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Autor Thema: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik  (Gelesen 7371 mal)

Offline BitSchubser

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Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« am: 17. August 2015, 22:10 »
Immer wieder kommt der Wunsch Fremdbatterien am BionX System zu betreiben. So nun auch bei mir, nachdem ich mir eine Batterieplatine zerschossen habe.

Die Idee ist, eine Elektronik zu erstellen, die dem System vorgaukelt, es sei ein BionX Akku angeschlossen. Im Interesse der Nachbausicherheit auch für Nichteletroniker und -programmierer würde ich dabei gern auf handelsübliche Bausteine zurückgreifen und das Ganze so einfach wie möglich halten. Das BionX Teil ist der absolute Luxus, das muss es m.E. nicht sein.

Ich habe bislang einen Arduino Nano und ein CAN Bus Modul erfolgreich verschaltet und soweit programmiert, dass er die ersten Registerwerte zurückliefert. Der Grundstein ist somit gesetzt, der Rest ist reine Fleißarbeit, sodass zumindest erstmal statische Werte geliefert werden.

Der Nano hat noch einige Ein- und Ausgänge frei, über die dann reale Werte ermittelt und Schaltvorgänge ausgelöst werden können. Sollte sich der als nicht ausreichend erweisen, kommt eben eine Nummer größer her.

Was noch fehlt:
 - ein Stromsensor ( schon in Bucht gesichtet )
 - Spannungssensor ( zwei Widerstände? )
 - eine Echtzeituhr ( schwimmt auch in der Bucht )
 - Spannungwandler zur Versogung des Arduino und für die Lichtspannung. Noch nix gefunden, was von 54V runterwandeln kann.
 - Leistungsschalter für die Batterie- und Lichtspannung
 - Ladeelektronik mit Balancer
 - noch was?

Bis auf die Ladeelektronik ist das für unter 20,- zu realisieren.

Wer will mitspielen?

Thorsten

« Letzte Änderung: 18. August 2015, 09:36 von BitSchubser »
 
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Offline Jay Bee

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #1 am: 18. August 2015, 05:02 »
Ich. Lötkolben und Elektronikerfahrung ausreichend vorhanden. Zeit, wie sicher bei dir auch, oft Mangelware. ;-)
 

Offline mmx321

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #2 am: 18. August 2015, 11:20 »
Wegen DC-DC-Wandler: Beim

LM2596HV

steht geeignet bis 60 Volt Eingangsspannung, "empfohlen bis 50", und locker bis 10 Watt und mehr Ausgangsleistung - müsste also gerade gehen. Bei diesen kleinen von Recom habe ich nur einen passenden gefunden, der maximal 0,5 A ausgibt.
 

Offline Ebiker0815

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #3 am: 18. August 2015, 12:37 »
Bin auch dabei und freue mich,
dass es mit dem Thema weiter geht,
bzw. richtig los geht  :)

Leider bin ich zeitlich eng, da mein Nachwuchs ständig am quängeln ist.
Aber das ändert sich auch wieder.

Und mit Rat und Recherche stehe ich gerne zur Verfügung.

Danke und Gruß an alle Beteiligten.


 

Offline BitSchubser

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #4 am: 19. August 2015, 00:03 »
Danke, HV war das entscheidende Stichwort. Damit findet sich dann auch was beim Chinamann des Vertrauens.  survy2014 ist bei fairen Preisen sehr gut sortiert, falls jemand sucht. Hab dort nun alles bestellt, was noch fehlt. Nun heißt es wieder 3 Wochen Geduld haben, bis das Zeug hier ist.

Was mir nun noch fehlt ist ein Leistungsschalter, der auf TTL Signale hört. Hat jemand einen geeigneten MOSFET parat, der hohen Strom bei kleinem Widerstand bietet? Googeln kann ich natürlich selber.

Bin gespannt, ob das alles so einfach funktioniert, wie ich mir das vorstelle.

Gruß
Thorsten
 

Offline Cephalotus

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #5 am: 19. August 2015, 09:35 »
Ein schönes Projekt und ich hoffe ihr habt Erfolg.

Habt ihr mal überlegt, alternativ nicht nur den BionX Akku zu simulieren, sondern den BionX Motor direkt über ein eigenes System ansteuern zu können, aber eben den BionX Motorcontroller und ggf. DMS noch zu verwenden?

 

Offline ulf_l

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #6 am: 20. August 2015, 06:47 »
Hallo

Der Leistungschalter dürfte nicht ganz sooo einfach sein, wenn auch Rekuperation funktionieren soll. Dann muß in beide Richtungen geschaltet werden können. P-Kanal FETs könnten relativ einfach angesteuert werden, die gibt es aber nicht so niederohnig und die Auswahl ist auch beschränkt. Mit N-Kanal Fets ist die Ansteuerung wiederum aufwändiger. Die FETs müßte mit mit den Source-Anschlüssen zusammenschalten, so wie es hier You are not allowed to view links. Register or Login beschrieben ist. Leider haben die Highside-TreiberICs oft nicht die nötige Spannung für unseren 48V Akku, die Beschaffbarkeit ist auch nnicht immer einfach. Das ließe sich aber im Sinn der Nachbausicherheit mit einem kleinen isolierten DC-DC Wandler, einem Optokoppler und einem PNP und NPN als Emitterfolger leicht nachbauen.
Statt dem DC-DC-Wandler könnte man auch recht einfach eine Ladungspumpe bauen. Im Bild im Anhang wäre die Spannung oben an C2 dann immer ca. 12V positiver als die Versorgungsspannung. Damit hätte man dann die passende Spannung für die Gates der N-FETs.

