Forum: Fahrzeugelektronik E Bike Sensoren


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von Felix V. (felix_v)


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Guten Tag einmal in die Runde!

Ich bin hier komplett neu und habe ehrlich gesagt keine wirklichen 
Kenntnisse von Elektrotechnik bis auf das was mir bis jetzt (11. Klasse) 
vermittelt wurde, also quasi nichts.
Ich würde gerne mehr lernen aber darum geht es gerade nicht.
Ich habe ein, aus meiner Sicht, echt tolles Projekt: Ich will mein Mifa 
Klappi zum E Bike umbauen. An sich ja kein großes Problem aber ich will 
es Straßenzulässig gestalten aufgrund von Versicherungsgründen. Da habe 
ich jedoch 2 Probleme:
1. Es darf nur Strom fließen wenn ich trete.
2. Ab 25 km/h muss es abschalten

Meine Lösungsansätze (Achtung, es sind wirklich nur Ansätze!)
1. -Eine Spule auf der Radnabe anbringen, einen Neodym Magneten ans 
Pedal und
 dann die Elektromagnetische Induktion nutzen um einen/mehrere 
Transistor
 leitend zu machen (Spannung des Akkus 24v)
 -Einen kleinen E Motor irgendwie so befestigen, dass er beim Treten als
 Generator fungiert
2. -Gleiches Prinzip wie bei Nummer 1 aber mit einer Art 
Überspannungsschutz
 ab der Spannung welche bei 25 km/h induziert wird

Das waren jetzt nur die Sachen die mir einfielen. Überschaubar ich 
weiß...
Wenn Ihr mir mit Schaltplänen, Tipps, Links und Bauteilen weiterhelfen 
würdet wäre ich Euch sehr dankbar! Und noch was: bitte auf 
Schülerdeutsch wenn es geht:) Danke

MfG Felix

von hinz (Gast)


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Felix V. schrieb:
> 1. Es darf nur Strom fließen wenn ich trete.
> 2. Ab 25 km/h muss es abschalten

In welchem Land lebst du?

von Felix V. (felix_v)


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Ich wohne in Thüringen.
Ist ja schon gut, ich hab Pedelec und Ebike verwechselt. Ich will mir 
ein Pedelec bauen, deshalb die Begrenzungen (ein Hoch auf die deutsche 
Bürokratie).

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


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Felix V. schrieb:

> Das waren jetzt nur die Sachen die mir einfielen. Überschaubar ich
> weiß...
> Wenn Ihr mir mit Schaltplänen, Tipps, Links und Bauteilen weiterhelfen
> würdet wäre ich Euch sehr dankbar! Und noch was: bitte auf
> Schülerdeutsch wenn es geht:) Danke

Das Projekt übersteigt etwas deine Fähigkeiten. Bau doch vielleicht 
erstmal ne Halbbrücke für nen Gleichstrommotor. In klein.
Da kannst du dann gleich ne Drehzahlmessung und -regelung mit verbauen.

Ob getreten wird, kannst du eigentlich nur (soweit mir bekannt) über ne 
Drehmomentmessung im Tretlager erkennen.

Und wenn das steht, kannst du auf 300W hochskalieren. Und die neuen 
Probleme die du dann bekommst, musst du dann zusätzlich lösen.

von Felix V. (felix_v)


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Dafür ist es jetzt zu spät. Ich Habe schon das, was ich ohne Hilfe kann 
gebaut, also werde ich das zuende bringen. Eine Drehzahlregelung und BMS 
sind bereits vorhanden. Einzig allein diese beiden Punkte fehlen noch. 
Und dass das über meine Fähigkeiten hinaus geht ist mir vollkommen klar. 
Deshalb komme ich zu Euch und außerdem will die Herausforderung.
Grüße Felix

von hinz (Gast)


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Felix V. schrieb:
> Ich wohne in Thüringen.
> Ist ja schon gut, ich hab Pedelec und Ebike verwechselt. Ich will mir
> ein Pedelec bauen, deshalb die Begrenzungen (ein Hoch auf die deutsche
> Bürokratie).

Nein, du hast das StVG nicht gelesen:

https://www.gesetze-im-internet.de/stvg/__1.html


"progressiv"

Du wirst einen Mikrocontroller brauchen.

