Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Hier werden allgemeine Fragen rund um Elektrofahrräder, Pedelecs und E-Bikes behandelt.
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itac
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Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von itac »

Um so ein Akku aufzuladen braucht es schon eine große Solarzelle. Ich hab eine 1m² hier stehen und das reicht gerade um meine Gadgets (Handy, Laptop, Tablett) aufzuladen. Wenn man Platz hat kann man sich ne kleine Anlage auf Balkon oder Carport aufbauen...

Das mit dem Dynamo wird so nicht funktionieren - die Energie die da rauskommt muss ja auch irgendwo herkommen - das ist ja kein Perpetuum mobile. Eher ist der Akku eher leer da er noch Arbeit für den Dynamo aufbringen muss.

salü
http://www.a-d-k.de mit ner Seite für Dich
frankyfly
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Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von frankyfly »

Ich denke die beste Lösung seinen Akku mit "grünem Strom" zu laden ist im 1. Schritt der Wechsel des Stromanbieters und im 2. Die Solaranlage auf dem eigenen Dach (wobei das auch nichts bringt, wenn man Tagsüber unterwegs ist und den Akku über nacht laden muss.

Akku unterwegs über Solar laden geht zwar auch, aber man braucht eben schon etwas Fläche (ca. 1/2 m^2 für 40-50W) und leicht/bruchsicher soll es ja auch noch sein - da landet man nahezu unweigerlich bei flexiblen Zellen ... wird alles recht teuer, da ist man denke ich mit einem Zweitakku noch Besser bedient
Realist_50
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Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von Realist_50 »

Hallo,

Mit ein wenig Hintergrundwissen dürfte jeder schnell begreifen, dass Solarzellen kein Mittel sind, um den Akku praxisnah aufzuladen. Bei uns strahlt die Sonne (also mittags) mit maximal 1 Kilowatt pro Quadratmeter. Gute Solarzellen haben einen Wirkungsgrad von etwa 15 Prozent. Das heißt, dass man mit einem Quadratmeter Solarzellen (über die Kosten und das Gewicht reden wir jetzt lieber nicht) zur Mittagszeit maximal 150 Watt erwarten darf. Bei einer Kapazität des Akkus von 9 Ah und einer Nennspannung von 36 Volt hat ein voller Akku einen Energieinhalt von 324 Wattstunden. Man müsste also zum Laden eines leeren Akkus das (mitgeführte!) Solarpanel bei voller Sonne mehr als 2 Stunden an den Akku anschließen. Bei bedecktem Himmel und wenn es nicht gerade Mittagszeit ist, auch ein Mehrfaches dieser Zeit. Zudem wäre die Frage zu klären, wo man denn das riesige Solarpanel (immerhin 1 x 1 Meter groß!) während der Fahrt unterbringen könnte. Der sinnvollste Platz wäre sicher noch ein horizontal angebrachter Baldachin über dem Fahrer - dann könnte es den Akku sogar während der Fahrt laden (und man hätte Schatten). Aber wo liegt dann bei einem vielleicht 40 Kilo schweren Solarmodul über dem Kopf des Fahrers der Schwerpunkt?? Mit einem Fahrrad hätte das Ganze kaum noch etwas zu tun, von der Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer ganz zu schweigen...

