Universal Sollwert Rechner

[hejo]

Problem :

1. 6km/h Anfahrhilfe (gibt es sehr selten, nicht bei den preiswerten Kits)
2. Pedelec Sensoren sind entweder dumm oder illegal :
wenn sie erst bei einer bestimmten Kadenz ansprechen, hat man´s schwer am Berg.
Wenn man gar die Unterstützung, die man haben will nur bei bestimmter Kadenz bekommt, wird es ganz arg, dann gibt es Aussetzer.
Die gesetzliche Maximal-Geschwindigkeit von 25 km/h ist an eine bestimmte Drehzahl des Motors bei einer bestimmten Reifengröße gebunden, entweder zu hoch oder zu niedrig...
Um legale Produkte zu verkaufen, drosseln die meisten Regler viel zu früh, oder legen gar die Maximaldrehzahl des Motors so aus, dass dann kein Strom mehr fliest. Konsequenz : bei 20 km/h hat man noch ein paar A (Watt), bei 24 km/h ist kaum noch Unterstützung da.
3. die meisten Hall Throttles (Gasgriffe) haben eine abscheuliche Linearität : Bei 90 Grad Weg passiert die ersten 60 Grad kaum etwas, bei den letzten 15 Grad geht der Sollwert von 2V auf 4,7V / Vollgas : schlecht zu dosieren!
4. Bei Kettenantrieben, welche über Getriebe / Schaltung geführt werden, funktioniert die Maximal-Geschwindigkeits-Begrenzung überhaupt nicht!

Bisherige Lösungen :
Cycle-Analyst (CA) aus Kanada, tolles Gerät, sehr teuer, man kann aber Viele der o.g. Probleme lösen.
Man kann den Maximalstrom begrenzen (verhindert extremes Leersaugen der Batterie bei miserablem Wirkungsgrad).
Mit dem Tacho-Geber kann man die Maximalgeschwindigkeit zuverlässig und genau einhalten.
Der CA macht das, indem er einfach das Throttle-Signal gegen Masse zieht, wenn entweder der Strom oder die Geschwindigkeit über den eingestellten Sollwerten sind. (PI-Regler).
Zwei Maximal-Geschwindigkeiten kann man leider nicht einstellen.


Für ein paar Euro könnte man ein kleines Kästchen bauen mit einem Atmel oder PIC Processor bauen.

Eingänge :
- über einen Stromsensor den echten Motorstrom
- Batteriespannung
- Gasdrehgriff (1-4,irgendwasV Hallsignal)
- die Pulse des Hall-Pedelec-Sensors
- einen Standard Tacho-Geber eines Fahrrad-Computers
- vielleicht ein paar Brücken / Schalter (ECO,MAX, legal / illegal)

Ausgang :
- 0-5V linearisiert Sollwert (wird am Throttle Eingang eines beliebigen Reglers angeschlossen.

mit ein paar LEDS und Schalter könnte man verschiedene Programme aufrufen, die Luxusausführung vielleicht mit Display.

Das MC Programm :

- linearisiert den Sollwert (Throttle-Signal)
- regelt die Maximalgeschwindigkeit
- verhindert Überstrom
- gibt bis 6 km/h sanft die volle Motorleistung frei (auch, wenn sie bis zu 4kW beträgt, auch ohne Treten
- begrenzt zwischen 6km/h und 25 km/h die Leistung auf 250W und/oder
- regelt die Leistung nach DIN S1, d.h. stellt 800W für die Dauer von ein paar Minuten bereit, dann zurück auf 250W.....


Die Hauptvorteile eines solchen Gerätes wären
(je nach Wunsch des Anwenders)
-die volle Ausnutzung der gesetzlichen Möglichkeiten (unter 6km/h bis 4000W, echter S1 Betrieb, d.h. 3 fache Last für ganz viele Minuten bei einem großen, schweren Motor, wenige Minuten bei einem kleinen leichten Motor)
- sanftes, gleichmäßiges Ansprechen des Gasgriffes, oder beeindruckende Kraft / Drehmoment für kurze Zeit
- Powerbetrieb für Sportliche (S1 lässt das durchaus zu!)
- Economy-Betrieb für größtmögliche Reichweite
- der billigste Brushless-Regler könnte zu einem sicheren, legalen, komfortablen Gerät aufgerüstet werden.

Wer macht mit ?

-

[Reinhard]

Wer macht mit ?

Ich trag mich da mal ein ...

[Kraeuterbutter]

ui... das klingt interessant..

leider fehlt mir das Geld und das Wissen da was beizusteuern
interessieren täts mich schon

ich werd mir - mal schaun wies mit den Finanzen steht - hoffentlich dieses Jahr noch den Cycle-Analyst kaufen

ich will mein Radl LEGAL abstimmen können für z.b. mal nen Besuch in der Stadt, und zuhause im Wald weiterhin "wild" fahren können

die Anpassung des Stromes am Berg (was halt Eagletree so beim Akkustrom so anzeigt) mach ich derzeit mit Gasgriff (bei uns in Ö ja erlaubt)
ob ich hier eine fixxe Einschränkung will, weiß ich ned..

ich hab da so ein "Fuzzy-Logik"-System (Hirn) das irgendwie empirisch und nach gefühl funktioniert..
jeh nach Geschwindigkeit und Steigung UND natürlich meiner körperlichen Momentanverfassung ist der ideale Strom jeweils ein anderer

und wenn ich dann nen steilen Berg rauffahre - auch wenn der Regler 14A kann - reichen vom Gefühl her oft 5A und sind optimal (z.b. 20% Steigung, 1. Gang), weil 14A niemals das 3fache an Power bringen würde

vielleicht wäre ja von deinem Projekt eine (billigere) "Lite-Version" auch interessant,
die wirklich nur:
a) Geschwindigkeit misst
und dann bei überschreiten einer Schwelle
b) das Gas reduziert

das müsste mit dem Kranawetter-Umbau (Pedelec-Version aber mit Gas-Griff) möglich sein, wenn man dem Original-Pedelec-Controller ne höhere Geschwindigkeit vorgaukeln könnte, z.b. bis 40km/h
die Abregelung übernimmt dann das Bauteil von dir


ansonsten: tja.. wenn man dann jeden Regler nehmen könnte,
dann vielleicht auch kleine Modellbauregler, die dann unsichtbar UNTER dem Sattel verbaut werden können

na bin gespannt was die Profis hier dazu sagen, sind ja ein paar "Wissende" (Was Elektronik und co angeht) hier dabei

