Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektro-Scooter Ansteuerung über PWM?


von Daniel K. (pocket7)


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Hey alle samt!
Also ich würd mir gern so nen Elektro-Scooter bauen! hab nen 250W Motor 
und 2X 12V 3,5 A/h Akkus! Mir stellt sich jetz die Frage:
Das Ding soll ja langsam wegfahren und nicht gleich beim starten volle 
Power geben! Wie mach ich das am geschicktesten? soll ich eine 
Fliehkupplung einbauen, oder das ganze um die GEschwindigkeit zu regeln 
mit einer PWM also über nen µC ansteuern? Und falls ich es mit ner PWM 
aufbau, wie kann ich Gas geben? über ne Taste oder ne Art Drehpoti bzw 
Regler?

Naja,.. Danke schonmal im Voraus!
mfG. POCKET7

: Verschoben durch Admin
von MaWin (Gast)


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Auch mit Fliehkraftkupplung müsstest du langsam hochdrehen lassen,
brauchst also PWM.

Natürlich macht mand as per PWM, wie jeder billige chinesische Roller.

Allerdings sollte die Schaltung einen Schutz vor Kurzschluss des Motors 
haben, und muss nicht nur den Nennstrom, sondern den 
Anlaufstrom=Blockierstrom aushalten.

Da sieht die Schaltung der fertigen Module ungefähr so aus:
1
 +-----------+---+------+-------------+-----270R------+--+---------+--
2
 |          1k   |      |             |               |  |         |
3
10k +---10k--+   |     VCC           4k7       +------+  |       Motor
4
 |  |        |   |    LM339           |        |      |  |         |
5
 |  |  U1    |   |            +-------(--------+     1k  +---|<|---+
6
 +--+--|+\   |   |            |       |               |  |         |
7
 |     |  >--+   |            |       |       U3      +-|< BC338   |
8
 |  +--|-/  10k  |           27k  10kPoti--+--|+\     |  |E        |
9
 |  |        |   |            |       |    |  |  >-0R-+  +--------|I 
10
 |  +--------+---(------------(-------(----(--|-/     |  |E        |S
11
 |  |            |            |  U2   |    |     U4   +-|< BC328   |
12
10k |       +----+--1k--+--+--(--|-\  |    |    /+|------(--+--1k5-+
13
 |  |       |    |      |  |  |  |  >-)----+---<  |      |  |      |
14
 | 100nF    |    |      |  |  +--|+/  |         \-|--+   |  |      |
15
 |  |     47uF ZD5V1  100n | 10k     4k7             |   | 100nF Shunt 
16
 |  |       |    |      |  +--(-------(---1k---+-----+   |  |      |
17
 |  |       |    |      |     |       |       100R       |  |      |
18
 +--+-------+----+------+-----+-------+--------+---------+--+------+--

: Bearbeitet durch User
von Daniel K. (pocket7)


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Wow ok danke an das Problem hatte ich noch gar nicht gedacht!! ne kurze 
frage hab ich allerdings noch.. also:
wenn man so ne PWM über nen µC erzeugt, wie kann ich dann die Pulsweiten 
manuel regeln bzw. weis ich ja dass es z.B. mit nem Drehpoti möglich 
ist, jedoch weiß ich nicht wie die zwei Komponenten also Poti und µC 
zusammenspielen..?
Besten Dank MaWin!

von MaWin (Gast)


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Was soll der uC tun, wenn du die Pulsweite sowieso manuell per Poti 
einstellen willst?

von cppler (Gast)


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Lies Dir erstmal durch was eine H-Brücke ist, welche ICs die 250W können 
und wie man die ansteuert.
Am sinnvollsten wäre einen µC mit ADC zu nehmen dort den Poti des 
Gaspedals auszuwerten und in entsprechende PWM Signale für die H-Brücke 
umzusetzen.
Hat auch den Vorteil das Du die Drehrichtung ändern kannst und die 
Bremsenergie wieder in die Akkus bringen.

von Daniel K. (pocket7)


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ok danke für die Hilfe! werd mir das morgen mal genauer ansehen!

von Old P. (Gast)


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Also bei 12V und 3Ah Akku hast Du erstmal kein Problem beim Start ;-) 
selbst ein einfaches Einschalten sorgt dafür,  dass der Akku gnadenlos 
in die Knie geht.
H-Brücke ist auch übertreiben,  Rückwärts wirst Du mit der Gurke nicht 
fahren wollen. Die Bremsenergie kann man zurückgewinnen,  doch das geht 
nicht so einfach. Die "Generatorspannung" beim elektrischen Bremsen ist 
zu gering zum laden. Da müsste dann noch ein StepUp ins Spiel kommen.


