Einführung in die A123-FePO4 Technik speziell für RC-cars

Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

Anmerkung: dies ist eine Anhäufung
zusammengetragener Information aus diversen Foren
bzw. Infos die ich vom Hersteller selber habe.
EIGENE Erfahrungen hab ich mit diesen Zellen NOCH nicht

- Inhaltsverzeichnis -

.

Technische Daten
Ladegeräte
- Wie und womit richtig Laden ?
- Ladegerätliste deren Software LiPo4 unterstützen
Balancer
- Balancer nötig ? Für-und-Wider
- Wenn Balancer, dann welchen ?
- Gehts auch ohne Balancer ?
Warum diese Zellen einsetzen ??
- Vorteile die sich mit dieser Technik ergeben
Wann diese Zellen nicht verwenden
- Platzprobleme
- Spannungslage
Beschaffung:
- 4 Möglichkeiten --> wo krieg ich diese Zellen
Preis
- Erstanschaffungspreis vs. Lebensdauer
- Preisvergleich FePO4 vs. NiMh
Wichtige Anmerkung
- bezüglich Anwendung im RC-car
Erfahrungsbericht
- von einem RC-car Fahrer
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Zuletzt bearbeitet von Reinhard am 18.11.2006, 22:18, insgesamt einmal bearbeitet

Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

vorweg: ich hab selber noch keine praktischen Erfahrungen mit den Zellen im RC-Car (Zellen liegen hier, muss sie noch verlöten)

2s2p | 6,6Volt | 4600mAh | 100A Dauerstrombelastbarkeit | 240A für 10 Sekunden
Gewicht: 300g | möglicher Ladestrom: 18A

aber für Interessierte hab ich mal ein paar Facts zusammengetragen:
wer mehr über die Zellen selber erfahren will:
http://www.a123systems.com/html/home.html

1.) Technische Daten:

die Zellen gibts fertig verlötet für RC-Car Fahrer hier (Hersteller der Packs) zu kaufen:
http://www.a123racing.com

für RC-cars stehen zur Verfügung:
2s1p 6,6V 2300mAh
2s2p 6,6V 4600mAh
3s1p 9,9V 2300mAh

ein 2s pack weist eine geringere Spannung auf, wie z.b: GUTE 6 Zellen NiMH
dies lässt sich aber in den meisten Fällen mittels der Übersetzung anpassen

2.) Ladgerät
wird ebenfalls von http://www.A123racing.com eines angeboten
die 1p-Akkupacks werden damit in 15min vollgeladen
die 2p-Akkupacks werden damit in 30min vollgeladen

WICHTIG: bei der Verwendung von anderen Ladegeräten ist darauf zu achten,
dass das Ladegerät eine
LADESCHLUSS-SPANNUNG von 3,6Volt unterstützt
('normale' Lipos haben Ladeschluss-Spannung von 4,2Volt)

Ladegeräte die die FePO4-Akkus bereits laden können:
Sonic charger - specielles Ladegerät NUR für FePO4 von A123racing
Pocketlader ab Version 2.17
Pulsar 2 ab Version 2.07
PowerCube
Spectra II ab Version 6.9
Akkumatik ab Version 1.17
Orbit PRO seit November 2006 (update älterer Lader möglich)

3.) Balancer
Ja - Nein ?

Die A123racing-Akkupacks werden mit Balanceranschluss ausgeliefert
Das A123racing-Ladegerät ("Sonic-Charge") hat den Balancer eingebaut

Im Modellflugsektor (die Leute, die die Zellen selber verlöten) ist man aber
grossteils der Meinung dass ein Balancer bei diesen Zellen unnötig ist
(sie sind derart robust, dass ein auseinanderlaufen um ein paar 1/100Volt egal ist)

wie werde ich es halten ?
ich werde Balancer-Anschlüsse vorsehen, und den Balancer vielleicht alle 20-30 Ladungen
mal verwenden, sollte reichen

Welche Balancer eigenen sich ?
Nicht alle !!
Keine reinen "Spannung nicht über 4,2Volt pro Zelle gehen lassen" - Balancer

Wenn, dann welche die Zellen aneinander angleichen, also auch schon bei unter 3,6Volt pro Zelle
es funktioniert auf jedenfall mal mit dem Thunder Power TP205

