Ebike op DC converter

even de situatie schetsen,

een velomobiel (ligfiets met omhulsel) heeft een motor achteraan ter ondersteuning om bergop te rijden (ligfiets zelf weegt +50kg en is een ferm nadeel bergop).
ik heb een woon-werk traject met 1 tamelijk grote bergop halfweg, en 1 op het einde. mijn accu capaciteit is ongeveer 12-15min fietsen op max ondersteuning (30sec over een brug, 4min op de midden bergop, nog 30sec over een brug, nog eens 30sec over een brug en dan de laatste bergop van 5min).

ik kom net toe, maar het probleem is dat de accu begint op 54V (13S Li-ion) en leeg is rond de 39V.
ik vertrek dus thuis en heb enorm veel spanning waardoor ik de eerste brug aan +35km/h op geraak (mits versnelling voor de brug en ferm bijtrappen).
echter als ik op mijn werk geraak, is de accuspanning maar 45V meer en bij stroom leveren zakt die naar 42V en gaat de controller in een soort van 'limit mode' met minder vermogen maar wel nog ondersteuning (ik vermoed dat het een lood accu controller is). dan kruipt die naar boven aan 12-14km/h. als de accu vol is, geraakt ik boven aan 20-22km/h

het 2de nadeel is de 13S accu die ik amper kan bijladen. ik heb de accu opgesplitst in een 36V en een 12V gedeelte die ik met 2 afzonderlijke laders oplaad.
ik had gedacht om een enorme 12V accu te bouwen (de rest van de fiets werkt ook op 12V) en een DC converter te gebruiken naar 48V voor de motor.

dit ongeveer
https://www.aliexpress.com/item/32849390499.html

voordelen:
-altijd dezelfde uitgangsspanning, ik zou die kunnen afregelen op exact 48V ipv nu altijd op 54V te beginnen
-altijd hetzelfde vermogen om te fietsen
-gemakkelijk op te laden accu.
-capciteit blijft hetzelfde behalve de verliezen van de converter (48V 4,5Ah wordt dan 12V 18Ah)

zijn er misschien andere manieren? bestaan er bv controllers die op 12V werken en de motor toch op 48V kunnen aansturen?
ik ga nu binnenkort een veel grotere accu gaan bouwen om dit te compenseren (48V 15-20Ah zodat ik maar 20-30% uit de accu trek en die spanning dus hoger blijft). dit is ook al een serieuze kost en er zijn misschien simpelere methodes

misschien een kleine 48V accu van 1Ah met daarop een normale DC converter die 12-54V doet?

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Heb je al eens gemeten hoeveel stroom de motor maximaal trekt?
40 Amprere lijkt me wat aan de krappe kant, daarboven gaat hij alsnog in de beveiliging.

Wellicht dat die controller bedoelt is voor 4 loodzuur accu's, en dan is het niet heel vreemd om bij een accuspanning van 10.5V per accu het vermogen te beperken.

Wat ik recentelijk voor een vriend met een vergelijkbaar probleem heb gedaan (die had een 14S controller en een 12S accupakket), is de spanningsdeler waarmee de controller de accuspanning meet aanpassen, zodat hij een hogere spanning meet dan de werkelijkheid. Meestal zitten er niet zoveel weerstanden direct aan de plus in zo'n controller, en dan zoek je dus naar een redelijk hoogohmig exemplaar met een veel kleinere weerstand naar de ground, met een verhouding die een beetje logisch is om bij de maximale accuspanning net onder de 3.3V of 5V (afhankelijk van de microcontroller) te blijven. Als je die gevonden hebt, kun je de verhouding uitrekenen, en de nieuwe verhouding die je wilt hebben, en parallel aan de bovenste weerstand nog een weerstand plaatsen, door daar gewoon nog een SMD weerstand bovenop te solderen.

