Drehmomentsensor für eBike / Pedelec

[Grevo]

Gerade rüste ich mein Flevo per Nabenmotor zum Pedelec um.

Mit dem Gashebel fährt sich das Rad super. Immer dann, wenn ich Leistung brauche (Anfahren, Bergfahrt) kann ich den Leistungshebel nach vorne schieben und der Antrieb reagiert sofort.
Leider sieht der Gesetzgeber das Fahrrad so als eBike an und verlangt, für mich, inakzeptable Auflagen.

Also habe ich auch den Pedal Assist Sensor (PAS) montiert um das eBike zum Pedelec zu wandeln.
Für mich wenig überraschend ist das Gerät so kaum nutzbar.
1. Beim Beschleunigen hilft der Motor erst, wenn Drehzahl an der Tretkurbel anliegt und somit zu spät.
2. Höre ich auf zu trampeln, dauert es 1-2 Sekunden bis der Motor abschaltet. In der engen Stadt führt das oft zu unnützem Bremseinsatz.
3. Bei gleichmäßiger Fahrt unterstützt der Motor auch dann, wenn ich das eigentlich gar nicht will und lutscht den Akku unnötig leer.

Ideal wäre ein Motoreinsatz abhängig von der aktuellen Tretkraft.
Doch wie messe ich die?
a) Dehnungsmesstreifen am Wadenmuskel (eher ein Witz ;-)
b) Spannung der Kettenzugseite
c) Torsionskraft am Pedal
d) Torsionskraft am Kurbelarm
e) Torsionskraft im Kettenrad

Für die Messungen c) bis e) gibt es verschiedene kommerzielle Systeme zu kaufen (z.B. SRAM Quarq).
Diese sind aber
- recht teuer
- für die Leistungsmessung optimiert (mich interessiert nur das aktuelle Drehmoment mit möglichst geringer Latenz)
- kompliziert zu adaptieren (z.B. BMD-360-A-R Modul mit Spezialsoftware in Eigenentwicklung)

Das Thema wurde doch bestimmt schon mal hier im Forum thematisiert.
Leider konnte ich bisher keinen passenden Thread finden.

Welche Lösungen sind Euch bekannt?
Um einen Mikrocontroller mit eigener Software komme ich vermutlich eh nicht drum herum. Aber zu aufwendig sollte der Entwicklungsaufwand auch wieder nicht sein.

 

[FlevoBerliner]

Mach Dir die Sache nicht unnötig kompliziert: Ein Gashebel ist auch am Pedelec nicht verboten, wenn er mit einem PAS kombiniert ist! Sprich: er darf nur dann funktionieren, wenn Du pedalierst oder auch nur pseudo-pedalierst.

Ich habe auch ein Flevo so umgebaut:

Lichtanlage für ein Flevo-Bike

Jetzt steht Einspeichen an. Bin mir noch nicht ganz sicher, ob ich mir das selbst zutraue. Und, hast Du's versucht? Und geschafft? Ich hatte mich da auch viele Jahre lang nicht so recht rangetraut - aber mir hat dieses Video geholfen, mittlerweile 4 Laufräder einzuspeichen. --edit-- Hier...

www.velomobilforum.de

Stammtisch - Knickyluten - Virtuelle Gruppe mit Jahrestreffen

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Alles andere als diese „Motor-nur-auf-ausdrücklichen-Wunsch“-Lösung würde ich doof finden am Flevo. So ist es super.

Welchen Motor hast Du denn eingebaut?

 

[Grevo]

Mach Dir die Sache nicht unnötig kompliziert: Ein Gashebel ist auch am Pedelec nicht verboten, wenn er mit einem PAS kombiniert ist! Sprich: er darf nur dann funktionieren, wenn Du pedalierst oder auch nur pseudo-pedalierst.

Genau den Trick habe ich noch nicht raus.
Gas geben kann ich jederzeit. Und gerade beim Anfahren macht das ja Sinn.

Ich habe auch ein Flevo so umgebaut:

Lichtanlage für ein Flevo-Bike

Jetzt steht Einspeichen an. Bin mir noch nicht ganz sicher, ob ich mir das selbst zutraue. Und, hast Du's versucht? Und geschafft? Ich hatte mich da auch viele Jahre lang nicht so recht rangetraut - aber mir hat dieses Video geholfen, mittlerweile 4 Laufräder einzuspeichen. --edit-- Hier...

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Alles andere als diese „Motor-nur-auf-ausdrücklichen-Wunsch“-Lösung würde ich doof finden am Flevo. So ist es super.