Old-Papa

von Icke ®. (49636b65)


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Old Papa schrieb:
> Also bei 12V und 3Ah Akku hast Du erstmal kein Problem beim Start

Seh ich genauso. Außerdem ist der Akku nach 10 Minuten leer, wenn nicht 
gar schwer geschädigt, denn die sind nicht für die hier benötigten 
Ströme ausgelegt.
Eine weitere Frage ist noch offen, um welche Art Motor handelt es sich? 
Bürstenläufer oder Brushless? Bei letzterem benötigst du einen 
speziellen Controller.

von Rolf Magnus (Gast)


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Icke ®. schrieb:
> Old Papa schrieb:
>> Also bei 12V und 3Ah Akku hast Du erstmal kein Problem beim Start
>
> Seh ich genauso. Außerdem ist der Akku nach 10 Minuten leer, wenn nicht
> gar schwer geschädigt, denn die sind nicht für die hier benötigten
> Ströme ausgelegt.

Für einen typischen Modellbau-Akku der Größe ist diese Last lächerlich 
klein.

von Old P. (Gast)


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Also, bei 12V/3,5Ah vermute ich ganz sicher einen Pb-Akku und auch ganz 
sicher einen Gel-Typ. Bei dem ist mit einem 250W Motor nach dem (unter 
Last!) Anlaufen Schluss!
Die typischen Scootermotore sind billige Bürstenläufer, ich vermute auch 
hier wieder, genau soeinen hat der TS am Start.

Klar kann ein heutiger Modellbauakku sowas spielend leisten, doch auf 
dem Modell reitet wohl niemand um die Kurven ;-)

Old-Papa

von Daniel K. (pocket7)


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ja also OldPapa hat recht! rückwerts fahren ist völlig unnötig und die 
energie beim Bremsen wiedergewinnen ist auch nicht nötig! Aber welche 
Ansteuerung soll ich nun verwenden? die H Brücke ist ja nun schon 
ausgeschlossen! hat jemand nen tipp?

von Stefan (Gast)


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Wenn Du nur vorwärts fahren willst und keine elektrische Bremse 
brauchst, reicht ein einfacher MOSFET Transistor (+ Freilaufdiode) 
hinter dem PWM Ausgang des Mikrocontrollers.

Zum elektrischen Bremsen muss noch ein zweiter MOSFET oder Relais oder 
Schalter dazu. Damit schließt Du den Motor kurz, wenn er als Generator 
wirkt.

Allerdings reicht die elektrische Bremse alleine nicht aus. Sicher hat 
der Roller noch eine mechanische Bremse, insofern würde ich auf die 
elektrische Bremse verzichten.

von Dave C. (dave_chappelle)


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@Daniel K.

Wie schon mehrfach erwähnt, wäre es wichtig zu wissen, welchen Typ von 
Motor du verwenden möchtest.

Und wie auch schon mehrfach erwähnt, wirst du mit deinen Akkumulatoren 
keine Freude haben, zumindest nicht was den Gebrauch im Scooter angeht.

Gruss

von Udo S. (urschmitt)


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Warum glaubt eigentlich inzwischen jeder Heinz, nur weil er einen Ring- 
von einem Gabelschlüssel unterscheiden kann, daß er jetzt einen eigenen 
E-Scooter E-Fahrrad oder gar E Auto (natürlich nur auf privatem 
Grundstück ;-)) bauen kann?

Daniel K. schrieb:
> also:
> wenn man so ne PWM über nen µC erzeugt, wie kann ich dann die Pulsweiten
> manuel regeln bzw. weis ich ja dass es z.B. mit nem Drehpoti möglich
> ist, jedoch weiß ich nicht wie die zwei Komponenten also Poti und µC
> zusammenspielen..?

Wenn ich das lese...

Junge, lerne verdammt nochmal erst mal Grundlagen! Bevor du nicht 10 
Leds an einem Controller unterschiedlich schnell blinken lassen kannst 
brauchst du gar nicht von E-Scooter träumen. Und wenn du das kannst, 
hast du noch nicht mal 10% des Problems gemeistert.
Und NEIN!, Wissen kopiert man nicht aus dem Internet, das erwirbt man 
sich durch lernen!

: Bearbeitet durch User
von Icke ®. (49636b65)


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Rolf Magnus schrieb:
> Für einen typischen Modellbau-Akku der Größe ist diese Last lächerlich
> klein.

Für LiPos ist die Spannung von 12V untypisch. Wie der alte Vater schon 
vermutete, ist das wahrscheinlich ein Bleigel.

