DIY-Tuning des eBike Lichtanschluss (Akkuspannung per Lichttaste zuschalten)

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Selbst seit einiger Zeit glücklicher "eBike-Triker",
kamen nach den ersten Nachtfahrten auf meinem HP Scorpion schnell Verbesserungswünsche an der Beleuchtung auf.

Zwar gibt es schon einige Anleitungen die das Problem behandeln, allerdings musste ich trotz dieser Infos relativ viel recherchieren und auch im Elektronik Kompendium Forum nachfragen. Vielleicht kann ich Dem/Der ein oder anderen mit meinem kleinen Leitfaden helfen, daher im Open Source Gedank nachfolgend meine Projektbeschreibung / "Anleitung":

(Leider hatte ich das alles nur schlecht dokumentiert, aber ich denke der Schaltplan ist [nicht toll] aber selbsterklärend oder mit ein bisschen Suchmaschinenarbeit für jeden kompetenten Bastler verständlich.)

Beachtet bitte, dass ich selbst nur "geübter-Laie" bin und daher kein Gewähr auf Richtigkeit und Betriebssicherheit geben kann



Das Ausgangsszenario

Da ich über einen großen eBike-Akku verfüge – der auch immer mitfährt, wollte ich ganz bewusst auf Akku od. Dynamobeleuchtung verzichten. Leider bietet mein Controller zwar einen Lichtanschluss, allerdings ist dieser auf max. 6v bei 3w limitiert, was mich einfach auch extrem bei der (legalen /brauchbaren) Lampenwahl limitiert hat. Auch die Funktion – das Licht über mein Bedienteil vom Ebike zu schalten – wollte ich nicht missen..

Radnotiz: bei manchen großen Herstellern wie Bosch, Ktm und Co., kann man den Controller u.U. auch beim Service updaten lassen, was ohne besondere Eingriffe bis zur Verdopplung der Stromstärke führen kann. Geht in meinem Fall (asiatisches Fabrikat) nicht so ohne weiteres.



Die Lösung
Um also den Akkustrom per Bedienteil zuschalten zu können, habe ich die 6v von der ursprünglichen Lichtversorgung kurzer Hand zum Steuersignal für ein Relais degradiert, welches die bis zu 41 Volt vom Haupt-Akku auf Abruf zur Verfügung stellt. Übliche eBike-Lampen bewegen sich derzeit zwischen 6-41Vdc und zwischen 3 bis über 20w), was die Nachrüstmöglichkeit wieder deutlich limitiert, da bei meiner "Grund-Lösung" lediglich 100% der verfügbaren Akkuspannung abgerufen werden (sprich 31-41v). Der logische nächste Schritt lautetet also; Akkuspannug drosseln / verstellbar machen.

Das habe ich mit einem sehr effizienten Step-Down-Regler gelöst, bei dem sich V (0-41v) und A (bis 2a ungekühlt -oder- bis 4 a mit Kühlkörper) per Potenziometer voreinstellen lassen – was eine sehr effizentes Lampensetup ermöglicht und quasi alle verfügbaren DC-Leutchtmittel „freischaltet“.
Wer will kann sich auch noch einen 6v Anschluss für schwache Verbraucher (zugeschaltet mit Licht an) am Steueranschluss zum Relais abgreifen. Achtet nur darauf, dass euer 6v Ausgang nicht so viel zieht dass es für die Relaissteuerung nicht mehr reicht! Auch würde ich für diesen 6v Ausgang eine kleine Sicherung einplanen die zum Verbraucher passt.



Setup & Warnhinweis
Vorweg, ich verzichte an dieser Stelle bewusst auf detaillierte Bauteil-Erklärungen,
da ich von Allen - die meine Anleitung für einen Nachbau verwenden – ein gewisses Maß an „Sicherheit“ in dem was Sie tun, erwarte. Aber auch weil sich das Setup je nach verwendetem Bauteil oder Setting verändern kann. Darüber hinaus gilt nochmal ganz klar, Verwendung unter persönlichem Risiko und unter Ausschluss jeglicher Haftung! In meinem Set-Up funktioniert die Lösung super, das kann bei falschem Anschluss oder den falschen Bauteilen auch ganz anders enden!