Welchen Motor hast Du denn eingebaut?

Diesen Antrieb habe ich hinten verbaut:

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[winido]

Warum nimmst Du nicht das einfache Tretlager mit eingebautem Sensor? Dann sollte das mit der richtigen handelsüblichen Steuerung Deinen Wümnschen doch ziemlich nahe kommen.

...
1. Beim Beschleunigen hilft der Motor erst, wenn Drehzahl an der Tretkurbel anliegt und somit zu spät. ...

Das liegt in der Natur eines PAS-Systems. Wie soll es sonst feststellen, ob Du wirklich kurbelst und nicht nur auf den Pedalen stehst?

Andererseits, wozu braucht es bei einem 500 Watt-Motor ohne manuelle Antriebsmöglickeit ein PAS ?

 

[FlevoBerliner]

Diesen Antrieb habe ich hinten verbaut:

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Alter Schwede, das ist ja so ziemlich das Gegenteil von dem Mini-Motor, den ich verbaut habe. Fettes Teil! Und sowieso illegal überdimensioniert für ein Pedelec. Ich glaube, damit ist die Tretsensor-Frage zweitrangig bis irrelevant ...

Hast Du Fotos von Deinem Ein- und Aufbau?

Gas geben kann ich jederzeit. Und gerade beim Anfahren macht das ja Sinn.

Beim Anfahren grundsätzlich schon. Aber ich glaube, gerade ein Nabenmotor wird deutlich länger leben, wenn Du ihm ein klitzekleines bisschen Tret-Starthilfe gibst und er die nicht ganz von null beschleunigen muss.

 

[Grevo]

Alter Schwede, das ist ja so ziemlich das Gegenteil von dem Mini-Motor, den ich verbaut habe. Fettes Teil! Und sowieso illegal überdimensioniert für ein Pedelec. Ich glaube, damit ist die Tretsensor-Frage zweitrangig bis irrelevant ...

Hast Du Fotos von Deinem Ein- und Aufbau?


Beim Anfahren grundsätzlich schon. Aber ich glaube, gerade ein Nabenmotor wird deutlich länger leben, wenn Du ihm ein klitzekleines bisschen Tret-Starthilfe gibst und er die nicht ganz von null beschleunigen muss.

Die Überlegung war, das der Motor länger lebt wenn er überdimensioniert ist.
Die Leistung hat ja nichts mit der Endgeschwindigkeit zu tun.
Das Rad soll später evtl. noch einen Fahrradwohnwagen ziehen. Bergauf reichen dann 250W nicht.

 

[Grevo]

Warum nimmst Du nicht das einfache Tretlager mit eingebautem Sensor? Dann sollte das mit der richtigen handelsüblichen Steuerung Deinen Wümnschen doch ziemlich nahe kommen.

Das liegt in der Natur eines PAS-Systems. Wie soll es sonst feststellen, ob Du wirklich kurbelst und nicht nur auf den Pedalen stehst?

Andererseits, wozu braucht es bei einem 500 Watt-Motor ohne manuelle Antriebsmöglickeit ein PAS ?

Diese Tretlager haben einen Drehzalsensor eingebaut. Das ist das gleiche wie ein PAS mit denselben Nachteilen.

 

[FlevoBerliner]

Die Überlegung war, das der Motor länger lebt wenn er überdimensioniert ist.
Die Leistung hat ja nichts mit der Endgeschwindigkeit zu tun.

Das nicht, aber mit der Legalität. Natürlich sind diese Leistungsangaben nicht absolut und mit Vorsicht zu genießen.

Aber wenn 500 Watt draufsteht bzw. der Motor tatsächlich so aussieht wie auf dem Foto, glaube ich kaum, dass Du damit eine Kontrolle überstehen würdest.

 

[energiesparer]

Bei meinem Flux S-600 hat @Delta Hotel den PAS Sensor auf der Umlenkrolle montiert. Da diese sich viel schneller dreht als die Tretkurbeln, reagiert der Motor beim Losfahren sehr schnell beim Anfahren, was ich sehr angenehm finde.

Der Abschaltzeitpunkt wird damit natürlich nicht verkürzt. Hier könnten eventuell ein Bremschalter helfen, der den Motor sofort stoppt wenn dieser gedrückt wird. Das müsste aber der Controller unterstützen.

 

[FlevoBerliner]

Das klingt doch nach einer guten Lösung. An die Umlenkrolle will ich mir den PAS tatsächlich an meinem Flevolec auch basteln, eigentlich vor allem, weil mir das einfacher und unauffälliger scheint.