Aber da der TE offensichtlich nicht gewillt oder in der Lage ist, nähere 
Angaben zu liefern, hat sich das ohnehin erledigt...

von J. Watt (Gast)


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Willst du auf dem Scooter fahren oder ist das ein kleiner Modellscooter 
für Playmobil Männchen?

von Udo S. (urschmitt)


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J. Watt schrieb:
> Willst du auf dem Scooter fahren oder ist das ein kleiner Modellscooter
> für Playmobil Männchen?

Daniel K. schrieb:
> hab nen 250W Motor

Damit kann er schon jemand massiv verletzen wenn er die Kontrolle 
verliert!

von Dave C. (dave_chappelle)


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Udo Schmitt schrieb:
> Damit kann er schon jemand massiv verletzen wenn er die Kontrolle
> verliert!

Naja, wenn man mit "normalen" Scootern vergleicht (die vergleichsweise 
sowieso jeder Idiot fahren kann) ist 0.25kW (0.34PS) gerade mal knapp 
genug um seinen eigenen Hintern 10m zu kutschieren (mit den Akkus) und 
das auch nur wenn er mit seinen Beinen über den Boden watschelt und 
abwärts "fährt".

von Udo S. (urschmitt)


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Dave Chappelle schrieb:
> die vergleichsweise
> sowieso jeder Idiot fahren kann)

Zumindest hat der Scooter dann eine Art von Zulassung und ist nicht von 
jemandem gebastelt und die Steeuerung progammiert, der bisher noch nicht 
mal weiss oder es sich selbst erarbeiten kann wie man mit einem µC eine 
Potistellung erfasst.

: Bearbeitet durch User
von Christian B. (luckyfu)


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Wieso nimmst du nicht Akkus vom Modellbau, einen Modellbaufahrregler 
(Meinethalben auch Flugregler, wenns nur in eine Richtung gehen soll) 
und als Sollwertgeber nimmst einen Servotesterbausatz. Damit hat man 
sicher funktionierende Komponenten die man in nahezu jeder Stadt kaufen 
kann (Im I-Net sowieso) und muss sich nicht mit 
Controllerprogrammierung, Endstufenberechnung und was weiß ich noch 
alles herumärgern. Für ein erstes Funktionsmuster reicht das allemal.

250W sind üblicherweise für (passende) Modellbauregler auch überhaupt 
kein Problem.

von cppler (Gast)


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Warum das Rad immer wieder neu erfinden ?
Eine H-Brücke kostet nicht die Welt und wenn er sich das Datenblatt 
durchliest um sie anzusteuern wird ihm sicherlich noch das eine oder 
andere Licht aufgehen.
Und Scooter auf'm Rummel haben Rückwärtsgang :-P

von Dave C. (dave_chappelle)


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Udo Schmitt schrieb:
> Zumindest hat der Scooter dann eine Art von Zulassung und ist nicht von
> jemandem gebastelt und die Steeuerung progammiert, der bisher noch nicht
> mal weiss oder es sich selbst erarbeiten kann wie man mit einem µC eine
> Potistellung erfasst.

Naja, was will schon passieren?
Mit dem 250W Motor bestimmt nix wirklich gefährliches.

Es sei denn natürlich, der Motor macht sich selbstständig, hat irgendwie 
trotzdem noch Saft und hackt jemanden ein Glied ab aber das halte ich 
für eher unwahrscheinlich :)

von Rolf Magnus (Gast)


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Icke ®. schrieb:
> Rolf Magnus schrieb:
>> Für einen typischen Modellbau-Akku der Größe ist diese Last lächerlich
>> klein.
>
> Für LiPos ist die Spannung von 12V untypisch.

Das stimmt schon. Es könnte immerhin noch ein 10-zelliger NiMH sein. Der 
kommt mit dem Strom auch noch klar.

> Wie der alte Vater schon vermutete, ist das wahrscheinlich ein Bleigel.

Es ist zu befürchten.

von MaWin (Gast)


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> Wieso nimmst du nicht Akkus vom Modellbau, einen Modellbaufahrregler
> (Meinethalben auch Flugregler, wenns nur in eine Richtung gehen soll)

Weil Flugregler (für BLDC) nicht in der Lage sind, einen Motor unter 
Last anlaufen zu lassen, dazu fehlen ihnen die Hallsensoren zur 
Lageerfassung-

Dieses Ding
http://kleinanzeigen.ebay.de/anzeigen/s-anzeige/kinder-elektro-motorrad-polizei/138728108-23-1863
hat übrigens einen ca. 3.7Ah Bleiakku und einen ca. 250W (Peak) Mabuchi 
Elektromotor, damit man mal weiss, um welche Grössenordnung es geht

