Oppgradering til Litium

[Baltor]

Det er mange som går med tanker om å oppgradere bilene sine til Li. PerBear og Baltor pønsker også på dette. Vi har 2 stk Think som venter på å bli pustet liv i.
Med oppgradering mener vi å ta i bruk ny teknologi for å kunne gi bilen et lengre liv. LiFePO4 er etter vår mening bedre, billigere og tryggere enn de originale batteriene. Men det er mange ting å passe på..

I denne tråden skal vi etter hvert legge ut tanker, bilder, rapporter og beskrivelser, og vi håper på hjelp og innspill.
Vi har foreløpig ikke bestemt nøyaktig hvilke løsning vi skal velge, men vi har som mål å gjøre dette på en sikker og trygg måte.
Dessverre har det vært uheldige episoder knyttet til oppgraderte biler. Ryktene sier at krefter i vegdirektoratet ønsker å sette en stopper for disse "ombyggingene". Noen mener at bytte av batterikjemi er en endring som skal vises på en trafikkstasjon.
Kjøretøyforskriftene krever ikke dette i dag, hvis man ikke endrer motoreffekten..
Tanken med denne tråden er å øke den generelle kompetansen mht oppgradering, unngå uheldige episoder, og komme kritikerne i forkjøpet.

Her i Stavanger var det i sommer en Li Think hvor batteripakken smeltet. Vi har nå kjøpt denne bilen, og første skritt blir å demontere den og vurdere de løsningene man har valgt, for å lære av dette. Denne bilen ble ombygd av et lokalt verksted for noen måneder siden.

Det som skjedde med denne bilen var at eieren opplevde at den var svært varm, brannvesenet ble tilkalt, de spylte den under, de brøt også opp serviceluka og spylte vann ned der. I denne prosessen ble det utviklet mye damp/intens lukt. Dette har ført til en del korrosjonsskader inne i bilen. Denne gassen har også gitt sår hals og rennende øyne for noen av de som som har stukket hodet inn i bilen.
Det var aldri åpen flamme, det blir dermed feil å si at bilen tok fyr.

Nå snart 2 måneder etter avgir bilen fortsatt en sterk lukt. Hvis man kikker ned i serviceluka kan man se at de fleste batteriene har sunket sammen.
edit: dette viste seg å være feil, se nyere innlegg.
Under bilen henger det plasttråder ned fra de små dreneringshullene i bunnen av batterikassa. Men plasttape og kabelisolasjon i området under serviceluka har ikke smeltet.
Alt tyder på at BMS og HV boks er ødelagt.
Pga lukta må bilen demonteres utendørs, i frisk vind.  
Dette skal skje i dag, lørdag 25.09.2010.

[elektrolux]

Det blir spennende å følge denne tråden.

Har selv konkludert med at bytte av batteri i Elbil, må kunne likestilles med bytte av batteri i fossilbil.

Det betyr bl.a at det nye batteriet må festes inn på trygg og sikker måte som forhindrer kortsluttning om f.eks bilen skulle velte.

Elbiler og fossilbiler er jo egentlig veldig like. Begge har batteri, Elmotor, ladesystem, og styresystemer.

Fossilbilene er litt teite, da de har valgt å benytte elmotoren kun til oppstart av framdriftsmotoren, mens Elbilene har funnet ut at de greier seg fint uten alt drivstoffet,, stempler, ventiler og eksos, og styrer motoren litt mer kontrollert enn bare av/på.

Det kan være en ide å starte en kommunikasjon opp mot forsikringselskapene. Har selv sett meg lei på at det "svarer seg" å gi blaffen i batteriene, og tegne del, eller full kasko. Har f.eks alt for ofte sett at manglende service og vedlikehold av NiCd batterier har medført batteriekslosjonen som så blir erstattet av meg og deg.

Litium ombygging medfører nye momenter, og som Baltor sier har vi sett noen slike prosjekter smelte ned.

Forsikringselskapene bør være åpne for å forsikre også slike biler, men bør kanskje i første omgang sette begrensning om ev brann skyldes dårlig håndtverk/vedlikehold.

En måte å løse dette på er en ordning lik den som brukes på veteranbiler før de blir forsikret. Der må bilen framvises for en utvalgt kontrollør i miljøet for å bli godkjent. Elbilklubbene kan stille med resurspersoner som kan utføre lignende oppgaver ved ombygging til andre batterityper.