Het laden is natuurlijk nog een apart probleem, maar dat zou je kunnen doen met een voeding met stroombegrenzing, als je de cellen allemaal een balanceerprintje geeft.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Maximum ingangstroom is 40A, dat is 480W bij 12V in, bij 48V uit hou je dus nog geen 10A over.

Ik zou voor een 10s pack gaan icm een BMS, daarvoor zijn genoeg laders te koop. Achter dat pack kun je vervolgens wel deze step-up gebruiken.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Op 21 oktober 2019 07:58:19 schreef Brainbox:
Heb je al eens gemeten hoeveel stroom de motor maximaal trekt?
40 Amprere lijkt me wat aan de krappe kant, daarboven gaat hij alsnog in de beveiliging.

er zit nu een 30A BMS op en die tript soms, meestal fiets ik piek bergop met een 700-800W
zou ik dan een 24V accu maken, kan ik met een DC converter naar 960W gaan (40A op 24V).
het is nu gewoon maar een idee dat ik heb

Op 21 oktober 2019 08:28:52 schreef Roland van Leusden:
Maximum ingangstroom is 40A, dat is 480W bij 12V in, bij 48V uit hou je dus nog geen 10A over.

Ik zou voor een 10s pack gaan icm een BMS, daarvoor zijn genoeg laders te koop. Achter dat pack kun je vervolgens wel deze step-up gebruiken.

ik heb een 10S pack (36V) met bijhorende lader. ik heb daar een 3S pack (12V) mee in serie staan die ik met een 3S lader oplaad.
samen dus een 13S pak op 48V.
ik moet een accu bijkopen, 36V is weer al een grotere accu waar meer mis in kan gaan. maar is idd ook een optie om de eindspanning stabieler te houden

Op 21 oktober 2019 08:24:39 schreef SparkyGSX:
Wellicht dat die controller bedoelt is voor 4 loodzuur accu's, en dan is het niet heel vreemd om bij een accuspanning van 10.5V per accu het vermogen te beperken.

Wat ik recentelijk voor een vriend met een vergelijkbaar probleem heb gedaan (die had een 14S controller en een 12S accupakket), is de spanningsdeler waarmee de controller de accuspanning meet aanpassen, zodat hij een hogere spanning meet dan de werkelijkheid. Meestal zitten er niet zoveel weerstanden direct aan de plus in zo'n controller, en dan zoek je dus naar een redelijk hoogohmig exemplaar met een veel kleinere weerstand naar de ground, met een verhouding die een beetje logisch is om bij de maximale accuspanning net onder de 3.3V of 5V (afhankelijk van de microcontroller) te blijven. Als je die gevonden hebt, kun je de verhouding uitrekenen, en de nieuwe verhouding die je wilt hebben, en parallel aan de bovenste weerstand nog een weerstand plaatsen, door daar gewoon nog een SMD weerstand bovenop te solderen.

Het laden is natuurlijk nog een apart probleem, maar dat zou je kunnen doen met een voeding met stroombegrenzing, als je de cellen allemaal een balanceerprintje geeft.

het is idd een loodzuur accu ebike controller (uit china).
ik vond die best ok en koos daarom ook voor een 13S accu packet.

mijn 13S pack is :
volledig leeg op 39V (3.0V/cel),
gemiddeld 48.1V (3.7v x 13) en
volgeladen op 54.6V (4.2V x 13)

loodzuur in 4x12V combi is:
volledig leeg op 44V (11.0V per accu, bij 10.5V is een loodaccu quasi kapot),
gemiddeld op 48V en
volgeladen op lader 54V (13.5V/accu)
de li-ion valt dus volledig binnen de min en max specs. alleen een 13S lader vinden is niet eenvoudig, evenals een monitor display voor de accu cellen vind je niet op 13S. ook als de controller er definitief mee stopt op 42V (10.5V/ loodaccu) zit ik nog altijd veilig met de li-ion aangezien die dan op 3.23V/cell staan.

probleem op 12S is alweer dat mijn motor ook een stuk trager loopt als de accuspanning op zich inzakt. ook al gaat de controller nog voluit, op 45V gaat de fiets trager dan op 50V

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Thevel

Golden Member

Op 21 oktober 2019 08:28:52 schreef Roland van Leusden:
Maximum ingangstroom is 40A , dat is 480W bij 12V in

Dat is een op Aliexpess opgegeven waarde, mogelijk haal je het vermogen in de praktijk bij lange na niet.