Gehts billiger, ohne Balancer ?
Ja !
wenn man sich die Ausgabe für einen Balancer sparen will:
als RC-car-Fahrer wird man vielleicht eh nur 2s bzw. 3s Packs einsetzen:
sollte dann reichen, die Zellen 2 mal im Jahr händisch (also Einzelzellenladung) anzugleichen

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Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

4.) Warum diese Zellen einsetzen ??
Man könnte einwerfen:

"Sind zwar leichter wie NiMh und Nicd,
aber doch deutlich schwerer wie Lipos"
"Haben zwar bei gleichem Gewicht mehr Kapazität wie NiMh und Nicd,
aber doch viel weniger Kapazität wie Lipos"

Warum ?
diese Zellen sind im Moment DAS LANGLEBIGSTE WAS ES AM MARKT GIBT !
keine anderen Zellen kann man derart schnell laden

des weiteren sind sie EIGENSICHER, sprich:
auch bei grober Misshandlung brennen sie nicht (= Vorteil gegenüber Lipos)
mechanisch robust (= Vorteili gegenüber Lipos)
günstiger Preis

5.) Wann diese Zellen nicht einsetzen

Platzprobleme
- Akku passt (1:8er Umbauten)
  oder 1:10er wenn man nur einen 2s1p FePo4 verwendet
- Akkuhalterung im Auto muss modifiziert werden
  andere Akkuhaltestreben, Velcro-Klettband verwenden, Kabelbinder, Chassis dremeln
- Akku passt nicht (z.b: bei Auto wo der Stickpack eingeschoben werden muss ("FighterBuggy")
speziell bei 2s2p könnte/wird es mit Platz kritisch werden im 1:10er
.
Akku Spannung
- ein einfacher Ersatz von 6 Zellen NiMh ist nicht möglich -> eine andere Übersetzung (grösseres Ritzel)
  wird nötig wenn man gleichen Speed behalten will
  bei nicht allen Autos ist das möglich

6.) Beschaffung: 4 Möglichkeiten

fertige RC-car-Packs von http://www.a123racing.com
Einzelzellen (Developer-Set genannt) von http://www.a123racing.com/html/rcdevkits.html
billigeste Variante: man besorgt sich bei ebay für ca. 100Euro (inklusive Versand nach Österreich) DeWALT-36Volt-Akkupacks (für Bohrmaschinen, Stichsägen, ...) (10 Zellen enthalten)
bei einschlägigen Modellbau-(Akku)-Händlern
(zum selber verlöten bzw. auch bereits konfektioniert)

7.) Preis
"Warum günstiger Preis ? kosten doch mehr wie ein normaler 6 Zellen NiCd/NiMH Pack"

günstiger deshalb, weil man mal die Zyklenanzahl bzw. Lebensdauer mit einbeziehen sollte !!
die A123 FePO4 halten 1000Zyklen und mehr
(diese Angabe gilt für Dauerentladestrom 10C und Ladestrom 4C, Angaben stammen vom Hersteller)

weiters gibt der Hersteller eine "shelf life" Lebensdauer von 10 Jahren an !

diese 1000Zyklen gelten zum Beispiel für:
einen 2s2p FePO4-Akku 4600mAh (Rc-car)
bei 46A Dauerstrom-Belastung bei der Entladung
und 18A Ladestrom

wer sich mal mit NiMh auseinandergesetzt hat wird vielleicht bestätigen können,
dass ein 6 Zeller NiMh
bei 46A Dauerstrom-Belastung bei der Entladung
und nur 5A Ladestrom
vielleicht gerademal 100 Zyklen erreicht !

wenn ich hier jetzt meine Akkus selber verlöte (Zellen aus ebay-Dewalt-Akkupack):

2s2p A123 FePO4
mit 6,6Volt und 4600mAh --> 40 Euro ===> 1000 Zyklen Lebensdauer

6 Zellen Intelect4200 BIG MAMA NiMh
mit 7,2Volt und 4200mAh --> 45 Euro ===> 100 Zyklen Lebensdauer

Lebensdauervergleich aus der Praxis im Hubschrauber-Bereich (Quelle: Akkuforum rc-heli.org)
GP 3300 p&m 12Z . . im Heli AcrobatSE 3D-Setup ===> 50-70Zyklen
A123 6s1p . . . . . . . im Heli AcrobatSE 3D-Setup ===> bis jetzt 400 Zyklen ohne Kapazitätsverlust

Ergebnis: A123 FePo4 sind BILLIGER (im Sinne von günstiger) als hochwertige Nicd oder NiMh