Mange litium batterier kommer med eksponerte koblingspunkter, som bør isoleres. De nyeste litiumbatteriene kommer med innebygde koblinger, slik at en ferdig pakke ikke vil ha noen eksponerte strømførende deler.

Det vil utvilsomt være en fordel for Elbilmiljøet å være proaktive i denne sammenhengen, og utvikle og presentere noen enkle ombyggingsregler. Alternativet kan være regler tredd ned over oss fra myndighetene som i praksis kan gjørte en ombygging umulig.

[PerBear]

Et krav som seriøse BMS leverandører stiller er at BMS skal kunne slå av lading og last direkte:http://lithiumate.elithion.com/php/index.php


Uten BMS styring på lading og last kan det lett skje ting som f.eks:
http://www.dailymotion.com/video/x27ju_talking-heads-burning-down-the-hous_music

[Baltor]

Forsikringselskapene bør være åpne for å forsikre også slike biler, men bør kanskje i første omgang sette begrensning om ev brann skyldes dårlig håndtverk/vedlikehold.

Problemet er nok at verken forsikringsselskapene eller trafikkstasjonene har kompetanse til å vurdere dette, og det gjelder såpass få tilfelle at det blir for dyrt å bygge opp denne kompetansen.
Smeltebilen:
Må nevne at vi ikke har noen kommunikasjon med forsikringselskapet i denne saken, vi vet heller ikke hva de har gjort, eller konkludert med.
Elektrolux kom innom og hjalp oss, han fikk også kikke på elendigheten. Vi skal lage en rapport om ting vi fant ut, her kommer en foreløbig oppsummering av gårsdagen.
Vi fikk etterhvert senket kassa, selv om den hang godt fast i smeltet plast i bakkant.
De 40 Litiumcellene (fra Heter Battery) er hver satt sammen av 108 runde enkeltceller, som er punktsveiset fast på nikkelbånd, som igjen er loddet på kobberplater, som er naglet til massivt kobber i polene. Cellene hadde ikke sunket sammen, men plasten var smeltet.

Cellene har hatt ulik grad av overoppheting, men dette tror vi at skyldes plasssering, ulik varmeavgivelse til bilen, og særlig ulik kjøling da brannvesenet spylte vann ned i serviceluka. Cellene i bakre høyre hjørne har vært varmest.

Foreløbig konklusjon er at overopphetingen har sammenheng med overlading, alle cellene har deltatt i varmeavgivelsen, vi tror altså ikke at dette er en seriereaksjon som har spredd seg fra en defekt celle.
(Men det betyr ikke at en seriereasjon ikke er mulig, altså at en celle kan bli så varm at den smitter nabocellene)

Vi trodde det skulle bli mulig å brekke løs cellene fra kassa, men bunnen i cellene hadde smeltet så godt fast at dette var umulig. Vi startet med lett verktøy og endte med borhammer og spett. Etterhvert ble dette en resirkuleringsjobb, knuse, løsne og sortere, kobber i en haug, enkeltceller i en annen.
Kassa er dermed også ødelagt.

[elektrolux]

Ombyggingen er vel et skoleeksempel på hvordan en IKKE bør bygge om.

Cellene så ikke ut til å være festet i kassen, og noen lå i rommet bak batterikassen, BMS lignet mest på noe fra en trøsykkel. ( no pund intended Pear Bear ), og laderen var en justerbar CC/CV strømforsyner som ikke var låst til en spenning.

Lurer på hva som trigget ladestopp. Eller måtte dette gjøres manuelt?

Tar det nesten for gitt at en som virkelig er glad i bilen sin vil legge litt bedre håndtverk i en ombygging.

[hens]

For oss på forumet er dette nyttig å vitefor de som tenker på enkle løsninger med lithium, men er det lurt å legge det ut til almen beskuelse?
Det blir fort til at elbil er fa'li det.

[Baltor]

Mulig du har rett Hens.
Den hyggelige biten av denne historien er at selve bilen holdt stand mot varmeutviklingen, den tok ikke fyr selv om batteriene var svært varme.

Dette var en spesiell hendelse med en spesiell bil.

