Akkupack 14,4V umrüsten, Li-Ion oder LiFePO4? Was zieht ein GHO 14,4V an Strom?

Diskutiere Akkupack 14,4V umrüsten, Li-Ion oder LiFePO4? Was zieht ein GHO 14,4V an Strom? im Forum Akkuwerkzeuge im Bereich Werkzeuge & Maschinen - Hallo, es haben sich mittlerweile noch mehr Geräte angesammelt, die aufgrund defekter Akkus nicht mehr funktionieren, und ich möchte dieses Thema...
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re-mark

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Hallo,

es haben sich mittlerweile noch mehr Geräte angesammelt, die aufgrund defekter Akkus nicht mehr funktionieren, und ich möchte dieses Thema nochmal in Angriff nehmen.

Aktueller Anlass ist ein Bosch Elekrohobel GHO 14,4 V. Das gute Stück war mal richtig teuer, es ist "Made in Switzerland", und ich hätte einiges damit zu tun. Doch den Originalakku gibt es nicht mehr, ich habe nur NiMH-Akkus von ebay, und die sind grauenhaft. Die Motorleistung ist damit traurig und die Ausdauer noch schlimmer, wobei der neuere 3 Ah Akku noch deutlich schlechter ist als der ältere 1,5 Ah...

Wenn ich jetzt schon Geld für neue Akkus ausgebe, dann hätte ich gerne gleich Lithium.

Womit sich mir als erstes die Frage stellt: wieviel Ampere zieht eigentlich so ein GHO 14,4V? Ja, schon klar, ist hobeltiefen- und holzabhängig, aber es muss ja trotzdem einen Maximalwert geben, und einen halbwegs typischen, sagen wir mal z.B. bei 0,5mm Tiefe und bei 1,0 mm Tiefe, Buchenholz und Kiefernholz?
Auf dem Gerät steht nichts zur Leistungsaufnahme. Nur 14,4 V und 13.000 U/min.

Bei anderen Handelektrohobeln habe ich etwas im Bereich von 700-900 Watt gefunden. Wenn ich 750 Watt annehme, dann käme ich bei 14 Volt auf um die 50 Ampere! Hm, das wäre tatsächlich ziemlich viel. Und soviel liefern die billig-NiMH-Akkus garantiert nicht, was das mangelnde Durchzugsvermögen erklärt.

Die zweite Frage wäre, was eigentlich eine Abweichung von der Nennspannung für einen Elektrohobel bedeutet? Ich hätte jetzt die Wahl, ob ich 4 Zellen Li-Ion zu 3,7 V nehme, was ein Akkupack mit mit einer Nennspannung von 14,8 Volt ergeben würde, oder 4 Zellen LiFePO4 zu 3,2 V, was ein Akkupack mit 12,8 V wäre.
Mit der niedrigen Spannung hat er vermutlich eine niedrigere Leerlaufdrehzahl, aber sobald es ins Holz geht bricht die Drehzahl ja sowieso ein, und für die Leistung ist vor allem die Strommenge relevant, die das Akkupack liefern kann, oder?

Womit wir wieder bei der Frage wären, wieviel Strom eigentlich benötigt wird? Und was macht es mit der Maschine, wenn ich sie mit defacto gut 12 V betreibe, und was wäre bei gut 16 V?

Ich werde wohl ein Batteriemanagementsystem BMS brauchen, was sich um das Laden, Balancieren und Unterspannungsschutz kümmert. Seltsamerweise scheint es so zu sein, dass es leichter ist ein System für 4 LiFePo4-Zellen zu bekommen (4S bzw "12 V") als eines für 4 Li-Ion Zelln (4S bzw "14,8V").


Wie ist der GHO 14,4 V eigentlich gegen Überlast geschützt, hat er eine Schutzschaltung drin, oder verlässt er sich darauf, dass der Originalakku nicht genug Strom liefern kann, um die Motorwicklungen zu schmelzen?

Es wäre nett, wenn ihr mir da weiterhelfen könntet.

Grüsse,
Robert
 
m_karl

m_karl

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Der Motor kann bei höherer Spannung auch mehr Strom ziehen, das ist für die Leistung also schon relevant.
Es bietet sich also ein 4s2p 18650 Pack an ("normale" Li-Ion keine Eisenphosphat). Dann stimmt Spannung und Leistung für den Hobel. BMS muss dann halt auch 60 oder 80 A sein, da hab ich persönlich keine Erfahrungen.
 
powersupply

powersupply

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Hallo

Ich denke, dass da ziemlich Sicher ein Bürstenmotor drin ist.
Mit diesem wird spätestens bei 40 - 50A Schluss sein, wenn Du ihn nicht blockierst.
14,4V würde bedeuten, dass Du einen 12-zelligen Akku hattest.
Als Vorüberlegung zum Umbau solltest Du zunächst einmal den verfügbaren Einbauraum betrachten ob und wie Du 4 26650 LiFePo oder 8 18650 LiIon mit extra Platine unterbringst.
Alternativ zunächst die Maschine mittels Akkuadapter und Servernetzteil am Kabel betreibst.

