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Thema Akku Aufbau Mechanik

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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 6882
Themenstarter  

Na, das geht ja. Wenn er jetzt noch die Anzugsmomente richtig macht... Mr. Green

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
AntwortZitat
(@ikonengolf)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 106
 

Ich bin auf Anraten meines Nachbarns (Konstrukteur) bei folgendem Aufbau gelandet:

  • 2 * 8 Akkuzellen

  • 21mm Siebdruckplatten aus dem LKW-Bau

  • 9 Gewindestangen, je 3 Gewindestangen link, mitte rechts / oben mitte unten

  • Zwecks Vorspannung: Ein Set aus Tellerfedern, die ich bei der Verschraubung samt Unterlegscheiben auf das vorher berechnete Maß zusammenstauche, um die erforderliche Kraft zu erreichen
  • Ergibt genau den erforderlichen Druck je Seite - die Auswölbung der Mitte haben wir durch die zusätzlichen Gewindestangen vermieden. Eine weitere Stabilisierung durch Anbringung von entsprechenden Profilen haben ich erstmal nicht in Betracht gezogen.

    Wenn alles richtig berechnet wurde, können die Zellen damit entsprechend ihres Ladezustandes "atmen", dies jedoch unter Beibehaltung des erfordelrichen Drucks. Das erschien mir als die sinnvolle Lösung, der Aufwand ist gering.

    Hallo Sledge ,

    Welche Federn hast Du jetzt genau genommen ?
    Hast Du evtl. Foto's Deiner Akkubank ?

    Danke schonmal für 'ne hilfreiche Antwort und Foto's !!!
    :thumbup:

    Gruß
    Ingolf


       
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    sledge
    (@sledge)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 93
     

    Welche Federn hast Du jetzt genau genommen ?
    Hast Du evtl. Foto's Deiner Akkubank ?

    Danke schonmal für 'ne hilfreiche Antwort und Foto's !!!
    :thumbup:

    Gruß
    Ingolf

    Hi,

    kein Thema.

  • Die genaue Bezeichnung der Tellerfedern suche ich raus, auch "wieviele" je M6-Gewindestange verwendet wurden

  • Bilder kommen, wenn es "etwas" ordentlicher aussieht - der aktuelle Aufbau dient nur dazu, die Akkuzellen auf Kapa zu messen, daher sieht es einwenig provisorisch drumherum aus
  • Bestand: 18kwp PV, 3 * Fronius Symo WR // OpenWB als Wallbox // FHEM Hausautomation

    ESS: 16*280Ah / MP2 5000 + Raspberry mit Venus OS

    In Planung: Umhängen von L1 auf "critical loads" beim MP2, ggf MPPT450/100 für DC-Seite


       
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    sledge
    (@sledge)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 93
     

    So,

    hier die gewünschten Infos:

    Bei meinem Aufbau werden folgende Tellerfedern verwendet:

    Diese werden jeweils mit den konkaven Seiten zueinander zu 6 Pärchen zusammengesetzt auf die Gewindestange geschoben, die beiden letzten jeweils mit der konkaven Seite zu den entsprechenden Unterlegscheiben - macht 14 in Summe - siehe Bild:

    Um die richtige Vorspannung zu erreichen, werden die Batterien eingesetzt und dann die Tellerfedern samt Unterlegscheiben auf 13,5mm komprimiert.

    Hinweis

  • Die Konstruktion basiert auf der Annahme, dass die 21mm Frontplatten stabil sind - bei dünneren, sich durchbiegenden Frontplatten müssten die innenliegenden Gewindestangen mit anderen Federkräften ausgestattet werden. Eine FEM-Berechnugn haben wir nicht gemacht 😉

  • Dem ein oder anderen mag die Lösung "over-engineered" erscheinen. Und ja, geht sicherlich auch mit weniger Gewindestangen. Vermutlich erfüllen auch die diversen Spanngurt-Lösungen ihren Zweck. Ist aber a) kein wesentlicher Kostenfaktor beim Aufbau der Batterie und b) schadet in diesem Fall nicht. Im Datenblatt steht 300kN, also gibt es je Batterie-Reihe 300kN.

    Kabel, Lasttrennschalter usw dimensioniere ich ebenfalls nach dem Grundsatz "to err on the safe side".

  • Bestand: 18kwp PV, 3 * Fronius Symo WR // OpenWB als Wallbox // FHEM Hausautomation

    ESS: 16*280Ah / MP2 5000 + Raspberry mit Venus OS

    In Planung: Umhängen von L1 auf "critical loads" beim MP2, ggf MPPT450/100 für DC-Seite


       
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    (@autoschrauberix)
    Heroischer Stromgenerator
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 1069
     

    Wow. kaum schaut man ein paar Stunden nicht ins Forum geht's hier ab.