Ik vind het onzin om een motorcontroller op een DCDC converter te gaan draaien. Extra verliezen en de motorcontroller is effectief al een buck controller.

De reden dat je maar "omhoogkruipt" als de accuspanning maar 45V is, dat is dat de accu dan zo goed als leeg is. De interne weerstand is dan hoger en je moet eigenlijk zeggen: leeg is leeg, niet meer gebruiken.

Ga je hem dan zwaar belasten dan zakt de spanning. Maar als rond de 42V de bescherming inkomt, dan zal er door wat variatie in interne weerstand of een klein verschil in resterende capaciteit er allicht een celletje zijn die onder de 3.0V of zelfs onder de 0.0V dipt. Die is dan een paar ritten verder gewoon compleet gaar. JE MOET DIT NIET WILLEN.

Je accu is te klein, je gebruikt meer dan je hebt en de controller is braaf genoeg dat ie je een "thuiskomertje" gunt.

Je hebt een grotere accu nodig. (of je moet zuiniger doen, of je moet op je werk de boel aan de lader gooien).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

de motor is een vaste in het achterwiel, hoe trager ik rijd, hoe meer stroom die begint te trekken. ik moet die op het werk ook al laden, want anders geraak ik niet thuis. diezelfde berg ligt in omgekeerde volgorde ook op de terugweg :-) .

als de accu dan al 60% ontladen is, dan wordt er meer en meer stroom uit getrokken om bergop te gaan. en zakt de klemspanning ook meer en meer in.
op vlakke baan kan ik de accu nog perfect 10-15km lang gebruiken, t is die bergop dat alles nekt

de DC converter geeft me alleen een paar voordelen
1) een stabiele beginspanning voor de motorcontroller. of de accu nu 99% of 50% is, alles blijft hetzelfde werken op 48V terwijl ik nu tussen 45 en 54V varieer
2)geen invloed voor bergop of vlakke baan, 48V is 48V alleen de DC converter moet harder werken

en vooral
3) een normale 12 of 24V accuspanning die makkelijk te laden en monitoren is. en ook geen rare combinatie die niet te vinden is. voor 13S te maken moet ik nu dus een 5S, een 5S en een 3S combineren. of een 4S + 4S + 5S. 10S of afwijkend (7S+6S) is moeilijk te vinden.

als ik even op hobbyking kijk voor de 4-10Ah batterijen,
zijn er 48x 2S
38x 3S
37x 4S
36x 6S
14x 5S

en slechts 2 stuks van 10S, 2 stuks van 7S.

tot 6S kan ik gewoon een display inpluggen die me de 6cellen hun afzonderlijke spanning geeft. 13S vind je zo geen toestelletjes
http://www.himodel.com/img_sub/rc_img/12/04/8775.jpg

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Op 21 oktober 2019 13:47:25 schreef rew:

De reden dat je maar "omhoogkruipt" als de accuspanning maar 45V is, dat is dat de accu dan zo goed als leeg is. De interne weerstand is dan hoger en je moet eigenlijk zeggen: leeg is leeg, niet meer gebruiken.

vanmorgen vertrokken, 31km/h zonder trappen, 51V accuspanning en rond de 14A stroom

toen ik halfweg was heb ik de midden berg zonder pedalen aan 22-23km/h opgereden toen de accu rond de 48V stond onder belasting en had ik net geen 16A stroom. fiets bleef gewoon gaan.

