Endlich Stromautark im Velomobil!

[bluedracon]

Guten Morgen zsammen
Es hat etwas gedauert. Aber es war auch deutlich mehr zu tun, als ich dachte. Die Kabel der Elektrik waren teilweise lose verbunden, so dass ich mehrere Wackelkontakte hatte. Und dann waren sie teilweise so verrottet, dass ich mich frage, wie denn überhaupt noch Strom zu den Lampen gekommen ist.
Naja, jetzt bin ich so weit, dass die neue Elektrik verbunden werden kann.
Und jetzt habe ich auch ein paar Fragen.
1) Muss der Akku parallel oder in Reihe zu dem Stromkreis vom Dynamo kommend verbunden werden.
2) @ChristianW Ich habe das selbe Bauteil gekauft, welches du im ersten Beitrag erwähnt hast. Damit soll ich ja die Spannung begrenzen. Das Teil hat aber nicht nur eine Schraube zum einstellen, sondern mehrere. Wo muss ich denn dran drehen?

LG
Thomas

 

[ChristianW]

1) Muss der Akku parallel oder in Reihe zu dem Stromkreis vom Dynamo kommend verbunden werden.

An dem Akku ändert sich quasi nichts. Der Ausgang des MPPT-Reglers wird einfach parallel zum Akku dazugeklemmt und stützt dessen Stromkreis. Bzw. hast Du sogar den Effekt, dass bei nicht gestecktem Akku der Regler schon Strom liefert und teilweise Licht und Blinker funktionieren, sobald Du trittst. Aber eben auch nur dann. Solange Du kurz stoppst, ist direkt alles wieder aus. Dafür brauchst Du den Akku.

Ich habe aktuell keinen Hauptschalter aber wenn Du noch den originalen hast, ist die Frage, ob Du es direkt an den Akku hängst (bei ausgeschaltet also trotzdem beim Treten der Akku weiter geladen würde) oder hinter den Schalter (dann trennst Du wirklich den Akku komplett vom Rest).
Ich würde zu letzterem tendieren...

2) @ChristianW Ich habe das selbe Bauteil gekauft, welches du im ersten Beitrag erwähnt hast. Damit soll ich ja die Spannung begrenzen. Das Teil hat aber nicht nur eine Schraube zum einstellen, sondern mehrere. Wo muss ich denn dran drehen?

Schaue mal auf die Platine, was da an den Reglern steht. Es müssten vier sein:

• CC - constant current. Ist die Ladestrombegrenzung. Bei leerem Akku (so 6-7 V) und am Eingang angeschlossenen Labornetzteil kannst Du hier begrenzen, wieviel Ampere maximal fließen. Ich würde das irgendwo bei 2-3 A begrenzen, je niedriger, desto mehr "schonst" Du Dich bei leerem Akku mit dem Treten, weil es weniger bremst. Dafür wird der Akku aber auch nicht so zügig voll. Wenn er nahezu voll ist, geht das automatisch runter bis auf nahezu null
• CV - constant voltage. Ist das wichtigste. Ladeschlusspannung, Bei 2 Zellen würde ich so 8 - 8,2 V einstellen. Also knapp über 4 V pro Zelle. Das machen die Lupine-Laderegler jedenfalls. Auf keinen Fall mehr. Weniger wäre besser für den Akku, hast Du dann aber weniger Reserven.
• LED - hier kann man irgendwie einstellen, ab welchem Ladestrom die LED leuchtet. Da ich die bei mir eh nicht sehen kann, habe ich da nichts geändert. Einfach mal probieren mit Labornetzteil.
• MPPT - das ist der "Arbeitspunkt" des Reglers und so ziemlich die kniffeligste Einstellung. Geht eigentlich nur gut mit dem originalen Setup mit Generator und am "Prüfstand", also bei der Nenndrehzahl. Du misst die Leistung am Ausgang und regelst hier so, dass die maximal ist. Also wenn Du z. B. mit Kadenz 80 trittst, dass das Produkt aus Spannung und Strom am größten ist. In die eine Richtung steigt die Spannung und sinkt der Strom, in die andere Richtung sinkt die Spannung und der Strom sinkt. Irgendwo in der Mitte sitzt das Optimum. Das kannst Du hiermit finden bzw. einregeln. Mal so ganz grob gesagt. Vermutlich kann man noch Wirkungsgrade dabei berücksichtigen, aber das wird dann kompliziert. Vielleicht kann @JKL dazu noch mehr sagen - ich bin da auch nur experimenteller Laie. Jedenfalls hängt die Einstellung vom verwendeten Generator und der Drehzahl ab.