PS
 
H. Gürth

H. Gürth

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Lt. Ersatzteil CD ist ein 12V Motor verbaut. Wobei in der Verwendungsaufstellung dieser Motor auch in der US Version mit 18V eingesetzt wird. Akku dann 18 V Ni-Mh
 
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re-mark

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Der Hobel blockiert z.Zt. öfter mal, wobei das auch daran liegt, dass der aktuelle Akku nicht genug Saft liefern kann. Die maximale Hobeltiefe sind 1,6 mm, was ich aber nie ausnutze (zumindest nicht mit den aktuellen Akkus...).

Zum Vergleich: ein Bosch PHO2000 am Kabel ist mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von 680 Watt und einer max. Spantiefe von 2,0 mm angegeben. Daraus (aus der geringeren Spantiefe) schätze ich, dass der GHO 14,4 V für weniger Leistungsaufnahme vorgesehen ist, also vielleicht im Bereich 500-600 Watt.
Doch wenn man unbedarft Eiche oder Robinie hobelt, mit grosser Spantiefe, dann dürfte er so oder so auch mal blockieren, un dann geht die Stromaufnahme durch die Decke.
Deshalb die Frage, ob Bosch da irgendwelche Schutzmassnahmen für den Motor gegen Überlastung vorgesehen hat?

Ich hatte eigentlich an 4s 26650 Zellen gedacht.

@Powersupply: für vier 26650 Zellen wäre Platz, soweit ich sehe. Ausserdem könnte es sein, dass ich eh eine Seite aufsägen muss, um die Wärme besser wegzubekommen.

Verflixt, die Sache erscheint zunehmend weniger elegant. Vier Zellen besorgen, ein BMS und ein Laderät, und den Inhalt des alten Packs austauschen, das traue ich mir noch zu. Doch Akkuzellen, die 50 Ampere liefern sind schon schwieriger zu bekommen (und teurer), und ein BMS bis 60A braucht halt auch Kühlung...
Vielleicht sollte ich doch lieber versuchen, die Maschine zu verkaufen und einen modernen zu kaufen. Aber man liest halt hin und wieder wie erfahrene Anwender der Qualität der früheren Werkzeugserien hinterhertrauern ("Made in Switzerland"...)
Es gibt (z.B. in der Bucht) in diesem Format ja sogar fertige Akkupacks mit Lithiumzellen und eigenem Ladegerät. Doch irgendwie habe ich das Gefühl, dass die eher nicht in der Lage sind, 30, 40 oder gar 50 Ampere zu liefern...

Kleine Nebenfrage: mein Bosch GHO 14,4 V hat nur ein Hobelmesser. Gibt es Akkuhobel mit zwei Klingen?
 
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re-mark

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@H. Gürth: wenn Bosch diesen Motor in einem so weiten Bereich einsetzt, dann wäre das für mich mich ja schonmal beruhigend. Ich könnte dann z.B. daran denken, fünf Zellen zu 3,2 V zu nehmen (falls ich ein BMS dafür finde). Mit nominell 16 V bzw. vollgeladen 18 V Leerlaufspannung wäre ich immernoch in diesem Bereich.
Und LiFePO4 wäre mir sympathischer, es heisst sie wären robuster und sicherer (wenn auch mit weniger Kapazität).
 
powersupply

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Die Winkelschleifer aus der Zeit der NiXX Akkus hatten nie dieselbe Leistung wie ein Netzgerät.
Da waren zum Einen die Motoren und zum Anderen die Akkus das begrenzende Element.
Das dürfte auch für deinen Hobel gelten. Und im Zweifelsfall ist eben bislang der Akku das begrenzende Element gewesen.
Die 26650 LiFePO Zellen sollten in der Lage sein 50A zu liefern. Dauernd wird das aber mit Sicherheit der Motor nicht schaffen ohne in Rauch aufzugehen. Bei Einsatz von LiIon mit 18650 benötigst Du dafür je zwei Zellen parallel. Ich könnte mir aber durchaus vorstellen, dass Du mit 21700 in einreihiger Konfiguration auskommen könntest. Diese Zellen sind in der Lage kurzzeitig 30A zu liefern. Kurzzeitig auch mal 40-45 oder gar 50A. Dann wird aber auch schon der Motor anfangen zu stinken.

