Step-down-wandler zum Akku nachladen während der Tour

Diskutiere Step-down-wandler zum Akku nachladen während der Tour im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Hallo, ich habe zwei Räder: Ein S-Pedelec, mit zwei Akkus 52 V, 1500 Wh entnehmbar, und ein Pedelec mit einem 8fun-Hinterrad-Getriebemotor 36 V...
Philipp2301

Philipp2301

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Hallo, ich habe zwei Räder: Ein S-Pedelec, mit zwei Akkus 52 V, 1500 Wh entnehmbar, und ein Pedelec mit einem 8fun-Hinterrad-Getriebemotor 36 V und 350 Wh-Akku.
Zum Pendeln brauche ich die 1500 Wh im S-Pedelec, auf Touren fahre ich lieber langsamer und stressfrei mit dem Pedelec. Mein Problem: Der 350 Wh-Akku ist zu klein, damit komme ich nur 60-100 km weit. Nun möchte ich aber Mehrtagestouren (ohne Nachladen) machen mit einem Einradanhänger - bepackt steigt natürlich der Verbrauch noch an. Ich würde gerne die 52V-Akkus in den Anhänger packen und den 36 V-Akku damit permanent nachladen. Ein Step-Down-Converter mit max. 200 W sollte dafür reichen (Ich habe den kleinen Akku noch nie in unter zwei Stunden leer gezogen, das wären im Extremfall 175 W). Was muss ich dabei beachten?

- Gibt es Probleme, wenn die Akkuspannung sinkt und der Converter über 200 W leisten muss, oder sinkt einfach die Ausgangsspannung mit?
- Welche Ausgangsspannung sollte ich nehmen? 36 V wäre die Nennspannung, 42 V die Ladeschlussspannung, also am Besten 40 oder 41 V?
- Welche Converter taugen etwas?


Ich habe bereits geprüft, dass der Akku während des Fahrens geladen werden kann. Außerdem schützt das BMS die 52 V Akkus bei Niederspannung und trennt den Lastausgang.
 
Ewi2435

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Dein Problem wird es sein einen step down zu finden der eine Ausgangsstrombegrenzung beherscht und dabei noch ordentlich Leistung hat.

Step up waere kein Problem.
 
Philipp2301

Philipp2301

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Ich kenne mich leider mit Strom nicht genug aus - Basiswissen ist aber vorhanden. Warum brauche ich eine Ausgangsstrombegrenzung? Wenn der Akku permanent geladen wird, dürften doch nie mehr Strom fließen, als auch aus dem Akku entnommen wird (ok, Spitzen von 300 W wären etwas viel für den Ladeeingang und das BMS des 36 V Akkus).

Was passiert, wenn ein Converter überlastet wird? Schaltet er ab? Raucht er ab? Sinkt die Spannung, wie bei einem Akku?

Gäbe es eine Alternative? Spannungsteiler, Widerstand ( und einiges an Strom verheizen)?
 
J

Jenss

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Mein erster Gedanke währe, das 8fun direkt mit den 52v Akkus zu betreiben.

Was dafür nötig ist? So weit habe ich noch nicht gedacht. :)
 
Philipp2301

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Ich wollte bei diesem Rad aber in der Legalität bleiben. Wenn es gar nicht klappt, werde ich mir einen Zusatzakku zulegen - für 2-3 Touren pro Jahr.

Hab mir auch schon überlegt, ob ich einen ganz anderen Motor einbaue, damit ich die Akkus direkt nutzen kann. Aber einen Heckmotor mit 250 W und 52 V gibt es nicht. Selbst einen mit 48 V (das würde ja noch passen) finde ich nicht. Das Rad war eigentlich auch zu günstig für so einen großen Umbau.

Andererseits träume ich immer noch vom Velomobil. Und da hätte ich wieder das gleiche Problem - Einen Motor mit den 52 V- Akkus zu betreiben. Und ich bin absolut kein Fan von Mittelmotoren.
 
J

Jenss

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Die Angabe "36V" ist das eine....

Hab noch nie gehört, das ein Nabenmotor bei nem 52V Akku wirklich draufgeht. (Gegeben hat es das bestimmt schon...)

Klar hat jeder Motor eine Grenze des möglichen.

