Umbau Randonneur zum legalen Pedelec

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Philipp2301

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Ich möchte mein Radmanufaktur Randonneur zum Pedelec umbauen - in der Ebene bin ich zwar schön schnell, meist mit 29-33 km/h unterwegs, aber jeder kleine Anstieg macht mir echt mühe. Dort muss mit Rad und Gepäck meist um die 140 kg hochgewuchtet werden. Das macht mir keinen Spaß und begrenzt daher das Fahren größtenteils auf die Rheinebene, die sich vor meiner Haustür ausbreitet. In die anderen drei Richtungen geht es jedoch ins Kraichgau, das Land der tausend Hügel. Dort brauche ich einen Motor, der mir am Berg hilft und mich auch bei 15 % Steigung noch bei ca. 10 km/h hält. Nach ebikes.ca-Motorrechner reicht der Bafang G310 Motor dafür eher nicht, der G311 ist nicht im System, hat aber auch nur 30 Nm. Der G020 mit 45 Nm würde da besser passen.
Ein Mittelmotor scheidet eigentlich aus, da ich den Motor NUR am Berg und bei starkem Gegenwind brauche. Es muss kein Bafang sein, aber der z.B. der Puma wäre mir vorne zu schwer und hinten wohl nicht möglich - ich will meine 2x11 Kasettenschaltung behalten. Durch diese Kasette spricht auch viel für einen Frontmotor - 11fach kann wohl kein Motor, vor allem nicht, ohne den Rahmen aufzubiegen. Hier mal einige technische Daten:

Rahmen aus 25 CrMo 4 Stahl, 135mm Einbaubreite, Scheibenbremse
Starrgabel Aluminium 100mm Einbaubreite, Scheibenbremse
Hollowtech Tretlager, 34/50 Zähne
Laufräder 28" ; 35-622 Bereifung, Steckkranz 11fach; 11-32
Vorhandener Akku: 50,8V. Kann aber auch neu gekauft werden, z.B. https://enerprof.de/fahrradakkus/ak...akku-36v-8-8ah-v3-in-roswheel-tasche-lb?c=194

Das ganze soll ein vernünftiger Umbau werden, aber auch nicht mehr als 1000 € kosten. Es soll ein legaler Umbau entstehen, der mich vor allem an Bergen gut unterstützt. Da wir hier einige Brocken haben, sollten auch Steigungen von 15% nicht mit wesentlich unter 10 km/h gehen (mit ordentlich Eigenanteil) Gleichzeitig soll der Motor aber auch bei dauerhaftem Gegenwind noch die 25 km/h erreichen, da ich öfters auch mit Anhänger unterwegs bin (spricht gegen 200U bei 36V, eher etwas schneller gewickelt). Bei fast leerem Akku sind natürlich auch noch 22 km/h ausreichend.

In Frage kommen auf den ersten Blick:

- Umbausatz von ATM mit dem G20: E-Bike Umbausatz Nabenmotor 8FUN BAFANG BF-FWD-25036-G020-28 250W BAFANG

- Umbausatz von ATM mit dem G311 (leichter, schwächer): E-Bike Umbausatz Nabenmotor 8FUN BAFANG BF-FWD-25036-C961-BK28 250W BAFANG

- Umbausatz von EBS mit dem Puma Heckmotor: EBS PUMA V2 - 250W Pedelec Umbausatz

Ich bin mir dabei unsicher, was ein schwerer Motor im VR macht - ich fahre bisher nur Heckmotoren, direkt und Getriebe. Und meine Frau hat ein altes Bosch Active Cruise.

Was gäbe es noch für Alternativen? Add-E z.B. kann ich mir nicht gut vorstellen - wenn ich ihn brauche, ist er wohl zu schwach. Alternative Nabenmotoren? Controller? In den Sets von ATM ist der Bafang-Controller CRS 105 250.SN36 drin - leider nicht der CRS 105 250 SQ, der auch für 48V wäre. Kann man den trotzdem mit 50,8V (max 58,8V) belasten?