PS
 
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Jürgi

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Ich habe so etwas ähnliches mit einem Makita Akkuschrauber 12V gemacht und auch hier im Forum dokumentiert. Über die Suche bestimmt zu finden.
Den Schrauber verwende ich immer noch.
Ich verwendete 3x 18650 Zellen mit BMS Platine, ich glaube bis 20A.
Das Gerät hat deutlich mehr Leistung als mit den Nickel Zellen, obwohl die Spannung geringer ist.
Geladen habe ich zunächst über ein Labornetzteil, später mit einem Steckernetzteil 12,6V.
 
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re-mark

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Ich habe mich bei den Akkus schon umgeschaut, war etwas erschrocken wie wenig Strom die üblichen Zellen so liefern. Auch bei den 26650ern sind 30 A nicht normal, und 50 A schon gar nicht.

Bei flüchtiger Suche habe ich Angaben zum kontinuierlichen Entladestrom von 1C bis 3C gefunden. Das wären bei einem 5 Ah Akku also 5-15 Ampere...

Ich wüsste immernoch gerne, welche Leistung so ein Akkuhobel im üblichen Betrieb so aufnimmt(0,5 mm Spantiefe, 1,0 mm Spantiefe, Kiefer, Buche, ...).
Ich habe keine Ahnung, ob z.B. 1 mm Fichte eher so im Bereich 150 Watt, sind, oder 250 Watt, oder bereits 500 Watt...?
 
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Jürgi

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Werkzeugakkuzellen 18650 können je nach Typ etwa 20A dauerhaft abgeben. 2-reihig natürlich das doppelte.
Kurzfristig geht natürlich mehr.
Auch die neueren 21700 können mehr, wie PS schon schrieb.
Wenn du die Stromaufnahme von deinem Hobel genau wissen willst, musst halt selber messen. Dazu die Leitungen nach außen verlegen und mit Strommesszange messen.
Der Vergleich mit einer Netzmaschine hinkt, weil da immer die LeistungsAUFnahme genannt ist.
Ansonsten wie PS gemeint hat, entweder 8x 18650 Zellen oder 4x die größeren Zellen verwenden.
 
m_karl

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500 W. Aber ja 26650 sind einfach seltener, deswegen findest du vermutlich nur schwache Modelle.

Falls 26650 LiFePO (ich würd nach den Infos hier auch zu 5S tendieren) dann gibt es die neongelben A123 inzwischen Lithiumwerks, 70 A Rating.

Falls 18650 "normale Li-Ion" 4s2p da ist die Auswahl groß, jede Powertool Zelle hat die erfoderliche Leistung.

Ansonsten passen evtl. 4s1p 21700 Zellen, die Samsung 30T kannst du auch getrost ohne Aufdoppelung auf den Hobel loslassen. Die besten NiMH sind in der Hochstromfestigkeit vermutlich einen Tacken besser als 18650, etwa gleich auf wie 21700 und schwächer als 26650. (Alles Powertool Zellen vorausgesetzt.)

nkon.nl ist gerade down, sonst könnten wir dort mal nach Akkumodellen stöbern.

(Panasonic 3 Ah NiMH Zellen sind immer noch verfügbar, vermutlich sogar als vorkonfektionierter Zellhaufen als Direktersatz vom Bosch Akku. Aber Preis/Leistung ist bei Li-Ion deutlich besser auf Zellebene.)
 
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Dirk

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Jürgi schrieb:
Werkzeugakkuzellen 18650 können je nach Typ etwa 20A dauerhaft abgeben. 2-reihig natürlich das doppelte.
Wat? Nö. Die einzelne Zelle kann exakt denselben Strom abgeben, die weiß nämlich nix von ihrem Nachbarn.
 
powersupply

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Dirk schrieb:
Die einzelne Zelle kann exakt denselben Strom abgeben, die weiß nämlich nix von ihrem Nachbarn.

Wenn hier von Strom abgeben die Rede ist ist meist der Dauerstrom gemeint, den die Zelle abgeben kann ohne zu überhitzen. Und da ist 20A ein guter Richtwert. Bei den 3Ah Zellen eher nur 15A.
Im Kurzschlußfall fließen bei einer 20700 auch gerne mal über 120A. Bei zweien natürlich das Doppelte...