Das Anfahren könnte eine Rampe gebrauchen, denn wenn man im Gras 
anfährt, rutscht das eine angetriebene Antriebsrad wegen Massenträgheit 
durch und bekommt auch keinen Grip mehr.

von Icke ®. (49636b65)


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MaWin schrieb:
> Dieses Ding
> 
http://kleinanzeigen.ebay.de/anzeigen/s-anzeige/kinder-elektro-motorrad-polizei/138728108-23-1863
> hat übrigens einen ca. 3.7Ah Bleiakku und einen ca. 250W (Peak) Mabuchi
> Elektromotor, damit man mal weiss, um welche Grössenordnung es geht

So ein Teil steht bei uns auch noch im Garten. Das Drehmoment am Rad 
ensteht aber nicht, weil der Motor so kräftig wäre, sondern wegen der 
starken Untersetzung, die bei Volldrehzahl geradeso für Schrittempo 
sorgt.
Mein Pedelec treibt ein Motor mit echten 250W an, welcher aus zwei 
Bleigel mit jeweils 12V/22Ah versorgt wird.

Bei Bleigels liegt der maximale, für wenige Sekunden entnehmbare Strom 
üblicherweise in der Größenordnung der zehnfachen Kapazität. Für 
Dauerentladung sollte er nicht mehr als 1C betragen. In diesem Fall 
würde die arme Sau jedoch mit über 20A gequält und würde sich keines 
langen Lebens erfreuen.

von Blackbird (Gast)


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> Weil Flugregler (für BLDC) nicht in der Lage sind, einen Motor unter
> Last anlaufen zu lassen, dazu fehlen ihnen die Hallsensoren zur
> Lageerfassung-

War nicht von einem Bürstenmotor die Rede?
Regler für Bürstenmotoren gibt es immer noch. Für Flugmodelle, Schiffe 
und Autos.

Blackbird

von Christian B. (luckyfu)


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MaWin schrieb:
> Weil Flugregler (für BLDC) nicht in der Lage sind, einen Motor unter
> Last anlaufen zu lassen, dazu fehlen ihnen die Hallsensoren zur
> Lageerfassung-

Was zu beweisen währe. Tatsache ist, daß 99,9% aller Modellbauregler, 
egal ob für Schiff, Auto oder Fluggerät mit BLDC Motoren ohne Hall 
Sensoren auskommen (ich hab jedenfalls noch keinen mit gefunden, auch 
Motoren gibt es nicht), da sie die Back EMC auswerten. Der Nachteil 
davon ist, daß die Motoren beim Start evtl. springen, wenn der 
Drehfeldstart nicht zur Rotorposition passt. Das sollte aber eher nicht 
das Hindernis sein.

Aber die Frage ist obsolet, solange nicht Klar ist, um welchen Motor es 
sich überhaupt dreht.

So ein kleines Auto haben wir auch. Ich hatte das defekte Gefährt von 
meinem kleinen Bruder bekommen. Hab dann einen 14V Akkuschrauber mit 
Wechselakku (NiCd) bestellt, demontiert Motor, Akku, Akkuhalterung und 
Regler in das Auto gebaut. Effekt ist, daß das ding gefühlt doppelt so 
schnell ist wie vorher und man das "Gas" auch regeln kann, wenn auch nur 
begrenzt.
Falls es sich also um solch ein Gerät handeln sollte ist das sicher ein 
Gangbarer weg um an eine komplett aufeinander abgestimmte Einheit aus 
Akku, Regler und Motor zu kommen

: Bearbeitet durch User
von HTLSTP (Gast)


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Kessi loss afoch bleiben....

von Rolf Magnus (Gast)


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Christian B. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Weil Flugregler (für BLDC) nicht in der Lage sind, einen Motor unter
>> Last anlaufen zu lassen, dazu fehlen ihnen die Hallsensoren zur
>> Lageerfassung-
>
> Was zu beweisen währe. Tatsache ist, daß 99,9% aller Modellbauregler,
> egal ob für Schiff, Auto oder Fluggerät mit BLDC Motoren ohne Hall
> Sensoren auskommen

Sicher, daß das bei Autos auch so ist?

> (ich hab jedenfalls noch keinen mit gefunden, auch
> Motoren gibt es nicht), da sie die Back EMC auswerten. Der Nachteil
> davon ist, daß die Motoren beim Start evtl. springen, wenn der
> Drehfeldstart nicht zur Rotorposition passt.