Ich bin mir unsicher vor dem Umbau - zutrauen tue ich ihn mir aber. Ich habe mit der Hilfe von @didi28 ja auch den Crystalyte HS 4080 in mein Bulls E45 gebaut.
 

christiank

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Add-E z.B. kann ich mir nicht gut vorstellen - wenn ich ihn brauche, ist er wohl zu schwach
Der ADD-E ist alles andere als schwach.
In der Sport-Version geht er ausgesprochen gut.
Wie das mit den 250Watt Nenndauerleistung aussieht musst Du beim Hersteller erfragen.
Fakt ist das er genau wie Bosch/Shimano/etc.. 600Watt in Vollgas bringt.
 

Philipp2301

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Der ADD-E ist alles andere als schwach.
In der Sport-Version geht er ausgesprochen gut.
Hab mich gerade mal zum ADD-E etwas schlau gemacht - klingt erst mal nicht schlecht, aber der Preis ist sehr hoch und der Akku sehr klein. Selbst der große Akku hat nur 200 Wh. Bisher lade ich meinen 36V-Akku über einen Step-Down-Converter vom 50,8V-Akku nach - das funktioniert beim alten Pedelec mit Bafang-Heckmotor gut, und wäre auch beim oben angegebenen Enerprof-Akku möglich (bei Rutzki nachgefragt). Beim ADD-E ist die Reichweite durch das propietäre System also sehr begrenzt.

Bei 5 % Steigung benötige ich laut Kreuzotter 450 Watt. 200 Watt kann ich dauerhaft treten, also müssen 250 Watt vom Motor kommen. Bei 75 % Effektivität wären das 333 W von der Batterie. In einer Stunde würde ich so 20 km und 1000 hm schaffen. Wenn ich den Motor nur für die Höhenmeter annehme brauche ich mindestens eine 350 Wh-Batterie, besser 500 Wh. Denn meine Touren mit dem alten Pedelec haben häufig über 1000 hm.

Kann dir für sowas den xionga double speed empfehlen, er ist damit grad den Brocken hoch gefahren.

Der klingt auch interessant, liegt mit 3,3 kg als Frontmotor auf dem Niveau des G020, der Puma ist mit 3,7 kg Frontmotor deutlich schwerer, aber der G311 wäre mit 2,3 kg deutlich leichter. Der G020 ist entweder als 205 U/min bei 36 V oder als 290 U/min. 205 ist sehr knapp, aber besser am Berg. 290 bricht wahrscheinlich am Berg deutlich früher ein. Der Xionga Double Speed dagegen hat 220 U/min bei 36V- und die stärkere Untersetzung intern. Aber am Ende mit 50 Nm nur 10% mehr Leistung am Berg als der G020. Das ist etwas entäuschend. Ich hatte von einem 2-Gang-Motor bereits gehört, hatte da etwas mehr erwartet... Als Heckmotor kommt er gar nicht infrage, er hat einen Schraubkranz.
 

Jenss

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Ich weiß nicht, ob man sich zu sehr auf die Nm versteifen sollte?

Der xionga zieht laut michi "bei 10 km/h wie ein Traktor"

Ich hab mir das Teil nicht im Detail angeschaut, aber wenn er es nebst Zuladung damit auf den Brocken geschafft hat muss das was taugen!

Glaube die Brockenstraße hat ca 8km mit 600hm.

Den g311 fahre ich ja selbst mit bis zu 187 kg Systemgewicht. Meine "Steigungen" im Flachland schafft der mit max 700W völlig problemlos auch mit Anhänger.

Echtes Gebirge trau ich ihm aber NICHT zu! Bei steileren kurzen Rampen ohne Eigenleistung mit viel Systemgewicht fällt er schnell ab unter 15 km/h. (Da die ja nur kurz sind einfach viel Eigenleistung dazu)
 
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hansmeier2018

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Wenn du ca 30kmh in Ebene fährst leistet du so 200w. Ich hab mir mal deine Gegend angeguckt. Der Rhein liegt auf ca 130hm die normalen Hügel auf 300hm höhere auf 400hm und die höchsten bis knapp 500hm. Macht also ein max von 370hm Unterschied.
Gehen wir mal von einem Durchschnitt von 300hm aus und steilen 12%, macht 2,5km Länge.
Du gibst 200w und der Motor so viel wie möglich ca 600W macht also insg. 800w bei 140kg und deinen Rad sind das ca 17kmh. Dann brauchst du knappe 9 Min. Also muss der Motor bei ca 17kmh und 600w Leistung knapp 9 min aushalten ohne überhitzen. Damitckannst du die Bafangs knicken. Die sind da zu ineffizient und überhitzen Dir vorher. Außerdem bist du in dem Bereich bis 17kmh auch Leistungsbegrenzt durch das maximale Drehmoment.Das Problem ist die Steigung mit dem hohen Gewicht.
Du könntest dem Motor natürlich auch nur 400 watt abverlangen und dann mit ca 13kmh hochfahren.
Dann brauchst du 11,5 min.

