Zusatzcontroller für Infinion / Lyen

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MikeD03

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Hallo Bastler,

Die Infinion bzw. Lyen Controller sind ja eigentlich recht weit verbreitet im e-bike / Pedelec Bereich. Werden ja z.b. verkauft als programmierbarer Controller von EBS, Groetech oder Proline bei Linergy. Meist unter der Bezeichung EB306/309/312/318 entsprechend ihrer FET Anzahl. Als EB312 User haben mich schon länger einige der Unzulänglichkeiten dieses Controllers gestört, die man z.T. bestenfalls mit dem teuren und riesengroßem Cycle Analyst aus der Welt schaffen kann.

Alternativ habe ich nun für die Controller Reihe einen kleinen Microprozessor gesteuerten Zusatzcontroller entwickelt, den man einfach in das Gehäuse mit einbaut und an diversen Steuerpunkten mit dem EB3xx verbindet. Damit ist nun z.B. ein legalisierter Gasgriff möglich inkl. Anfahrtshilfe bis 6km/h, denn die reine PAS Steuerung finde ich - wie bei einigen anderen Dingern - eine Zumutung. Mit dem Gasgriff kann jede Geschwindigkeit gefahren werden solange getreten wird.

Als Fan von minimalistischen Ansätzen wird der Zusatzcontroller mit nur einer Taste am Lenker gesteuert. Damit kann Speed und Tempomat gewählt werden. Außerdem ist auf Wunsch ein Offroadmodus an Board mit offenem Gasgriff.

Außerdem in Version1 mit an Board:
- MOSFET Schalter für Blitzfreies Einstecken der Akkus (BIs 80V / 30A)
- NULL Stromverbrauch wenn aus
- 3 Speed Schalter mittels Tastercode (1x Drücken = Speed1, 2x Drücken = Speed2,..)
- Tempomat an/abschaltbar
- Piep-Rückmeldungen mit eingebauten Piezo-Speaker
- Gasgrifffreigabe mit PAS Sensor
- 6km/h Anfahrtshilfe ohne Treten
- Offroadmodus nicht aktivierbar während der Fahrt, nur deaktivierbar

Das sieht das Ganze aus:

lyenbooster1rw4vj.jpg lyenbooster2denix.jpg

Planung für Version2:
- Controller Diebstahlschutz aktivierbar-/deaktivierbar über e-bake Tastcode bei stehendem Rad (Motorblockade)

Wer Interesse hat kann mich gerne kontaktieren für einen programmierten Atmel 2313 Microprozessor und Schaltung.
 
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e-doc

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Gefällt mir.
Wärst Du vielleicht bereit, die Informationen komplett hier zu posten?
 

MikeD03

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Hi e-doc,

Kein Problem, zu bedenken hier ist, daß der Infinion Controller von seiner Programmierung and die Zusatzplatine angepasst werden muss.
Zwingend notwendig ist der Schaltermode X1,X2 gegen Ground, sprich der erste Mode. Default Speed muss 2 sein.
Die Programmierung treibt den Controller im Normalmodus mit Speed 2, also sollte Speed2 25 km/h entsprechen. Im Offroad Modus kann auch Speed1 und Speed3 genutzt werden und sollte nach Wunsch parameterisiert werden. Die Umschaltung auf Offroad erfolgt nur beim Einschalten über einen Tastencode am Lenker Schalter (Wünsche dürfen geäußert werden). Im Normalmodus schaltet der Schalter den Tempomat an und aus (Kurz, lange drücken). In Offroad Modus wird der Speed durch kurze Anzahl (1, 2, 3) von Tastendrücken gewählt. die Bestätigung erfolgt via Speaker mit 1-3 Tönen. Der Tempomat ist hier dauerhaft an. Im Normalmodus wird der Tempomat an/aus akustisch signalisiert. Optimale Tempomat Einstellung ist IMHO 4sek. Vom Offroad Modus zurück in den Normalmodus geht es mit einem langen Tastendruck (4sek) inkl. akustische Bestätigung.
Als Speaker eignen sich perfekt die kleinen Dinger von den Computer Mainboards. Größere Lautsprecher werden den Atmel zerstören.