 

[ChristianW]

An dem Bild sieht man es schon fast:

Die Beschriftung steht unter der LED. Wenn Du die Platine genau von oben siehst, kannst Du es besser erkennen.

Von links nach rechts:

• MPPT-Regler (alleine links neben dem Elko)
• (LED)
• LED-Regler
• CC - max. Ladestrom
• CV - Ladeschluss-Spannung

 

[bluedracon]

Yeah ich habe es endlich geschafft. Na gut fasst.

Die probefahrt lief beim zweiten Anlauf ganz gut. Nach dem ich die Befestigung etwas verstärkt hatte, blieb die Kette auch drauf und ich konnte beide Lichter an haben und das Handy laden. Gut der Akku und das Handy worden eher minimal geladen, es war eher eine Spannungserhaltung aber das reicht. Wenn es mehr sein sollte, könnte ich die Ampere ja etwas hoch schrauben.

Aber mal von Anfang an.
Ursprünglich wollte ich ja einfach das nachbauen, was @ChristianW gebaut hatte. Da mir aber ein paar Voraussetzungen fehlten und ich dann zu einem Motor gegriffen hatte, der hier in Deutschland zu bekommen war, den auch ChristianW gefunden hatte, gab es doch schon ein paar Änderungen im Bau. Dann durfte ich mich auch noch über den Laderegler ärgern. Ich hatte alles Teile im groben zusammen und habe erst Monate später angefangen, als sich das Kettenrohr verabschiedet hatte und ich eh an die Technik ran musste. Daher konnte ich den Laderegler leider nicht zurück schicken, denn der war nicht zu gebrauchen. Die Poties waren einfach misst und naja, das Ding tat nicht, was es sollte. Ich habe dann einen anderen gekauft. Der tut was ich von ihm möchte, hat aber nur die Einstellung für Ampere und Volt. Dafür ließ er sich aber einfach regeln. Was mir an dem Teil aufgefallen ist, ist dass erst mal die Kondensatoren geladen werden und erst danach die Spannung ins Netz geht. Dauert ein paar Sekunden und dann ist der Wiederstand im Leerlauf weg.

Ich habe auch so eine Anzeige wo Voltmeter und Amperemeter über einander sitzen, diese hatte ich in meinen Schaltkasten gebaut. Da das Voltmeter aber zu ungenau war. (OK ist vielleicht eine Berufskrankheit) habe ich ein weiteres bestellt. Ein einzelnes in der selben größe wie das andere aber nur Voltmeter. Das ließ sich sehr genau einstellen und sitzt in dem Kasten vom Laderegler. Das Teil sehe ich auch während der Fahrt sehr gut.
Und weil dieses Voltmeter so toll war, hatte ich später auch noch so ein Amperemeter bestellt. Das war aber leider Misst. Es hatte einen so großen Innenwiederstand, dass der CPU Lüfter, welchen ich zum testen genutzt habe nicht mehr an lief. Daher ist es nicht in meiner Bastelei gelandet.
Akku und Laderegler vorn in der Nase vom Mango. Jetzt muss ich ja nicht mehr so oft an den Akku dran.

Der Schaltkasten, mit dem ich die Versorgung des Netzes durch den Dynamo ein und aus stellen kann, sowie den Laderegler für Handy mit Strom versorgen kann.
Handyhalterung und Laderegler am rechten Radkasten.

Und warum bin ich erst fast fertig? Nun da in meinem Velomobil ein Loch von der Kette in den Sitz geschliffen wurde und ich kein Kettenbremsrohr mehr einbauen wollte, musste ich erst noch den Sitz reparieren, die Schaltung sichern und eine Kettenleitrolle einbauen. Und die Kettenleitrolle ist noch nicht so, wie ich es gern hätte. Die macht nämlich krach. Das tut der Kettenantrieb des Dynamos momentan nicht.