Wir brauchen also nen Motor der die 600w vom Drehmoment bei 17kmh oder die 400w bei 13kmh bereitstellen kann. Damit er nicht überhitzt sollte er da relativ effizient sein aber vor allem auch großvolumig und massig, um die Hitze besser wegtragen zu können.
Da würde ich den Puma nehmen. Wie das mit der Schaltung dann ist, weiß ich nicht, aber aus eigener Erfahrung kann ich dir berichten dass ein E motor den nachteil von zb 11 auf 9 Ritzel locker ausgleicht.

Dann solltest du gucken, dass dein akku bei 36v auch länger 20a abgeben und bei 48v halt ca 15a.
 

hansmeier2018

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Um es kurz zu machen:

Viel Gewicht, Steile Steigung, viel Leistung -> genug Drehmoment um die Leistung bei Geschwindigkeiten von 12 bis 20kmh bereitstellen zu können,
Um diese Leistung halten zu können brauchst du 1. eine gute Effizienz und 2. Viel Wärmeableitung was vor allem durch volumen und Gewicht ensteht.

Dein Hauptproblem ist Überhitzung und nicht das Drehmoment.
Wenn die Zahnräder 40 bis ca 50 nm aushalten reicht das völlig, alles
drüber bringt dir nichts, da dich die Leistung den Berg hochfährt.



"Der motor ist eine geniale lösung, schnell auf der ebene und durch die untersetzung am berg wie ein unimog (23% steigung über mehrere km kein problem)."

xiongda double speed motor (2 gang) hecknabenmotor 36v 250w

Die Untersetzung erhöht das effektive Rad Drehmoment einfach deutlich
Der spart sich natürlich die Masse mit dem zweiten gang und hat dadurch genug “Raddrehmoment“ und profitiert dadurch ggf !etwas! in der Effizienz.
Nur leider wird die Hitze die Begrenzung sein und da scheint mir dieser Motor nicht außerordentlich gut.

Wenn der Te selbst nicht so viel Eigenleistung hätte, das Rad ineefizienter wäre und er eher mit 5bis 7kmh den Berg hochwill, wäre der auch meine erste Wahl.

Würde dir auf jedenfall 500kwh oder mehr empfehlen. Der darf ja auch nicht überhitzen und muss die Stromstärke durchhalten können, außerdem sind 500g bei 140kg nicht ausschlaggebend.
Ob 50v oder 36 ist egal

Ich würde den Puma nehmen. Wickling so, dass er gerade die 25kmh erreicht bei nicht mehr vollem Akku. Vorne einbauen ist bischen blöder zu lenken. Hinten fehlen dir paar gänge oder du musst spreizen. Eines wird es wohl werden. Dazu nen gescheiten Controler und mind 500wh akku.
 

Philipp2301

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Dein Hauptproblem ist Überhitzung und nicht das Drehmoment.
Wenn die Zahnräder 40 bis ca 50 nm aushalten reicht das völlig, alles
drüber bringt dir nichts, da dich die Leistung den Berg hochfährt.
Damit hast du absolut recht. Ich fahre mit dem S-Pedelec mit nochmal 20 kg mehr auch fast nie unter 20 km/h die 17%-Steigung hoch - bei 1200 W Leistungsaufnahme (Wahrscheinlich 700 W auf die Straße). Da hatte ich zurück gerechnet, dass ich bei 500-600 W nur auf 10 km/h komme. Dabei aber die Eigenleistung vergessen. Auf solchen kurzen Anstiegen habe ich 400 W Eigenleistung, also auf dem S sind das 1100 W, die ich am Berg auf die Straße bringe. Beim Pedelec sollten daraus 350 W vom Pedelec und nochmals 350 W von mir (muss ich ja länger durchhalten ;)) kommen. Dann komme ich auf 700 W und damit nach Kreuzotter auf knapp 15 km/h den Berg hoch. Das klingt schon viel besser. Ich muss mich also eher um den Grenzwert 15 km/h, oder vieleicht 13 km/h kümmern.