Overlading av Litium (hvis det er det som har skjedd) kan sammenlignes med å røyke mens en fyller bensin, eller la fossilbilen gå på tomgang i en lukket garasje. Dette må det advares imot. Etterhvert er dette noe de fleste passer seg for. 
Men heldigvis er farene knyttet til elbiler vesentlig færre enn de som er knyttet til fossilbiler. 

[elektrolux]

Think er særdeles velegnet til oppgradering av batteriet, da batterikassen er fysisk og elektrisk isolert fra resten av bilen.

Dermed kan mye rart skje uten at det medfører direkte fare for annet enn lommeboka.

Måten batteriene er bygget inn sørger også for jevn temperatur, noe som hjelper på ballanseringen av cellene.

Det er ikke mye som skal til for å gjøre det bedre enn dette eksempelet, og få en svært så god bil.

Andre' Laukner kjører ukentlig 150 mil med Thunderthink1 nå med 200V driftspenning, 130 km/t toppfart, og godt over 200 km rekkevidde. Han sier at har du prøvt en slik Think, er de nye bilene uinterresante.

Jeg lurer bare på hva han får til på nye Thinken når han omsider kommer seg igang med modifisering av den. 

[El rayo]

Vedkommende som byttet batteri i denne bilen har altså gjort minst to grove feil?
1. unnlatt å feste blokkene
2. brukt en lader uten styring

[Baltor]

Vedkommende som byttet batteri i denne bilen har altså gjort minst to grove feil?
1. unnlatt å feste blokkene
2. brukt en lader uten styring

Er ikke helt enig i Elektrolux sine uttalelser mht å feste batteriene. NiCad blokkene er heller ikke særlig godt festet (kun en streng med "lim"), og ved utskifting er det vanlig praksis å ikke lime fast erstatningsblokker. En kan vel si at Li cellene (og NiCad blokker) er festet hvis de har det så trangt at de ikke kan forflytte seg i noen retning. Noe annet er hvis en setter inn mindre Li celler, da blir det ikke godt nok å stappe inn litt isopor eller lignende.
Men det at de har det trangt opp mot taket stiller krav til elektrisk isolasjon av polene i tilfelle bilen skulle velte (jfr de orange kabelskoene i original Think).
I Smeltebilen var dette gjort med en tykk gummimatte, den hadde ingen skader eller tegn på elektrisk overslag. Den hadde også holdt overraskende godt stand mot varmen fra cellene.

De 2 blokkene i rommet bak kassa var greit festet, med fastskrudde hullbånd. Fra HV boksen til bakrommet er det strukket en lang forbindelse, denne er lagt ute i sidekanalen. Denne er dobbeltisolert med en type gummislange.
Høyspenningsforbindelsene og innfestingen er etter min mening gjort tilfredsstillende, det er heller ingen ting som tyder på at det er her problemene har oppstått.
(Men,  alle sens ledningene tvers over cellene til ny BMS skal være dobbeltsiolert, det var de ikke!)
De 2 BMS kretskortene hadde disse ulike spenningene fra 41 sens ledninger rett inn, kortene lå i en iskremboks som hadde kollapset totalt, her var det stor fare for overslag!

Den valgte laderen, og manglende kommunikasjon mellom lader og BMS, er et varmt punkt for å si det mildt. Løsningen krever at brukeren er svært våken og ikke gjør tabber...
Vi skal skrive en vurdering rundt dette, men akkurat nå er Per i utlandet, så det blir noen dager til.

[Baltor]

Think er særdeles velegnet til oppgradering av batteriet, da batterikassen er fysisk og elektrisk isolert fra resten av bilen.Det er ikke mye som skal til for å gjøre det bedre enn dette eksempelet, og få en svært så god bil.
Andre' Laukner kjører ukentlig 150 mil med Thunderthink1 nå med 200V driftspenning,

Absolutt enig i det første. Men i følge kjøretøyforkriftene skal biler vises på trafikkstasjonen hvis en endrer effekt, for å kunne forsvare at dette bare er en naturlig oppgradering som ikke trenger å vises bør vi holde oss til ca samme driftsspenning.
Med oppgradering tenker jeg på at en tar i bruk nyere og bedre teknologi for at bilen skal få et lengre liv.