LG
Thomas

 

[ChristianW]

Daher konnte ich den Laderegler leider nicht zurück schicken, denn der war nicht zu gebrauchen. Die Poties waren einfach misst und naja, das Ding tat nicht, was es sollte.

Oh. Interessant. Ich habe den ja sowohl in Italien schon mit PV erfolgreich eingesetzt (und auch redundant und mit Steckern versehen mitgehabt, also wenn einer abgeraucht wäre, hätte ich Ersatz gehabt).
Und für meinen Generator-Fall hat es auch funktioniert. Es ist halt etwas fummelig einzustellen, aber ansich funktioniert der bei mir.
Seltsam.

Ich habe dann einen anderen gekauft. Der tut was ich von ihm möchte, hat aber nur die Einstellung für Ampere und Volt.

Hast Du mal einen Link, welchen Du jetzt hast?
Gerade so einen kleinen MPPT-Regler zu bekommen, fand ich besonders kniffelig...
Und wenn Du nur Ampere und Volt hast, ist es ja nicht mal ein MPPT, sondern vermutlich nur ein Boost oder Buck-Converter mit CC und CV. Wird dann vermutlich nur mit Glück am guten Arbeitspunkt des Generators arbeiten - bei meinem kann ich den ja manuell einstellen.

 

[bluedracon]

Oh. Interessant. Ich habe den ja sowohl in Italien schon mit PV erfolgreich eingesetzt (und auch redundant und mit Steckern versehen mitgehabt, also wenn einer abgeraucht wäre, hätte ich Ersatz gehabt).
Und für meinen Generator-Fall hat es auch funktioniert. Es ist halt etwas fummelig einzustellen, aber ansich funktioniert der bei mir.
Seltsam.

Hast Du mal einen Link, welchen Du jetzt hast?
Gerade so einen kleinen MPPT-Regler zu bekommen, fand ich besonders kniffelig...
Und wenn Du nur Ampere und Volt hast, ist es ja nicht mal ein MPPT, sondern vermutlich nur ein Boost oder Buck-Converter mit CC und CV. Wird dann vermutlich nur mit Glück am guten Arbeitspunkt des Generators arbeiten - bei meinem kann ich den ja manuell einstellen.

Der Laderegler war defekt, ist nicht abgeraucht oder so. Ich hatte einfach Pech oder beim falschen bestellt. Es liegt Definitv an den Potis, dass er sich nicht einstellen ließ. Die hatten keine Funktion. Ob noch mehr an dem Teil nicht geht kann ich als Bastler nicht sagen, dafür habe ich zu wenig Wissen davon.

Das sind die Komponenten, die bei mir anders sind. Ausser dem Robomotor natürlich, den hattest du ja oben schon verlinkt.
Voltmeter

Und ich sehe gerade, dass diese Komponenten von meiner Frau bestellt wurden. Kann ich erst morgen Abend genau sagen, was ich bestellt hatte.
Aber es ist so einer in etwa gewesen:Laderegler
LG

 

[bluedracon]

Es war genau dieser Verkäufer und Laderegler

und dieser USB-Lader

 

[Rotkaeppchen]

Der Laderegler war defekt

Beobachte mal, wie heiß der wird. Diese Bauteile sehen immer gut aus, haben tolle Katalogwerte, aber es ist eben doch billigster "Chinaplunder". Das funktioniert soweit, die günstigen Kondensatoren werden nicht lange halten, aber in der Regel sollte man mit der Maximalleistung massiv aufpassen, weil die Dinger einfach zu heiß werden und die Lebensdauer dann signifikant sinkt. Grobe Hausnummer: alle 10°C mehr Halbierung der Lebensdauer der Kondensatoren, hat was mit chemischer Reaktionsgeschwindigkeit zu tun.

Ich suche gerade so etwas ähnliches für einen Tretgenerator. Klein, leicht und ausreichend Leistung ist das Ziel. Und dann findet man "1200W" Dinger die laut Test ab 400W kritische Temperaturen erreichen, abhängig natürlich von der Eingangsspannung, und 400W will man zum Auspowern ja schon mal ein paar Minuten treten. Hohe Spannung gut, tiefe Spannung bedeutet hohe Ströme und entsprechend hohe Verlustleistung. Die 1200W erreicht man natürlich nur bei der Ausgangsnennspannung, bei dem Ding dann 100V.