Aus Leistung = Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit folgt: Bei einem Umfang von 2,185 m ist der Radius des Rades 0,35 m. Bei 30 Nm und 13 km/h folgt daraus eine Leistung von 320 Watt. Bei 45 Nm wäre es eine Leistung von 480 W. Daher kommt meine Drehmoment-Überlegung. Das angegebene Drehmoment ist ja NACH dem Getriebe gerechnet, daher ist der Xiongda wohl vom Motor eher schwächer (bringt vieleicht nur 350 W max?) Er läuft an langen, steilen Bergen sicher effizienter, da bei höherer Drehzahl. Aber die meisten Berge haben ja 3-5 %, und dann gibt es einige wenige, die aber weh tun, mit 12-17 % Steigung.

Um diese Leistung halten zu können brauchst du 1. eine gute Effizienz und 2. Viel Wärmeableitung was vor allem durch volumen und Gewicht ensteht.
Das stimmt. Aber bisher hatte ich noch wenig Probleme mit Hitze. Es sind einfach keine sooo langen Anstiege. Auf langen Touren verteilen sich die 1500-2000 hm meist auf 3-8 Stunden Fahrzeit.

Ich würde den Puma nehmen. Wickling so, dass er gerade die 25kmh erreicht bei nicht mehr vollem Akku. Vorne einbauen ist bischen blöder zu lenken. Hinten fehlen dir paar gänge oder du musst spreizen. Eines wird es wohl werden. Dazu nen gescheiten Controler und mind 500wh akku.
Das reizt schon - ich muss mal mit @didi28 reden oder bei EBS vorbei fahren.
 

bielefeld-michi

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Bausatz Xiongda Double Speed. Vorher JMW 25.000km
Ich weiß nicht wo ihr überall hochfahren wollt. Ich bin mit dem Xiongda Double Speed Frontmotor jetzt 7000km gefahren unter anderem mit 2 vollen Packtaschen den Brocken rauf ... Da war er noch lange nicht an der Leistungsgrenze. Oben angekommen war der Motor knapp handwarm, Controller ca 5grad mehr.
Mein Rad hat eine 7 Gang Nabenschaltung Sachs, also alles andere als bergtauglich. Ich würde sagen: mit dem Xiongda komm ich überall hoch
😁😎
 

Philipp2301

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Die Untersetzung erhöht das effektive Rad Drehmoment einfach deutlich.
Und genau das glaube ich nicht. Bei einem Hub-Motor wird kein Motordrehmoment angegeben - sondern das Raddrehmoment. Alles andere passt auch rechnerisch nicht. Bei einer 1:11 Untersetzung müsste der Motor dann bei 1,1 km/h schon 350 Watt leisten!

Es kann sich also nur um eine höhere Effizienz handeln. Wenn man sich mal die Grafik für den G310 auf ebikes.ca anschaut, dann sieht man, dass der Motor bei 12 % Steigung in meinem Fall noch auf 12,5 km/h kommt. Da ist die Effizienz noch bei 60%. Sind 40 % oder 220 W in Wärme. An einer 6% Steigung sind es bei 25 km/h nur noch 128 W, da er bei 78% Effizienz arbeitet.

Geht man von der besseren Übersetzung aus, dann läuft er schon bei 12 km/h in der Gegend von 75-80 % Effizienz. Wenn der Motor dann tatsächlich schwächer ist, gibt es auch weniger Verlustwärme. Er dürfte bei 500 W Leistungsaufnahme und 75% dann nur 125 W Verlustwärme haben - und 375 W auf die Straße bringen. Das klingt dann schon wieder interessant, weil es an den Steigungen auch den Akku schont. Die niedrigere Maximalleistung merkt man dann daran, dass man in meiner Konfiguration mit einem Abfallen von 25 km/h schon an einer 5% Steigung rechnen muss. Der G310 würde dabei 6% bei 25 km/h bringen. Wie es beim G311 wäre, weiß ich nicht. Der G310 hat im Motorrechner von ebikes.ca 42 Nm. Offiziell haben beide 30 Nm...