Mich bewegt etwas ganz anderes. Eine Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h finde ich in Ordnung - als Gelegenheits-Genuss-Radfahrer ohne Helm will ich nur selten schneller fahren. Aber bei meinen fast 120 kg Körpergewicht (OK - ich bin 1,99 m groß, also ein BMI von 30) fehlt mir an steilen Steigungen jede Menge Drehmoment, d.h. ich komme da nur hoch, wenn ich in den unteren Gängen kräftig mittrete. Dabei wäre eine Leistung von immerhin 250 Watt gar nicht mal wenig - die Dauerleistung eines untrainierten Menschen liegt nämlich bei nur 100 Watt. Der Motor würde also - bei richtiger Anpassung! - das zweieinhalbfache eines Menschen leisten. Das tut er aber nicht. Vielmehr scheint es so zu sein, dass das Drehmonent des Motors elektronisch begrenzt ist und dadurch die tatsächliche mechanische Leistung mit abnehmender Drehzahl proportional zurück geht. Und so hat man bei einer Bergfahrt mit vielleicht 8 km/h nur noch schlappe 80 Watt, die einen da unterstützen. Deshalb würde ich mir dringend wünschen, dass der Motor bei kleinen Drehzahlen - also am Berg - umgekehrt proportional zur Drehzahl mehr Drehmoment entwickelt. Da der Motor sehr wahrscheinlich permanenterregt ist (hierbei ist das Drehmoment streng proportional zum Strom), ließe sich diese Forderung vermutlich nur über einen wesentlich stärker dimensionierten Motor lösen, z.B. die Bauart 350 Watt oder gar 500 Watt. Um dennoch nicht mit dem Gesetz in Konflikt zu kommen, könnte der Controller bei höheren Geschwindigkeiten den Strom einfach umgegekehrt proportional zur Geschwindigkeit abregeln. Als Hardware-Entwickler für Leistungselektronik mit 35 Jahren Berufserfahrung weiß ich, dass das relativ einfach zu realisieren wäre.

Natürlich sollte (wegen jederzeit möglicher Polizeikontrollen) auf dem Motor nur die tatsächlich entfaltete Leistung stehen - also 250 Watt.

Eine anderer Verbesserungsvorschlag betrifft die Akkukapazität. Schon bei den ersten Probefahrten mit einem 250-Watt-Antrieb und 9-Ah-Akku habe ich beobachtet, dass die Akkkuspannung unter Last (Bergfahrt) schon nach nur 10 Kilometern bis an die Unterspannungsgrenze heran kommt - und das, obwohl der Akku anschließend ohne Last angeblich noch Dreiviertel voll ist. Das deutet darauf hin, dass die Strombelastung für den Akku ganz erheblich ist: 15 A geteilt durch 4 parallel geschaltete Zellen - das macht 3,75 A pro Zelle. Laut Datenblatt ist das für eine LiIon-Zelle vom Typ Panasonic CGR-18650CG (die dürfte da drin sein) mit einer Kapazität von 2,25 Ah schon Grenzbelastung und erklärt unmittelbar die unter Last stark einbrechende Spannung. Da ist auch die etwas stärkere Ausführung eines Akkus mit 11,6 Ah (vermutlich mit dem Typ Panasonic NCR-18650) nicht wirklich eine Lösung. Denn auch hierin sind nur 4 Zellen parallel geschaltet (gleiche Baugröße der Box). Stattdessen wünsche ich mir einen DEUTLICH größeren Akku, also vielleicht mit 6 oder sogar 8 parallel geschalteten Exemplaren auf Basis einer möglich preiswerten Standard-Zelle. Diesen Akku müsste man dann auch nicht mehr so quälen. Das Mehrgewicht spielt m.E. keine Rolle. Wenn allein der Fahrer schon 120 Kilo wiegt, dazu das Rad mit mindestens 20 Kilo - was machen dann noch zusätzliche 4 Kilo für den Akku aus? Ist das nicht die bestmögliche aller Nutzlasten überhaupt?

Das alternativ denkbare Mitschleppen (und spätere Austauschen) eines zweiten 9-Ah-Akkus wäre nicht so gut, weil es das Problem der hohen Strombelastung nicht löst.
frankyfly
Beiträge: 91
Registriert: Di 29. Mai 2012, 21:27

Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von frankyfly »

Gute Solarzellen haben einen Wirkungsgrad von etwa 15 Prozent
geht eher richtung 20% (Stichwort MWT-Zelle) aber die sind wohl noch nicht wirklich verbreitet und an der Grundaussage ändert das auch nicht viel.

Solatzelle oben drauf wäre evtl noch was für tadpole-trikes, aber mit Sicherheit kaum für normale Räder.