Legal meint doch vor allem 25 km/h? Das kriegt man doch hin! Mit etwas Glück bräuchtest du also nur einen anderen Controller.
 
onemintyulep

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Einen Step-Down Wandler mit dem man direkt das Rad versorgen kann gibt es nicht zu vertretbaren Preisen. Den 36V Akku nachladen ist aber möglich.
Der Ladestrom ist geringer als der Entladestrom. Darauf muss der Wandler begrenzen, da du ja nicht immer Strom ziehst. Es gibt einstellbare Step-Down Wandler von MingHe und von RuiDeng. Ein Problem sind aber die 52 (58,8?)V Eingangsspannung.
Von RuiDeng gibts zB. den DPS8005.
US $33.5 20% OFF|RD DPS8005 programmierbare konstante spannung strom Schritt down power supply module Voltmeter Amperemeter buck converter 80V 5A-in Multimeter aus Werkzeug bei AliExpress
 
Philipp2301

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Das klingt gut, der Preis würde auch passen. Mit Aliexpress habe ich noch keine Erfahrungen, Zoll muss ich mich auch schlau machen.

Warum sind die 52 V bzw. 58,8 V ein Problem? In deinem Link steht bei den Spezifikationen je nach Modell 6-60 V oder 10-90 V. 6-60 V würde also passen. Die Akkus schalten bei 42 V durch das BMS ab, sind also immer über der Spannungsebene des 36 V - Akkus, selbst bei 41 V - Ladung.

Hast du Erfahrung mit diesen Geräten bzw. ob das Geräte sind, zu denen die Spezifikationen passen, oder ob man lieber ein größeres bestellt, weil sie sonst gleich abrauchen?
 
jopedeleco

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Ich habe den DPS5015 und der hat eine max. Eingangsspannung von 60V, ich nutze das Modul als Labornetzteil mit dicken Ringtrafo und bin sehr zufrieden damit.

Die Module gibt es auch mit einem kleinen Gehäuse und damit kann sie mobil nutzen, YouTube ist voll davon mit Anwendungsbeispiele.
 
onemintyulep

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Ja, die mit 60V Eingangsspannung reichen auch. Ich habe nicht genau geschaut, wegen der 50 im Namen :) Diese Teile mit der digitalen Steuerung sind höherwertiger und zuverlässiger als die analogen mit den Potentiometern, deshalb habe ich die empfohlen, auch wenn du das ja nur einmalig auf 42V und 5A einstellen würdest (5A wenn es ein 10Ah Akku ist).
Ich habe so einen - DPH5005 (Buck-Boost) - an meiner Solaranlage um die Pedelecs zu laden. Der macht das schon jahrelang. Die Effizienz (Umwandlungsverlust) ist auch gut.

Leider, mit dem Versand kann das im Moment wahrscheinlich dauern, da keine Passagiermaschinen fliegen... wenn du das passende Modell aus Europa kriegen kannst (eBay) solltest du das überlegen.
 
Philipp2301

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Danke für den Tip, aber im Moment kann ich auch nur Tagestouren bei uns in der Region machen - Zeit spielt also nicht die große Rolle.

Ich bin jetzt beim DPS 8005 USB-BT geblieben, da hab ich noch Reserve und kann während der Fahrt hoffentlich den Zustand per Bluetooth überprüfen. Der Preisunterschied ist ja nicht wirklich groß.

Ich schreibe hier mal, wenn ich alles in Betrieb habe (oder wenn ich hier nochmals Hilfe bei der Inbetriebnahme brauche).

Jetzt erst mal vielen Dank allen, die mir hier sehr weiter geholfen haben!
 
jopedeleco

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Bei Aliexpress kann man bei bestimmten Angeboten auch ein europäisches Land von welchem dann geliefert wird aussuchen.
 
Tommmi

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Wandler und Verluste plus das ganze Kabelgedönse, dann doch lieber einen großen Akku oder nen weiteren kleinen dazu. Wirst es nicht bereuen.
Ich habe bestimmt 10 Akkus zwischen 910 und 1600wh in Betrieb. Schon sehr geil wenn man auch mit 60kg Anhänger den ganzen Tag durchfahren kann.
 