Schaffen wir das denn mit einem Puma-Umbausatz und einem kräftigen Akku?
Tatsächlich würde ich knapp die 1.000 € reißen - meine Konfiguration liegt bei 1.020 €. Der Controller von EBS kann 36-72 V. Damit könnte ich meine 14S - 50,8V-Akkus weiter benutzen. Für große Touren sogar beide. Dann hätte ich 1,5 kWh dabei...
Aber brauche ich das? Ist das nicht etwas viel für ein Pedelec? Gewicht und Leistungsmäßig? Ich habe ja zum Pendeln (wenn ich es eilig habe) schon mein S-Pedelec, das hat 2000 W Maximalleistung. Wenn ich Touren fahre, mache ich es gemütlicher. Aber die Berge sollen wieder Spaß machen...
 

hansmeier2018

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Aus Leistung = Drehmoment x Winkelgeschwindigkeit folgt: Bei einem Umfang von 2,185 m ist der Radius des Rades 0,35 m. Bei 30 Nm und 13 km/h folgt daraus eine Leistung von 320 Watt. Bei 45 Nm wäre es eine Leistung von 480 W. Daher kommt meine Drehmoment-Überlegung. Das angegebene Drehmoment ist ja NACH dem Getriebe gerechnet, daher ist der Xiongda wohl vom Motor eher schwächer (bringt vieleicht nur 350 W max?) Er läuft an langen, steilen Bergen sicher effizienter, da bei höherer Drehzahl. Aber die meisten Berge haben ja 3-5 %, und dann gibt es einige wenige, die aber weh tun, mit 12-17 % Steigung.
Genau.
Damit hast du absolut recht. Ich fahre mit dem S-Pedelec mit nochmal 20 kg mehr auch fast nie unter 20 km/h die 17%-Steigung hoch - bei 1200 W Leistungsaufnahme (Wahrscheinlich 700 W auf die Straße). Da hatte ich zurück gerechnet, dass ich bei 500-600 W nur auf 10 km/h komme. Dabei aber die Eigenleistung vergessen. Auf solchen kurzen Anstiegen habe ich 400 W Eigenleistung, also auf dem S sind das 1100 W, die ich am Berg auf die Straße bringe. Beim Pedelec sollten daraus 350 W vom Pedelec und nochmals 350 W von mir (muss ich ja länger durchhalten ;)) kommen. Dann komme ich auf 700 W und damit nach Kreuzotter auf knapp 15 km/h den Berg hoch. Das klingt schon viel besser. Ich muss mich also eher um den Grenzwert 15 km/h, oder vieleicht 13 km/h kümmern.
Dann hatte ich deine Anforderungen zu hoch gesteckt und deine Eigenleistung zu tief. Bin nur immer vorsichtig, denn wenn man es andersrum macht, kommt immer irgendwer an und sagt dass es nicht stimmt oder ausreicht.

Das stimmt. Aber bisher hatte ich noch wenig Probleme mit Hitze. Es sind einfach keine sooo langen Anstiege. Auf langen Touren verteilen sich die 1500-2000 hm meist auf 3-8 Stunden Fahrzeit.
Achso.
mit dem:
Aber die meisten Berge haben ja 3-5 %, und dann gibt es einige wenige, die aber weh tun, mit 12-17 % Steigung.
Dann sollte ein Bafang doch reichen. Gerade wenn du deine Eigenleistung bei steilen Steigungen auf 350w steigern kannst.
Bis 10 Prozent Steigung wirst du gar keine Probleme haben und die 15% schafft der auch für 50hm oder ähnlich. Die Effizienz geht dann mal von ca 75 auf 60 kurzzeitig runter, aber das könntest du zur Not auch mit geringere Unterstützung und dadurch bischen geringere Geschwindigkeit ausgleichen.

Dann doch einfach den Bafang g311 nach vorne, 36v Akku mit 500wh bis 1000wh und nen Controler der 20 oder 25 Amoere abkann. Damit bleibst du im Budget und behälst die Schaltung und hast nen kleinen Motor.