[hejo]

Ich hatte im letzten Jahr angefangen mit einem Atmel-Board.
Hatte keine Ahnung von MC Programmieren... aber es dann fertig gebracht, ein paar Analogwerte einzulesen und sogar einen funktionierenden PI Regler zu programmieren. (http://www.avr-praxis.de/forum/showthread.php?t=13)
Was ich dummerweise überhaupt nicht hinbekommen habe, ist, diesen Tacho-Impuls prellfrei einzulesen.
Dann ist mein Rechner hops gegangen und mit ihm meine Bascom Installaion. Da hab ich die Sache in die Ecke gelegt und nicht mehr angerührt. (Noch nicht mal Windows installiert auf meinem Mac).
So, und jetzt ist der Winterschlaf vorbei und es fängt wieder an zu kribbeln..
Ich habe Bluetooth module (http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=39494)
zwei experimentiermodule (http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=64&products_id=10)
und natürlich jede Menge Pedelec-Sensoren und Throttles, u.a. auch einen interessanten Joystick.

Der Reiz der ganzen Geschichte ist, dass, entgegen der Meinung Vieler hier, die gesetzliche S1-Klassifizierung des Motors viele Möglichkeiten eröffnet, besser genutzt werden kann.
Was sind 250 Watt ?
32V x 11A bei eta 0,7 und leerer Batterie
oder
41V x 8A bei eta 0,7 und voller Batterie

In der Industrie gibt es Motoren mit 200 Watt S1 Nennleistung, die wiegen 50 kg, und können für die Dauer von 30 Minuten mit 2kW belastet werden. Es kommt auf das Erreichen des Temperatur Gleichgewichtes an!
Die S1 Norm wurde geschaffen, um den Käufer eines Antriebes zu schützen vor unrealistisch hohen Kurzzeit-Leistungsangaben.
Auf der anderen Seite den Hersteller zu zwingen, nur die Leistung auf das Typenschild zu schreiben, die der Motor unter (widrigen 40 Grad C) Bedingungen im echten Dauerbetrieb tatsächlich abgibt.

[Kraeuterbutter]

.. und auf der anderen Seite gibts Modellbaumotoren mit unter 1kg die ebenfalls kurzzeitig mehrere 1000Watt verdauen

das mit der S1-Klassifizierung: was sagt und das genau ?
es wäre also mit der deutschen Pedelec-Regelung auch folgendes möglich:

einen als 250Watt S1-klassifizierten Motor verwenden

aber bergauf dann trotzdem mit 40A in den Motor reingehen, was dann - wenn er wie bei dir die Gangschaltung ausnutzen kann - bei 34V sagenhafte 1360Watt Eingangsleistung wären

Wirkungsgrad des Motors hier mal aussen vor:
dem Gesetzgeber wäre das wurscht, SOLANGE das Bike dabei nicht über 25km/h fährt (was wiederrum dein Atmel-Board überwachen würde)

interpretiere ich das richtig ?

sprich:
30% Steigung mit über 10% OHNE mittreten raufbrausen (dafür brauchts ca. 1000Watt vom Motor) wäre dann - mit deinem Tretkurbelantrieb - möglich

schlimm ists ja wies der Flyer macht... der machts ja "dumm"
da kannst dann im 1. Gang auch nur langsam treten und fahren, obwohl du so NIE NIE NIEmals über die 25km/h kommst
warum: damit man im höchsten Gang nicht über die 25km/h drüberfährt
nicht sehr intelligent gelöst

[hejo]

Noch ein paar Beispiele :

Wenn ein Motor nicht gekühlt werden kann oder aber zur Geräuschisolierung gekapselt wird, dann kann er im Dauerbetrieb nur mit dem Bruchteil seiner eigentlichen Leistung betrieben werden. Aufs Typenschild Nach ISO.. S1 muss also eine sehr niedrige Leistung geschrieben werden.
Nämlich die Leistung, mit der der Motor belastet werden kann, um seine Maximaltemperatur nicht zu überschreiten.
Ist ein Motor aber gekapselt, kann es Stunden dauern, bis er seine Gleichgewichtstemperatur erreicht hat (sich nicht weiter erwärmt).
Wenn wir also einen 5kW Motor nehmen, und ihn zur Geräuschminderung dämmen, dann müssen wir aufs Typenschild u.U. 250W drauf schreiben, nach S1.
Nutzt uns nix, werdet Ihr sagen....
Nunja, im Dauerbetrieb können wir tatsächlich nur 250W.
Wenn aber unser Weg zur Arbeit (24km) in einer Stunde erreicht wird, während unser Motor bei 250W 3 Stunden brauchen würde, um Nenntemperatur zu erreichen, dann können wir diesen Motor für 60 Minuten durchaus mit 1000W belasten, oder für 10 Minuten mit 3000W, usw. ohne dass er uns zu heiß wird.
Wenn wir auf der anderen Seite einen Kosten-optimierten, superleichten 250W Motor haben, der bei 255 W innerhalb weniger Minuten überhitzt....
dann macht der Weg zur Arbeit nicht mehr so viel Spaß, wenn da zufällig auch noch ein Hügel vorhanden ist.