Anbei findest du Schaltung, Platine, Target 3001 Datei zum selbermachen und HEX Datei zur Programmierung eines Atmel 2313.
Die Target 3001 Datei kann mit der kostenlosen Discover Version geöffnet und bearbeitet/gedruckt werden - siehe Hersteller.

Dies ist v1.0. Wie angekündigt plane ich für die nächste Version ein Abgriff der Hall Sensor Info vom Cycle Analyst Anschluss und ebake Durchleitung für die Aktivierung/Deaktivierung der Diebstahlsicherung. Damit kann man das bike dann nur wegtragen, sprich praktisch um mal eben zum Bäcker reinzuspringen. ;) Die Schaltung ist elektronisch dafür bereits vorbereitet. Kommt also mit der nächsten Version der Programmierung.

P.S. Ideen oder Verbesserungsvorschläge sind willkommen

Gruß
 

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Streetmachine

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Wie geil ist das denn? Alles auf eigenen Boden entwickelt? Aber hallo.
"Respekt" So was musst du an den Mann bringen. Ich hätte da grosses Interesse. Was nur schade ist der max. Strom 30 Ampere wegen der Blitzschaltung. Gott verzeih es mir, spiele mit dem Gedanken einen 18 Feed zu ordern,,, aber was soll der Mist. Ne deine Platine hat was.
 

MikeD03

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Im Prinzip ist die Schaltung selbst sehr einfach. Die "Intelligenz" kommt vom Prozessor und hier ist nur die CPU, der Speicher und die Phantasie die Grenze. ;) Das Ganze ist so eine Art Nostalgie Projekt von mir. Ich wollte mal sehen was nach 20 Jahren C64 8bit Assembler Programmierung noch hängen geblieben ist. Ist wie Fahrradfahren :D
Aber kommerziell, ne danke. Hast du ne Ahnung was man alles an Nummern und Verträgen braucht wenn man Elektronik in den Umlauf bringt? Man könnte allerdings darüber nachdenken einen Selbstbausatz zusammen zustellen mit Platine und alles Bauteilen inkl. prog. Prozessor. Nur zusammenbraten muss man das dann selbst.
Wegen des Stromes würde ich mir übrigens weniger Gedanken machen. 30A hatte ich angegeben, da ich davon ausging mehr braucht sowieso niemand und mit dem Wert bin ich auf der sicheren Seite. Wenn du den Power MOSFET aber ein wenig kühlst kann er max. 120A Dauerlast ab bzw. 565A Impulsspitzenlast bei 120V Maximalspannung. Reicht das für dein Gefährt? :D
 

e-doc

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Danke für die Info.
Werde ich mir aber erst in Ruhe ansehen können, wenn ich den verfluchten Windoofs-7-PC wieder am Laufen habe...
 

MikeD03

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Es ist Zeit für Version 2 des Zusatzcontrollers!
Wie versprochen ist der Diebstahlschutz hinzugekommen und die Platine hat so einige Verbesserungen aus dem täglichen Einsatz erfahren. Zunächst einmal zum neuen Feature Diebstahlschutz. Der soll und kann natürlich ein gutes Schloss nicht ersetzen, sondern ist mehr gedacht um mal eben beim Bäcker Brötchen kaufen zu gehen mit Rad in Reichweite.
Aktiviert wird dieser Modus über die e-brakes - es müssen dafür also e-bike Bremsen her, die per Kontakt den Motor abschalten. Der Zusatzcontroller hängt sich da nur mit rein, sodaß die Bremsfunktion auch bei Ausfall nicht unterbrochen wird. Zum Aktivieren des Modus muss die e-brake drei mal in kurzen Abständen gezogen werden. Es ertönt ein typisches Signal wie man es von Autos beim abschliessen kennt. Damit ist der Anti-Theft Modus des Controllers aktiviert, der das Antriebsrad bei Bewegung blockiert. Zusätzlich wird jede kleinste Bewegung des Motors durch die Hallsensoren detektiert und es wird ein lauter Alarm ausgelöst, der ca. 3min läuft wenn das Rad danach nicht mehr bewegt wird. Ansonsten geht es von vorne los. Zusätzlich ist ein Alarmausgang vorhanden (high +5V) um andere Nettigkeiten zu aktivieren bei Bedarf (z.B. GPS Lokalisierung). Der Gasgriff hat natürlich keine Funktion nun.
Wer einen Motor mit Freilauf hat muss, wie ich, feststellen, daß die Motorblockade natürlich nur in eine Richtung funktioniert. Es bleibt aber das wilde Gepiepe. Ausgeschaltet (auch der Alarm) wird es durch zweimaliges Ziehen der e-brake. Eine Bewegungerkennung via Hallsensoren sorgt dafür, daß der Diebstahlmodus nur bei stehendem Rad ein-und ausgeschaltet werden kann.

