Extender Akku (Eigenbau) für Steps

Diskutiere Extender Akku (Eigenbau) für Steps im Shimano Forum im Bereich Fertig-Pedelecs; Hallo Michael Ja, das stimmt, mach aber eine Sicherung rein, es währe schade um dein neues Bike. Gruss Dieter
didike

didike

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Hallo Michael

Ja, das stimmt, mach aber eine Sicherung rein, es währe schade um dein neues Bike.

Gruss Dieter
 
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Liebernickel

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Hallo Dieter,
mach ich! Reichen 10 A?

Gruß Michael
 
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Liebernickel

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Hallo Dieter,
entschuldigung, Du hattest ja schon die 10 A erwähnt!

Gruß Michael
 
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Liebernickel

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Hallo Dieter,
ich habe jetzt alles soweit fertig und den Zusatzakku auch an die + bzw. - Leitung des normalen Bike-Akkus angeschlossen.
Wenn ich den Zusatzakku anstecke, wird das Gesamtsystem bereits aktiv, d. h. ich brauche den Einschalter am Bike-Akku nicht
betätigen. Wenn ich den Zusatzakku wieder abstecke bleibt das System aktiv und ich kann über den Einschaltknopf am
Shimano-Akku das System ausschalten.
Ist meine Arbeit soweit ok?

Gruß Michael
 
didike

didike

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Hallo Michael

Das scheint O.K zu sein, mir ist das so noch nicht aufgefallen dass beim einstecken des Zusatzakkus das System aktiviert wird. Ich hatte immer zuerst das System eingeschaltet dann den Zusatzakku angesteckt.
Werde das auch mal testen.

Gruss Dieter
 
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Liebernickel

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IMG_9225.JPG
Hallo Dieter,
habs jetzt auch andersrum versucht, d.h. vor dem Einschalten am Shimano-Akku schon den Ersatzakku anschließen, das passt. Dank des milden Wetters konnte ich auch gestern nochmal schnell 600 Höhenmeter fahren. Anzeige lag dann bei nur einem Balken und nach Ende hatten beide Akkus die gleiche
Spannung. Nochmals vielen Dank für Deine Tipps!
Den Zusatzakku kann ich einfach entnehmen! Akku besteht aus 10 S 5 P, Sony 2300 Ah, Li-Ionen-Akkus. Akkugehäuse habe ich an den Gewindeeinsätzen für Getränkehalter befestigt!
 

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Theo1

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Anhang anzeigen 165388 Hallo Dieter,
habs jetzt auch andersrum versucht, d.h. vor dem Einschalten am Shimano-Akku schon den Ersatzakku anschließen, das passt. Dank des milden Wetters konnte ich auch gestern nochmal schnell 600 Höhenmeter fahren. Anzeige lag dann bei nur einem Balken und nach Ende hatten beide Akkus die gleiche
Spannung. Nochmals vielen Dank für Deine Tipps!
Den Zusatzakku kann ich einfach entnehmen! Akku besteht aus 10 S 5 P, Sony 2300 Ah, Li-Ionen-Akkus. Akkugehäuse habe ich an den Gewindeeinsätzen für Getränkehalter befestigt!
Hallo Michael
Was sind das genau für Zellen die du verbaut hast und wo bist du an den Kabelbaum mit Plus und Minus 36V drangegangen ?

Grüsse Theo
 
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Liebernickel

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Hallo Theo,
bei den Akkus handelt es sich um Sony Li-Ionen-Zellen US 18650 V 3, 2250 Ah.
Entnahme vom Kabelbaum siehe Foto.
 

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Theo1

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Sind die Kabel verlötet miteinander und wie dick ist die Zuleitung vom Zusatzakku?

Gruss Theo
 
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Liebernickel

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Hallo Theo,
ich habe bei den serienmässigen Zuleitungen die Isolierung weggeschnitten und die Kabel des Zusatzakkus angelötet (mit 100 W Lötkolben).
Die Zuleitungen zum Zusatzakku sind welche aus dem Flugmodellbau. Querschnitt kann ich nicht sagen, aber Durchmesser der Kupferseele dürfte etwa 2 mm betragen. Wichtig sind noch die Hochstromsteckverbinder mit Antiblitzeignung!

Gruß Michael
 
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Liebernickel

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Hallo zusammen,
gestern bin ich meine Winterstrecke von 56 km gefahren, die erfahrungsgemäß von dem 500 Wh-Akku fast die gesamte Kapazität fordert. Durch den Anschluß des zweiten Akkus hatte ich nach Ende der Fahrt noch 3 Balken auf dem Display. Die Spannung der beiden Akkus lag gleich bei 36,3 V.