    Für mich verdichten sich die Ideen Richtung Federn, um die Kraft halbwegs konstant zu halten. Allerdings würde ich keine Tellerfedern nehmen, die haben wenig Weg und keine lineare Kennlinie. Da muss man sehr viele aufeinander stapeln, damit das besser wird. Für die angestrebten Kräfte kann man das gut mit Druckfendern machen, die sind da noch nicht so groß. Gutekunst ist eine gute Adresse, da kaufen wir auch in der Firma.

    Ganz theoretisch könnte man auch eine Art große Schraubzwinge verwenden und auf ein Federpaket drücken. Dann wäre der Kraftangriff in der MItte der Platte. Oder auch mit zwei Stück jeweisl auf 1/3 der Breite. Damit wäre das Kantendruck Problem umgangen. Leider kosten so große Schraubzwingen normalerweise auch ordentlich Geld.


       
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    (@autoschrauberix)
    Heroischer Stromgenerator
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 1069
     

    So, jetzt hab ich mir das ganze mal durch den Kopf gehen lassen und ein bischen am CAD gespielt

    Mein erster Entwurf sieht so aus, Diskussion ausdrücklich erwünscht

    Ziel war, getrennte definierte Vorspannung für beide Reihen.

    Edit: auf dem Bild fehlen die Schrauben die durch die Federn durchgehen (bleiben locker) um die Platten in Position zu halten, können aber auch angezogen werden um die Federspannung bei der Montage weg zu nehmen.


       
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    techthor
    (@techthor)
    Batterielecker
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 317
     

    Wenn eine Feder 750N hat, zu viert dann die 3000N, warum hast du die Platte auf der Federseite getrennt?
    So drücken doch immer nur 2 Federn, also 1500N, jeweils 8 Zellen zusammen.
    Oder verteilt sich der Druck dann auf der Rückseite auf beide Bänke?


       
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    (@ikonengolf)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 106
     

    Hallo an alle "Spanner" .... 😮

    Ich will demnächst beginnen, meine Akku's zu bauen.
    Bitte teilt mir doch mit, wo man die Federn kaufen kann.

    Grazie. . . :thumbup:

    Gruß
    Ingolf


       
    AntwortZitat
    GeLuPV2
    (@gelupv2)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 115
     

    Hallo an alle "Spanner" .... 😮

    Ich will demnächst beginnen, meine Akku's zu bauen.
    Bitte teilt mir doch mit, wo man die Federn kaufen kann.

    Grazie. . . :thumbup:

    Gruß
    Ingolf

    Hier hab ich gekauft:
    https://www.federnshop.com/de/


       
    AntwortZitat
    (@autoschrauberix)
    Heroischer Stromgenerator
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 1069
     

    Hier hab ich gekauft:
    https://www.federnshop.com/de/

    Was genau für eine Feder hast Du gekauft ? Edit, grade gesehen steht auf Seite 1 .

    Wenn eine Feder 750N hat, zu viert dann die 3000N, warum hast du die Platte auf der Federseite getrennt?
    So drücken doch immer nur 2 Federn, also 1500N, jeweils 8 Zellen zusammen.
    Oder verteilt sich der Druck dann auf der Rückseite auf beide Bänke?

    Die Feder hat 1500N , man könnte natürlich auch 4 Federn pro Akku verwenden, dann halt mit 750N.
    Platten wurden getrennt, da die beiden Stepel durch die ganzen Toleranzen ganz sicher nicht gleich hoch sind und so immer ein Block deutlich mehr Kraft abbekommt.

    Wobei die genaue Federbezeichnung noch nicht feststeht. Ich weiss noch nicht genau wie groß ich den Vorspannweg mache und damit ist die Kennlinie auch noch offen.
    MIr geht es erst mal um das Prinzip und ob ich hier etwas übersehen haben. Vermutlich mache ich die vorderen Platten noch etwas breiter und führe die Gewindestangen da durch, damit das ganze in Position bleibt solange noch keine Spannung drauf ist.


       
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    techthor
    (@techthor)
    Batterielecker
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 317
     

    Ah, ok, dachte du hast die selben wie Gonzo gewählt, die mit 750N, dann is alles klar.


       
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    diy_stromer
    (@diy_stromer)
    Autarkiekönig
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 792
     

    So, jetzt hab ich mir das ganze mal durch den Kopf gehen lassen und ein bischen am CAD gespielt

    Mein erster Entwurf sieht so aus, Diskussion ausdrücklich erwünscht
    Entwurf.jpg

    Ziel war, getrennte definierte Vorspannung für beide Reihen.

    Edit: auf dem Bild fehlen die Schrauben die durch die Federn durchgehen (bleiben locker) um die Platten in Position zu halten, können aber auch angezogen werden um die Federspannung bei der Montage weg zu nehmen.

    Hi,

    Wenn du den Aufbau gemacht hast würde mich mal das Drehmoment der Muttern interessieren, mit welchen du die richtige Vorspannung der Federn erreicht hast. Danke dir.