Der Abschaltzeitpunkt wird damit natürlich nicht verkürzt.

Nicht nur deshalb würde ich ja ganz einfach beim Gashebel bleiben, zwecks Legalität dann eben mit Gashebel kombiniert.

Aber, nochmal: mit DIESEM Motor wird das
sowieso kein DE-legales Pedelec.

 

[bbike]

Hallo
Also ich habe in allen meiner Trikes oder auch beim Velocar eine Drehmomentmessung verbaut . Ich mache das auf verschiedene Arten . Zum einen über das FAG Drehmomendtretlager , über die Umlenkrolle oder auch über den Drehmomentsensor eines alten Mittelmotors . Zuerst sollte man schauen was überhaupt verbaubar ist . Hier mal ein Beispiel aber ich sage es gleich , es ist nicht so einfach wie es auf den ersten Blick aussieht bis das wirklich gut funktioniert .

Drehmomenterkennung über die Umlenkrolle möglich oder nicht

Hallo Ich baue derzeit ein Trike mit DD-Nabenmotor . Ich habe hier eine Umlenkrolle verbaut und überlege gerade ob man da evtl. eine Drehmomentmessung abnehmen könnte . Ich denke dabei nicht unbedingt an eine reine Drehmomentsteuerung sondern mehr an eine art mischung zwischen Drehmoment und PAS...

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Mit ein paar Tricks reicht ein einfacher Controller mit PAS und Gasanschluß .

Das oben gezeigte Tretlager braucht eine eigene Steuerung weil es nur von links nach rechts misst soweit ich weiß .

Grüße

PS Hier im Video ( einer der letzten Beiträge ) sieht man die Umlenkrollenfunktion beim Trike

Anders als geplant und jetzt doch ein Allrad E-Trike

Sehr schönes Projekt bbike! Mal abseits der theoretischen Themen: Hast du es schon mal in unwegsamerem Gelände getestet? Denke grad über etwas ähnliches nach und frage mich, ob solch starke Frontmotoren in langsamer Fahrt in schwierigerem Gelände die Kraft halbwegs kontrolliert auf den Boden...

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[FlevoBerliner]

beim Gashebel bleiben, zwecks Legalität dann eben mit Gashebel kombiniert.

… mit PAS kombiniert natürlich, mannomann!

 

[Janne]

Aber wenn 500 Watt draufsteht bzw. der Motor tatsächlich so aussieht wie auf dem Foto, glaube ich kaum, dass Du damit eine Kontrolle überstehen würdest.

Die 250W Dauernennleistung bedeuten nicht max 250W, sondern daß der Motor die 250W einen definierten Zeitraum aushält. Alle Motoren machen deutlich mehr als 250W, mein Cube Epo haut z.B. min 16A @ 36V Nennspannung raus, das sind bei 36V ca 580W. Wichtig ist die Geschwindigkeitsabregelung

@Grevo :
Im Pedelec Forum gibt es mind. einen Threads zu Drehmomentsensortretlagern. Musst halt nen Controller haben, der das Signal vernünftig verarbeitet. Schau bitte dort im Forum vorbei, falls von Interesse.

 

[Grevo]

Hallo
Also ich habe in allen meiner Trikes oder auch beim Velocar eine Drehmomentmessung verbaut . Ich mache das auf verschiedene Arten . Zum einen über das FAG Drehmomendtretlager , über die Umlenkrolle oder auch über den Drehmomentsensor eines alten Mittelmotors . Zuerst sollte man schauen was überhaupt verbaubar ist . Hier mal ein Beispiel aber ich sage es gleich , es ist nicht so einfach wie es auf den ersten Blick aussieht bis das wirklich gut funktioniert .

Drehmomenterkennung über die Umlenkrolle möglich oder nicht

Hallo Ich baue derzeit ein Trike mit DD-Nabenmotor . Ich habe hier eine Umlenkrolle verbaut und überlege gerade ob man da evtl. eine Drehmomentmessung abnehmen könnte . Ich denke dabei nicht unbedingt an eine reine Drehmomentsteuerung sondern mehr an eine art mischung zwischen Drehmoment und PAS...

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Mit ein paar Tricks reicht ein einfacher Controller mit PAS und Gasanschluß .

Das oben gezeigte Tretlager braucht eine eigene Steuerung weil es nur von links nach rechts misst soweit ich weiß .