Gruß Ulf

PS ich hab als Anhang noch die LT-Spice Datei für die Ladungspumpe und das Verschalten von 2 N-Fets angehängt, wenn da jemand weiter spielen will, braucht man das nicht nochmal eingeben.
« Letzte Änderung: 20. August 2015, 09:20 von ulf_l »
 

Offline Ebiker0815

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #7 am: 20. August 2015, 12:08 »
Hallo,
als Schalter könnte man einen BTS6163D verwenden (ca. 4€).
62V, TTL-Ansteuerung und gleich ein Stromsensor mit drin.
Reku stellt dann aber noch ein Problem dar :(
 

Offline Ebiker0815

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #8 am: 20. August 2015, 12:15 »
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Wegen DC-DC-Wandler: Beim

LM2596HV

steht geeignet bis 60 Volt Eingangsspannung, "empfohlen bis 50", und locker bis 10 Watt und mehr Ausgangsleistung - müsste also gerade gehen. Bei diesen kleinen von Recom habe ich nur einen passenden gefunden, der maximal 0,5 A ausgibt.

Habe durch Zufall fertig aufgebaute Platinen aus der Bucht hier rumliegen,
werde mal Tests damit an einem vollen Akku machen
und berichten.
 
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Offline ulf_l

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #9 am: 20. August 2015, 12:20 »
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Hallo,
als Schalter könnte man einen BTS6163D verwenden (ca. 4€).
62V, TTL-Ansteuerung und gleich ein Stromsensor mit drin.
Reku stellt dann aber noch ein Problem dar :(

Hallo

Es ist halt allgemein ein Problem, wenn man nur einen FET zum Schalten nimmt: Wenn der Motor in den Generatorbetrieb geht und die Akkuspannung übersteigt, dann sorgt die Body-Diode dafür, daß in den Akku eingespeist wird. Das ist dann praktisch nicht abschaltbar.

Gruß Ulf
 

Offline Cephalotus

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #10 am: 20. August 2015, 18:47 »
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Es ist halt allgemein ein Problem, wenn man nur einen FET zum Schalten nimmt: Wenn der Motor in den Generatorbetrieb geht und die Akkuspannung übersteigt, dann sorgt die Body-Diode dafür, daß in den Akku eingespeist wird. Das ist dann praktisch nicht abschaltbar.


Ist doch beim BionX Originalakku auch so.
 

Offline BitSchubser

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #11 am: 20. August 2015, 21:39 »
Spricht denn was dagegen, die Generatorspannung zum Akku zu führen?

Ich frage mich nur gerade, wie BionX das macht, dass das auch noch in Stufen einstellbar ist. Ich hoffe dass das nicht in die Batterie Soft-/Hardware rein muss.

Im Trockenbetrieb läuft die Software nun bereits. Mit BikeInfo im NoSlave Betrieb kann ich die Batterie Info auslesen. Derzeit gibts natürlich nur hart codierte Werte zurück.

Thorsten
 

Offline Jay Bee

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #12 am: 20. August 2015, 22:43 »
Spricht aus meiner Sicht nichts gegen. Der Motor regelt die Stufen vermutlich intern via PWM und ab der Nenndrehzahl kommt halt ein "Strich" raus, d.h. der Strom steigt linear an. 
 

Offline Ebiker0815

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #13 am: 20. August 2015, 23:11 »
Denke auch dass nichts dagegen spricht.
Allerdings sollte man eine externe diode dazu schalten um den Schalter nicht zu überlasten.

DC/DC Wandler ist bestellt, hatte nur noch Versionen bis 36V hier rumliegen.
In der Bucht für wenig Geld fertig aufgebaut.

@ bitschubser
Freut mich, dass du bereits erste Erfolge hast.
 

Offline ulf_l

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Re: Eigenbau kompatibler Batterieelektronik
« Antwort #14 am: 21. August 2015, 07:11 »
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Spricht denn was dagegen, die Generatorspannung zum Akku zu führen?
[....]
Hallo

Wenn es relativ unkontrollioert passiert, dann schon. Das würde bedeuten, daß praktisch der Freilauf fehlt. Der Vermutung von Jay Bee, daß das der Motor selber regelt, müßte man irgendwie auf den Grund gehen. Wenn es so wäre, dann hätte sich das Problem eh erledigt. Ich habs jetzt nicht im Kopf, aber in welchem Teil stellt man den Reku-Strom ein ? Ich mein das war die Konsole, oder ? Gibt die dann einen entsprechenden Wert an den Motor oder den Akku, wenn Reku aktiviert wird ?

Gruß Ulf
 

 

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