+Relais
Typ:
Halbleiterrelais (SolidStateRelais) Vorteil zum induktiven Relais: größere Bandbreite = gut für Ebike Bereich, höhere Lebenserwartung / Schaltzyklen, da keine mech. Bauteile geräuschlos und vibrationsunempfindlicher, kaum- keine Induktion, liefert konstantere Spannung bei geringerem Eigenverbrauch. Nachteile: höherer Preis, muss u.U. gekühlt werden, ist nicht verpolungssicher, kann durch Halbleitertechnologie anfälliger sein oder Störungen in der Elektronik verursachen.

Steuersignal: 0,5- ca. 18v

schaltbare Last: < 60v Dc

Kostenpunkt ca. 20€ mit Versand für SSR (mechanische Relais auch günstiger erhält.)

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+Freilaufdiode

Verkehrt (quasi kurzgeschlossen) zwischen + und – Steuersignal, soll induktives Verhalten verhindern und den Controller vor unerwünschten Spannungsspitzen schützen. Ist bei SSR nicht zwingend erforderlich - aber auch kein Nachteil zum Schutze des Lichtausgangs am Controller des Motors.

Kostenpunkt (18 cent)

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+ Step-Down-Regler (Spannung & Stromstärke verstellbar)

Kostenpunkt ca. 6€ inkl. Versand


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+ 2x Kabelsicherungen + passende micro-ATA Kabel-Sicherungen, beides ausgelegt für 12-60V und max. 30a.
Aufpassen[!] Kabelsicherungen aus dem KFZ-Bereich sind meist nur bis 24v ausgelegt.

Gesamt ca. 25€

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+ Gehäuse und Anschlussmaterial
Auf die Steckverbindungen gehe ich nicht weiter ein, das ist jedem selbst überlassen und hängt auch von der Spritzwassersituation ab ;).
Für das längliche Gehäuse, in dem Relais, Step Down und alles andere untergebracht werden, musste ein altes Netzteilgehäuse von einer Lampe herhalten.
Auch das ist spritzwasserfest und fällt unterm Sitz gar nicht - kaum auf.. PLUS (und das hatte ich bei der Konstruktion gar nicht bedacht) stellt das Kästchen an der Stelle montiert auch eine kleine Diebstahlsicherung für die Akkuhalterung dar. Respektive muss die Mutter der Halterung erst mal gesucht werden.

0€ für Messies die alles aufheben :)


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+Optional Gehäuse-Kühlkörper
Da ich mir wirklich jede Möglichkeit offen lassen wollte, falls ich irgendwann mal UFO spielen muss und die max. 4A vom Step-Down benötige,
habe ich noch einen alten und flachen Alukühlkörper in die Rückwand des Gehäuses eingelassen. Auf diesem habe ich dann mit Leitpaste die zu kühlenden Bauteile geklebt. (auch das Relais benötigt ggf. Kühlung wenn man irgendwas mit 4A befeuert) Abschließend gabs noch nen Klaks Heißkleber, der vor allem die Lötstellen schütz.

Die Kabelausgänge habe ich mit Gummi-Dichtmuffen vor Wassereintritt gesichert


0€ - Ebenfalls im Fundus vorhanden







Ich hoffe dem ein oder anderen hilft´s.
Anbei der Schaltplan:
Schaltplan Batteriespannung mit Boardspannung.jpg

Das einzige Bild dass ich beim zusammenlöten aufgenommen habe X)
IMG_20210620_185408.jpg

Und hier noch beim Einbau ins Bike Unter dem Sitz / mit geöffnetem Gehäuse:
LightBox-Montage.jpg



Viel Spaß beim nachbauen und sorry für das schlechte Anschaungsmaterial..

Euer Slarti
 
Zuletzt bearbeitet:
hm, geht auch einfacher. Es gibt DC-DC Wandler mit Steuereingang. Manche dieser Modelle unterstützen hierbei auch einen Spannungspegel als Schaltsignal. Habe an meinem Bafang einen 20W Wandler für die Lupine SL-F. Genaue Modellbezeichnung muss ich noch raussuchen.
 