[elektrolux]

Har aldri tenkt på at limingen av NiCd blokkene er en del av innfestningen. Tror heller det faktum at kassen montert opp i bilen danner et naturlig lokk, og dermed tilfredstillende innfestning.

SAFT blokkene med nedsunkne poler og de isolerte kabelskoene vil umuliggjør kortsluttning mot kassens tak.

På Litium celler må dette ordnes på andre måter, f.eks ved å sette på plasthetter på polene, og aller helst med et plastdeksel over hele batteriet før kassen monteres opp i bilen. Dette er løsningen Thundergjengen bruker.

Jeg vet Baltor misliker isoporen i min midlertidige instalasjon, men må minne om at alle hjelmer bruker isopor mellom brukerens hode og det yttre skallet, og tilsvarende med alle barnesetene. Derfor blir påstanden at Isopor, riktig montert, er tilstrekkelig for å stemple cellene. ( sikre dem mot sidesveis bevegelse )

Jeg ser heller ikke behov for å holde seg til opprinnelig spenning. Som Baltor sier, må en oppgi økt effekt til Bilstilsyn og forsikring, og ved økt makshastighet må en vurdere om f.eks bremsesystemet som er beregnet på en P106 med toppfart på 160 km/t er godt nok i en Think med toppfart på 130 km/t.

Avgifter må også beregnes ut fra alder og opprinnelig avgift. Med 10 år gammel Elbil blir det nullsats både grunnet alder og opprinnelig avgift.

[Baltor]

Har aldri tenkt på at limingen av NiCd blokkene er en del av innfestningen. Tror heller det faktum at kassen montert opp i bilen danner et naturlig lokk, og dermed tilfredstillende innfestning.

LiFePo4 cellene i smeltebilen hadde en størrelse og en høyde som gjorde at de også sto veldig stødig, dermed vil jeg si at de var "festet". Det er klart en fordel å finne fram til en cellestørrelse som "passer". Hvis en derimot bruker mindre eller lavere celler blir det nye utfordringer.

Jeg ser heller ikke behov for å holde seg til opprinnelig spenning. Som Baltor sier, må en oppgi økt effekt til Bilstilsyn og forsikring.

Ok, men pr i dag er jeg redd det blir vanskelig å få godkjent en slik effektendring uten at bilfabrikant går god for den..
Dette skyldes at det ikke er noen på trafikkstasjonene som har tilstrekkelig kompetanse til å gjøre egne vurderinger.
Men det jobbes visstnok med en klargjøring/presisering her.

Jeg har foreslått til Norstart at myndighetene peker ut en trafikkstasjon som skal godkjenne denne type oppgraderinger, og at de som ønsker å oppgradere sender inn en system og arbeidsbeskrivelse dit før de starter jobben. Hvis den er grei står man som utførende med ansvaret.... Hvis en lokal trafikkstasjon i etterkant vil innkalle bilen for å ta en titt vet de iallefall hva de skal se etter.
En slik systembeskrivelse bør følge vognkortet, det er viktig at nye eiere og verksted kan lese seg fram til hva en finner i bilen, og hva den krever av vedlikehold.

[Lynet]

Limingen i bunn er nok ikke en del av innfestningen nei, man kan jo prøve å få godkjent 12V batteriet i en fossilbil kun limt i bunnen  
De med Citystromer kan nok være betydelig mer bekymret, blokkene i bagasjerommet kan hoppe opp og treffe aluplata over i en fartshump og polene er ikke spesielt godt isolert

Når det gjelder effektøkning bør det ikke være noe problem, det er ingen endring på den kontunierlige effekten på motoren. Om man dobler spenningen dobles også effekten, men varmeutviklingen i motoren øker også....
Så vidt jeg husker er tiden med maks effekt relativt kortvarig.

Hastigheten er elektronisk begrenset til ca 90km/h og den er det ikke nødvendig å endre. Så da blir eneste endringen med høyre spenning bedre aks og høyre hastighet i bakkene. Hvorfor ikke godkjenne dette?

[Lynet]

Men for å lede diskusjonen inn på rett vei igjen....

Ser den som har brent (flott dokumentasjon i bilde og tekst :-) har småceller, er det ikke bedre å bruke enkeltceller med høy kap. på ca 200Ah? Da blir det enklere å bygge en BMS som har overvåkning på cellenivå.