Strombelastbarkeit der Akkus ist ein Thema, aber da muss auch nichts wirklich neu "erfunden" werden. eher sollte man sich anschauen Warum welche Zellen verbaut werden. Ich würde sagen, es ist so wie es ist, weil Akkus nunmal mit das teuerste Einzelteil am Ebike sind, also mwird um den Preis halbwegs im Rahnen zu halten das verbaut was gerade noch den Ansprüchen des Durchschnittsnutzer genügt

Wenn jemand einen wirklich performanten Akku haben will gibt es dafür auch Lösungen, aber die werden eben größer und teurerer als die üblichen "umbau-Akkus"
Realist_50
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Registriert: Mi 27. Jun 2012, 21:40

Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von Realist_50 »

Hallo Frankyfly,

mag sein, dass es irgendwo Lösungen für größere Akkus gibt, aber für den ELFEi-Umbausatz habe ich keine gefunden, die nicht mit übler Bastelei verbunden wäre. Dass ein größerer Akku mehr Geld kostet, ist mir völlig klar und wenn das eine wirkliche Verbesserung wäre, wäre ich auch bereit, das anzulegen. Aber allein die Verwendung besonders hochgezüchteter Zellen - wie beim Akku mit 11,6 Ah - ist in meinen Augen keine wirkliche Lösung. Denn im Gegensatz zu Standard-Zellen verlieren die hier verwendeten Hochkapazitätszellen ihre hohe Kapazität deutlich schneller als Standard-Zellen. Zudem ist mir eine Vergrößerung der Kapazität um knapp 29 Prozent viel zu wenig. Nur deswegen habe ich diesen Akku nicht gekauft. Das 1,5-fache oder gar das Doppelte sollte es schon sein. Logisch, dass ein solcher Akku auch doppel so groß, doppelt so schwer und doppelt so teuer sein wird, aber das würde ich akzeptieren. Vielleicht kaufe ich mir noch einen zweiten Akku dazu, schnalle ihn unter den Gepäckträger und schalte sie parallel. Aber das geht halt nur, wenn die Akkus im Moment des Parallelschaltens den gleichen Ladezustand haben (sonst fließt ein ziemlich großer Ausgleichsstrom, der den akkus schadet).

Natürlich gibt es auch schon eine Lösung für das von mir angesprochene Problem des fehlenden Drehmoments an steilen Steigungen. Das ist der Mittelmotor, den man über die Gangschaltung des Fahrrads stets optimal anpassen kann. Aber einen Mittelmotor kann man wohl kaum an einem vorhandenen Fahrrad nachrüsten, jedenfalls habe ich keine solche Lösung gefunden. Natürlich gibts fertige Pedelecs mit Mittelmotor. Aber ich bin nicht bereit, für solch ein Gefährt zweieinhalbtausend Euro oder noch mehr auszugeben - diese Preise sind einfach nicht fair!

Die beste aller Lösungen wäre also ein Pedelec-Nachrüstsatz mit Mittelmotor, der über die Gangschaltung wirkt - und das zu einem fairen Preis. Und nur, weil das ziemlich schwer zu realisieren sein dürfte, hat ein Antrieb im Vorder- oder Hinterrad seine Berechtigung. Und nur um den Nachteil der fehlenden Gangschaltung auszugleichen, müsste der Motor deutlich überdimensioniert sein und der Controller dafür sorgen, dass die erlaubten 250 Watt dennoch eingehalten werden.

Aber eine Verbesserungs-Idee hätte ich dennoch: Die Motoren von ELFEi enthalten ja alle ein (Planeten-) Getriebe. Wäre es da nicht möglich, dieses Getriebe umschaltbar zu machen? Es müssen ja nicht gleich 7 Gänge sein. Sofern die Spreizung, d.h. das Verhältnis zwischen größtem und kleinstem Gang, ausreichend groß ist (so wie bei der guten, alten Torpedo-Dreigang-Nabe) würden auch 3 Gänge reichen. Das wäre dann wirklich ein "Renner" !!! Ich hätte es sofort gekauft.
dertuarek
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Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von dertuarek »

mit Daumengas oder Gasgriff in Verbindung mit dem Tretsensor fahren können. Dann kann ich Punktgenau meine persöhnliche Unterstützung wählen und erreiche auch hohe Reichweiten weil ich die Unterstützung eigentlich nur am steilen Berg brauche.
Vielleicht noch in Verbindung mit einer Anfahr- und Schiebehilfe.
Hoffe mal das ist nicht auch schon wieder verboten wie sonst auch alles.
Falls es sowas schon gibt bitte melden.
Hab leider nichts im Forum darüber gefunden.
macgrimm
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Registriert: Do 26. Jul 2012, 09:07

Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von macgrimm »

Hallo elektrofahrrad de, hallo Forum,
nachdem ich letzte Woche auf dem Weg in meinen Urlaub wegen Funktionsstörung bei meinem Elfi Bausatz direkt bei Elektrofahrrad de in Fürth vorbeigefahren bin, ist wohl ein Verbesserungsvorschlag:
1. eine bessere Stecker Verbindungs- Qualität.
Der letzte Stecker zwischen dem Motor und dem Controller war geschmolzen.

Ein weiteres Problem habe ich mit dem Akku.
Ich habe bereits die siebte 16 A Sicherung (träge) in meinem Elfi Akku( 36 V 11,6 A 418 W) ausgetauscht (bisher gefahren 200 Km).
Auf der Suche nach dem Fehler könnte das zu große Schraubgehäuse und eine winzige instabile Gegendruck-Feder eine Rolle spielen.
Ich vermute das die Feder sich durch wärme zusammendrückt,so bleibt, und es durch das zu große Aufnahmegehäuse zum Wackeln und dann zu kleinen Kontaktfehlern kommt die zum schmelzen der Sicherung führen.

2. Falls dies der Fehler ist, wäre ein der Sicherung angepasstes Gehäuse und eine wirklich dauerhafte Feder eine Verbesserung.

Den Mittarbeitern von elektrofahrrad- einfach de danke ich noch mal ganz herzlich für den netten Kontakt und vor allem das sie mir sofort geholfen haben, besonders dem Monteur ! Wo findet man heute noch solchen Service !

Grüße aus Hessen
Bronko
Beiträge: 7
Registriert: Di 17. Jul 2012, 10:24

Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von Bronko »

Hallo Forum,
die Ideen vom Reinhart finde ich sehr interessant, vor allen die Punkte:
- frei definierbare Displayanordnung (wo soll Höhe angezeigt werden, wo Geschwindigkeit, wo Uhrzeit etc.)
- GPS Erfassung der Route mit USB Schnittstelle (oder Bluetooth) wegen Feuchtigkeit

So einen Erweiterungsbausatz würde ich mir auch zulegen wollen.
mfg

Reinhart hat geschrieben:wünsche mir bei BionX eine sportliche Komfortkonsole!

BionX ist ja schon nicht schlecht was Elektronik und Technik angeht, aber dennoch muss man hier zusätzliches Equipment benutzen weil die Konsole keine vernünftigen sportlichen Features bietet.

könnte mir hier vorstellen:

- Erkennung von Brustgurt und somit eine Pulsanzeige
- Anzeige von Höhe
- frei definierbare Displayanordnung (wo soll Höhe angezeigt werden, wo Geschwindigkeit, wo Uhrzeit etc.)
- GPS Erfassung der Route mit USB Schnittstelle (oder Bluetooth) wegen Feuchtigkeit.
- frei definierbarer Unterstützungsgrad bei den einzelnen Stufen in Prozent.
- Licht- bzw. Stromanschluß für alle Systeme



Könnte mir gut vorstellen, das solche Features viele Anhänger finden wenn der Mehrpreis so einer Konsole in vernünftigem Rahmen liegt. Wer einen Bausatz um über 1500.- € kauft investiert auch locker 150.- € für zusätzlichen Luxus, oder? Das wäre doch eine tolle Sportkonsole und technisch gesehen ja doch schon lange entwickelt (die Chipsätze sind ja bereits alle schon vorhanden)!
Realist_50
Beiträge: 23
Registriert: Mi 27. Jun 2012, 21:40

Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von Realist_50 »

Also als Entwicklungs-Ingenieur kann ich nur sagen, dass eine frei platzierbare Anordnung der Elemente innerhalb eines Displays den Programmierer in arge Not bringen würde. Es wäre nicht unmöglich, aber mit einem Aufwand verbunden, der in keinem vernünftigen Verhältnis zum Nutzen steht. Warum sollte sich der Anwender nicht an eine feste Platzierung gewöhnen können?