Für 400W mit gutem Wirkungsgrad ist das ein absolut fairer Preis, aber dann sollen sie das Ding sinnvoll beschreiben z.B. mit:
Leistung abhängig von Eingangsspannung
90V bis 1200W
72V bis 900W
36V bis 500W
12V bis 300W
oder so oder so ähnlich

 

[ChristianW]

Diese Bauteile sehen immer gut aus, haben tolle Katalogwerte, aber es ist eben doch billigster "Chinaplunder".

Hmmm. Ich weiss nicht, ob es wirklich Überlastung gewesen sein muss. Der kann ja 5 A, normalerweise ist man weit davor.
Diese Spindel-Potis sind auch immer etwas seltsam zu bedienen. Man weiss halt nicht, wo man steht, an den Enden drehen sie durch und ist man mit mindestens einem der Werte komplett falsch, passiert überhaupt nichts mit dem Laden - ich hatte damit auch so meine Probleme...
Mit einstiegs erwähntem Lader bin ich ja erfolgreich 3 Wochen durch Italien gekommen (damals mit PV) und habe einige Touren Langstrecke (Hexe und Brelinger Berg) plus Alltag damit einige Zeit bewältigt. Einmal eingestellt, hat der durchweg funktioniert.
Ich bestelle auch meist mindestens 2 x - falls einer (meist durch Eigenverschulden) defekt geht - dass ich direkt Ersatz habe.

 

[Rotkaeppchen]

Hmmm. Ich weiss nicht, ob es wirklich Überlastung gewesen sein muss.

Das ist ein weiterer Teilaspekt, auf den man langfristig achten sollte, nicht der Grund in dem vorliegenden Schaden. Ich wollte nur die Erfahrung teilen, dann man diese Art Controller lieber größer als kleiner kauft. Was Anfangs wie absurde Überdimensionierung ausschaut, ist hinterher oft notwendige Sicherheit. Darum lohnt es, hin und wieder mal den Kühlkörper anzufassen, ob der nennenwert warm wird.

 

[Marc]

Grobe Hausnummer: alle 10°C mehr Halbierung der Lebensdauer der Kondensatoren, hat was mit chemischer Reaktionsgeschwindigkeit zu tun.

Aus diesem Grund laden meine Ladegeräte im täglichen Gebrauch nur mit 5A (36V Akku) und nicht mit dem maximalen 8A. Bei 8A steigt die Temperatur des Satiator bis auf 70°C (dann greift die Leistungsreduzierung), bei 5A steigt die Temperatur nur auf knapp 50°C.

Das sich die Lebensdauer der Kondensatoren pro 10°C höherer Temperatur sogar halbiert, war mir gar nicht bewusst. (alle elektronischen Bauteile im Satiator sind für 100°C spezifiziert)

 

[ChristianW]

Ich wollte nur die Erfahrung teilen, dann man diese Art Controller lieber größer als kleiner kauft.

Ja, verstanden. Aber der von mir kann ja 5 A und ich habe nicht vor, in meinen kleine 2S2P Akku 5 A zu hauen, das wären immerhin fast etwa 35 W elektrisch, also bestimmt 50 W mechanisch - das würde ich schon merken.
Und der Regler schützt sich ja auch selbst, weil ich den nämlich irgendwo auf 2 oder 2,5 A begrenzt habe, also gerade mal 50 % des maximalen Stroms.
Das ist das, was auch Lupine den Akkus schickt und das merke ich schon deutlich in den Pedalen.

 

[bluedracon]