[Kraeuterbutter]

Wenn aber unser Weg zur Arbeit (24km) in einer Stunde erreicht wird, während unser Motor bei 250W 3 Stunden brauchen würde, um Nenntemperatur zu erreichen, dann können wir diesen Motor für 60 Minuten durchaus mit 1000W belasten, oder für 10 Minuten mit 3000W, usw. ohne dass er uns zu heiß wird.

ich weiß, ist von dir nur ein Beispiel mit Hausnummerzahlen:
aber wenn wir uns an die 25km/h halten (da kommen wir ja ned drum rum,nicht wahr):

muss schon ein arg komischer Arbeitsweg sein, wenn bei 25km/h ständig 1000Watt benötigt werden sollten (bitte ned als wortglauberei verstehen)

was ich meine: in der Realität wird der Motor bei 25km/h meist eh nur seine 250Watt oder weniger abgeben müssen, sich somit wenig erwärmen, und dann steht für so Hügelauffahrten usw. noch wesentlich mehr "Erwärmungsspielraum" zur Verfügung

(Kreuzotter: gibt der MOtor wirklich 1000Watt ab, schafft man 13% Steigung mit 25km/h ohne mittreten.. 1 Stunde lang wären das dann über 3000 Höhenmeter *lol*)

EDIT: was die Motoren können sieht man ja auch bei den Amis:
die fahren mit 30 und 35A Reglern z.b. den kleinen Bafang
einige verstärken hierfür das Getriebe mit Stahlzahnrädern
die schaffen damit ganz ordentliche Steigungen (Sehr effizient wird der Motor dabei wohl ned laufen)
und auch Speed
und der Motor macht das mit
72V und 30A -> lassen wir es nur 20A sein, sind das trotzdem ~1500Watt Eingangsleistung
und deklariert sind die Bafangs mit 180Watt bzw. 250Watt

[Segafredo]

- der billigste Brushless-Regler könnte zu einem sicheren, legalen, komfortablen Gerät aufgerüstet werden.

Wer macht mit ?

-

Da hast Du einen überaus interessanten Ansatz.
Was verstehst Du genau unter mitmachen?
Ich wäre auf jeden Fall dabei.

[Reinhard]

Können wir hier bitte beim Sollwert-Rechner bleiben? Der Motor ist dabei völlig egal ...

[hejo]

Ich versuche mal Prioritäten zu setzen :

A Geschwindigkeitslimite

6km/h bis dahin Leistung und Strom, was der Regler / Motor vertragen kann (es sei denn man will Batteriekap sparen) Fahren mit gut zu dosierendem Gasdrehgriff auch ohne Mittreten.

25km/h absolutes Limit

B Gas / Throttle Verhalten (besser: Sollwert)

V = Geschwindigkeit
M = Drehmoment (Strom)

Die meisten China Regler nehmen den Sollwert als Geschwindigkeitsvorgabe. Der Regler schiesst Strom (A) bis die dem Sollwert entsprechende Geschwindigkeit erreicht ist.
Drehmoment- Regelung ist (IMO) viel angenehmer, ähnlich zum Gas beim Auto oder Motorrad. Ich wähle am Gasgriff den Strom (Drehmoment). Ist besser zu dosieren und erlaubt gezielt effizient und sparsam zu fahren.

C Sollwert Linearität

Bei meinen Throttles tut sich im ersten Drittel der Bewegung fast gar nichts, dann gibt es einen flachen Ansteig und zum Schluss schiesst der Sollwert innerhalb weniger Millimeter auf Maximum. Manchmal reichen die 4,5V Maximalwert nicht einmal, um den Regler auf Maximalgeschwindigkeit zu bringen.

D Leistungsoptimierung
Beispiel
36V System (voll geladen 41V, fast leer 33V)
Reglerstromgrenze 12A (um einigermaßen die 250W Grenze einzuhalten)
Fahrt am Berg (8% Steigung) halbe Motordrehzahl , ca 10 km/h, an der Stromgrenze, Wirkungsgrad 0,6 (Von Batterie 216W) nutzbare Leistung nur 130W!
Wenn wir jetzt 20A zur Verfügung stellen, um auf 15 km/h zu beschleunigen und diese Geschwindigkeit dann halten, läuft der Motor mit 2/3 Nenndrehzahl, hat dann einen Wirkungsgrad von 0,75. Strom geht auf 9,5A.
Jetzt nutzen wir 250W, haben am Ende der 3 km Bergstrecke die gleiche Arbeit verrichtet, aber weniger Energie aus der Batterie gezogen.

Unser Sollwertrechner sollte in der Lage sein, S1 voll auszunutzen, um kurzzeitig kraftvoll Spaß zu machen, aber auch im bestmöglichen Wirkungsgradbereich zu werkeln.


Zur Realisierung :
Kann jemand herausfinden, ob die von den Reglern bereitgestellten 5V Versorgungsspannung ausreichen, um einen Atmel oder PIC zu betreiben?

Kennt jemand die Vollaussteuerungswerte der üblichen Brushlessregler? 4,5V, 4,7V?

Ich habe einen gut funktionierenden Stromwandler
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0526/0900766b80526ed4.pdf
kostet etwa 16€
Kennt jemand einen preiswerten Tacho-Geber?

[Kraeuterbutter]

25km/h absolutes Limithier find ich sollte es schon auch noch einen "offenen" Modus geben
sonst sind die 25km/h für viele ein Ausschlussgrund

um das ganze möglichst Gesetzeskonform zu machen, würd ich eine Lösung ähnlich Segway vorschlagen
hier gibt es 3 Schlüssel (rot, blau, grün oder so) -> jeh nach Schlüssel fährt das teil dann halt im Anfängermodus (geringe Beschleunigung, Speed) -> bis hin zu Expertmodus (viel speed, hohe Beschleunigungen)

am E-Bike könnte das ein einfacher Brückenstecker sein, der gewisse Pins brückt
hat man den "schnellen" Stecker nicht mit sondern nur den "langsamen", ist es defakto unmöglich über 25km/h Motorunterstützung zu kriegen, die Sache müsste 100% legal sein
fürs Offroadfahren im Wald dann einfach Stecker wechseln und kein Limit mehr

zum Punkt

D Leistungsoptimierungdu hast hier dein Augenmerk allein auf den Elektrischen Antrieb des Bikes gesetzt..
allerdings: das Bike ist ein Hyprid-Fahrzeug, da sitzt noch der Fahrer drauf der auch strampelt
und dann - so ist meine Meinung - kann es durchaus sinnvoller UND stromsparender sein, mit einem schlechteren Motorwirkungsgrad einen Berg hochzufahren
(betrifft Antriebe mit fixer Übersetzung, dein Tretlager-Antrieb kann ja durch die änderbare Übersetzung (fast) immer optimal angepasst werden)

da es hier aber in den Thread nicht reingehört (sonst gibts haue vom Reinhard ;) ) -> hab meine Gehirnfürze dazu hier mal niedergeschrieben:
http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?t=748
1. Posting, der Teil "Analyse, Teil 1: Power usw"

[hejo]

Bei Leistungsoptimierung geht es mir darum, die gesetzlich erlaubten Möglichkeiten besser zu nutzen.
Wenn jemand ein Standard-Kit einbaut, kann entweder der Regler nicht mehr als etwa 10-14A (bei 36V), weil der Hersteller sonst die 250W oder Geschwindigkeits-Limits nicht einhält, oder aber die Stromgrenze ist entsprechend gesetzt.
Das heisst aber leider, dass bei halber Drehzahl des Motors (bei Stromgrenze) im besten Fall nur die halbe Leistung da ist. Wenn man den schlechteren Wirkungsgrad berücksichtigt, ist es weniger als die Hälfte!
Hat man einen Regler, der 20A oder mehr kann, kann man auch im unteren Drehzahlbereich 250W Leistung nutzen (zwar auf Kosten des Wirkungsgrades) aber so ein kurzes Hochjagen einen steilen Berg hinauf macht schon Spaß...