Gruß Michael
 
PeterMayer

PeterMayer

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Ich finde es extrem interessant (und auch mutig) was ihr hier macht, möchte aber anmerken dass das parallelisieren und serialisieren von LiIonen bzw. LiPolymer Einzelzellen, speziell wenn sie von unterschiedlichen Herstellern sind und sich an unterschiedlichen Orten befinden (was die Temperatur betrifft welcher sie ausgesetzt sind) ein nicht ungefährliches Unterfangen darstellt! Die Querströme bei solch einem Zusammenschalten von Akkuzellen dieses Typs können immens sein und sollten immer durch sog. Balancerschaltungen beim Laden und auch während des Betriebs ausgeglichen werden. Auch ist darauf zu achten dass immer kleinere Zellblöcke, bestehend aus wenigen Akkupacks durch entsprechende Sicherheitselektronikmodule abgesichert sind. Auch das Ladegerät solle mit der veränderten Akkukapazität harmonieren.
In Hannover ist vor nicht allzu langer Zeit ein kompletter Radladen abgebrannt weil es beim Laden eines Radakkus über Nacht anscheinend eben Probleme gab...
Ich freue mich aber trotzdem immer über Beiträge zu diesem Thema, wollte also niemand abhalten, nur drauf hinweisen.
PS.: Die 18650er (18mm Durchmesser, 65mm lang) sind ja die bekannten und günstigen Notebookakkus welche auch bisher im Tesla E-Auto drinstecken (Nominalspannung 3,6-3,7V, Entladeschlussspannung 3,2V, Ladeschlussspannung 4,2V).
Falls ihr also die Akkus getrennt ladet ist unbedingt vor dem Zusammenschließen darauf zu achten dass die Endspannungen der geladenen Akkupacks zumindest einigermaßen identisch sind (und niemals einen ungeladenen Akkupack mit einem geladenen Akkupack verbindet, sonst werden die einzelnen Zellen extrem heiß und beansprucht). Und zu Balancer & Co. gibt es jede Menge Infos bei den Modellbauern.
 
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didike

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Hallo PeterMayer

Das hat nichts mit Mut zu tun sondern mit einer 10 A Sicherung, und Ja es funktioniert wirklich. Die Theorie mit den unterschiedlichen Akkus und den hohen Ausgleichsströme werden überall verbreitet.
In der Praxis aber schein das nicht zu stimmen, denn meine 10 A Sicherung ist noch nie durchgebrannt.
Laden musst du sowieso getrennt.

Gruss Dieter
 
Manfred

Manfred

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Es ist auch anzunehmen, dass einer der sich einen Extender bastelt weiß was er tut und den nur anschließt, wenn beide die gleiche Spannung haben.
Wenn das versehentlich mal nicht der Fall war, hilft hoffentlich wenigstens eine Sicherung.
Mir ist das in 3 Jahren noch nie passiert.

Wer es ganz sicher haben möchte, verhindert Ausgleichsströme mit Ideal-Dioden. Wie das geht, kann man beim Bosch nachlesen:
https://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/classic-extenderakku-am-bosch-system.22496/
https://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/classic-bosch-akku-und-extender-akku-gemeinsam-aufladen.27701/

Nachtrag:
Die 10A sind mir schon mal ohne erkennbare Ursache durchgebrannt, nun ist eine 20A eingebaut. Aber PeterMayer hat mich überzeugt, Ideal-Dioden sind die wesentlich bessere Wahl.
bis die 20A auslöst, kann es für das BMS schon zu spät sein. Und ein Bosch-BMS ist schwer zu bekommen!
 
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PeterMayer

PeterMayer

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Hallo Dieter, hallo Manfred, danke für die Infos und die Links - sehr schön was es hier im Forum alles an guten Quellen gibt!
Also mir gefällt die Lösung mit den "Ideal"-Dioden deutlich besser als die Variante mit der Sicherung.
Die Lösung mit den Dioden verhindert eine an sich unnötige Zusatzbelastung der Akkus, welche zwangsweise auftritt wenn die beiden Akkupacks nicht exakt dieselbe Spannung haben sobald sie direkt zusammengeschlossen werden.
Diesen dann zwangsweise zwischen den beiden Akkupacks entstehenden Ausgleichsstrom gebe ich lieber direkt an den Motor weiter, der freut sich, und ich dazu;-)
Ich habe auch schon ein schönes IC (LTC4357) von Linear Technology (inzwischen Analog Devices) gefunden und denke ich werde dieses zusammen mit dem angegebenen MOSFET (80A Dauerlast) in den bikefreien kalten Wintermonaten mal in ein Layout für 2 kleine Platinchen umsetzen und dann mal etwas ausprobieren, experimentieren, messen und testen:
upload_2017-11-19_11-15-1.png

Für mich ist derzeit nur noch die große Frage was denn dann die Akkuanzeige auf meinem STEPS8000 Display dazu meint und ob diese dann bei vergrößerter Akkukapazität noch stimmt. Mir ist noch nicht ganz klar ob die Bikeelektronik und die zugehörige Firmware die verbleibende Kapazität rein aufgrund der aktuellen Akkuspannung berechnet oder tatsächlich die abgegebenen Energie in Form von gemessenem Strom, Spannung, Zeit kalkuliert wird.