Zur Revision 2 der Platine selbst. Trotz hochwertiger Mosfets müssen diese am Gehäuse gekühlt werden. Dazu wurde die Platine nun so redesigned, daß sie von der Unterseite direkt an das Gehäuse geschraubt werden und und die Mosfets liegend damit auch dort fest gemacht werden können. Außerdem ist ein codierter Steckanschluss vorhanden, um den Zusatzcontroller leichter ein-und ausbauen zu können. Immerhin sind nun zwei neue Steuerleitungen dazu gekommen (Anti-Theft/HALLin). Zu dem Mosfet gesellt sich nun auch ein Zweiter bei Bedarf, der parallel geschaltet ist, um den Verlust nochmal zu halbieren - Ron damit = 1,75mOhm (Nur empfehlenswert für Ströme >17A)

Platine1.jpg


Die 5V Stromversorgung über den EB3xx Controller hat sich als zu unzuverlässig erwiesen und wurde daher durch einen externen 60V/5V Step-Down Wandler ersetzt wie man ihn bei ebay zuhauf für kleines Geld findet (z.B. der hier: http://www.ebay.de/itm/221257852667). Damit lade ich nebenbei noch das Handy als Navi wieder auf (2A maximal). Der Step-Down Wandler wird dann mit drei Drähten mit dem Zusatzcontroller verbunden. Stromverbrauch inkl. Wandlerverluste: 8mA an 44V/13mA bei aktivem Speaker.
Das alles läßt sich dann bequem innen an das EB3xx Gehäuse schrauben bzw kleben.

Übrigens, während die Komfortfunktionen an die Steuer Punkte eines EB3xx Controllers gebunden sind, läßt sich die Platine auch als reine Gasgriff Legalisierung betreiben - dann aber controllerunabhängig. Der PAS Sensor (digital) ist direkt mit der Platine verbunden und die Gasgriffsteuerung wird in der neuen Platinen Revision nur eingeschleift. Das sollte mit jedem handelsüblichen Controller funktionieren inkl. 6km/h Anfahrshilfe über Gasgriff! Evt. könnte man damit auch noch einen 3-speed Schalter per Taster ersetzen.

Ansonsten gilt für Revision 2 alles was auch für Revision 1 an Features galt. Alle notwendige ist diesmal in der angehängten Target3001 Datei enthalten. Die kann mit der kostenlosen Discover Version von Target 3001 geöffnet und produziert werden.


Wer keine Lizenz zum Löten hat, kann mich kontaktieren für eine fertig aufgebaute/programmierte Platine inkl. passende Anschlussstecker.
 

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Hochsitzcola

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Die 5V Stromversorgung über den EB3xx Controller hat sich als zu unzuverlässig erwiesen
Kannst du beschreiben, wie sich das äußert? Ich zapfe die 5V für meinen "DMS-Verstärker/Precontroller" an, das läuft schön stabil.

Hast du auch noch eine Pin-Belegung für die Pfostenleiste? Die Info fehlt mir.....