[hejo]

Das alles können wir völlig legal realisieren, wenn wir die 25km/h einhalten!
Ob die Tricks mit den verborgenen Schaltern uns wirklich vor Zoff im schlimmsten Fall bewahren, da hab ich so meine Zweifel..
Kleiner Magnet im Handschuh... Reedschalter ....da gibt es ganz raffinierte Sachen...

[Kraeuterbutter]

du verstehst mich falsch:
nicht verborgen !

ich meine das soll ruhig gut sichtbar sein !

ich will damit nicht sagen, man fährt ständig illegal mit 35-40km/h rum, und wenn einem die Polizei aufhält tauscht man noch schnell heimlich was...

nein, ich meine wirklich, dass ich vor Fahrtantritt (Regler z.b. in der Satteltasche verstaut) mich entscheide ob ich legal oder "illegal" fahren will

in meinem Fall: nehm ich das Rad nach Wien mit, dann legal in der Stadt, ohne wenn und aber
fahr ich hingegen bei mir zuhause, wo ich alle 2 Stunden mal einem Auto begegne und alle paar Jahre mal nen Polizisten seh, dann fahr ich "offen"

quasi das, was der Cycle-Analyst auch kann..
da ists im Menü drinnen..
zu umständlich um es wärend der Fahrt ständig umzuschalten, aber vor Fahrtantritt durchaus im Bereich des möglichen (so wie ich das gelesen habe)

[hejo]

Zum Gerät selbst :
Könnten sich die Experten mal den Butterfly anschauen...
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_Butterfly
Wäre um die 20€ mit Display eigentlich ideal.
Wir brauchten aber mehr analoge Eingänge :
-Batteriespannung
-Motorstrom
-Throttle-Eingang
- optimal Motor- / Controller-Temperatur

dazu den oder die Puls-Eingänge : Tachosignal / einer der Motor Hall-Sensoren?

[Reinhard]

Zur Realisierung :
Kann jemand herausfinden, ob die von den Reglern bereitgestellten 5V Versorgungsspannung ausreichen, um einen Atmel oder PIC zu betreiben?

Persönlich würde ich das eh am Akku anklemmen ...

Als Vorschlag würde ich ein Modul/Display von www.display3000.com (http://www.display3000.com) als Grundlage nehmen. Zum einen, weil ich mehrere davon hier habe und zweitens mit dem Atmel Mega128/256 über genügend Speicher verfügen, um nicht gleich an Grenzen zu stoßen.

Programmieren würde ich, wenn ich Unterstützung bei den notwendigen Regel-Algorithmen bekomme.

Mein Problem wäre eher Elektronik um bspw. den Strom genau (!) zu messen. Einen Standard-Tachosensor (z.B. von Sigma) prellfrei auslesen, ist hingegen kein großes Thema.

[hejo]

Reinhard, das Modul von Display300 hab ich auch...
ist schon komisch, dass wir von den gleichen Spielzeugen angezogen werden.
Ich habe die folgenden Stromwandler
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/008f/0900766b8008fb88.pdf
die geben 0-2,5V aus

Da wir nur eine Stellgröße errechnen (Throttle zum Regler, brauchen wir auch nur einen zweifach Regler :
- je nach Einstellung entweder Geschwindigkeit oder Strom als Istwert (PI)
- Endgeschwindigkeit ebenfalls PI

Wir werden keine genaue Wh-Angaben bekommen, wenn wir den Motorstrom in einer Phase messen, jedoch kann ich mir vorstellen, dass das dennoch Vorteile hat, gegenüber dem Messen des Batteriestromes.

[hejo]

Das Display in Farbe mit dem Atmel kostet aber mit Gehäuse um die 100€, + Sensor + Tachogeber, ist natürlich ne Superlösung, hat aber trotzdem noch kein GPS, keine Musik, Wecker...
Der Butterfly kostet so um die 25-30€, man könnte ihm beibringen, irgendwann mit nem Bluetooth Handy oder nem Iphone zu kommunizieren.. ...
und hätte dann alles zusammen.... sogar in Farbe

[Reinhard]

Tja, ich dachte, es geht Dir um einen Sollwert-Rechner? Oder eher um eine eierlegende Wollmilchsau? :D

Es geht doch erst mal ums Prinzip. Da spielt die Hardware nicht so die Rolle. Wenn sie aber schon mal da ist, nehme ich die natürlich ...

Eigentlich braucht man für so einen Sollwert-Rechner keinerlei Display und nur minimale Hardware, aber zum Debuggen in der Entwicklungsphase ist das schon 'ne schöne Sache.

[hejo]

Hast Du mal getestet, was Dein Display Kit für einen Strom braucht? Ich wollte mein Display bereits wieder zurückschicken, weil ich dachte, es funzt nicht, bis ich festgestellt habe, dass mein 100 mA Netzteil nicht genug Saft hatte.
Ich werde versuchen, am Wochenende mein Windows wieder zu installieren und meine Bascom Lizenz wieder zu aktivieren.
Dann hoffe ich den PI Regler wieder hinzubekommen.
Soll ich Dir mal einen der Stromsensoren zuschicken?

[Reinhard]

Müsste ich messen ... ich kann aber jeweils Beleuchtung und Display per Software abschalten. Für Testzwecke wäre das aber auch egal.


Soll ich Dir mal einen der Stromsensoren zuschicken?