2s1p | 6,6Volt | 2300mAh | 50-60A Dauerstrombelastbarkeit | 120A für 10 Sekunden
Gewicht: 150g | möglicher Ladestrom: 10A

8.) Wichtige Anmerkung:
die Zellen sind dicker als normale Sub-C (= Nicd/Nimh) Zellen !!
Abmessung einer einzelnen Zelle: 65,5mmx26mm / 71g
könnte gerade im 1:10er zu Problemen führen !

somit baut ein 2s2p-A123 FePO4 pack
um 3mm höher und
um 6mm breiter
als ein 6 Zeller NiCd/NiMh
(die Breite ist weniger ein Problem, weil viele Akkuschächte auch für Saddelpacks vorbereitet sind, die ja durch die Kupferverbinder sowieso mehr "Breite" brauchen
für das "Höhenproblem" könnte man z.B. längere Akkustreben-Halterungsschrauben verwenden)
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Zuletzt bearbeitet von Reinhard am 18.11.2006, 20:25, insgesamt einmal bearbeitet

Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

hier noch ein
9.) Erfahrungsbericht im Monstertruck/ 1:8er-Buggy:

('Batfish' im amerik. Forum hat die Zellen getestet in
REVO, umgebaut auf Elektro
G-Maxx, getunter E-Maxx
OFNA MBX, 1:8er Buggy umgebaut auf Elektro )

Nachzulesen hier und weiter gehts hier:
für diejenigen, die nicht gerne Englische Texte lesen, hier etwas zusammengefasst:

es wurden in allen 3 Fahrzeugen jeweils zwei 2s2p 4600mAh A123-racing Akkupacks (als 4s2p verschaltet) eingesetzt bei einem Rennwochenende
--> We had great results! --> heißt soviel wie: es lief super

Putting the A123Racing packs in a vehicle that was configured to run 4s lipo made the vehicle noticeably slower, but the A123Racing packs easily handled gearing changes to make them perform with the same speed as a 4s lipo setup.
--> um die etwas niedrigere Spannung der A123racing Packs gegenüber 4s Lipo/12 NimH zu kompensieren, wurden die Fahrzeuge anders übersetzt
Ergebnis: Fahrzeuge müssen anders übersetzt werden wie bei 12Z NiMh bzw. 4s Lipos

die Akkus hats ihnen auch schon mal aus den Autos rausgeschmissen weil nicht richtig befestig -> Lipos hätten sie diese mechanische Belastung nicht zumuten wollen
Ergebnis: die A123-Zellen sind sehr robust

During The RC-Monster Bash the packs were run for 8-9 minutes at a time with no issues whatsoever. (Renntempo)
The power delivery of the A123Racing packs feels like it stays at 100% from start until they dump, and boy do they DUMP! It's almost like an on/off switch when they reach the end of the discharge. We had no issues during racing since the packs easily lasted every race, but we experienced the dumping during testing the week before. When the packs dumped, we barely had enough left in them to make it a half lap back to the drivers' stand. This can, of course, be tough in a race situation if you haven't made sure of your runtime ahead of time.

--> 15min normales Bashen (dann Akku leer)
--> 8-9min wärend eines Rennens auf der Piste (Akkus werden hier dann nicht leer gefahren)
--> die Lipo FePO4 verhalten sich hier anders wie NiMh, Nicd, Lipo
--> sie halten ihre Spannung BIS zum Schluss !! (wenn sie wärend des laufes wärmer werden, steigt sogar noch die Spannung)
schön zu sehen hier: Grafik: Entladekurve
Ergebnis: Zellen halten Spannung vom Beginn bis zum Ende extrem gut

dies ist jetzt nicht unbedingt als Nachteil anzusehen (das plötzliche Nachlassen ist jetzt gemeint)!
wie oft hört man von Verbrenner-Fahrern, dass sie konstante Leistung haben, wärend bei Elektro die Leistung gegen Ende immer weiter abnimmt... bei den A123 FePO4 ist das nicht mehr so
--> allerdings muss man halt rechtzeitig nachladen (so wie die Verbrennerjungs rechtzeitig nachtanken müssen)
Ergebnis: man kann mit leerem Akku unter Umständen nicht mehr eine begonnene Runde fertigfahren
-> vergleichbar mit Verbrenner-cars

As far as temperatures with the 2s2p 4600 packs; when we tested on the previous weekend and ran the batteries until they dumped, it was about 93F ambient and the batteries came out of the vehicle at about 110F. During actual racing (where the packs did not dump at all) the packs heated to about 90-95F in 85F ambient temperature.

