KeybrickOne
19.10.2020, 19:24

Editiert von
KeybrickOne
19.10.2020, 19:25

+3Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

[image]




Eneloops sind schön und gut, halten aber nicht sehr lange und der Wechsel der Akkus ist immer ein Riesenaufwand.
Deshalb habe ich mir mit einem Freund überlegt,
wie wir den längst überfälligen austauschbaren LiPo-Akku für Powered Up selber bauen und testen können.
Das ganze lief so gut, dass wir uns entschieden haben, eine Crowdfunding-Kampagne zu starten,
um den Akku allen interessierten Lego-Fans die Möglichkeit zu geben, schnell und problemlos den Akku zu wechseln.


KeyBrick.one: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered UP

Wir denken bereits über USB-Verlängerungskabel nach, damit das Modell auch im zusammengebauten Zustand geladen werden kann.
Ein Betrieb mit einer zuätzlichen Powerbank für noch mehr Reichweite ist ebenfalls möglich.

Schaut auf unserer Webseite vorbei und unterstützt uns auf Kickstarter, wir würden uns sehr freuen,
dieses langersehnte fehlende Teil für möglichst viele Fans zu ermöglichen.

Till / Team Keybrick.one



RobbyRay , ChrisLego , womo gefällt das


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Lok24
21.10.2020, 12:46

Als Antwort auf den Beitrag von KeybrickOne

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

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Hallo Till,

KeybrickOne hat geschrieben:

In der Tat war eines der Argumente auf den anfallenden Batteriabfall zu verzichten.
Als damaliger Neueinsteiger in das Legoeisenbahnhobby hatte ich weder PF noch Akkus im Haus.

Verständlich. Aber es gibt eben verschiedene Akkulösungen.

KeybrickOne hat geschrieben:
Die Investition in 12 Eneloops plus Original-Ladegerät wäre bei ca. 55€ gelegen.

Mag sein, aber Euer Produkt ersetzt doch genau 6 Eneloops?
Und das Ladegerät brauche ich doch sowieso für technic Hub und Boost Hub.

KeybrickOne hat geschrieben:
Ich fand es selbst schade, dass TLC zu diesem Zeitpunkt keinen passenden Akku im Angebot hatte,
ja, aber Lego hat auch keine Batterien im Angebot. Aber da wo es die gibt gibt es auch passende Akkus.

KeybrickOne hat geschrieben:
Falls auch der Preis zu hoch ist,

Der Preis bemisst sich aber am Nutzen, und der mag für jeden ein anderer sein.
Auch der LEGO Akku für um die 90,-- (glaube ich) hat sich verkauft.

Grüße

Werner



KeybrickOne
21.10.2020, 17:28

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

Lok24 hat geschrieben:

Hallo,

vielen Dank für die Info.


Ich hätte zwei Ansätze:
Erstens ein interner Stecker (versenkt), dessen schlankes Kabel zu einer Ladebuchse führt, die man außen am Modell an beliebiger Stelle einbauen kann.
Zweitens:
Ein flacher "Boden" nur für den weißen Teil des Hubs, Akku und Ladelektronik an anderen Stelle, evtl dann unabhängig vom Hub (und den daran hängenden mühsam verlegten Motorkabeln).
Ja, das wäre ein Bastellösung.

Letztlich sind 73€ (bei Kickstarter!) schon einen Ansage.


Grüße

Werner


Hallo Werner,
vielen Dank für Deine zwei Ideen.
Die erste wird von uns gerade getestet, dabei würde ein sehr schmales, schlankes Kabel vom USB-Port am Keybrick an eine beliebige Stelle nach außen führen.
Dieses könnte dann als Zubehör zum Keybrick bestellt werden. Damit wäre dann flexibles Laden auch im verbauten Zustand möglich.

Die zweite Idee mit dem "flachen" Boden hat echten Charme, die schauen wir uns gerne mal genauer an.

Beste Grüße

Till / Team Keybrick



KeybrickOne
21.10.2020, 17:40

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up


Mag sein, aber Euer Produkt ersetzt doch genau 6 Eneloops?
Und das Ladegerät brauche ich doch sowieso für technic Hub und Boost Hub.



Da hast Du recht.

Wir haben uns entschieden mit dem Powered Up Hub die Idee umzusetzen und von der Community Feedback einzuholen.
Den Technic Hub haben wir bereits im Labor und können uns eine Realisierung für diesen in der Zukunft ebenso vorstellen.
Ebenso für das Boost Hub. Dabei sieht das Gehäuse natürlich immer unterschiedlich aus, das Konzept ist also leider nicht schnell und einfach übertragbar.