Das sieht schonmal fast ideal aus.
Am meisten gefällt mir, dass es sich um eine geschlossene, wasserdichte Konstruktion handelt. Auch das Stromversorgung und Datenanschluss per Kabel funktionieren macht den Anschluss eines Mikrocontrollers deutlich einfacher als Funklösungen.

Nur die winzige 4-Loch Spinne passt nicht zu meinen riesigen 130BCD Kettenblättern.
Für Bafang Mittelmotoren finde ich viele Spideradapter.
Aber diese formschlüssige Verbindung von eRider scheint sehr selten zu sein.

Hat jemand eine Idee, wie ich auf 130BCD komme?

Grüße

PS Hier im Video ( einer der letzten Beiträge ) sieht man die Umlenkrollenfunktion beim Trike

Anders als geplant und jetzt doch ein Allrad E-Trike

Sehr schönes Projekt bbike! Mal abseits der theoretischen Themen: Hast du es schon mal in unwegsamerem Gelände getestet? Denke grad über etwas ähnliches nach und frage mich, ob solch starke Frontmotoren in langsamer Fahrt in schwierigerem Gelände die Kraft halbwegs kontrolliert auf den Boden...

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So eine ähnliche Idee hatte ich auch.
Aber die Konstruktion scheint mir zu verschleissträchtig und zu anfällig für Wasser und Schmutz zu sein.

 

[FlevoBerliner]

Die 250W Dauernennleistung bedeuten nicht max 250W, sondern daß der Motor die 250W einen definierten Zeitraum aushält. Alle Motoren machen deutlich mehr als 250W

Ja, das ist mir schon klar. Wenn aber wie hier “500 W” auf dem Motor eingraviert ist …



… und der Motor dann noch fast das ganze Laufrad ausmacht …




… dann glaube ich, dass im Fall einer Kontrolle Gashebel und PAS erstmal nur eine eher untergeordnete spielen dürften. Ich denke, für die durchschnittliche Ordnungskraft sieht das nicht gerade nach „Pedelec“ aus.

Aber jetzt höre ich auch mal auf mit dem Nörgeln.

 

[Grevo]

Hallo
Also ich habe in allen meiner Trikes oder auch beim Velocar eine Drehmomentmessung verbaut . Ich mache das auf verschiedene Arten . Zum einen über das FAG Drehmomendtretlager , über die Umlenkrolle oder auch über den Drehmomentsensor eines alten Mittelmotors . Zuerst sollte man schauen was überhaupt verbaubar ist . Hier mal ein Beispiel aber ich sage es gleich , es ist nicht so einfach wie es auf den ersten Blick aussieht bis das wirklich gut funktioniert .

Drehmomenterkennung über die Umlenkrolle möglich oder nicht

Hallo Ich baue derzeit ein Trike mit DD-Nabenmotor . Ich habe hier eine Umlenkrolle verbaut und überlege gerade ob man da evtl. eine Drehmomentmessung abnehmen könnte . Ich denke dabei nicht unbedingt an eine reine Drehmomentsteuerung sondern mehr an eine art mischung zwischen Drehmoment und PAS...

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Mit ein paar Tricks reicht ein einfacher Controller mit PAS und Gasanschluß .

Das oben gezeigte Tretlager braucht eine eigene Steuerung weil es nur von links nach rechts misst soweit ich weiß .

Thun bietet schon seit längerem das X-Cell RT an:

X-CELL RT 2.0 - Thun.de

thun.de

Auf eBay wird aktuell eine Version mit älterem Steckverbinder angeboten:
Innenlager Thun X-CELL RT Digital

Zu dem Tretlager gibt es sogar ein ausführliches Datenblatt (staun):
Datenblatt Thun X-Cell RT 3.0

Muss noch schauen, ob es in das Tretlagergehäuse des Flevo passt..

 

[Grevo]

Aber jetzt höre ich auch mal auf mit dem Nörgeln.

So ist's richtig: Immer positiv denken!
Zur Belohnung gibt's auch noch ein Foto vom aktuellen Stand. ;-)

 

[FlevoBerliner]

Danke! Ja, Bilder sind doch immer schön. Deine Fahrradtaschen kaschieren ja schon mal sehr schön den Motor. Meiner ist dagegen kaum größer als ein Nabendynamo:






Und eine schön rustikale Akkubefeststigung hast Du! Mehr Gewicht aufs Vorderrad kann beim Flevo ja grundsätzlich nicht schaden, wenn es nicht das Lenkverhalten beeinträchtigt.

