Sparta Ion, Hercules emove, Batavus, Koga auf Li-Ion Akku umbauen reparieren.

[tomate67]

Ich bin Besitzer zweiter solcher Bikes und habe diese nach einem Akkudefekt erfolgreich umgebaut. Gleich vorweg, es ist zeitaufwendig, man sollte Löten können und man kann durch entsprechende Einstellungen des Controllers den legalen Bereich verlassen(Man kann den Controller mit einer Vmax von 40km/h einstellen, oder eben auch mit den erlaubten 20km/h)

Ich möchte hier allen Hilfesuchenden eine bebilderte Anleitung für den Umbau bereitstellen.

Es gibt zwei Arten dieser Bikes, mit Kettenschaltung und ohne Kettenschaltung.

1. Ohne Kettenschaltung
Das Hinterrad und der Akku werden ausgebaut, Controller (Elektrische Fahrradsteuerung LCD Anzeige Bürstenlos 24V 48V 250W 350W Ebike | eBay) und Handgas(22mm Electric Scooter Throttle Control Twist Hand Grip for ATV E-Bike Taotao | eBay) bestellt.

Das Hinterrad wird auf beiden Seiten geöffnet und die Platinen entfernt. Auf der einen Seite sieht man die drei dicken Motorphasen(blau, gelb, grün) und auf der anderen Seite die Kabel(dünn schwarz, blau, gelb, grün, braun) der Hallsonden(diese sind unter der weißen Massen). Man verlängert diese Kabel und verlegt sie nach außen. Die Hallsondenkabel müssen sehr dünn sein, sonst bekommt man sie nicht durch die Achse. Ich habe Litzen aus einem Netzwerkkabel verwendet. Man sollte dabei alle Farben bis auf braun beibehalten, braun sollte Rot werden(+5V ).

Wenn man die Kabel durch die Nabe nach aussen geführt hat, baut man das Hinterrad wieder zusammen.
 
Weiter geht's, über die nach aussen geführten Kabel schiebt man Schrumpfschläuche, wobei man dies am besten für die Motorphasen und die fünf Hallkabel getrennt macht.

Weil das Rad später auch auszubauen sein muss, setzt man im Bereich des alten Steckers neue ein.
Für die Motorphasen habe ich 5 Paar MT60 Amass 3Pin Goldstecker Stecker Multirotor Brushless Motor Regler 60A | eBay verwendet und für die Hallsonden Mikrofon Verbinder Funkgeräte Einbaustecker | Kupplung | Stecker 2-8 pol. Metall | eBay

Die Kabel müssen soweit reichen, dass sie ca 10cm in den Rahmen, wo der alte Akku saß, reichen.
 
Weiter geht's, über die nach aussen geführten Kabel schiebt man Schrumpfschläuche, wobei man dies am besten für die Motorphasen und die fünf Hallkabel getrennt macht.

Weil das Rad später auch auszubauen sein muss, setzt man im Bereich des alten Steckers neue ein.
Für die Motorphasen habe ich 5 Paar MT60 Amass 3Pin Goldstecker Stecker Multirotor Brushless Motor Regler 60A | eBay verwendet und für die Hallsonden Mikrofon Verbinder Funkgeräte Einbaustecker | Kupplung | Stecker 2-8 pol. Metall | eBay

Die Kabel müssen soweit reichen, dass sie ca 10cm in den Rahmen, wo der alte Akku saß, reichen.

Man schneidet die Motorphasenstecker am Controller ab(1.Bild) und verlötet sie mit den neu verlegten, gleiches macht man mit den fünf Hallkabeln.
Schrumpfschläuche nicht vergessen.
 
Die Kabel vom Handgas und vom Display werden durch den Rahmen zum Controller geführt und angeschlossen.
 
Die Kabel vom Handgas und vom Display werden durch den Rahmen zum Controller geführt und angeschlossen. Das Handgas dabei an speed throttle.

Nun fehlt "nur" noch der Akku. Ich würde einen 7S4P empfehlen. Ein 7S5P würde aber auch passen. Bei einem 8S5P(Habe ich für mein eines gebaut) passt der Controller nicht mehr in den Rahmen.
 
