12.45h Systemcheck
Nach der ersten beiden Fahrten kontrollieren wird die Kontakte und Leitungen mit dem Infrarotthermometer: Alle sind so um die 30 Grad, die Hauptleitungen schön handwarm; halt, bei der 125A Sicherung springt der Thermometer auf 85 Grad. Ist die Sicherung wirklich so schwach? Könnte ja sein. Wir gehen wieder auf Fahrmodus, aber nichts rührt sich. Die Spannung vor der Sicherung ist o.k., nach der Sicherung 0V. Der Fehler ist schnell gefunden, die Kontermutter unter der Sicherung war lose und damit auch die Erwärmung erklärbar. (Anstelle der Kontermutter werden wir einen Distanzring aus Kupfer verwenden.)
Im Logfile fällt um 12.29h auf, dass plötzlich die Teilspannungen 12, 13 und 14 kurz hochspringen. Das könnte auf den losen Kontakt bei der Sicherung zurück zu führen sein. Da die Spannungen seriell nacheinander gemessen werden, konnte dieser kurze Anstieg nicht überall erkannt werden.
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Wir fahren eine Ladung nach der anderen. Da wir uns im normalen Kartbetrieb (der heute sehr gut läuft) einreihen müssen, sind die Pausen zwischen den Fahrten grösser als dies notwendig wäre. Pro Fahrt werden nur 6 bis 7 Ah gebraucht. Das könnte etwa stimmen, denn wenn man 490s lang immer Vollgas bei 80A fahren würde, wären dies 10.9Ah (siehe Fahrt No9 um ca 15h). Im Finale hat Christian 8 Ah gebraucht für 19 Runden (=6.3km) mit einem Gesamtschnitt von 46km/h rsp. Rundenzeiten von 25.6s. So könnte man also fast 40 Minuten oder 30 km weit fahren, wenn man die ganze Kapazität nutzen würde.
Daher machen wir zwei Doppel-Fahrten, um die Kapazität etwas tiefer hinunter zu bringen. Wir sind nach zwei mal 490s = 16 Min Fahrzeit auf -14Ah . . . was noch weit entfernt ist von den 40Ah Kapazität der Akkus. Wir nutzen also auch so nur 35% der Kapazität.
Die längste Ladung nach der Doppelfahrt ist rund 8 Minuten. Bei 100A wären dies 13.3Ah, also etwa nachvollziehbar. Das Ladegerät könnte eigentlich 120A liefern, aber aus der Grafik wird deutlich, dass die Ladezeiten bereits so weniger als halb so lange sind wie die Fahrzeiten, sodass hier ausreichend Reserven vorhanden sind.
Auch Kartbahnen mit längeren Fahrzyklen und höheren Geschwindigkeiten wären daher möglich.
Der kurze Ausfall der Messwerte bei Fahrt No5 ist darauf zurück zu führen, dass der Start/Stopknopf des Loggers lose im Kart lag und so während der Fahrt den Logger mehrmals ausgeschaltet hatte. Wir haben ihn danach weg genommen.
Die Spannungsgrafik zeigt, dass die Batterie auch unter voller Last nicht unter 48V fällt. Damit ist auch der Strom bei vergleichbarere Leistung kleiner und somit auch die Belastung und Erwärmung der Elektronik und des Motors geringer.
Ein Abbruch der Ladung nach erreichen der Endspannung ist sinnvoll, da genügend Kapazitätsreserven vorhanden sind, und die Batterie damit grundsätzlich eine höhere Lebenserwartung haben dürfte.
Auffallend ist auch der plötzliche Spannungsanstieg auf 64V in der Zvieri-Pause. Das Ladegerät hat hier eine zweite Ausgleichs-Ladephase, welche vermutlich bei den Bleibatterien für eine Durchmischung der Säure sorgen sollte. Das ist natürlich für die Lithium gar nicht gut! Da die LiFePO4 hier robuster ist als andere Lithiumtechnologien hat diese Überspannung von 4V wohl den Zellen nichts gemacht (. . . eine Lithium-Cobalt Zelle wäre da eventuell schon in den "Feuerwerksmodus" übergegangen).
Die Aufzeichnung der Teilspannungen zeigt (den nicht überraschenden) schön parallelen Verlauf der Kurven. Fehlerhafte Zellen oder Probleme in den Verbindungen können in dieser Grafik frühzeitig dedektiert werden.
Und wie sieht es mit den Temperaturen aus? 
Die 4 Temperaturfühler messen die Temperatur im Zwischenraum in der Mitte jedes Teil-Packs (mit je 16 Zellen). In der ersten Hälfte haben wir die Lüfter nicht eingeschaltet, um den Verlauf ohne aktive Kühlung zu beobachten. Man sieht, dass im Fahrbetrieb eine deutliche Abkühlung durch den Fahrtwind stattfindet, da wir ohne Abdeckung gefahren sind. Bei der Ladung fehlt der Wind, sodass in der 100A-Phase eine Erwärmung von 5-10 Grad erfolgt.
Mit den Lüftern hat sich die Temperatur bei etwa 4 Grad über der Umgebungstemperatur stabilisiert, auch mit Abdeckung (die Abdeckung hatte noch keine seitlichen Luftschlitze, wie die neuste Version).
Die Unterschiede zwischen den Fühlern lässt sich damit erklären, dass diese nur lose zwischen den Zellen stecken und unterschiedlich engen Kontakt zu der benachbarten Zelle haben, also die einen eher die Lufttemperatur messen, die anderen die Zellenwand.
