Wie kann man eine genaue Reichweitenanzeige realisieren?

[MEroller]

Der erste Log-Versuch auf dem Hauptständer hat ein Phänomen zutage gefördert, das irgendwie zu erwarten war: Interferenz zwischen Messwertmittelung im Cycle Analyst und seiner Datenausgabefrequenz.
Die Messwertmittelung wird wohl nur auf die elektrischen Messwerte angewandt (Spannung und Strom) und ist von Stufe 1 mit 0,025 sec bis Stufe 7 mit 1,6 sec einstellbar. Jede Stufe verdoppelt die Zeit der Mittelwertbildung. Serienmäßig eingestellt ist Stufe 5 mit 0,4 sec.
Der Datenausgang kann eingestellt werden auf 1Hz für die Langstrecke oder für dynamische Messungen auf 5Hz. Habe natürlich letztere ausprobiert. Dadurch, dass nur alle 0,4 sec ein neuer Spannungs- bzw. Stromwert ausgegeben wurde, aber alle 0,2 sec ein neues Datenpaket an den Logger geschickt wurde hat es erst alle 3 bis 4 Messwerte eine Veränderung gegeben.
Die zweite Trockenübung erfolgte daher auf Stufe 3 mit einer Mittelwertszeit von 0,1 sec. Diesmal war das Ergebnis zwar ein klein wenig unruhiger, aber wesentlich näher an einer realtime-Datenaufnahme dran als vorher:

Trockenuebung.gif (17.46 KiB) 2249 mal betrachtet

Eine Beschleunigung von 0 auf 93,5km/h in unter 2 Sekunden wäre natürlich schon traumhaft, aber physikalisch bedenklich und ein Kraftakt zum sich am Lenker festhalten Aber hier wurde ja nur das Hinterrad frei drehend beschleunigt...
Was mir noch nicht gefällt ist der kurze Aussetzer bei der Geschwindigkeit zwischen 40 und 30km/h bei den zugegebenermaßen recht kräftigen Rekuperationsabbremsern nach Hochlauf 1 bis 5. Klar wird es unter 10km/h schon ein bisschen mau, trotz 2 Magneten, aber bei 30 sollte das noch gut funktionieren, was auch beim letzten Auslaufenlassen gut zu sehen ist. Da beginnt die Unruhe in der Geschwindkeit erst ab ca. 22km/h und wird immer größer, je langsamer das Hinterrad wird.
Sehr schön kann man erkennen, wie Spannung, Strom und Stromverbrauch /-gewinn mit der Last (Beschleunigung) zusammenhängen: Bis ca. 60km/h eine Stromspitze von 60A bei einem Spannungseinbruch von 5,5V, dann durch Gegeninduktion im Motor reduzierter Strom und somit Beschleunigung, bis im maximalen Leerlauf gerade noch 6A fließen. Und in dieser Zeit auch stetig steigender Stromverbrauch. Mit einsetzender Rekuperation (negativer Strom) steigt die Batteriespannung wieder etwas über die Ruhespannung, und der Stromverbrauch geht wieder zurück.
Nicht dargestellt ist hier die zurückgelegte Strecke, die ebenfalls geloggt wird, aber bei diesem Kurzversuch nur 461m betrug.

Jetzt sollte es nur mal wieder richtig warm werden, und ausgiebigen Beschleunigungstests stünde nichts mehr im Wege

Die Kabeldurchführung unten aus dem Gehäuse des CA heraus lasse ich jetzt erst mal offen, da mir die Leute von Grin ( ) Technologies zurückgeschrieben haben, dass bei kompletter Abdichtung vom Gehäuse die Gefahr von Kondensation eingeschlossener Luftfeuchtigkeit bei tiefen Temp. bestünde. Ein kleiner "Spoiler" vor diesem Bereich der Kabeldurchführungen sollte laut denen genügen, um ein Eindringen von Regen von unten her zuverlässig zu verhindern, und ließe trotzdem einen freien Luftaustausch zwischen innen und außen zu. Mal sehen was ich da noch zwischen reinklemme als Spritzschutz...