Hingegen finde auch ich als Gelegenheitsfahrer die Anzeige von Höhe und Pulsfrequenz hochinteressant. An meinem derzeitigen Hometrainer erfolgt die Abnahme der Pulsfrequenz über zwei Elektroden an den Griffen. Bei einem älteren Modell hatte ich einen leicht zu lösenden Ohr-Clip mit dünnem, steckbarem Kabel. Man braucht also nicht unbedingt einen unbequemen Brustgurt (bei dem man sich womöglich halb ausziehen muss bevor man sich aufs Fahrrad setzen kann).

Die Anzeige der Höhe sollte möglichst fein aufgelöst sein, z.B. in 1-Meter-Schritten. Nur ein kleines Problem dürfte die Eingabe der aktuellen Höhe sein, denn diese ändert sich mit dem Luftdruck.

Eine weitere, sehr sinnvolle Verbesserung wäre eine optionale - d.h. steckbare - LED-Lichtanlage, die einen Dynamo überflüssig macht. Denn Dynamos - insbesondere solche in herkömmlicher Reibrad-Ausführung - haben einen erbärmlichen Wirkungsgrad. Dann ist es immer noch besser, den Strom gleich direkt aus dem Bordnetz zu holen. Freilich braucht man dazu einen (sehr kleinen) DC/DC-Spannungswandler, der die 36 Volt des Akkus mit hohem Wirkungsgrad direkt in die von den LEDs benötigten Ströme transformiert. Der Wandler könnte auf der Controller-Platine sitzen, dann könnte man das Licht gemeinsam mit der ganzen Anlage ein- und ausschalten. Wenn das Rücklicht optional blinken/flackern würde, wäre das nicht schlecht.
Zuletzt geändert von Realist_50 am Do 26. Jul 2012, 19:05, insgesamt 1-mal geändert.
Realist_50
Beiträge: 23
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Re: Welche Verbesserungen sollte es bei Elektrofahrrädern geben?

Beitrag von Realist_50 »

... und ich hätte noch einen Verbesserungsvorschlag:

* Anzeige der zu erwartenden Reichweite

Die aktuelle Akkuspannung schwankt unter Last zu stark als dass man daraus die Restreichweite abschätzen könnte. Hingegen wäre es für eine Elektronik (nach anfänglicher Eingabe der Akkukapazität) kaum ein Problem, die Restreichweite unter Berücksichtigung der bisher abgerufenen Ladung (sprich Amperestundenzahl) zu berechnen. Wenn dann der Akku tatsächlich entladen ist (Unterspannungsgrenze bei geringer Strombelastung erreicht), könnte sich die Software automatisch kalibrieren, d.h. schon beim ersten Mal "wüsste" die Elektronik, welche Kapazität der Akku tatsächlich hat und man müsste sich nicht selber um die altersbedingte, langsam abnehmende Kapazität des Akkus kümmern. Beim Nachladen (Teilladung) müsste die Elektronik die jeweils eingeladene Ladung berücksichtigen und beim Volladen (Ladeschlusspannung mit Rückkgang des Ladestroms erreicht) wäre ein automatischer Reset der Reichweitenberechnung möglich. Hierdurch würden etwaige Messfehler bei der Ladungsmessung eliminiert.

Als sehr nützlicher Nebeneffekt könnte die Software dabei auch gleich noch die aktuelle Akkukapazität am Display anzeigen. So könnte man diese ganz wunderbar und objektiv dokumentieren und den allmählichen Alterungsprozess verfolgen.
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