Der Puma ist natürlich bischen effizienter aber dafür schwerer und teurer. Ich würde da eher 10 % am Akku drauflegen!
 

hansmeier2018

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Und genau das glaube ich nicht. Bei einem Hub-Motor wird kein Motordrehmoment angegeben - sondern das Raddrehmoment. Alles andere passt auch rechnerisch nicht. Bei einer 1:11 Untersetzung müsste der Motor dann bei 1,1 km/h schon 350 Watt leisten!

Es kann sich also nur um eine höhere Effizienz handeln. Wenn man sich mal die Grafik für den G310 auf ebikes.ca anschaut, dann sieht man, dass der Motor bei 12 % Steigung in meinem Fall noch auf 12,5 km/h kommt. Da ist die Effizienz noch bei 60%. Sind 40 % oder 220 W in Wärme. An einer 6% Steigung sind es bei 25 km/h nur noch 128 W, da er bei 78% Effizienz arbeitet.
Genau richtig erkannt.
Wie es beim G311 wäre, weiß ich nicht. Der G310 hat im Motorrechner von ebikes.ca 42 Nm. Offiziell haben beide 30 Nm.
Die sind gleich.

Das maximale Drehmoment kommt nicht vom Motor sondern von den Zahnrädern (hub geared).Wenn du mehr Drehmoment willst, gib ihm einfach mehr Strom nur dann würden sich die Gänge/Zahnräder verabschieden.
 

Philipp2301

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Klar, der Preis beim G311 ist natürlich heiß! Da komme ich auf die Hälfte vom Puma. Dafür noch ein 36 V Akku, damit bin ich im Bereich von 600-700€ für den Umbau.

Dann kommt der Gewichtsunterschied dazu - 2,3 kg für den G311, 3,2 kg für den Xiongda und 3,7 kg für den Puma. Wenn ich dann auch noch die 400g für die bisherige Vorderradnabe (mit Dynamo) abziehe, komme ich auf 1,9 kg - 2,8 kg und 3,3 kg Mehrgewicht. Ich bin ja normalerweiße nicht so der Gewichtsheini, aber im Vorderrad dürfte sich das doch ziemlich bemerkbar machen. Das spricht auch sehr für den G311.

Dann doch einfach den Bafang g311 nach vorne, 36v Akku mit 500wh bis 1000wh und nen Controler der 20 oder 25 Amoere abkann. Damit bleibst du im Budget und behälst die Schaltung und hast nen kleinen Motor.
Wahrscheinlich ist das die ideale Lösung. Der Controller im Set von ATM hat nur 15 A. Ebikes.ca empfiehlt, dass man den Batteriestrom auf 20 A bzw. den Motorphasenstrom auf 40 A begrenzen soll, damit die Zahnräder nicht beschädigt werden. 15 A bei 36 V wären immer noch 540 W Motorleistungsaufnahme. Bei 12,5 km/h und 60% Effizienz wären das noch 324 Watt. Der 20 A Controller würde am gleichen Berg 446 W auf die Straße bringen, das Rad wäre dabei auch 2 km/h schneller.

Wo bekomme ich also einen passenden 20A Controller her? Wie programmiert man den? Muss man den überhaupt programmieren? Das habe ich bisher noch nicht gemacht.
 

Philipp2301

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Den g311 fahre ich ja selbst mit bis zu 187 kg Systemgewicht. Meine "Steigungen" im Flachland schafft der mit max 700W völlig problemlos auch mit Anhänger.
Wie kommst du auf die 700 W? 36 V x 20 A? Welchen Controller hast du?

Echtes Gebirge trau ich ihm aber NICHT zu! Bei steileren kurzen Rampen ohne Eigenleistung mit viel Systemgewicht fällt er schnell ab unter 15 km/h. (Da die ja nur kurz sind einfach viel Eigenleistung dazu)
Echtes Gebirge fahre ich ja auch nicht. Das Kraichgau hat den Werbespruch "Land der 1000 Hügel"
 

Jenss

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Ich betreib ihn einfach mit nem 48V Akku ;)

Nimm deinen vorhandenen Akku! Ist ein 14s, oder?

Blos nicht zu viele Akkus kaufen! Im idealfall jedes bike mit dem selben akku Halter und Voltzahl!
 

Philipp2301

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Also mit 48 V x 15 A. Gehst du einfach mit 48 V auf den 36 V Controller? Ist deiner der oben genannte CRS 105 250.SN36 von ATM? Oder der CRS 105 250.SQ?
 
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