Bei meinem zweiten Sparta habe ich diesen Akku bestellt #Aliexpress € 75,68 16%OFF | NEUE 7S4P 24V Batterie 12Ah 29.4V12000AH 18650 Li ionen akku mit 15A BMS elektrische fahrrad elektrische motorrad licht fahrrad US $80.3 16% OFF|NEUE 7S4P 24V Batterie 12Ah 29.4V12000AH 18650 Li ionen akku mit 15A BMS elektrische fahrrad elektrische motorrad licht fahrrad|Akku-Packs|Verbraucherelektronik - AliExpress

Ich muss zugeben, er war damals 15€ günstiger

An seinen Aussenmaßen erkennt man den inneren Aufbau.
Mit gefühlvoller Kraft lässt er sich auseinander falten. VORSICHT, BEI GROBER GEWALT KÖNNEN ZELLEN EXPLODIEREN. SCHUTZKLEIDUNG TRAGEN!
Nach dem Auseinander falten passt man seine Form dem Originalakku an, lötet das BMS wieder an und isoliert ihn gut.

Wichtig ist ein guter Schutz der Kanten. Ich habe breites Spannband von Paletten(Abfall in Baumärkten bei Steinpaletten) genommen.

An den neuen Akku schließt man den Controller an. Ich habe bei mir noch einen Schalter dazwischen gesetzt (7/8 "Motorrad Schalter ON OFF Lenker einstellbare Halterung wasserdicht EV duHV | eBay)
Diesen neuen Akku schiebt man tief in den Rahmen(Anschlüsse nach unten), ein Stück Schaumstoff dazwischen und den Controller hinterher. Man sollte aber den Controller zum Einstellen noch herausziehen können.

Die Hardware ist nun fertig.

 

[tomate67]

Die Kabel vom Handgas und vom Display werden durch den Rahmen zum Controller geführt und angeschlossen. Das Handgas dabei an speed throttle.

Nun fehlt "nur" noch der Akku. Ich würde einen 7S4P empfehlen. Ein 7S5P würde aber auch passen. Bei einem 8S5P(Habe ich für mein eines gebaut) passt der Controller nicht mehr in den Rahmen.

 

[tomate67]

2. Mit Kettenschaltung
Zerlegt man das Hinterrad einer Version mit Kettenschaltung, so sieht das Innere anders aus. Hier genügt es nur die Seite auf der der Stecker herauskommt zu öffnen.
Man sieht eine Platine, auf der sich sechs Hallsonden befinden. Weil die Platinen entfernt werden müssen, kann man nicht mehr die alten Hallsonden verwenden.

Nach dem Ausbau der Platine befestigt man an den drei Kontakten A, B und C die drei Kabel der Motorphasen.

Man baut neue Hallsonden ( KY-003 Hall Effekt Sensor Modul | digital active-low | 5 V | Arduino Raspberry | eBay ) ein. Diese werden gleichmäßig im 120° Winkel angebracht, GND mit einem schwarzen und Vcc mit einem roten Kabel verbunden. An den dritten Kontakt kommen wieder ein dünnes blaues, grünes und gelbes Kabel.

Die fünf Kabel der Hallsonden und die drei Motorphasen werden nach aussen geführt.

Weiter geht es wie bei 1.

 

[tomate67]

3. Programmieren des Controllers
Man stellt das Fahrrad auf dem Kopf auf, so dass das Hinterrad sich frei drehen kann und man gut an den Controller heran kommt.
Die beiden Kabel für "Intelligent identification" werden verbunden und der Controller am Display angestellt. Das Hinterrad sollte beginnen sich zu drehen. Dreht es in die richtige Richtung, Controller wieder ausschalten und " Intelligent Identification" trennen. Dreht es falsch herum, muss man "Intelligent Identification" trennen(nicht den Controller dabei ausschalten!) und wenn das Rad steht wieder verbinden. Es sollte jetzt in die richtige Richtung drehen. Controller ausschalten und die Kabel wieder trennen.

Einstellungen am Display:
Um das Display für das Fahrrad zu konfigurieren schaltet man es ein. Durch gleichzeitiges längeres Drücken von + und - gelangt man in die Programierebene.
P01- Helligkeit des Displays mit + oder - einstellen

Anschalter-nächstes Programm/weiter

P02-0 für km

Weiter

P03-24 für 24V Betrieb

Weiter

P04- ich glaube es ist die Zeit im Ruhemodus, bis er sich abschaltet

Weiter

P05-hier kann man die Anzahl verschiedener Unterstützungstufen wählen. Ich habe da nichts verstellt.