[MEroller]

Kann es sein, dass der Sensor von dem Motor beeinflusst wird. Vielleicht den Sensor nach vorn (Vorderrad) verlegen.

Das hatte ich im Vorfeld auch schon vermutet, allerdings galt meine Sorge der anderen Richtung: würden die recht starken Magnetchen die Hallsensoren im Motor stören, doch das war nicht der Fall.
Die andere Richtung halte ich nahezu für ausgeschlossen. Ich kann eigentlich keine magnetischen Störfelder außen am Motorgehäuse bzw. -deckel feststellen, und der "Sensor" ist ein Reed-Kontakt, der schon ein erkleckliches Magnetfeld braucht zum Schließen. Meine Magnetchen z.B. kriegen das "nur" bis zu einem Abstand von etwa 1,5cm hin. Das hatte ich auch im Vorfeld schon geprüft, und per Durchgangsprüfer (piep!) war ein tadelloses und Unterbrechungsfreies Schalten des Kontakts deutlich vernehmbar, bei allen Drehzahlen. Außerdem fließt fast kein Strom mehr bei den Ausfallstellen. Ich gehe momentan davon aus, dass der Drehzahländerungsgradient einfach zu steil ist bei frei drehendem bzw abgebremstem Rad, denn beim Auslaufen lassen am Ende hat es ja funktioniert und wird erst weiter unten unruhig, wenn es tatsächlich schon ne Weile dauert, bis mal wieder ein Magnet vorbeikommt am Reedkontakt.

Am Vorderrad hätte es eines speziellen Halters bedurft, und das Vorderrad ist auch recht zerklüftet, so dass ich das Hinterrad bevorzugte...

[MEroller]

Die ersten (und entscheidenden) Messfahrten mit 5Hz Auflösung sind erledigt, aber wie es so ist bei Messfahrten: Die sind schnell gemacht und haben eine riesige Datenmenge generiert, aber das Auswerten dauert ERHEBLICH länger
Nur so ein paar Brocken vorneweg:
- bis zu 170A Batteriestrom fließen beim Beschleunigen zwischen 50 und 60km/h, das wären über 4C
- Maximaler Anfahrstrom ist 120A und steigt kontinuierlich an bis ~140A, dann kommt der Sprung auf 160A, und über 60 beginnt die Gegeninduktion ihr Strom- und somit Momenten- und Leistungsabmurksendes Werk.
- Für 100m brauchte mein Bock mit einem Gesamt-Kampfgewicht von 257,2kg und 27°C Batterietemp. zwischen 8,6 und 9,2 Sekunden ab Drehgriff marsch, mit noch relativ frisch geladener Batterie. Die Wiki-Liste werde ich ergänzen mit einer kompletten Zeile, sobald meine Auswertungen abgeschlossen sind.
- 54,7 Wh/km war der mittlere Energieverbrauch aus der Batterie im Schnitt bei einer Fahrstrecke von insgesamt 22,54km (und vier Maximalbeschleunigungen aus dem Stillstand), und 16,62 Ah gingen dabei flöten. Durch Rekuperation, die sich bei mir meist nur um -25A bewegt, konnte ich die Reichweite aber um 5,3% verlängern. Das war ein Gewinn von fast 0,9Ah! Da sag noch einer, dass sich bei einem E-Roller die Rekuperation nicht lohnen würde

Auch den darauf folgenden Ladevorgang habe ich heute mitschreiben lassen, aber da ist die Auswertung noch weiter weg. Nur soviel weiß ich schon: für die entnommenen 16,62 Ah gingen deren 16,75 Ah beim Laden wieder rein (vermutlich wurde die Differenz verbalanciert?), und heute beschränkte sich das Ladegerät nur auf maximal 8,8 bis 8,9A Ladestrom statt 10A SOLL. Das spiegelt sich auch in der Wirkleistungsaufnahme wider von nur 850W rum statt deren 960W sonst, beim CC-Teil der Ladung. Für den Ladevorgang wurden 1,64kWh Wirkenergie aus dem Netz gezählt.