    - PV: SW 6,48kWp + 3x4,86kWp (O,S,W)
    - BAT: 16x 280 Ah mit JK BMS
    - WR: 3xVictron MP2 5k, 2xMPPT 250/70, 9xHoymiles HM1500


       
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    (@ikonengolf)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 106
     

    Ich würde auch gerne 16 Zellen in einer Reihe verbauen (Platz). Was mir noch fehlt in der ganzen Gleichung ist die Kraft, welche die Akkus aufbringen, 0.5mm ist wohl die Ausdehnung ohne Gegendruck. Durch den Gegendruck soll die Ausdehnung ja gerade verhindert werden, sonst könnte man sich die Übung mit dem Pressen gleich sparen. Wie viel Kraft bringt die Zelle auf?

    Ich habe eine Feder herausgesucht, welche auf 88mm Länge vorgespannt 750N Kraft aufbringt, bei 4 Gewindestangen/Federn sind das die geforderten 3000N. Falls sich die 16 Zellen nun im insgesamt 8mm ausdehnen möchten, müssten sie zusätzlich 4*46N aufbringen - damit wäre die Presskraft noch innerhalb +-10%. Aaaaber, das ist eigentlich an der Frage vorbei, denn das wird nicht passieren, die 3000N verhindern eine Ausdehnung (grösstenteils).

    Bildschirmfoto 2022-08-02 um 13.02.49.png

    Damit müsste es eigentlich klappen, ist zu dünn für M8, man müsste mal rechnen ob es mit M6 passt von der Gewindestange her.

    Das sind aber ganz schöne Kawenz-Okolyten ! 😮
    Jibt's das auch in 2 Nummern kleiner ? ❓

    Gruß
    Ingolf


       
    AntwortZitat
    (@ikonengolf)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 106
     

    Ich hab mir ne Feder rausgesucht, die nach ca. 5mm die 3000N aufgebaut hat (also genauer gesagt 750N, aber es sind ja 4 Stück).

    Was für eine Feder ist das? Wäre es nicht sinnvoller, eine Feder zu suchen, welche elastischer ist? Bei 16 Zellen wären das nach Deiner Berechnung 8mm Ausdehnung zwischen SOC30 und SOC100, sofern die Feder linear ist, wäre der Druck dann nicht insgesamt bei 3000 + 4800 = 7800N? Man bräuchte eine Feder (bzw. Federpaket) welche auf die 8mm Dehnung nicht mehr als 60N Druckänderung macht, oder?

    Bei 60N pro 10mm müsste man die Feder für 3000N 5cm vorspannen und sie würde dann auf 8mm 50N Differenz einhalten. Korrekt?

    Wahrscheinlich hast Du recht, so wäre es optimal.
    Bestellt hatte ich die bei GutekunstFedern.
    Da kannst Du Dir eine Feder zusammenklicken, wie Du sie benötigst.
    Mach mal, welche würdest Du nehmen?

    Du solltest aber nicht mit 16 sondern mit 8 Zellen rechnen, sind ja 2 Reihen 😉

    Bestellung Federn01.JPG

    Hallo ,

    Danke für die Info's zu den korrekten Federn und zum Link, wo man die bestellen kann !!! :thumbup:
    Diese Federn gefallen mir von der grösse richtig gut ! :thumbup:
    Aber warum hast Du 16 Stück bestellt ? Question
    Wieviel dieser Federn benötige ich pro Zellen-Paket, wenn ich die Akku's in 8'er Reihe montieren will ?
    Wenn ich es richtig verstanden habe, benötige ich von diesen Federn pro Reihe aus 8 Zellen 4 Stück, also für 2 x 8'er Reihe 8 Stück dieser Federn und für meine 32 Zellen dann 16 dieser Federn !
    Ist das korrekt ? Question

    Danke für eine hilfreiche Antwort ! 😉

    Gruß
    Ingolf


       
    AntwortZitat
    GeLuPV2
    (@gelupv2)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 115
     

    Ich hab 16 Federn, weil ich insgesamt 4 Akkupacks baue. Aber so wie ich es gemacht habe, ist es nicht ideal!
    Ich habe auch Akku-Packs aus 2x8 Zellen mit 21mm Platten eingespannt (so wie viele hier das auch machen).
    Hab dann nur vier Gewindestangen je Akku-Pack und damit verteilen sich die 3000N auf zwei Reihen, es müsste eigentlich doppelt soviel sein.
    Habe nun das erste Pack verschraubt und muss feststellen, dass sich bereits bei dieser Kraft die 21er Platten zu einem leichten Bogen verziehen.
    Ich würde an deiner Stelle lieber 6 Gewindestangen verbauen, also nicht nur an den Seiten, sondern auch noch zwei in der Mitte - ich kann das bei mir leider nicht mehr ändern.
    Damit hast du dann 6 Federn pro Paket, jede Feder muss dann 500N bringen - dann passt es wirklich!


       
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