Wäre nett. Adresse findest Du im Impressum (http://www.pedelecforum.de/forum/misc.php?do=page&template=Impressum). Wo hast Du die Dinger denn bezogen?

[hejo]

RS-Online
http://de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=retrieveTfg&binCount=199&Ne=4294958012&Ntt=stromwandler&Ntk=I18NAll&Nr=AND%28avl%3ade%2csearchDiscon_de%3aN%29&Ntx=mode%2bmatchallpartial&N=4294955479&Nty=1

Datenblatt oben

[blueliner63]

Hallo Leute, ich bin beim recherchieren auf folgende Information gestossen, die vielleicht als Lösung funktionieren könnte: http://www.dmg-movement.de/fahrrad_strg.htm

[Reinhard]

Die Idee hier ist nicht eine fertige "Komfort-Steuerung" zu verwenden, sondern zwischen vorhandenem Controller und Gasgriff etwas Intelligenz einzuschleifen, die für den Komfort sorgt. Der Vorteil wäre, dass das praktisch universell passen würde. Ok, nicht am BionX :rolleyes:.

[hejo]

Ich habe zwei Stück der Super-Controller von DMG movement.
Die sind sehr gut und durchdacht. Der "ecenomy" Modus zum Beispiel ist genial.
Jedoch : Es lässt sich vom Nutzer nichts einstellen!
Man kann kein Tachosignal direkt in den controller einspeisen und damit echte Geschwindigkeit dem controller mitteilen / begrenzen. Der abgebildete normale Fahrrad-Computer läuft unabhängig und ohne Einfluss auf die Funktion des Controllers.
In meiner Version (2006) waren die Motoren recht laut (klingelnd / singend), zugegeben die DMG Antriebe haben messbar den höchsten Wirkungsgrad, die Klingelgeräusche haben mich aber gestört beim cruisen durch die Wälder. Da will ich den Wind säuseln und die Vöglein zwitschern hören!.

[thobi]

Problem :

Wer macht mit ?

-


Hi,

soll die Schaltung den vorhandenen Controller ergänzen oder ersetzen? Wir hatten hier ja schon mal sowas angefangen : http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?t=321 . Ich habe das RN Board shon seit Monaten zu Hause war aber den Winter über nicht so wirklich motiviert. Im Moment veruche ich zu verstehen wie man mit Interrupts die Abrfragen am Hallsensor und Tachogeber gleichzeitig und "prellfrei" abfragt. Ich habe dazu in einem ELV Bascom Kurs etwas gefunden. Mir geht es grundsetzlich darum mein Pedelec mit dem vorhandenem Controller etwas zu legalisieren also Anfahrhilfe, voll Power bis 25 km/H (nur Hallsenor&Gasgriff) - und - einen versteckten "openend" Modus. An weiteren Funtionen bin ich natürlich auch interessiert. Wenn die Grundlage Bascom und AVR ist würde ich auch etwas dazu beitragen (wenn ich kann)...

[Christian]

Das Display3000-Modul ist vor einiger Zeit mal im ELWEB diskutiert worden. Ich hatte damals kurz mit der Anschaffung geliebäugelt, es dann aber in in realistischer Einschätzung meiner freien Zeit doch nicht gekauft. Jetzt sehe ich, dass das Sortiment um ein neues Modul erweitert wurde, für das es auch ein maßgeschneidertes Gehäuse gibt. Wenn Ihr also mit dem D071 oder dem alten D072 loslegt, dann werde ich vielleicht doch schwach. :D

Ich sehe den großen Vorteil darin, dass das Modul genügend Ressourcen besitzt, um später auch mal noch interessantere Pedelecträume zu erfüllen. ;)

Der Sollwertrechner ist da allerdings klar der geeignetere Einstieg. Der zugegebenermaßen hohe Preis lässt sich über eine Sammelbestellung etwas mindern.

Gruß,

Christian

[hejo]

Ich habe das D072 liegen, mich aber außer ein paar Farbspielereien nicht damit beschäftigt. Reinhard hat es auch, weiss vielleicht auch, was da an Peripherie da ist.
Wir brauchen einen sauberen 5V Analogausgang , können wir sicher über PWM hinkriegen.
Dann brauchen wir ein paar Diditaleingänge (Tacho-Signal, Schalter etc)
Und mindestens 3 Analog-Eingänge :
- Sollwert Signal vom normalen Gas / Throttle (1-4,7V Hall)
- Signal (wahrscheinlich 0-2,5V) vom Strom-Sensor
- Batteriespannung über Spannungsteiler

Ich werde wahrscheinlich meine Experimente mit dem RN-Controlboard machen, wenn wir aber in BASCOM programmieren, spielt das eh keine Rolle, denn das ist ja alles wunderschön kompatibel.
Wie ich geschrieben habe,... ich habe keine Ahnung vom Programieren habe aber einige Erfolgserlebnisse mit einem PI Regler bereits gehabt. Die Sachen werde ich am Wochenende ausgraben.
Ich habe es nicht geschafft ein Tacho-Signal prellfrei einzulesen, Reinhard bestätigte aber, das sei kein Problem.
Für die Regelung selbst (V= Geschwindigkeit, M= Drehmoment / Strom, dürfen wir nicht allzu langsam sein und eine möglichst hohe Cycle-Frequenz anstreben.
Das Abfragen von Spannung, Strom oder gar der Tachosignale braucht nur alle "Schaltjahr" mal über Interrupt geschehen, da der Geber bei 20" 25 km/h nur 4-5 Mal pro Sekunde mal funkt.
Ich werde Reinhard einen Stromsensor zuschicken, dass er damit mal spielen kann.
Und dann sehen wir weiter.

[hejo]

wir reden hier über folgende Geräte :

http://www.pedelecforum.de/forum/imgcache/689.png

http://www.pedelecforum.de/forum/imgcache/690.png

[hejo]

Obige Geräte würden zwischen 60 und 100 € kosten
dazu kommt :
Tacho-Geber 5-10€
Stromsensor 5-20€
Stecker / Kleinteile...

Als low cost version wäre noch der Butterfly
http://www.pedelecforum.de/forum/imgcache/691.png
interessant, der kostet um die 32€

[Reinhard]

Wenn die Grundlage Bascom und AVR ist würde ich auch etwas dazu beitragen (wenn ich kann)...