Wie stehts mit Kenntnissen in der Programmierung eines solchen?

von raddar (Gast)


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Hallo Felix,

ich habe ein Fahrrad mit so einem (ähnlichen) Umbausatz ausgerüstet:
http://www.ebike-solutions.com/de/shop/elektrofahrrad-umbausaetze/pedelec-umbausaetze/ebs-plug-drive-250w-pedelec-umbausatz.html

Ich würde aber nicht mit Magnet und Magnetischer Induktion arbeiten, 
sondern (wie bei dem Umbausatz auch) mit Magnet + Hallsensor.
Das ist eine Art Transistor, der nach Masse schaltet, wenn ein 
Magnetfeld anliegt.

Bei einem Fahrradtacho  macht man das auch mit solchen Hallsensoren. 
Kosten etwa 1€.

Das beim Vorderrad für die Geschwindigkeitsbestimmung >25km/h und dann 
nochmals am Pedal: Eine Scheibe mit 8 kleinen Magneten.

Zur Auswertung der Signale kannst Du dann ein kleines Arduino-Board 
nehmen, das die Zeit zwischen den Pulsen misst und bei 
Unter/Überschreitung dann den Motor drosselt oder abschaltet.

von Felix V. (felix_v)


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Vielen Dank für die Info, das hilft mir sehr weiter! Das 
Programmierenkrieg ich über Umwege schon hin. Zur not lass ich mir 
einfach was von meinem Info-Lehrer schreiben.
Wäre dasmit diesem Mini Arduino möglich? Wegen das ewigen Problems als 
Schüler, Geld wird auch noch an anderen Stellen benötigt :D
Mit freundlichen Grüßen Felix

von raddar (Gast)


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Ja.
kannst ja mal bei Eckstein Shop schauen. Die kosten so um die 6-10€.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Felix V. schrieb:
> 1. Es darf nur Strom fließen wenn ich trete.
> 2. Ab 25 km/h muss es abschalten

Das entspricht eigentlich nicht der aktuellen Gesetzeslage. Natürlich 
darf auch Strom fließen, wenn Du nicht trittst, aber dieser Stromfluss 
darf eben keine Unterstützung des Antriebes bewirken. Ebenso muss beim 
Erreichen oder Überschreiten von 25km/h auch nichts abgeschaltet werden, 
sondern es darf ebenfalls keine Unterstützung mehr erfolgen. Dass jedoch 
bei Verwendung eines normalen Gleichstrommotors die Reduzierung bzw. 
Abschaltung des Stromflusses durch den Motor die Realisierung darstellt, 
ist etwas komplett anderes.

Das, was in dem von Dir vorgestellten Konzept komplett fehlt, ist der 
eigentliche Antrieb. Offenbar willst Du ja nur einen Motor als Generator 
verwenden.

Es ist durchaus nicht trivial, solch ein Motorfahrrad zu bauen. Es 
genügt leider auch nicht, einfach nur die Drehzahl des Hinterrades und 
die Trittfrequenz der Pedalachse zu erfassen, sondern in die Leistungs- 
bzw. Drehmomentregelung muss auch das durch die Trittbewegung erzeugte 
Drehmoment einfließen. Ansonsten kann man nicht kontrolliert anfahren, 
sondern landet ziemlich unsanft auf der Fresse.

von Walta S. (walta)


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eBay, conversion Kit. ca. 300 Euro für ein Komplettset ohne Akku. Den 
Akku und die Ladeelektronik machst du dir selber - das ist billiger als 
einen fertigen Akku zu kaufen und hast auch noch genug zu basteln und 
tüfteln.

Walta

von Felix V. (felix_v)


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raddar schrieb:
> Hallo Felix,
>
> ich habe ein Fahrrad mit so einem (ähnlichen) Umbausatz ausgerüstet:
> 
http://www.ebike-solutions.com/de/shop/elektrofahrrad-umbausaetze/pedelec-umbausaetze/ebs-plug-drive-250w-pedelec-umbausatz.html
>
> Ich würde aber nicht mit Magnet und Magnetischer Induktion arbeiten,
> sondern (wie bei dem Umbausatz auch) mit Magnet + Hallsensor.
> Das ist eine Art Transistor, der nach Masse schaltet, wenn ein
> Magnetfeld anliegt.
>
> Bei einem Fahrradtacho  macht man das auch mit solchen Hallsensoren.
> Kosten etwa 1€.
>
> Das beim Vorderrad für die Geschwindigkeitsbestimmung >25km/h und dann
> nochmals am Pedal: Eine Scheibe mit 8 kleinen Magneten.
>
> Zur Auswertung der Signale kannst Du dann ein kleines Arduino-Board
> nehmen, das die Zeit zwischen den Pulsen misst und bei
> Unter/Überschreitung dann den Motor drosselt oder abschaltet.