Die vielen Rückmeldungen und Vorschläge zeigen mir, dass großes Interesse am Keybrick-Konzept besteht.

Vielen Dank dafür!

Beste Grüße

Till /Team Keybrick



KeybrickOne
21.10.2020, 17:46

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

Lok24 hat geschrieben:



Deswegen nochmal die Frage: welche Probleme löst es denn heute ?
M.E. ist es geeignet für User, die gerne die Akkus in ihrem Hub laden möchten.

Und evtl wäre eine "LightVersion" sinnvoll für den stationären Betrieb:
Gar keine Akkus, Eingang 5V, auch USB C


Hallo Lok24,

die Variante mit dem Laden des Akkus im Hub haben wir mittlerweile umsetzen können. (siehe Update Keybrick Kampagne auf Kickstarter)

Die Idee der "Lightversion" klingt gut.

Wer hätte noch Interesse an dieser Idee?

Beste Grüße

Till / Team Keybrick



AdmiralStein
21.10.2020, 18:24

Als Antwort auf den Beitrag von KeybrickOne

+1Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

KeybrickOne hat geschrieben:

Lok24 hat geschrieben:

Und evtl wäre eine "LightVersion" sinnvoll für den stationären Betrieb:
Gar keine Akkus, Eingang 5V, auch USB C

Die Idee der "Lightversion" klingt gut.

Wer hätte noch Interesse an dieser Idee?

+1



Thomas52xxx gefällt das


Steintoeter
22.10.2020, 03:25

Als Antwort auf den Beitrag von KeybrickOne

+2Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

Hi.
Da ich mich auch in einem anderen Modellbaubereich bewege, der sehr viel mit diesem Akkutyp arbeitet, erlaube ich mir mal eine Frage und/oder Anmerkung.
Von welcher Leistungsdichte ( C-Rate) der Akkus reden wir?
Im RC-Modellsport dürfen diese Akkus nur in einer feuerfesten Hülle geladen werden.
Des weiteren wird empfohlen diese auch in einer solchen zu transportieren und zu lagern.
LiPo-Akkus sind in ihrem Energiemanagment empfindlich.
Je höher die C-Rate um so empfindlicher. Überladen und Unterspannung mögen sie garnicht, quittieren dies meist mit ausgasen und aufblähen. Kurzschluss oder mechanische Beschädigung kann zum Brand führen, welcher nur schwer zu löschen ist.
Ich weis nicht, ob hier die Vorteile gegenüber den robusteren Becherzellen ( NiCa, NiMh, LiIo, LiFe) so groß sind, das es das aufwiegt.

Gruß



Carrera124 , tmctiger gefällt das


Thomas52xxx
22.10.2020, 08:28

Als Antwort auf den Beitrag von KeybrickOne

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

KeybrickOne hat geschrieben:

Die zweite Idee mit dem "flachen" Boden hat echten Charme, die schauen wir uns gerne mal genauer an.


Ein flacher Boden käme dort zum Einsatz, wo beengte Platzverhältnisse bestehen. Dementsprechnd würde ich mir eine Anschlussmöglichkeit an einer Längs- und an einer Querseite wünschen. Buchse möglichst versenkt, so dass der Stecker möglichst wenig aufträgt. Oder die alten 9V bzw PF-Stecker, damit deren Batteriebox verwendet werden kann. Und Modellbahnstecker/Buchsen, um einen lose verbauten 9V-Block zu verwenden. Das wird bei wenig Platz wohl meist das Mittel der Wahl sein. (Kleine Lokomotiven, wie eine "Köf"). Bei mehr als 20€ sehe ich jedoch schwierige Martchancen, dürfte in der zu erwartenden Kleinserie kaum zu schaffen sein.


Gruß
Thomas

mein Blog
meine Eisenbahnräder - mit funktionierendem Download


Carrera124
22.10.2020, 08:35

Als Antwort auf den Beitrag von Steintoeter

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

Steintoeter hat geschrieben:

Hi.
Ich weis nicht, ob hier die Vorteile gegenüber den robusteren Becherzellen ( NiCa, NiMh, LiIo, LiFe) so groß sind, das es das aufwiegt.

Gruß

Ich hatte den gleichen Gedanken. Meine RC-Modelle bewege ich ausschließlich mit NiMHs.
LiPos kommen mir nicht in die Wohnung, auch nicht in einem Lego-kompatiblen Gehäuse.