--> als sie die A123 komplett leergefahren haben ==> von 34°C Umgebungstemp gestiegen auf 43°C
--> wärend des Rennens (hier wurden sie nicht komplett leer gefahren): von 30°C gestiegen auf 35°C
Ergebnis: Akkus erwärmen sich kaum, werden im Rc-car kaum richtig gefordert

These packs are perfect for my needs at this point. I run custom conversions and project vehicles on a regular basis. So far these packs have lived up to the hype and have easily met my expectations. Short answer: they are most definitely worth it for my applications.

Ergebnis und Resüme: die Akkus halten was sie versprechen

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Martin O. · Offroad-Guru Anmeldedatum: 26.08.2003 Beiträge: 574

Ich will die zellen jetzt mal probieren, würde 2 von den 10zellern Schrauberakkus kaufen, bestellt zufällig schon jemand? scheue mich ehrlichgesagt noch bisschen vor einem kauf in den USA...
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Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

Anleitung zum Verlöten gibts hier:
(leider beidemale nicht auf Deutsch,aber mit REICHLICH Bildern):

Side-by-Side: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=599316

Inline: http://www.lomcovak.cz/dilna/2k6/11/a123.html

weitere gute Lötanleitung:
http://www.slkelectronics.com/DeWalt/packs.htm
Tip von joe
Anmerkung:
es wird immerwieder behauptet, dass es sich bei dem Punkt an den Zellen
um ein Sicherheitsventil handle:

dies ist NICHT korrekt !
laut A123-Techniker wurde durch dieses Loch der Elektrolyt eingefüllt und das Loch dann verklebt/verschlossen...
die allgemein Meinung deshalb: man kann es bedenkenlos überlöten..
Sicherheitsventil gibts, aber das sitzt am Rand zum Mantel des Zylinders auf der anderen Seite und wird beim verlöten nicht gestört

Am besten gleich wo abspeichern, man weiß ja nie wie lange solche Sachen online sind

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joe · Streckenposten Anmeldedatum: 30.12.2005 Beiträge: 15

Hi Reinhard!

Mit einem Posting von dir zum Thema A123 M1 hab ich schon gerechnet!

Ich hab auch schon ein Zehnerpack daheim liegen! (hab nur grad keine Zeit zum verarbeiten)

meine wichtigsten Infos hab ich von diesem Link:

http://www.slkelectronics.com/DeWalt/packs.htm

PS: Elektro Rules!

gruss

joe

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Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

hab deinen Link oben in der Liste eingefügt, mit einer Anmerkung noch zum Sicherheitsventil, da das auf der Seite falsch erklärt wurde...
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Servant of God

In der aktuellen RC Car Action ist ein Bericht über die A123 von Hypersonics drinnen. Hierbei handelt es sichum fertige Packs, mit Balancer Anschluss, Ladegrät und höchstinteressant einem "Voltage Booster" welcher zwischen Pack und Regler schaltet. Damit kann die Spannung auf 7,2 V 8,4 V, 9,6 V o. 10,8 V (auf kosten der Laufzeit) angehoben werden. Ich denke mal das ist eine art "MInitrafo.

Die Herren von RC Car Action sind sehr angetan von der Package. Soll alles sehr simpel effizient und vor allem sehr ressistent gegen Missbrauch sein.

Leider stehen in dem Bericht noch keine Preise. Mittlerweile interessieren mich die Teile auch recht stark, obwohl ich immer noch mehr zu Lipos tendiere. Gekauft wird ja sowieso erst im Frühling, und da kann und wird sich noch viel ändern am Akkusektor. Fix ist meinerseit nur, dass ich keine NiXX Akkus mehr kaufe.
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Reinhard · CULT-Urgestein Anmeldedatum: 23.01.2003 Beiträge: 2182 Wohnort: Wien

von dem "Voltage Booster" halten einige aber eher wenig..
1.) schwer
2.) bei stärkeren Motor nicht zu gebrauchen

im 1:10er wird man sich genau die spannung der Zellen anschauen müssen, wenn man einen
6 zeller NiMh durch 2s FePo4 ersetzen will
also das behirnen, dass da andere Spannungen anliegen

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