Wäre es möglich über einen Arduino diesen 
http://www.robotshop.com/en/30a-5-30v-single-brushed-dc-motor-driver.html 
driver zu steuern welcher wiederum den Motor steuert? Woher kriegen 
diese driver den benötigten Strom? Das hab ich noch nich ganz 
verstanden:/ denn über den Arduino gehen ja nur 6v.
Danke und mit Grüßen
Felix

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Felix V. schrieb:
> welcher wiederum den Motor steuert?

Welch einen Motortyp hast Du denn vorgesehen, d.h. exakte 
Typenbezeichnung usw. und kein Prosa-Geschwurbel.

von never ever (Gast)


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Das Projekt endet wenn er die Preise für die Akkus sieht.

von Steffen W. (derwarze)


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Wenn Du NUR mit der Tretkurbel den Motor steuern willst kommst Du an 
einem Tretlager mit Kraftmessung nicht vorbei, alles andere ist Murks.

Aaaber, das steht ja so nicht in der Richtlinie drin. Du musst nur dafür 
sorgen das der Motor im Geschwindigkeitsbereich von 6-25 kmh in nur 
Verbindung mit dem Treten unterstützend wirkt.
Das kann man auch mit der verbreiteten 
Hallsensor-Magnetscheiben-Kombination machen. Die Kraft des Motors wird 
dann einfach mit einem 'Gasgriff' geregelt.
Dafür gibt es auch diverse Controller (BLDC-Motor) die das können. 
Preisbereich von sehr billig (aber funktionell recht eingeschränkt und 
oft unzuverlässig) bis individuell programmierbar, die besseren sind 
aber kaum unter 100€ zu bekommen.

Selbstbau geht schon, braucht aber auch ein gerüttelt Maß an 
Erfahrungen.

von Soul E. (souleye) Benutzerseite


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Bei der preiswerten Lösung hast Du Fahrstufen, die geben den maximalen 
Motorstrom vor. Der Motor gibt damit ein gewisses Drehmoment zu Deiner 
Treterei hinzu. An der Tretkurbel ist ein Hallsensor, der beim Kurbeln 
periodische Impulse erzeugt. Jeder Impuls schaltet den Motor für 1-2 
Sekunden ein. Trittst Du schneller, bleibt er an, hörst Du auf, geht er 
nach dieser Zeit aus.

Zusätzlich wird die Fahrgeschwindigkeit überwacht. Überschreitet diese 
25km/h, wird der Motor abgeschaltet. Bei manchen Pedelecs erfolgt das 
ziemlich digital.  Man kann diese Funktion aber durchaus auch so 
implementieren, dass der Fahrer keinen Ruck spürt.


Die hochwertige Lösung misst das Drehmoment an der Kurbel und regelt den 
Motor so, dass der Fahrer ein konstantes Moment liefert. Das Treten geht 
dann immer gleich schwer, egal ob bergauf oder bergab.

von Clemens S. (zoggl)


Angehängte Dateien:

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Da du ja basteln willst:
bau einen induktiven Geber mit zb 100 Zähnen an das Kettenblatt der 
Tretkurbel.

Jetzt misst du die zeitlichen Abstände der einzelnen Zähne.

Wenn du nur dahinrollst sind diese gleich. Wenn du nun in die Pedale 
trittst werden die Anstände ungleichförmig kürzer.

Das Drehmoment des Fahrers schwankt im laufe einer Umdrehung stark 
(oberer und unterer Totpunkt ~0 bei 90° ein Maximum). => Das Fahrrad 
beschleunigt und verzögert laufend leicht. Diese Schwankung kannst du 
messen und als Sollstrom für den Motor vorgeben. Die Herausforderung ist 
natürlich das Filtern.


Bei 50W Fahrerleistung und 15km/h würde das dann so aussehen wie im 
Anhang.

1Sec
Beschleunigen von 4,17m/sec (15km/h) auf 4,25m/Sec (15,3km/h) in einer 
Sekunde

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