Gruß
hochsitzcola
 

MikeD03

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Das äußerte sich in nicht nachvollziehbaren Programmfehlern - nach Umstellung der Stromversorgung war das weg. Davon ab schau dir mal an wie primitiv die 5V auf dem Controller Board generiert werden. Da hat man Angst auch nur 10mA Leistung mehr abzufordern. (Der Prozessor + Speaker zieht ca. 20-30mA unter Vollast)
Schlussendlich kann man es probieren ob es mit den internen 5V+ funktioniert (Die Chance ist sicher hoch, da ich für die Spannungsstabilisation etwas getan hatte) oder man nimmt eine externe Quelle. In meinem Falle war die eh da für die 5V USB Stromversorgung des Handys. Ich würde aber den Linear Regler und den Widerstand auf dem Controller Board checken, ob der nicht damit zu heiss wird.

Und die Pinbelegung der Platine findest du in der Target Datei in der Schaltplanansicht. Nicht wundern, daß Pins fehlen, das ist Absicht und die sollten auch aus dem Pfostenstecker gerissen werden, um einen codierbaren Stecker bauen zu können. Damit ist Falschanschuß/Verpolung unmöglich.
Die korrespondierenden Pins am Controller beschreibt die Grafik, die oben mit angetrackert ist.
 
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MikeD03

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Kleine Vorschau auf Version 2.0, die im Moment in der Programmierung ist:

Zusätzlich zu dem, was schon da ist
- Der vielfach verwendete und trotzdem unbrauchbare Drei-Stufen-Speed Schalter für den Lenker ist nun eine drei Stufen Stromreglung (z.B. 5A /10A /15A Maximum - einstellbar). Bringt also einen Eco-Modus für unseren Infineon
- 2 Fahrmodi:
1. PAS Kadenz gesteuerte Stromreglung (keine billige Speedreglung :) ) mit Gasgriff override unter Einhaltung des Strom-Limit-Schalters - "natural riding"
2. Gasgriff pur wie gehabt
- "6 km/h" Anfahrtgeschwindigkeit per Software/Menue einstellbar/veränderbar.
- Software Anfahr Strombegrenzer
- Akku Füllstand Warnung (75%/50%/25%) mit Lernmodus - echte Wattstunden und nix Anderes

Und alles immer noch mit einem Taster und einem Piepser :)
 
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MikeD03

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Die alte Elektronik ist für v2.0 leider nicht zu gebrauchen - v2.0 hat mehr Anschlüsse und zur Strommessung auch eine neue Basis. Trotzdem wirst du keinen Shunt dort finden, da der im (Infinion) Controller eingebaute Shunt mitgenutzt wird. So macht es der Cycle Analyst direct plugin übrigens auch.
 

Hochsitzcola

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Die alte Elektronik ist für v2.0 leider nicht zu gebrauchen - v2.0 hat mehr Anschlüsse und zur Strommessung auch eine neue Basis. Trotzdem wirst du keinen Shunt dort finden, da der im (Infinion) Controller eingebaute Shunt mitgenutzt wird. So macht es der Cycle Analyst direct plugin übrigens auch.
das dachte ich mir schon, aber über welchen Pin wird die Stromstärke abgegriffen? In der Beschreibung der Pinbelegung im Wiki konnte ich keinen Verdächtigen identifizieren....

Gruß
hochsitzcola
 

MikeD03

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Die Anschlüsse im Infineon Controller heißen Shunt- und Shunt+ und sind beide direkt am Shunt angelötet. Beide Drähte gehen zum Cycle Analyst Stecker - logisch.
 

MikeD03

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Der verwendete ATTiny2313 hat einen analogen Comparator. Mit Hilfe eines analogen Referenz Wertes kann der aktuelle Strom ermittelt werden, also eine Art Analog/Digital Wandler.
 

Hochsitzcola

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Das war die Antwort auf die Frage die ich anschließend gestellt hätte :). Meine ursprüngliche Frage war: An welche Pins deines Zusatzcontrollers kommen die Shunt-Anschlüsse? Wie gesagt, in der Pinbelegung im Wiki konnte ich das nicht zuordnen!

Gruß
hochsitzcola
 
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