Weiter

P06- Reifengröße, bei mir 28 Zoll

P07- Anzahl der Magneten im Motor(Ohne Schaltung 16, mit Schaltung 20)

P08-Abschaltgeschwindigkeit des Motors, legal wäre 20km/h

P09- keine Ahnung

P10- auf 1, weil die Unterstützung per Handgas gesteuert wird

P13- wird nur mit Tretsensor eingestellt, auf diesen habe ich verzichtet

P14- maximaler Strom, zur Schonung der Akkus habe ich ihn auf 10A eingestellt

P15- niedrigste Spannung, bei Lithium 7S ist man mit 20V auf der sicheren Seite

P16- Rückstellung auf Werkseinstellung, wenn man + länger gedrückt hält

P19- kein Bremsschalter, also 1

P20- Finger von lassen
 
4. Lösung ohne Hallsonden

Man kann mit einem hallless Controller BLDC Three-phase DC Brushless Hallless Motor Controller ESC Motor Driver Board H | eBay auf die Sonden verzichten. Der von mir verlinkte funktioniert super, mit anderen habe ich zum Teil schlechte Erfahrungen gemacht.
Diese Lösung funktioniert nur mit Handgas, es gibt weder Tacho noch Geschwindigkeitsbegrenzung, der Stromverbrauch ist höher(immer volle Unterstützung), man benötigt einen Bremsschalter und einen on/off Schalter

 

[tomate67]

Update

Die beiden verschiedenen Motoren haben nichts damit zu tun, ob das Fahrrad eine Schaltung hat, oder nicht. Ich bastel gerade an einem mit Schaltung und dem ersten Motor.

 

[Heinrich1234]

Sehr gute Beschreibung.

Ich versuche mein auch umbauen.

Leider komme ich nicht klar mit Hallsonden.

Von diesen Bild werde nicht schlauer .

Wo genau sollen die befestigt werden?

 

[tomate67]

Die drei Sonden werden gleichmäßig mit 120° verteilt bzw. alle acht Spulen. Die Farben blau, grün und gelb müssen später mit dem try and error Prinzip verteilt werden.

Weil die kleinen Platinen nicht dazwischen passen, werden die Sonden mit Kabeln verlängert.

Die drei VCC werden mit einer roten Litze verbunden, GND mit einer schwarzen und an Sig kommt je blau, grün und gelb.


Ach ja, sorry ich habe mich nicht immer an die Farben gehalten

 

[Heinrich1234]

Danke für schnelle Antwort.
Ich habe die bestellt.
Wenn die ankommen werde über Verlauf berichten.
Ich hoffe das es klappt.
Gruß Heinrich

 

[Heinrich1234]

Hallo
Die Sonden habe ich bekommen.
Eine Seite aufgemacht.
Die Frage ist.
Ob die Sonden kommen auf die andere Seite wo die rizel sind.
Danke voraus.
 
Die andere Seite habe ich auch aufgemacht .
Die platinen weg.
Davon kann ich nicht nichts gebrauchen.
Oder?

 

[tomate67]

Hi, Du hast den ersten Motor, bei dem Du die Hallsonden weiter verwenden kannst. Die Rot eingekreisten Kabel sind die zu den Hallsonden unter der weißen Masse. Braun wird +5V..... sollte also rot verlängert werden. Ansonsten die Farben beibehalten. Du hättest keine neuen Sonden kaufen brauchen. Mein Tipp, nimm die ganz dünnen Litzen aus Netzwerkkabeln.

Und ja.... die alte Platinen sind Müll. Man sieht auf ihnen auch schön die Wasserspuren.... war bei mir auch so.... spricht nicht dafür Elektronik in die Nabe zu bauen.

 

[Heinrich1234]

Das habe ich gemerkt aber ich war nicht sicher.
So habe ich gemacht.
Danke
Schöne Pfingsten.

 

[tomate67]

Die Metallplatte kann auch raus.... war der Kühler des alten Controllers.

 

[MichaR]

2. Mit Kettenschaltung
Zerlegt man das Hinterrad einer Version mit Kettenschaltung, so sieht das Innere anders aus. Hier genügt es nur die Seite auf der der Stecker herauskommt zu öffnen.
Man sieht eine Platine, auf der sich sechs Hallsonden befinden. Weil die Platinen entfernt werden müssen, kann man nicht mehr die alten Hallsonden verwenden.

Nach dem Ausbau der Platine befestigt man an den drei Kontakten A, B und C die drei Kabel der Motorphasen.

Man baut neue Hallsonden ( KY-003 Hall Effekt Sensor Modul | digital active-low | 5 V | Arduino Raspberry | eBay ) ein. Diese werden gleichmäßig im 120° Winkel angebracht, GND mit einem schwarzen und Vcc mit einem roten Kabel verbunden. An den dritten Kontakt kommen wieder ein dünnes blaues, grünes und gelbes Kabel.

