abgesteckt (kein Überschussladen bei dem Nebel). Er steht Draussen mit um die 4°C Umgebungstemperatur. Das BMS meldet 1 Cycle und ist nie unter 95% SoC gefallen. Nach 48h hat das Fz nach wie vor 33% , obwohl 3x mit der App geweckt. Ich werde den SoC mal aus SMT lesen, damit man auf 0.1% vergleichen kann.

Bei gleichen Bedingungen habe ich mit der AGM bisher 1-1.5% Vampir Drain pro Tag gehabt und nun nach 2 Tagen nicht mal 1%. Sieht also nicht so schlecht aus :slight_smile:

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Wäre klasse wenn sich deine Tests bestätigen und man das irgendwie für alle umsetzbar machen kann. :muscle:

Meine ist zwar erst 2 Jahre alt, aber die verliert auch ca 1,5% pro Tag und wenn ich den Wagen öfter „wecke“ geht auch mehr verlustig.

Somit wäre ich sehr an so einem Akku interessiert… :raising_hand_man:

Wie verhält sich der Akku bei tiefen Temperaturen zb -10 bis -15°C?

Gibt es da schon Erfahrungswerte ?

Die Ohmmu hat ein internes BMS, welches die Zellen vor Überspannung, Überladung und zu hohen Temperaturen schützt. Sie schaltet dann einfach ab und muss resetted werden (ausbauen). Doch die 12V sidn dann weg, was es nicht einfach macht an den Frunk zu kommen. Es ist auch nicht klar, wie sie sich bei tiefen Temperaturen verhält. Theoretisch müsste sich bei unter 0°C ebenfalls abschalten, um die Zellen zu schützen. Daher ist sie in unseren Breitengraden nicht geeignet, ausser man packt sie sehr gut ein, oder wärmt sie mit einer Battery-Heater Platte. Was gut ist, sie passt gut ins Fz wegen der kleinen Grösse, ist aber unverschämt teuer bei kleiner Kapazität. Hohe Kapazität braucht es aber bei unseren Fz auch nicht.

Die Winston ist eine Eisenphosphat Batterie mit Ytrium, welche damit wesentlich temperaturstabiler wird. Bei -25°C fällt die Zellspannung deutlich unter 3V und man kann nur etwa 60% der Kapazität nutzen. Da sie aktuell aber nur mit mind. 40Ah erhältlich ist, reicht diese Kapazität bei Weitem aus. Mit dem BMS schalte ich das Entladen der Zellen bei 2.5V ab. -25°C sind daher kein Problem (haben meine Füsse im Skiurlaub seit 20 Jahren eh nicht mehr erlebt). Laden/Entladen kann man sie laut Datenblatt zwischen -35°C und +85°C.

Winston LiFeYPo4 Temperaturrange

Ein Freak aus Finnland hat diese 12V Batterie ohne BMS in seinem Tipo in Extremis getestet https://www.youtube.com/watch?v=QgsvXV6XQbo. Kein Problem mit Starten des Motors. Da ist eher das Öl sehr dick :slight_smile: .

Hier macht er einen Belastungstest bei -20°C im Schnee (ein mega Bastler, aber es zeigt gut, was die Winstons können). https://www.youtube.com/watch?v=i2_kA6i3Wnk&t=23s

Auch werden die Winstons sehr gerne für MobileHomes verwendet, da recht leicht, bezahlbar und offensichtlich halten sie mehr aus, als die Datenblätter angeben.

Bei mir ist es im Moment Nachts 4°C (Batterietemperatur vom BMS gemessen) und das kümmert die Winston kein Bisserl. Sie ist immer zwischen 90-99% SoC. Ich teste am Fr das Vorheizen mit allem Zubehör, mal sehen, wie stark sie dann belastet wird. Die AGM hat das Fz so bis 40% SoC geleert.

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Das Rad muss nicht zweimal erfunden werden. :crazy_face:

Ja, aber die fahren noch mit 13" Rädern. Dazu ist vieles ganz normales US Marketing. Wie immer: „Buy it, trust me, it works“.

Das BMS der Ohmmu ist nicht up to date und Angaben für den Betrieb unter 0°C machen sie erst gar nicht. Sicher eine gute aber einfach zu teure Lösung und nicht mehr state-of-the-art. Da müssen sie nacharbeiten.

Leider ist Winston Thundersky der einzige Hersteller, der die Zellen mit Ytrium bauen. Mehr werden kommen und dann kann Ohmmu diese verwenden und mit einem neuen BMS wieder eine direkte Drop-In anbieten.

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Mal ne blöde Frage, da ich nicht alles genau verstanden habe wie das mit dem messen und dem Einstellen des BMS funktioniert, wie messe ich den SoC der 12V Batterie und wie kann ich das BMS beeinflussen wenn ich eine Winston einsetzen würde?