Philipp2301

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Wirst es nicht bereuen.
Jetzt teste ich mal die günstige Variante. In 1-2 Jahren kauf ich mir ein VM oder ein sehr gutes Touren-Pedelec. Jetzt hab ich Zeit zum Basteln und probieren. Dann sehe ich auch, wie effizient so was ist. Denn das Gewicht werde ich auf jeden Fall spüren. Und wenn dann nur die Hälfte ankommt, macht es natürlich nur noch begrenzt Sinn.
Die ganze Aktion wird mich jetzt mit Steckern, Kabeln und natürlich Converter ca. 50-70€ kosten, evtl. noch Zoll drauf. Dazu noch zwei Akkuschienen für zusammen 60€. Bei einem neuen Akku sind ja gleich mal 500-800€ weg, da sollte der auch schon genau passen.
 
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Leonardo75

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Alternativ könntest Du auch aus Belgien ohne Zoll und Luftfracht mit zwar nicht exorbitant schnellen aber wahrscheinlich immer noch schnelleren Lieferzeiten als aus China bestellen:
Regelbar Digital LCD DC80V/5A Einstellbar Converter Netzteil Buck Modul CC CV | eBay
Dann würde ich die USB Variante wählen, da diese lustigerweise 2 Euro weniger dort kostet als die ohne das USB Modul.

Bezüglich der Bestellung bei Aliexpress, die Teile sind recht klein und es kann sein, dass der Zoll die einfach durchwinkt, da das Päckchen nicht auffällt. Falls nicht kämen nochmal nur die 19% Einfuhrumsatzsteuer (auf Artikel und auf Versandkosten der gesamten Lieferung, sofern Du insgesamt nicht über 150 € bestellt hast) hinzu. Über 150 Euro fällt dann nochmal Zollgebühren je nach Artikel an, wie die für Elektronikdinge sind, weiß ich nicht auswendig.
 
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Jenss

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500-800€ für nen Akku?


Ich weiß ja nicht, wie viel wh du benötigst.

Vlt. Würde es schon reichen einen akku für unter 200€ als Extender dazu zu schalten?

Akkus 36V (10S)
 
Philipp2301

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Also zum Verbrauch: Mit dem S-Pedelec brauche ich zwischen 17-19 Wh/km bei 45, unter 11-12 Wh/km komme ich auch beim Regensetting mit max. 38 km/h nicht wirklich. Meine längsten Touren waren um die 140 km, aber da bin ich am Ende ohne Unterstützung gefahren.
Mit dem Pedelec komme ich auf 3,5-5 Wh/km, also mit dem 350 Wh-Akku hab ich schon 100 km Flachland trotz Wind geschafft.
Mit dem Kinderanhänger am Pedelec komme ich auf 9-10 Wh/km. Mit einem Einradanhägner rechne ich daher mit 6-8 Wh/km.

Wenn ich 200 km am Stück fahren möchte, brauche ich also 1200-1600 Wh Gesamtkapazität. Meine 1500 Wh *0,8 (Umwandlungsverluste) = 1200 Wh plus der Pedelecakku mit 350 Wh würden also gut dazu passen. Dann müsste ich natürlich doch jeden Tag aufladen. Die 3000 Wh wären ja ganz nett, dann könnte ich auch mal auf einem Platz ohne Strom übernachten. Aber wirklich nötig ist es nicht. Selbst in einer Stunde Mittagspause kann ich mit drei Ladegeräten ohne Probleme 400 Wh oder 50 km nachladen.

@Tommmi: 3000 Wh hätten auch ein ordentliches Gewicht: 12kg zusammen bei 2x Enerprof INR21700-50E 14S6P, dagegen meine zwei Akkus: zusammen 7,9kg bei NCR18650GA 14S5P + 14S4P. Bei 27 kg Zuladung auf dem Anhänger ist das bedeutend. Vom Preis brauchen wir da gar nicht anzufangen.
 
onemintyulep

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Der Problem ist, um mit einem Akku mit hoher Spannung an einem Motor mit hoher Nenndrehzahl langsam zu fahren muss man die Spannung reduzieren. Das geschieht per PWM - sehr schnelles zeitweises Ausschalten. Leider reduziert das proportional die Leistung. Würde man das irgendwie hinkriegen mit gleicher Leistung, müsste der Strom entsprechend viel höher sein.
Es ist tatsächlich besser, einen Motor mit der Spannung angepasster Drehzahl zu fahren.
Die Umwandlungseffizienz wird übrigens deutlich über 80% liegen, eher über 95%. Und der Spenderakkus werden ja gering belastet, dh. sie halten noch länger als im S-Pedelec.
 
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