Zu früh gefreut
Oder wie man sich täuschen kann.
Heute bin ich mit dem VM zur Arbeit um das Gebastel mal auf Strecke zu probieren. Nun der Dünamo produzierte Strom, das Handy wurde geladen und das Licht leuchtete. Ich weiß leider nicht wie lange das licht leuchtete, denn die IQX Dinger sind etwas zickig und gehen gerne mal aus. die Eine früher als die Andere. Beim einfahren in die Tiefgarage merkte ich das vorn kein Licht an war und habe die andere Lampe eingeschaltet.
Das Handy wurde von 80% auf 90% geladen.
Auf dem Rückweg hatte ich das Handy voll und GPS eingeschaltet. Denn GPS ist ja das, worum es zum Großteil geht. Das Handy blieb voll, die eine Lampe war an aber der Akku wurde immer leerer, zwar sehr langsam aber doch sichtbar.
Es scheint so zu sein, dass das Handy den geringeren Wiederstand hat und schreit, gib mir allen Saft, den du hast. Als es dann voll war konnte ja nur ab und an das verbrauchte wieder geladen werden.
Da meine Einstellung am Lader so war, dass der nicht mal eine Lampe zum leuchten brachte... Das habe ich festgestellt, nach dem ich dem Akku den Stecker gezogen habe.
Ich habe es jetzt anders eingestellt. Aber bei den mikrigen 6 V System (Max 7,3 V Laden) gibt der Lader es nicht her beide IQ Lampen zum Leuchten zu bringen. Eine steigt nach ein paar Secunden immer aus.
Ich werde also laden können aber laden und gleichzeitig mit Licht fahren wird wohl nichts, Mit Glück mit einer der IQ Lampen, aber niemals mit beiden.
Ich vermute auch, dass diese Lampen einen hohen Strombedarf haben. Eventuell werde ich eine von denen gegen eine andere Lampe eintauschen, denn ausfallendes Licht, finde ich nicht gerade lustig im Straßenverkehr.

LG

 

[Marlon]

Wenn du dein Handy lädst sinkt die Spannung und diese ist vermutlich dann zu gering, um die Lampen zum leuchten zu bringen. Die Frage wäre, ob man evtl. den Ladestrom fürs Handy begrenzen könnte, so dass langsamer geladen wird. Dann könnte es sein, dass die Lampen weiterhin leuchten.

 

[bluedracon]

Wenn du dein Handy lädst sinkt die Spannung und diese ist vermutlich dann zu gering, um die Lampen zum leuchten zu bringen. Die Frage wäre, ob man evtl. den Ladestrom fürs Handy begrenzen könnte, so dass langsamer geladen wird. Dann könnte es sein, dass die Lampen weiterhin leuchten.

Hmmm, dass kann stimmen. Ich habe heute beim einstellen ohne Handy und ohne Akku eingestellt. Da konnte ich auch nicht zwei Lampen am leuchten halten. Was ja klar ist, wenn man nicht ganz rund tritt und die Lampen viel Strom ziehen, dann könne die Schwankung schon genug sein um für eine Lampe den Stromfluss zu stark schwanken lassen, so dass diese aus steigt. Die Pufferkondensatoren haben nur eine geringe Kapazität. Das sieht man, wenn man Hupt. Es Hupt kurz und dann bricht die Spannung zusammen und mann muss erst den Puffer wieder aufladen.

 

[ChristianW]

OK. Ich sehe mehrere Dinge:

1. Du betreibst das im Blindflug. Gerade wenn sowas neu und experimentell ist, möchte ich immer wissen, was passiert und habe deshalb jeweils ein Amperemeter für den Verbrauch und eins für das Laden eingebaut. Sehe also immer, was passiert und kann mir die Energiebilanz grob überschlagen. Es wäre interessant, was eine einzelne Lampe, das Handy etc. jeweils brauchen.
2. Deine Handy-Lade-Lösung ist möglicherweise zu hungrig (hast Du ja selbst gemerkt), ich habe meine auch abschaltbar gemacht, damit ich bei Knappheit "wichtigere" Verbraucher wie Scheinwerfer priorisieren kann
3. was liefert Dein Generator überhaupt? Hast Du da aktuell einen Blick drauf wenn Du fährst? Siehe oben. Würde ich eine Anzeige vorsehen.
4. Pufferkondensatoren finde ich etwas mutig. Ich habe immer noch einen dicken 2S2P Akku (7,2 V), mit dem ich zur Not einen ganzen Tag ohne Licht oder etliche Stunden in der Nacht mit Licht fahren kann ohne nachzuladen. Den halte ich lediglich mit dem Generator immer voll, so dass ich aus einem Tag oder einigen Stunden beliebig lange Zeiträume machen kann - solange ich die Entnahme mit Erzeugung ausgleichen kann. Darüber würde ich stark nachdenken. Du trittst ja nicht ständig und dann ist womöglich das Licht schneller aus als Dir lieb ist

Ich bin auch gerade in den Planungen, mein A9.2 wieder mit Generator zu bestücken, diesmal am 60er Kettenblatt und aussen (wenn das geht) mit gedrucktem Stirnrad.
Habe auch zwei neue Motoren zum Testen hier liegen. Ebenfalls niedriger KV. Dazu ggf. später mehr.