Grüße an meinen Stalker


keybrick-y
22.10.2020, 08:53

Als Antwort auf den Beitrag von Steintoeter

+1Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

Steintoeter hat geschrieben:

Hi.
Da ich mich auch in einem anderen Modellbaubereich bewege, der sehr viel mit diesem Akkutyp arbeitet, erlaube ich mir mal eine Frage und/oder Anmerkung.
Von welcher Leistungsdichte ( C-Rate) der Akkus reden wir?
Im RC-Modellsport dürfen diese Akkus nur in einer feuerfesten Hülle geladen werden.
Des weiteren wird empfohlen diese auch in einer solchen zu transportieren und zu lagern.
LiPo-Akkus sind in ihrem Energiemanagment empfindlich.
Je höher die C-Rate um so empfindlicher. Überladen und Unterspannung mögen sie garnicht, quittieren dies meist mit ausgasen und aufblähen. Kurzschluss oder mechanische Beschädigung kann zum Brand führen, welcher nur schwer zu löschen ist.
Ich weis nicht, ob hier die Vorteile gegenüber den robusteren Becherzellen ( NiCa, NiMh, LiIo, LiFe) so groß sind, das es das aufwiegt.

Gruß


Hi Steintoeter,

Yannic von Team Keybrick hier. Da ich der Techie bin, werde ich mich mal um den Part kümmern ;)

Bei dem Akku handelt es sich um eine Industrietaschenzelle mit 1200mAh Nennkapazität (also laut Spezifikation, gemessen haben wir - in den Belastungsscenarien die in Keybrick - auftreten im Schnitt 1290mAh über nun 223 Zyklen [Test läuft weiter bis Ausfall oder 600 Zyklen]).

Die Zelle hat einen 1S2P Aufbau und ist für bis zu 25C discharge rate ausgelegt. Sehen werden die zellen allerdings maximal 6C, und das nur wenn jemand am Ende der Entladekurve Keybrick unter Vollast setzen würde (was das Hub nicht hinbekommt, das zieht maximal 1.4A an 9.3V für ein paar Sekunden bevor die Strombegrenzung einsetzt). Im Hub sind tatsächlich "Peak" etwa 4.5C zu erwarten.

All-in-all werden die Zellen ein entspanntest Leben haben von der Seite her.

Geladen wird mit 0.66C (die Zellspezifikation erlaubt 2C) aufgrund der dadurch zu erwartenden Steigerung der Lebensdauer. Ebenso wird die Ladeendspannung etwa 60mV unterhalb des Maximal-möglichen gehalten aus dem selben Grund.

Zu guter Letzt ist alles Technisch notwendige implementiert um Fehler abzufangen: es ist eine Batterieschutzschaltung (OC/OV/OD/SC/T) vorhanden die die Zellen bei 2.75V von der Schaltung trennt (2.4V wären laut Zellhersteller ohne Schäden dauerhaft akzeptabel) wobei das ledeglich der "Doppelte Boden" ist das die Firmware bei 2.95V einen Cutoff hat. Des Weiteren wird die Leistungsabgabe kontinuerlich gemonitored und ggf. begrenzt. Auf auf der Seite ist ein Hardware-schutz in Form einer PTC Sicherung vorhanden sollte die SW aus irgendeinment Grund nicht rechtzeitig einspringen.

Zu der Frage "warum LiPo Pouch Zellen?" => Leistungsdichte bei gegebenen Kosten und Verfügbarkeit. Eine LiPoFe-Lösung hätte bei den zu erwartenden Stückzahlen etwa 150% mehr gekostet da die Batteriezellen in dem Format nicht "off the shelf" verfügbar sind. Die Laderegler sind ebenso signifikant teurer. Gegen die Becherzellen spricht das Gewicht und das Packaging (entweder Bauraum nicht ausgenutzt oder Custom zu horrenden Kosten).

Zu guter Letzt: jeder von uns schleppt jeden Tag mehrere Geräte mit LiPo Pouch Cells mit sich herum, teilweise überwiegend in der Hosentasche. Auch wenn es zugegebenermaßen Fälle in den vergangenen Jahren gegeben hat in denen etwas schiefgelaufen ist, handelt es sich bei dieser Technologie definitiv um eine Beherschbare - solange man die Grenzen nicht bewusst überschreitet. Genau letzteres ist auch der Grund für die Vorsichtsmaßnahmen im RC-Bereich. Die Zellen werden "kontrolliert"-Überlastet. D.h. auch das erhöhte Risiko für Feuer und co.

MfG Yannic



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Lok24
22.10.2020, 10:55

Als Antwort auf den Beitrag von Carrera124

Re: Endlich: Austauschbarer LiPo-Akku für Powered Up

Hallo,

meines Wissens sind schon LiPo-Lösungen auf Lego Ausstellungen in Brand geraten.....



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