Wenn eine schlechte und eine gute Zelle zufällig parallel geschaltet sind und mit 40A beaufschlagt werden gibt die Schlechtere(mit dem höheren Innenwiderstand) auch gerne mal nur 10 - 15A ab während die Gute sich mit 25 - 30A quälen muss. :allesgut:

PS
 
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Senkblei

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Wie lange darf der Kurzschluss dauern bis die Zellen beschädigt werden, so grob als Anhaltspunkt? Habe mich nie näher damit befasst.
 
powersupply

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Das kann ich dir auch nicht sagen. Das war nur kurzzeitig, als ich noch in der Experimentierphase zu meiner Stromsenke war.
Als sich beim Aktivieren die Anschlußleitungen am Metaboakku bewegten war mit Klar, dass was nicht stimmt. :mrgreen:
Hab dann vorsichtshalber mit einem dicken Netzteil(HP6269B) weitergemacht. Das ist halt als 19" Kiste mit 5HE und 40kg Gewicht nicht ganz so kompakt.

PS
 
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re-mark

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Schon die Beschaffung der Teile ist schwieriger als gedacht. Wo gibt es "Powertool"-Zellen?
Die allermeisten 26650 Zellen sind nur bis 3C Dauerstrom spezifiziert.

Ja, diese neongelbgrünen A123 Zellen mit 30C Entladestrom habe ich im Auge, kosten seltsamerweise sogar ziemlich wenig (5,99 Euro, wo ist der Haken?). Dort steht allerdings eine Nennspannung von 3,3V. Das China-BMS, welches ich bestellt habe gibt 3,2 V pro Zelle an. Ist das nur eine verschiedene Sichtweise auf die Spezifikation, oder gibt es unterschiedliche LiFePO-Zellen, und für 3,2V-BMS braucht man auch 3,2V Zellen?

Vermutlich wäre es eine gute Idee, eine Form der Sicherung gegen zu höhe Ströme vorzusehen. Das BMS lässt angeblich bis 100 A durch (auch wenn es ohne Kühlung das nicht lange überleben würde). Ich habe kein passenderes Modell gefunden, und ich möchte auf keinen Fall den Hobel überlasten.

Ich vermute mal, ich brauche soetwas wie einen Sicherungsautomaten im Bereich 40 A. Gibt es da etwas, für Gleichspannung 14-18V, 40 A, träge, und sich von alleine zurücksetzend? Ich bin nicht sicher, nach welchen Begriffen ich da suchen muss.


Grüsse,
Robert
 
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Dirk

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A123 ist eine andere Chemie.
 
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re-mark

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Dirk schrieb:
A123 ist eine andere Chemie.

Ok, aber obere Grenze beim Laden ist auch 3,6 V, und untere 2,0 V, wenn ich das richtig sehe. Demnach kann man die gleichen Ladegeräte/Balancer/BMS nehmen wie für andere LiFePO4 auch, oder?
 
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re-mark schrieb:
Ich vermute mal, ich brauche soetwas wie einen Sicherungsautomaten im Bereich 40 A. Gibt es da etwas, für Gleichspannung 14-18V, 40 A, träge, und sich von alleine zurücksetzend? Ich bin nicht sicher, nach welchen Begriffen ich da suchen muss.
Hi

Ich meine schon BMS gesehen zu haben die sich bei Überstrom deaktivieren. Leider kann ich dir keines benennen.
Eine Sicherung ist eigentlich in allen Akkupacks verbaut. Manche, wie z.B. Metabo und Fein und Bosch, verwenden zugekaufte Sicherungselemente die auf Anhieb als solche erkennbar sind. Andere setzen auf an geeigneter Stelle im Querschnitt verkleinerte Stromleitbleche von den Zellen zu den äußeren Kontakten was nicht immer auf Anhieb als solches erkennbar ist. Beide Varianten erfüllen lediglich den Zweck des Schutzes gegen Kurzschluß. Einen Strom zu begrenzen mittels einer Sicherung ist nicht sinnvoll möglich.
Das muss der Anwender im Gefühl haben und ggf eben abschalten wenn er merkt, dass die Maschine wegen Überlastung stehenbleibt. Ansonst ist es Besser wenn sie abbrennt und der Anwender vor weiterer Nutzung bewahrt wird. :crazy:

PS
 
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Jürgi

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Bei hohen Strömen bricht die Spannung zusammen und das BMS deaktiviert sich.
Das ist quasi eine passive Schutzfunktion.
Zumindest läuft das so bei dem Akkuschrauber, den ich umgebaut habe.
 
Thema: Akkupack 14,4V umrüsten, Li-Ion oder LiFePO4? Was zieht ein GHO 14,4V an Strom?

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