Ich glaube, das können wir schon mal so festhalten. Für meinen Teil werde ich die Display-Module von Display3000 nutzen, habe aber auch einige Teile von Roboternetz da.

Wenn ich den Stromsensor von hejo bekommen habe, werde ich mal gucken, was man damit anfangen kann.

Um das Projekte etwas besser zu strukturieren, könnten wir im Wiki dazu eine Seite anlegen. Die Infos sind dann nicht über zig Beiträge verstreut. Ich lege da eine leere Seite an und hejo soll einfach mal runterschreiben, was er sich so vorstellt und welche Ein-/Ausgänge benötigt werden.

[hejo]

Na, das kann ja heiter werden!
Da steht :

Anfänger erst mal auf dem Spielplatz üben!:confused:

Ich bin Anfänger...
Wo finde ich denn jetzt einen Spielplatz ?... in der Nähe
:rolleyes::rolleyes::D

und was soll ich denn da üben?

[Reinhard]

Na, das kann ja heiter werden!

Ich weiß ja nicht, wo Du drauf geklickt hast, aber einen "Spielplatz" (Sandbox) gibt es wirklich in jedem Wiki :).

Ist für dich aber nicht wichtig. Nimm mal diese (http://www.pedelecforum.de/wiki/doku.php?id=usr:start) Seite, melde Dich an (mit Deinen Foren-Zugangsdaten) und klick dann auf "Diese Seite bearbeiten".

Wenn Du Fragen dazu hast, kannst Du didi28 oder mich gern per PN fragen.

[Segafredo]

Obige Geräte würden zwischen 60 und 100 € kosten
dazu kommt :
Tacho-Geber 5-10€


Meinst Du, daß ein externer Tachogeber wirklich nötig ist? Man bräuchte doch nur die Frequenz eines der Hallsignale durch die Anzahl der Magnete im Motor zu teilen, um einen Impuls je Umdrehung zu erhalten, oder?

[hejo]

Mit dem Hallsensor kannst Du nur Motordrehzahl messen, nicht aber Fahrzeuggeschwindigkeit.
Nabenmotoren ergeben in versch. Räder eingespeicht verschiedene Geschwindigkeiten.
Und diejenigen, die den Motor als Ketten antrieb nutzen, also über Getriebe gehen, haben gar keine Chance, die Geschwindigkeit zu ermitteln.
Da wir eine nachprüfbare, genaue Geschwindigkeitsbegrenzung haben möchten, um unsere Geräte legal zu betreiben, ist also der Geber am Rad unbedingt erforderlich.

[Christian]

Thema Batteriestrom- oder Motorstrommessung:

Zur Bestimmung des "Verbrauches" muss der Batteriestrom bekannt sein. Der lässt sich vermutlich einfach erfassen (Tiefpass reicht).

Soll für eine Stromregelung der Motorstrom gemessen werden, so ist vorher noch eine Gleichrichtung am Ausgang des Stromwandlers erforderlich (plus Tiefpass).

Direktes Abtasten scheidet meiner Meinung nach in beiden Fällen aus.

http://www.pedelecforum.de/forum/imgcache/699.png

Batteriestrom bei "Halbgas" und 120 UpM (Leerlaufdrehzahl: 168 UpM)


http://www.pedelecforum.de/forum/imgcache/700.png

Motorstrom bei "Halbgas" und 120 UpM (Leerlaufdrehzahl: 168 UpM)

Hallsensorauswertung oder Tachogeber:

Beides sollte möglich sein. Allerdings nicht aufgrund eines prinzipiellen Unterschiedes (beide Sensoren erfassen lediglich die Drehzahl), sondern weil auch sensorlose Motoren berücksichtigt werden sollten.

Weitere Messgrößen:

Motortemperatur wäre (wie schon erwähnt) wünschenswert.

Programmiersprache:

BASCOM ist o.k.

Gruß,

Christian

[hejo]

Christian,
schau Dir mal das Datenblatt des Stromsensors an,
ich hab einen davon an Reinhard geschickt, wenn Du uns helfen kannst, schick ich Dir auch einen zu (den dritten behalte ich zum Spielen).
Kannst Du Vorschläge machen, was wir mit dem Signal anstellen müssen, um damit vernünftig rechnen zu können?
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/008f/0900766b8008fb94.pdf

Den Batteriestrom zu messen wäre natürlich (auch/zusätzlich) gut, aber wir wollen ja keinen CycleAnalyst neu erfinden.
Wichtiger ist, den Strom zu regeln, indem wir das Throttle Signal umformen.
Wäre dafür nicht der Strom in einer Motor-Phase besser?
Wenn die Motorstrommessung keine Vorteile hätte, dann wäre es natürlich besser den Sensor an der Batteriezuleitung zu betreiben, dann könnten wir tatsächlich (sofern wir eine Anzeige realisieren) Wh, Ah, Verbrauch etc. ermitteln und wären fast am CA dran, ich fürchte allerdings dass das Gerät dann ähnlich teuer wird.

[Christian]

Kannst Du Vorschläge machen, was wir mit dem Signal anstellen müssen, um damit vernünftig rechnen zu können?

Hab nochmal nachgedacht. Es gibt wohl prinzipiell mehrere Möglichkeiten:


Messung des Batteriestromes und anschließende Berechnung des Motorstromes (per Modellbildung, ähnlich EPACSim). Vorteil: Echter Batteriestrom für Verbrauchsanzeige verfügbar. Nachteil: Erhöhter Softwareaufwand, relativ ungenau.
Messung des Motorstromes mit Gleichrichtung am Stromwandler und kompletter hardwareseitiger Filterung. Vorteil: Geringer Softwareaufwand. Nachteil: Das Filter muss einen weiten Frequenzbereich abdecken, insbesondere auch für geringe Grundwellenfrequenzen noch geeignet sein. Damit handelt man sich eine große Zeitkonstante im inneren Regelkreis ein mit daraus resultierender schlechter Dynamik.
Messung des Motorstromes ohne Gleichrichtung am Stromwandler. Auslegung des Filters auf die (konstante) Taktfrequenz. Die Filterung der variablen Grundwellenfrequenz erfolgt per Software. Dabei werden die Hallsensorsignale ausgewertet, um die Messzeitpunkte festzulegen. Vorteil: Hohe Dynamik. Nachteil: Gewisser Softwareaufwand.