vanmorgen bijna aan het werk bergop gekropen aan 13-14km/h, spanning op 41-42V en stroom 10A. ik trapte nog mee met de pedalen.
toen ik boven was heb ik de pedalen los gelaten. fiets is versneld naar 27km/h, spanning steeg naar 44,5V en de stroom zakte naar iets meer dan 7A.

naarmate die sneller gaat, zakt de stroom en stijgt de klemspanning van de accu. het is gewoon het trager rijden die zorgt dat er meer stroom wordt getrokken en de accu nog meer onderuit gaat.
zou ik 30km/h rijden voor de bergop begint, dan kan ik aan 6-7A en 45V naar boven rijden rond de 20km/h.

op het werk aangekomen stonden de cellen rond 3.7-3.8V (iets meer dan 11V voor het 3S pack). accu is dus zeker niet leeg

Op 21 oktober 2019 08:24:39 schreef SparkyGSX:

...is de spanningsdeler waarmee de controller de accuspanning meet aanpassen, zodat hij een hogere spanning meet dan de werkelijkheid.

ga ik dan geen problemen krijgen dat die de accu wel verder gaat leegtrekken?
nu schakeld die volledig af op 39V, als ik die weerstanden aanpas loop ik het risico dat ik mijn li-ion ooit onder de 3.0V ga trekken

[Bericht gewijzigd door fcapri op 22 oktober 2019 10:11:08 (15%)]

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Het beste koop je gewoon een pack met een BMS en zorg je dat je under-voltage van je motorcontroller op een handige waarde ligt. Bijvoorbeeld 2.6V per cel oid. Nu gaat de controller uit omdat de spanning vanwege de stroom + ESR onder je limiet komt terwijl je accu nog prima voldoende kan leveren.

Enerpower in Duitsland verkoopt mooie accupacks voor niet al teveel geld. Kun je zelf nog kiezen tussen verschillende merken cellen. Die hobbyking cellen conder enige protectie lijken me niet heel handig voor zulk dagelijks gebruik. De 18650 cellen zijn allemaal net wat robuster en halen een langere lifetime.

Als je voor een 14S pack gaat (36 ~ 57.4V) kun je mooi een Meanwell lood-accu lader gebruiken van 48V. Dan laad je de cellen precies op tot 4.11V, goed voor cycle-life van de cellen.

Voor de 12V van de fiets kun je dan mooi een dc-dc converter gebruiken. Worden veelvuldig overal aangeboden omdat deze ook in al die E-scooters zitten voor de (helaas) gloeilampen die op zo'n scooter zitten.

[Bericht gewijzigd door Mr. SnuGGelS op 22 oktober 2019 10:39:40 (12%)]

Op 22 oktober 2019 10:38:28 schreef Mr. SnuGGelS:

Als je voor een 14S pack gaat (36 ~ 57.4V) kun je mooi een Meanwell lood-accu lader gebruiken van 48V. Dan laad je de cellen precies op tot 4.11V, goed voor cycle-life van de cellen.

probleem is wel dat een BMS pas ingrijpt bij het laden boven de 4,2V.
je kan dus perfect een pakket hebben die 13 cellen heeft van 4.2V en eentje van 3.0V.

dat probleem heb ik al jaren nu, ik vind geen BMS die balanceert op 4.0-4.1V

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

De BMS-en in die Enerpower packs beginnen te balanceren bij 4.1V. Als je wilt kun je ook heel makkelijk het standaard BMS vervangen door een bluetooth BMS van aliexpress. Dan kun je via een app op je telefoon alles aanpassen (inclusief UVP, OVP en balanceerspanning). Op die app kun je dan ook altijd de spanningen van de individuele cellen zien, SoC, en stroomverbruik.

[Bericht gewijzigd door Mr. SnuGGelS op 22 oktober 2019 15:44:53 (70%)]