@WolleZ : Immer her mit den Alternativen! :) Bei mir liegt das "Kind ja schon im Brunnen" aber unsere Mitleser dürfte das sicher auch interessieren. Mir schien mein Konzept schlüssig und simpel genug, lerne aber gerne auch dazu wenns einfacher und billiger geht. Ist sicher auch ein Preisunterschied nur ein einzelnes Modul kaufen zu müssen. Weißt Du zufällig auch in welchem Spannungsbereich man diese steuerbaren Wandler i.d.R. ansprechen kann?
 
ich glaube dieser war es JDT2048S12
Auf den Steuereingang kann man als Signal 3-12V einspeisen. Vielleicht etwas teurer als die Chnaware, aber es reicht ein einzelnes Bauteil. Bei meinem BBS01 funktioniert es gut.
Viele Grüße, Wolfgang
Dank Dir für den Link Wolfgang.
Ok, bisschen was über 40€ + Versand also 45€ für Deinen DC-DC Wandler, liegt preislich auch etwas über meiner Lösung mit ca. 26€ inkl. Versand

+ Kabelage und Stecker, die aber für beide Lösungen anfallen.

Abgesehen vom günstigeren Preis, finde ich an meiner Lösung besser, dass ich mit dem verwendeten "StepDown" Volt und Ampere genau einstellen kann und das auch über eine wesentlich größere Bandbreite und stufenlos. Der verlinkte DC-DC Wandler kann dies nicht , bzw. nur sehr limitiert (obwohl beide Geräte eigentlich das gleiche machen - Im Wandler ist ja nur vereint was ich mit 2 Modulen gelöst habe). Der Genannte Wandler kommt also auch nur für bestimmte - nicht für Alle - am Markt erhältlichen Voltbereiche in Frage (außer man kauft zu jeder neuen Beleuchtungs-Voltage den passenden DC-DC Wandler, respektive die Lampen immer passend zum Voltbereich des Wandlers).
DC-Wandler gibt es sicher auch mit größeren Regelbereichen, aber was kosten die dann?

Ich klemme nur den Multimeter an, stelle bei einem neuen Licht-Setting alles zwischen 0 Volt und max. Akkuspannung + die maximale A/Wattleistung ein. Brauch man oder auch nicht, bietet im direkten Vergleich aber auch mehr für weniger Geld ;)

VG Stefan
 
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ACHTUNG:
In Meiner Eingangsposting & meiner Kalkulation hat sich der Fehlerteufel eingeschlichen.


1. Es handelt sich um mini-OTO Sicherungen & Sicherungshalter, nicht micro-ATA oder was ich geschrieben hatte..
2. Ich habe für Kabellage und Sicherungshalter u.Ä 25€ Veranschlagt, das ist natürlich Quatsch - respektive zu viel!

Nachfolgend habe ich die Einkaufspreise und meinen Projektbedarf nochmal detailliert zusammengetragen
(Alle Preise Brutto inkl. Versand):



+ Diverse Flach & Rundstecker vollisoliert (passende Kabelreste Gehäuse und erforderlichen Schrumpschlauch hatte ich im Fundus)
2,5mm², blau & rot = ca. 1,30€

+ 1x Gleichrichterdiode = 0,02 €

+ 1x Halbleiterelais, 1-polig SIL-Gehäuse 4A 60VDC = 16,70 €

+ 1x KFZ-Sicherungshalter, miniOTO, 20 A, 58 V, low Profile, IP55 = 1,99 €
(1,67 € netto)

+ KFZ-Sicherungshalter, miniOTO, 10 A, 32 V, low Profile, IP55 (Dünneres Kabel und anders gefärbt) = 1,39€

+ 2x passende mini-OTO Sicherungen = ca. 80 cent (sind nur Sau schwer einzeln zu bekommen)

+ Step-Down-Wandler 0- ca. 60v (Lötanschluss) 2-4a, A & V per Potentiometer regelbar = 8.90€



Insgesamt ausgegeben: 33,09€ (bestellt bei 2 Händlern)
Und wer ein mechanisches Relais Statt SSR verwenden möchte, kann sich auch hier sicher nochmal 10€ sparen.
In dem Fall bekommt man so einen Lichtcontroller also auch für ca. 23€ gebaut.
 
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