Wir haben hier Elektronikfachleute Forum, die bestimmt noch weitere Ideen beisteuern können.


Wichtiger ist, den Strom zu regeln, indem wir das Throttle Signal umformen. Wäre dafür nicht der Strom in einer Motor-Phase besser?

Wenn das Gewicht auf die Motorstromregelung gelegt wird, dann meiner Meinung nach - ja.

Gruß,

Christian

[pi_ng]

extra tachosignal vs. hallsensor signal

bei einem motor mit freilauf funktioniert das hallsignal wahrscheinlich nicht in allen fällen so wie man es für einen tacho gerne hätte...

matthias

[hejo]

Wenn das Gewicht auf die Motorstromregelung gelegt wird, dann meiner Meinung nach - ja.

Gruß,

Christian

Wir brauchen sicher nicht eine superschnelle Auswertung / Verarbeitung wie etwa bei einem Controller, uns reicht doch im Prinzip ein sehr langsames, glattes Signal.
Die Throttle-Override Funktion des CycleAnalyst (CA) funktioniert bestens. Und Justin macht es mit dem Batterie-Strom

[hejo]

Kommunikation mit dem Anwender:
Überlegt mal mit, was man dem Anwender zumuten kann, um die Parameter entsprechend seinen Wünschen einzustellen.
Dipschalter?
Platinendrehschalter?

Auswahl an einem 3 stelligen Dipschalter etwa so :

I O O Stromgrenze bis 6 km/h
O I O Stromgrenze 6-25 km/h
O O I Rampe / Sanftanlauf
I I O Zeit bis Abschalten
O I I Linearitätskurve
I O I Geschwindigkeitslimit 1
I I I Geschwindigkeitslimit 2
O O O Modus (Drehmoment /Strom oder Drehzahl / Geschwindigkeit)

Wert-Eingabe über einen 4 stelligen Dipschalter ,

z.B.

A Sek V1 V2
O O O O 2 0,4 4 14
O O O O 4 0,6 4,5 15
O O O O 6 0,8 5 16
O O O O 8 1 5,5 17
O O O O 10 1,2 6 18
O O O O 12 1,4 6,5 19
O O O O 14 1,6 7 20
O O O O 16 1,8 7,5 21
O O O O 18 2 8 22
O O O O 20 2,5 8,5 23
O O O O 24 3 7 24
O O O O 28 3,5 7,5 25
O O O O 32 4 8 26
O O O O 36 4,5 8,5 27
O O O O 40 5 9 28
O O O O 44 5,5 9,5 29

http://www.reichelt.de/bilder//web/artikel/C200/DP08.jpg
http://www.reichelt.de/bilder//web/artikel/C200/KDR10.jpg

Anschlussklemmleiste :

http://www.reichelt.de/bilder//web/artikel/C151/WA233502.jpg

Was meint Ihr ?

[Reinhard]

Was meint Ihr ?

Display und Dreh-/Klick-Encoder oder Tasten. Das wird das einfachste sein, wenn auch verschiedene Sets von Einstellunge abgerufen werden sollen.

[hejo]

Sollte in das Kistchen nicht auch eine 5V Versorgung integriert werden , welche den MC speist aber auch genügend Dampf hat (800mA), um einen MP3-Player / Ipod / Iphone / Handy / GPS /Navi zu betreiben / zu laden ?

z.B.
http://img-europe.electrocomponents.com/images/R0169140-01.jpg

oder aber einen zweiten Ausgang mit 6 / 8V für Beleuchtung.... Wieviel Watt?

und/oder 12V für... Tauchsieder, Kompressor, Kaffeemaschine und alles, was man so mit einem Auto-Boardnetz betreiben kann...:confused:;):rolleyes::eek:

[Reinhard]

Sollte in das Kistchen nicht auch eine 5V Versorgung integriert werden ...

Für den µC schon, aber nicht für externe Geräte.

[hejo]

Reinhard, ich weiß, Du magst es komfortabel, hast ja auch, (wie ich) bereits ein tolles Farb-Display...
Was aber sagen die anderen zu den Kosten?
Im Idealfall, baut das Ding irgendwann irgendwer,
vielleicht gibt es einige, die sich das basteln.
Dann stellt sich doch die Frage, wie die essentiellen Funktionen :
Speed-Limit, 6km/h Anfahrhilfe am presiwertesten zu realisieren sind.
Und welche Ausbaustufen / Komfort-Versionen bis hin zu CA Funktionalität wieviel kosten dürfen...

[hejo]

Für den µC schon, aber nicht für externe Geräte.

Wäre aber eine USB-Buchse, wo man sein Handy / GPs etc. dran laden betreiben kann nicht ein entscheidender Mehrwert?

[Reinhard]

Ich denk mir das ein wenig anders:

- ein USR-Steuerungsmodul ohne Display, einstellbar per RS232/USB
- ein USR-Displaymodul, welches mit dem Steuerungsmodul kommuniziert

Für das Steuerungsmodul könnte man ein Crumb-Modul von chip45.com nehmen. Das auf eine Platine mit den Anschlüssen stecken und fertig. Programmierung/Einstellung am PC.

Für das Displaymodul würde ich dann eins von display3000.com nehmen und kann damit das Steuerungsmodul on the fly umprogrammieren (anderes Setting einstellen) und bspw. eine Watt's Up / Tacho-Kombi realisieren.

[Reinhard]

Für mich nicht; ich hab 'ne extra Spannungsversorgung mit 12V :D.

Grundsätzlich stellt sich auch die Frage, wer überhaupt am USR Interesse hat. Ich habe irgendwie den Eindruck, das nur die wenigsten mit der Idee etwas anfangen können.

Und eigentlich haben Du & ich mit dem CA schon das wesentliche im Einsatz ... Justin lässt sich bestimmt noch zu ein paar Features überreden, wenn am CA noch was fehlt.

[hejo]

Das klingt gut !

[Segafredo]

Schade, ich habe den Eindruck, daß die Sache so langsam wieder zerredet wird. Ich finde die Grundidee von hejo umsetzungswürdig, da kann man die wesentlichen Features, die uns fehlen, für unter 100€ realisieren. Okay, mit Display etwas mehr.
Interesse besteht sicher noch bei mehr foristi.