Gibt es überhaupt schon ein Äquivalent für die Original Batterie? Also Baugröße…

Zur Frage eines Äquivalent für die Original Batterie, ja, das wäre die FULLRIVER FULLTHROTTLE AGM. Ich bin nicht 100% sicher, aber es sollte die FT438-U1R sein. Müsste man wegen den Abmessungen nochmals prüfen. Sonst passt alles. Die Ohmmu passt auch und hat ein einfaches BMS an Bord, man kennt aber die Kältefestigkeit nicht. Wenn sie normale LiFePo4 Zellen nutzt, dann ist unter 0°C Schluss mit laden/entladen ! Da kommt das Fz nicht hoch, wenn es unter Null ist, oder der Akku erleidet Schäden und ist ev. rasch nicht mehr zu gebrauchen. Ev. kann man das öfters machen und sie verliert lediglich an Kapazität, oder - wie die Hersteller von LFP Akkus eigentlich schreiben - die Zellen gehen kaputt.

Ich habe an die Winston ein externes BMS mit Bluetooth angeschlossen. Das kann ich über die App auf den Akku konfigurieren, wobei er den Typ selber erkennt und man nur noch die gewünschten Limiten und Zielspannungen eintragen muss. In der App sieht man den SoC des Akkus, sowie die einzelnenn Zell-Spannungen, Temperatur und aktueller Zustand (z.B. active balancing).

Es gibt aber auch die Möglichkeit, einzelne BMS pro Zelle auf den Anschlüssen zu montieren, welche dann über eine kleine zentrale Platine das Balancing steuern. @Mittelhesse hat dies bei seiner Winston für sein Model 3 so gelöst: https://tff-forum.de/t/12v-agm-batterie-von-tesla-gegen-eine-winston-12v-40ah-lifeypo4-batterie-getauscht/143381/46. Ein BMS schützt die LFP auch vor Unter- und Überspannung der Zellen, denn beides kann diese zerstören (oder mind. in Mitleidenschaft ziehen).

Ein BMS leitet dabei den Strom ab, damit die Zelle nicht weiter geladen wird (es geht nichts mehr rein, aber man kann sie nach wie vor belasten), oder schaltet alle ab, wenn z.B. eine der Zellen unter 2.5V fällt (es geht nichts mehr raus, aber man kann sie laden). Fällt die Temperatur (Sensor vom BMS) unter -35°C (min. Temperatur, einstellbar) so stellt alles ab, Laden und Belasten ist dann beides nicht mehr möglich. Fz würde nicht mehr starten können, da keine 12V da sind. Da hilft dann nur noch wärmen, bis das BMS sie wieder einschaltet.

Das Fz BMS kannst Du nicht beeinflussen. Es liest die Spannung, Ströme und Temperatur aus dem Adapter aus, welcher am Minus-Pol der 12V hängt. Es regelt also das Aufladen der 12V über seine eigenen Parameter. Wenn man nun anstelle der AGM eine LFP montiert (oder eine AGM mit anderer Kapazität), müsste man idealerweise das Fz-BMS entsprechend anpassen. Dann bräuchte es das BMS für die 12V nicht. Das wäre cool, ist aber nichts zu machen. Daher muss ein eigenes BMS dafür sorgen, dass die Ladespannung für die Zellen abgeschaltet werden, wenn sie voll ist, das FZ BMS weiss das nicht. Es sieht einfach immer >13V und lädt dann einfach mal nach. Ich sehe mit der Winston kein Muster mehr und hatte in 3 Tagen 1% Vampir-Drain.

Bei der üblichen AGM haben wir einen Batterie-Sensor angeschlossen, wie der CTEK Sense. Der kann ebenfalls den SoC, Spannung und Temperatur über Bluetooth übermitteln und speichert den auch über >30 Tage, wenn man mal nicht in der Nähe war. So konnte man auch sehen wann und wie lange die 12V vom Fz BMS geladen wird.

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Wau, ich Danke Dir und @Mittelhesse für eure unermüdliche Forschung. :+1:

Wegen der OHMMU, abgesehen von der „unter Null Grad“ Thematik.
Die hatte doch schon ein Debakel mit der Nichtverträglichkeit der Tesla Ladekennlinie.

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Sorry eigentlich war das das Video über die Unverträglichkeit.

@robby3

ich denke wir haben das jetzt in den beiden Threads ausführlich dargestellt :+1:
meine 12V Fehlermeldung habe ich jetzt auch weg bekommen, ich denke das der Drain über die Balancer zu groß war, und dadurch das 12V BMS vom Model3 gesponnen hat.

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