 

[bluedracon]

OK. Ich sehe mehrere Dinge:

1. Du betreibst das im Blindflug. Gerade wenn sowas neu und experimentell ist, möchte ich immer wissen, was passiert und habe deshalb jeweils ein Amperemeter für den Verbrauch und eins für das Laden eingebaut. Sehe also immer, was passiert und kann mir die Energiebilanz grob überschlagen. Es wäre interessant, was eine einzelne Lampe, das Handy etc. jeweils brauchen.
2. Deine Handy-Lade-Lösung ist möglicherweise zu hungrig (hast Du ja selbst gemerkt), ich habe meine auch abschaltbar gemacht, damit ich bei Knappheit "wichtigere" Verbraucher wie Scheinwerfer priorisieren kann
3. was liefert Dein Generator überhaupt? Hast Du da aktuell einen Blick drauf wenn Du fährst? Siehe oben. Würde ich eine Anzeige vorsehen.
4. Pufferkondensatoren finde ich etwas mutig. Ich habe immer noch einen dicken 2S2P Akku (7,2 V), mit dem ich zur Not einen ganzen Tag ohne Licht oder etliche Stunden in der Nacht mit Licht fahren kann ohne nachzuladen. Den halte ich lediglich mit dem Generator immer voll, so dass ich aus einem Tag oder einigen Stunden beliebig lange Zeiträume machen kann - solange ich die Entnahme mit Erzeugung ausgleichen kann. Darüber würde ich stark nachdenken. Du trittst ja nicht ständig und dann ist womöglich das Licht schneller aus als Dir lieb ist

Ich bin auch gerade in den Planungen, mein A9.2 wieder mit Generator zu bestücken, diesmal am 60er Kettenblatt und aussen (wenn das geht) mit gedrucktem Stirnrad.
Habe auch zwei neue Motoren zum Testen hier liegen. Ebenfalls niedriger KV. Dazu ggf. später mehr.

Oh, da habe ich mich wohl etwas missverständlich ausgedrückt. Ich habe auch einen Akku im System. Dieser soll ja geladen werden und voll bleiben trotz Beleuchtung und Handy. Die Pufferkondensatoren sind im Laderegler. Was ich meinte ist, ohne Akku kann ich nur so kurz hupen. Der Dynamo schafft es nicht genug Leistung für die Hupe ins System zu drücken.
Stimmt, aktuell sehe ich nicht, was an Strom in den Laderegler fließt. Ich sehe nur, was der ab gibt. Und wenn ich auf höre zu treten, dann sehe ich was das System gerade aus dem Akku zieht bzw wenn alles aus ist, wieviel Spannung noch im Akku ist.
Ich habe jetzt das Poti welches den Strom begrenzt voll aufgedreht. Weil ich ja Licht beim laden an haben wollte. Dieses Poti scheint so eine Art entladebgrenzer der im Laderegler verbauten Kondensatoren zu sein.
Mal sehen ob ich heute Abend mal eine Probefahrt machen kann.
Ach der Laderegler läuft nicht mit voller V meistens liegt er etwas über der Akkuspannung.
Ich bin gespannt wie du es diess mal umsetzt. War ja in dem anderen VM schon profesionell.

LG

 

[Marc]

Oh, da habe ich mich wohl etwas missverständlich ausgedrückt. Ich habe auch einen Akku im System. Dieser soll ja geladen werden und voll bleiben trotz Beleuchtung und Handy. Die Pufferkondensatoren sind im Laderegler. Was ich meinte ist, ohne Akku kann ich nur so kurz hupen. Der Dynamo schafft es nicht genug Leistung für die Hupe ins System zu drücken.

Nicht allzu verwunderlich. Was "zieht" denn deine Hupe? 20-30A? Oder mehr?

 

[nikolauzi]

Nicht allzu verwunderlich. Was "zieht" denn deine Hupe? 20-30A? Oder mehr?

Eine normale Hupe hat typisch "nur" 3-4A, wird für den Motor allein immer noch zu viel sein.
30A ist eher der Anlaufstrom einer Kompressorfanfare