[labella-baron]

Grundsätzlich stellt sich auch die Frage, wer überhaupt am USR Interesse hat. Ich habe irgendwie den Eindruck, das nur die wenigsten mit der Idee etwas anfangen können.Für mich ist das halt erst der übernächste Schritt. Also bitte weitermachen.

[Christian]

Dann stellt sich doch die Frage, wie die essentiellen Funktionen : Speed-Limit, 6km/h Anfahrhilfe am presiwertesten zu realisieren sind. Und welche Ausbaustufen / Komfort-Versionen bis hin zu CA Funktionalität wieviel kosten dürfen...

Ich schätze die Zahl derer, die den USR nachbauen wollen/können und gleichzeitig darauf angewiesen sind, dass die Kosten für ein Farbdisplay eingespart werden, eher gering ein (bitte Widerspruch, falls ich falsch liege).

Außerdem: Direkt gegen den CA zu konkurrieren, macht in meinen Augen wenig Sinn. Viel interessanter wäre es, wenn der USR Funktionen oder Eigenschaften hat, die der CA nicht aufweist.

Wenn Du Farbe magst, dann baue auch ein Farbdisplay ein. Es wertet das Teil (und damit letztlich auch die Arbeit, die Du investieren wirst) erheblich auf.

Gruß,

Christian

[hejo]

Kennt jemand die Signale, die von einem Pedelec Sensor kommen?
Da gibt es ja offensichtlich verschiedene!
Bei meinen Crystalyte kommt eine Spannung raus : ohne Mittreten etwa 1,5V, beim Treten zwischen 2,5 und 3,5V, je nach Kadenz.
Der Sensor von DMG hat Bausteie drin, da blick ich nicht durch.

[thobi]

Bei mir kommt ein Rechteck Signal raus - Frequenz nach Kadenz. Da ist kein Bauteil mehr dran. Bei den Sensoren mit Poti kommt wohl auch eine Spannung je nach Kadenz raus....

[didi28]

http://www.pedelecforum.de/forum/showpost.php?p=4224&postcount=13
http://www.pedelecforum.de/forum/showpost.php?p=4453&postcount=17

[Hagger]

Hallo allerseits,

ich hoffe, ich mach mich hier mit meinem ersten Beitrag nicht gleich unbeliebt, wenn ich einen 9 Monate alten Thread aufwärme. Aber da ich mich gerade mit einem ähnlichem Projekt beschäftige, hätte ich gerne mal gewußt, ob das Projekt des USR noch lebt.

Thomas

[didi28]

Im Wiki ist bisher leider auch nicht viel daraus geworden:

http://www.pedelecforum.de/wiki/doku.php?id=usr:start

Aber vielleicht belebst Du ja die Sache wieder ?

[tror]

Was haltet ihr von dem Arduino Controller Board? Ist günstig, und vor allem ist die Programmiersprache sehr einfach, und die IDE läuft mit Java auf jedem System. Dazu braucht man auch nur Usb und keinen ISP Kabel. Es gibt sie auch in zig verschiedene größen. Es gibt sehr viele Tutorials im netzt zu allem was man sich nur vorstellen kann.

Preis:
----------------
16-25 €

Daten:
---------------
Microcontroller ATmega328
Betriebspanung 5V
Eingangsspannung (empfohlen) 7-12V
Eingangsspannung (min / max) 6-20V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Eingänge 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB (of which 2 KB used by bootloader)
SRAM 2 KB
EEPROM 1KB
Quartzfrequenz 16 MHz



Offiziell Seite
-------------------
http://www.arduino.cc/

Onlineshop
--------
http://www.watterott.com/Arduino-Projekt

[Hochsitzcola]

Im Wiki ist bisher leider auch nicht viel daraus geworden:

http://www.pedelecforum.de/wiki/doku.php?id=usr:start

Aber vielleicht belebst Du ja die Sache wieder ?

Also ich hätt Spaß dran, ich hab beim Thema Mikrocontroller Blut geleckt. Und auch schon ein bisschen umgesetzt (http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?p=49573#post49573), allerdings mit anderer Zielstellung.
Ich bin ein Freund von pragmatischen Lösungen, buntes Display, Blaue Zähne und so einen Schnick Schnack brauch ich nicht...

Gruß
Martin

[Epic]

Also ich hätt Spaß dran, ich hab beim Thema Mikrocontroller Blut geleckt. Und auch schon ein bisschen umgesetzt (http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?p=49573#post49573), allerdings mit anderer Zielstellung.
Ich bin ein Freund von pragmatischen Lösungen, buntes Display, Blaue Zähne und so einen Schnick Schnack brauch ich nicht...

Gruß
Martin

Hallo Martin,

ich bin jedenfalls sehr angetan von deiner Lösung. Wenn ich das richtig verstanden habe, unterstützt deine Lösung mit jedem Pedaltritt ? Und prinzipiell wenn man dem Mikrokontroller noch beibringt den Strom zu begrenzen und die Umdrehungen am Rad zu messen, könnte man dann auch einen Modellbauregler einsetzen und wäre damit völlig im legalem bereich ?

Könntest du für dein aktuelles Projekt mal eine FAQ zusammenbasteln wie sich der gesamte Drehmomentsensor mit Mikrokontroller Steuerung zusammen setzt !? Wäre ggf. an einem Nachbau interessiert....



Gruss

Epic

[Hochsitzcola]

Könntest du für dein aktuelles Projekt mal eine FAQ zusammenbasteln wie sich der gesamte Drehmomentsensor mit Mikrokontroller Steuerung zusammen setzt !? Wäre ggf. an einem Nachbau interessiert....


Hallo Epic,

das Projekt ist in den 2 Threads beschrieben, leider etwas verstreut:
Nine Continent Pedelec-Sensor (http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?t=433&highlight=hochsitzcola)
Drehmoment Sensor, Fragen Teil 1 (http://www.pedelecforum.de/forum/showthread.php?t=2981&highlight=hochsitzcola)

Die DMS auf der Achse des Hinterrades sind eine sehr schöne Lösung für Räder mit Kettenschaltung. So fahre ich jetzt schon ein halbes Jahr, Winter wie Sommer, vollkommen störungsfrei.
Wenn du konkrete Fragen hast, poste die einfach.

Gruß
Martin