Mein Akku ist bisher noch eher improvisiert, hier zuletzt als schicker Einkaufsbeutelakku mit Uneasy-Click-Befestigung:



Eigentlich habe ich noch den Plan, den eines Tages superelegant IN den Rahmen vollzuintegrieren. Sollte im Prinzip möglich sein:

 

[bbike]

Ja, das ist mir schon klar. Wenn aber wie hier “500 W” auf dem Motor eingraviert ist …

… und der Motor dann noch fast das ganze Laufrad ausmacht …

… dann glaube ich, dass im Fall einer Kontrolle Gashebel und PAS erstmal nur eine eher untergeordnete spielen dürften. Ich denke, für die durchschnittliche Ordnungskraft sieht das nicht gerade nach „Pedelec“ aus.

Also außer die 500 Watt die auf dem Motor ( noch ) stehen ist das kein Grund diesen zu beanstanden . So ein DD Motor ist halt etwas größer als ein Getriebemotor . Ich habe am Wochenende verschiedene Tests mit Motore gemacht und muß leider gestehen das ein Getriebemotor fürs Pedelec also auch im Trike besser ist . Meine DD-Motore haben alle erst richtig bumms ab 20 Km/h .
Beim Tretlager würde ich mir genau anschauen wie gemessen wird . Wenn es über die Wellenbiegung gemessen wird kann das beim Liegerad oder auch Trike Probleme geben . Ich habe zB das FAG Tretlager und das misst das Signal nur durch die Verdrehung der Welle . Das heist immer nur von links nach rechts .
Hier habe ich es mal beschrieben

Mein Trike 1 wird neu elektrifiziert

Hallo Ich will mein erstes gebautes Trike neu elektrifizieren und etwas umgestalten . So war der letzte Stand des Trikes . Das Trike war so mit einem drehmomentgesteuerten Getriebehecknabenmotor mit Freilauf ausgerüstet . Meine erste mechanische Umbaumaßnahme ist die Umrüstung der Vorderräder...

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Das FAG Lager ist soweit mir bekannt baugleiche wie NCTE was man bei EBS bekommt .
Wenn ich mir wieder mal sowas kaufe würde ich das kaufen was ich oben gezeigt habe . Hier ist die Tretlagerwelle und der Spider getrennt und die Messung erfolgt irgendwo dazwischen .
Mein Vavorit bleibt die Messung über das Tretlagergetriebe des alten Yamaha Motor . Diesen kann man sowohl elektronisch aber auch mechanisch auf seine Bedürfnisse einstellen . Allerdings müsste man schon im Vorfeld beim Rahmenbau die Einbauhalterung berücksichtigen .
Desshalb will ich das hier garnicht weiter ausführen weil das sowieso nicht geht .

Grüße

 

[winido]

Diese Tretlager haben einen Drehzalsensor eingebaut. Das ist das gleiche wie ein PAS mit denselben Nachteilen.

Da hast Du es offensichtlich noch nicht richtig verstanden. Damit kannst Du genau, wie gewünscht, das realisieren:

... Ideal wäre ein Motoreinsatz abhängig von der aktuellen Tretkraft. ...

Das ist mit einem reinen PAS unmöglich. Das von mir oben verlinkte Tretlager fahre ich zusammen mit den Cycle Analyst jetzt schon über 30 TKm, ohne jegliche Störung, in meinem VM und freue mich noch immer über die schöne tretkraftabhängige Unterstützung. Dazu Motor zur Sicherheit thermoüberwacht in unseren hiesigen hügeligen Gefilden.

Die Überlegung war, das der Motor länger lebt wenn er überdimensioniert ist.
...
Das Rad soll später evtl. noch einen Fahrradwohnwagen ziehen. Bergauf reichen dann 250W nicht.

Für das längere Leben gibt es auch legale dicke Motoren.
Und für bergauf mit Wohnwagen ist ein Nabenmotor, auch mit 500 Watt, prinzipbedingt eher weniger geeignet. Ein DD mag zwar haltbar sein, aber ist nicht wirklich für Last bergauf geeignet (hat ja gerade @bbike bestätigt). Der braucht (zuviel) Mindestdrehzahl. Da werden auch die 500 Watt bei einem Wohnwagen bergauf prinzipbedingt nicht viel ändern.
Vielleicht kann Dir @kitenteddy beratend zur Seite stehen, der hat eine recht gut funktionierende Lösung bezüglich Fahrradwohnwagengespann mit elektrischer Unterstützung und sehr umfangreiche Praxiserfahrung.