@Dieter: Ich würde mich freuen wenn du kurz berichtest ob deine Akkuanzeige bei deinem STEPS System mit deinem vergrößerten Akku noch sinnvolle Werte anzeigt - DANKE!

Gruß Peter
 
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didike

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Hallo Peter
Die Werte sind absolut plausibel, genau so wie es auch Liebernickel beschreibt.

Gruss Dieter
 
Manfred

Manfred

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Nur die Restreichweitenanzeige muss man halt beispielsw. verdoppeln, wenn man hinter einen Original 500er noch einen 500er Extender hängt. Der Original weiß ja nichts von der doppelten Kapazität, geht von den einprogrammierten 500 Wh aus.

Diese Anzeige in Rest-km ist aber eh Kappes, hab ich hier mal zum Bosch erklärt ;)
siehe unter "Funktionsweise ungepimpt"
 
PeterMayer

PeterMayer

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Hallo Manfred, danke für den Link, da ist auch ganz gut beschrieben warum man niemals Zellen mit unterschiedlichem Ladezustand einfach parallel schalten sollte. Die dort beschriebene Schaltung der "Idealen Diode" ist wahrscheinlich nicht identisch, bewirkt aber dasselbe wie die im oben von mir geposteten Schaltplan von Linear Technology. Es ist ganz einfach so dass es prinzipiell keine "ideale Diode" als elektronisches Einzelbauteil gibt. Jede Diode (egal ob Germanium, Silizium oder Schottky) erzwingt eine sog. Forward Voltage, d.h. in Durchlassrichtung fällt an der Diode je nach Bauart und Stromhöhe eine Spannung zwischen 0,3 bis 1V ab, was bei einer Batteriespannung von 36V oder so beim Fahrrad nicht sonderlich dramatisch ist, aber bei 10A Strom werden dann eben mal 10 Watt in dieser Diode in Verlustwärme umgesetzt. Das Problem ist einfach diese verschenkte Energie und die Diode kann dabei verdammt heiß werden. Aus diesem Grund sind schlaue Leute auf die Idee gekommen eine "ideale Diode" durch einen Kunstgriff mit einem MOSFET und einem IC welches überprüft ob dieser MOSFET zu leiten hat oder offen ist zu "erfinden". Der MOSFET hat die sehr schöne Eigenschaft, dass wenn er leitet, er supergut leitet und wenn er offen ist eben auch super offen ist. Ein MOSFET kommt also einem mechanischen Schalter sehr nahe. Und die Kombination aus dem schlauen IC und einem guten MOSFET führt dann eben zu einer "Ideal Diode", welche super offen und super geschlossen ist. Es gibt viele solcher IC´s für solche Ideal-Diodenschaltungen, welches Re-Voltage verwendet ist nicht ersichtlich, da sie schlauerweise den MOSFET und das IC in einen schwarzen Kasten vergossen haben. Der Vorteil von der Re-Voltage Konstruktion ist dass sie schön klein und wahrscheinlich auch wasserdicht, bzw. zumindest wassergeschützt erscheint.
Da ich mich seit 40 Jahren arbeitsbedingt und auch als Hobby mit Elektronik beschäftige werde ich wahrscheinlich versuchen mir so eine Schaltung selbst aufzubauen, da ich dann auch den derzeit erhältlichen besten MOSFET verwenden kann, aber es spricht auch rein gar nichts gegen die Re-Voltage Lösung.
Falls du in Erfahrung bringen könntest was diese Re-Voltage Komponente kostet würde es mit trotzdem interessieren (Stückpreis & Paarpreis).
 
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PeterMayer

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Habe gerade gegoogelt und gesehen dass es die ID80V3 Diode für knapp 32€ Einzelstückpreis bei www.ebike-solutions.com gibt. Macht also gute 60€ für die benötigten 2 Stück plus etwas Lötarbeit für einen passablen "Fahrradabfackelschutz", das finde ich durchaus ok;-)
Bei der neuen V3 - Version hat Re-Voltage jetzt auch einen kleinen SMD MOSFET verwendet und das vergossene Gehäuse ist dadurch einiges kleiner geworden als bei der Vorgängerversion V2.
Bei MOSFETs tut sich derzeit sehr viel, da kommen alle paar Monate verbesserte Typen mit noch besseren Leistungsdaten in kleinerem Gehäuse raus.
Also auf den ersten Blick "Daumen hoch" für das Preis - Leistungsverhältnis der ID80V3.
 
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