Richtig. Außerdem haben sie dadurch unter Last Probleme mit dem 
Anlaufen. Beim Schiff oder Flugzeug macht das auch überhaupt nichts aus, 
wenn die Schraube etwas ruckelig losläft, und Last ist in dem Moment 
auch noch praktisch keine da, weil die Schraube noch nicht "greift". 
Beim Auto ist das aber anders.

von Christian B. (luckyfu)


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Rolf Magnus schrieb:
> Sicher, daß das bei Autos auch so ist?

Zeig mir einen Regler der BLDC mit Hall Sensoren erwartet und ich 
revidiere meine Aussage

von Stefan (Gast)


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>> Tatsache ist, daß 99,9% aller Modellbauregler ... mit BLDC Motoren
>> ohne Hall Sensoren auskommen.

> Sicher, daß das bei Autos auch so ist?

Ganz sicher.

von Rolf Magnus (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Rolf Magnus schrieb:
>> Sicher, daß das bei Autos auch so ist?
>
> Zeig mir einen Regler der BLDC mit Hall Sensoren erwartet und ich
> revidiere meine Aussage

Geschickt formuliert... die meisten Regler für Motoren mit Sensor können 
offenbar auch einen Betriebsmodus ohne Sensor. Hier mal eine Combo aus 
Motor+Regler mit Sensor für Modellautos:
http://www.der-schweighofer.at/artikel/82399/brushless_combo_sensored_fusion_13.5_turns

von MaWin (Gast)


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> Was zu beweisen währe.

Na ja, Flugmotoren haben eher keine Hallsensoren,

Modellautomotoren schon
http://www.hacker-motor.com/tag/bldc/page/4/

interessanterweise auch Ventilatoren,

und bei Pedelec sowieso.


> Der Nachteil davon ist, daß die Motoren beim Start evtl. springen,

und zwar rückwärts.

Er läuft also nicht ordentlich an, weil's der falsche
Motor für das Problem ist, weil der Käufer mal wieder
ein par Euro sparen wollte.

von Jörg E. (jackfritt)


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Ich habe hier einen Align regler vom Hubschrauber den habe ich laut 
Anleitung auf
Modellauto umprogrammiert und in das elektrodreirad meiner tochter
Eingebaut. Hat prima funktioniert.
Allerdings ist mir bei vollgas das plastikgetriebe um die ohren
Geflogen. Gut das ich drauf sass und nicht meine  tochter.
Der motor ist sensorlos. Ich kenn das auch nur so aus dem 
modellbausektor.
Ursprünglich war ein mabuchi 550 nachbau drin. Der hat aber die
Leistung vom akku nicht abgekonnt und is abgeraucht ;)
Also mal eben umbauen ist schon aufwendig.

von Klaus (Gast)


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Jörg Esser schrieb:
> Der motor ist sensorlos. Ich kenn das auch nur so aus dem
> modellbausektor.

Hobbyking listet ca. 80 BLDC mit Sensoren

MfG Klaus

von Old P. (Gast)


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Iche nochmal (auch wenn der TS verschollen ist...)

Die sogenannten Scooter die ich kenne, sind quasi Kinderroller mit 
Motor. (also 2 Räder, nix Auto) Damit werden wohl nur wirkliche Könner 
rückwärts fahren ;-)
Ebenfalls kenne ich bei diesen Dingern nur billige Bürstenmotore, die 
ganze Diskussion zu BLDC ist also quatsch.
Und nochmal ebenfalls kenne ich diese Dinger nur mit mehreren Bleiakkus 
(kann sich inzwischen vielleicht geändert haben). Dann allerdings mit 
irgendwas um die x-mal 20 AH und mehr.

Egal, der TS ist in Deckung gegangen, vielleicht reifte auch eine 
Erkenntnis, das wäre ja schon ein Erfolg des Threads ;-)

Old-Papa

von Hermann (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich hatte mal den E-Scooter meines Nachbarjungs repariert und dazu die 
Schaltung des Reglers aufgenommen. Als Poti war dort ein Hall-Poti 
verbaut - geht aber auch mit einem normalen Poti.

von Old P. (Gast)


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Interessant...
Nix Controller, aber Bürstenmotor und 24V (2×12V Blei ;-))
Was hat das Ding für Akkukapazität?

Old-Papa

von Hermann (Gast)


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Die gibt es in unterschiedlichen Größen. Ich hatte mehrere defekte 
Roller für je 10€ aus der Fundgrube und ein paar lauffähig gemacht. Die 
kleinen haben 24V 3,5Ah oder 4,5Ah 100W für Kinder bis 6 Jahre.
Die größeren 24V 9Ah 200W. Absolute Billigteile.
In dem Shop finde ich nur noch die Ersatzteile.
http://www.atzert-technik.de/index.php?cl=search&searchparam=E-Scooter

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