Die fünf Kabel der Hallsonden und die drei Motorphasen werden nach aussen geführt.

Weiter geht es wie bei 1.

Moin, habe heute meinen Motor geöffnet und trotz das ich kenne Schaltung habe(liegt wahrscheinlich daran daß es das Lastenfahrrad ist) habe ich den Motor mit den 24 Magnet den du bei der Schaltung hast. (Könnte also galt ne Schaltung nachrüsten.) Ich habe die obere Platine entfernt, und die untere, du hast bei dir den ganzen Motor entfernt, aber vorher geschrieben es braucht nur die Seite mit dem Kabel geöffnet werden (die andere Seite könnte ich auch nicht öffnen, da keine Schrauben!) Muß die Platine der Rückseite denn auch weg? Und die Hallsensoren, wie hast du die befestigt, das erkenne ich aus dem Bild nicht wirklich. Fragen über Fragen.

 

[tomate67]

Hi, die Platine auf der anderen Seite siehst Du auf dem vierten Bild für deinen(den zweiten) Motor. Sie verbindet die Spulen und muss drinnen bleiben. Der Motor muss also nicht weiter zerlegt werden.

Bei deinem Motor müssen die Hallsonden neu eingebaut werden, wie z.B. im fünften Bild zu deinem Motor.

 

[MichaR]

Hi, ja das mit der anderen Seite habe ich nun auch erkannt. OK, nur erkenne ich nicht wie die Hallsensoren befestigt sind, sehe nur das bei den roten Kreisen Kabel laufen. Und die Halls unten. Ah, wer lesen kann ist klar im Vorteil. Der Heinrich hat das ja auch schon gefragt, also die Sonden abknipsen und verlängern, womit hast du die da befestigt, Dekaline/Sika oder etwas in der Art?

 

[tomate67]

Sika, hatte ich gerade da, weil ich sonst Autos restauriere. Dekaline kenne ich nur vom Wohnwagen.... das härtet da nicht aus.
Das bewegt sich später sowieso nicht, deshalb hält sich die Belastung in Grenzen.

 

[MichaR]

Perfekt, ja Sika hab ich noch von Womo. Die kommen quasi zwischen die Spule und das war's!?! Hab ja nen Gasgriff für die Anfahrhilfe, mein Lastenesel hilft original vorwärts und rückwärts, den kann ich ansich doch weiterverwenden, oder. Weiss gar nicht ob der Griff im normalen Sparta auch drin ist

 

[tomate67]

Alles ist möglich, hängt vom Controller ab. Mit Rückwärts habe ich mich aber nicht so beschäftigt

Gerade für ein Lastenrad ist der Umbau besonders interessant, denn mit dem Akku bist du ja ziemlich frei. Bei den emove muss man immer noch überlegen, wie man alles im Rahmen unterbringt.

 

[MichaR]

Ja, werde die neuen Lithium in den alten Gepäckträgerakku basteln, war ne heidenarbeit den zu öffnen, aber das ist den optisch erstmal ok. Später wird der sicherlich Mal erweitert. Aber Mal ne andere Frage, ansich muss ein Pedelec doch nen PAS Sensor haben, der ist bei meinen guten Stück aber nirgends zu finden. Hat Sparta das anders gelöst?

 

[tomate67]

Sparta hatte einen Drehmomentsensor im Rad.... eine kostspielige Lösung.

Den PAS Sensor am Kurbelrad benötigst Du, damit es legal ist. Nach gesetzlicher Vorgabe darf die Unterstützung nur während des Tretens wirken.
Besser oder schlechter fahren tut es ohne aber nicht. Es lässt sich ohne halt auch ohne Treten fahren. Aber ehrlich gesagt tritt man automatisch sowieso mit.

Tipp, wenn Du Dir einen Akku selbst baust und dafür Zellen kaufst, dann nimm 21700er.
Ich habe bislang zweimal einen fertigen Akkupack genommen und angepasst und zweimal mit alten 28650er Laptopzellen mit mindestens 2400mAh einen Akku selbst gebaut(8S5P bzw 7S4P). Im Nachhinein würde ich keinen fertigen Akkupack mehr kaufen, sondern mit 21700ern einen selbst bauen. Auch 8S kommt nicht mehr in Frage, weil man dafür einen RE selbst bauen müsste, während man bei 7S fertige Akkupacks bekommt.