Hier noch mein Spritzschutz für den Fuß des Cycle Analyst, ohne dabei den Luftaustausch mit dem Innenraum komplett zu unterbinden:

Mit Gaffer-Tape vor Regentropfen geschützter CA-Fuß

[TomChina]

Nur so ein paar Brocken vorneweg:
- bis zu 170A Batteriestrom fließen beim Beschleunigen zwischen 50 und 60km/h, das wären über 4C
- Maximaler Anfahrstrom ist 120A und steigt kontinuierlich an bis ~140A, dann kommt der Sprung auf 160A, und über 60 beginnt die Gegeninduktion ihr Strom- und somit Momenten- und Leistungsabmurksendes Werk.
Durch Rekuperation, die sich bei mir meist nur um -25A bewegt, konnte ich die Reichweite aber um 5,3% verlängern. Das war ein Gewinn von fast 0,9Ah! Da sag noch einer, dass sich bei einem E-Roller die Rekuperation nicht lohnen würde

Das bestätigt Fanny's Meinung (KELLY) das MOTOR MAX und BATT MAX im Kelly Controller zusammenhängen.
Damit war Deine 35% "Bremse" bei BATT MAX (um die 122,5A Anfahrstrom einzuhalten) ... wirkungslos und der Motor zieht, was er nur bekommen kann ...

Steht Deine Rekuperation noch bei 18% ?

Glatteis ist ja nun nicht mehr häufig ...

170A würden mir allerdings zu denken geben,
Falls ich mich richtig erinnere, steht beim Kabelbaum bei ShenKe für die MBM1 "max peak current 150A" (beim Predator 200A) und da die Chinesen nicht noch 200% "Reserve" einbauen wie die Deutschen, um jeden noch so unwahrscheinlichen Fall aufzufangen (für den 5fachen Preis natürlich) ....

[MEroller]

Das bestätigt Fanny's Meinung (KELLY) das MOTOR MAX und BATT MAX im Kelly Controller zusammenhängen.
Damit war Deine 35% "Bremse" bei BATT MAX (um die 122,5A Anfahrstrom einzuhalten) ... wirkungslos und der Motor zieht, was er nur bekommen kann ...

Wirkungslos mit Sicherheit nicht, denn die Stromspitze zwischen 50 und 60km/h war beim 200A Controller mit etwas über 160A auch nicht wirklich weniger. Nur das Anfahren damit war ein Trauerspiel. Das durchschnittliche und auch maximale Stromniveau hat sich nicht erhöht seit dem Umbau, da auch der Energieverbaruch beim Fahren sich nicht erhöht hat. Die Drosselung war also ganz im Gegentum sehr wirkungsvoll, bei einem fast doppelt so starken Controller! Ich mag mir garnicht ausmalen, was der anrichten würde, wenn mit voller Wucht losgelassen. Aber das habt ihr ja schon mal ausprobiert

Steht Deine Rekuperation noch bei 18% ? Glatteis ist ja nun nicht mehr häufig ...

18%, ja. Aber ich komme gut damit klar, gewinne über 5% der verfahrenden Energie damit wieder zurück und sehe daher kaum Veranlassung, da weiter dran rumzuschrauben. Ich will fahren, nicht schrauben bzw. rumprogrammieren

170A würden mir allerdings zu denken geben

Mir auch kurz. Andererseits kommen die nur bei voll geladener Batterie vor und auch nur bei voller Beschleungiung, und auch dann nur etwa 1,5 Sekunden lang über 150A. Das ist absolut lächerlich für meine 10mm² Kabel Der Rest liegt weit unter 140A, bei Bergauffahrten bis zu maximal etwa 120A über einige Minuten, ansonsten 50 bis 80A für Konstantfahrten bei Höchstgeschwindigkeit. Ich muss jetzt mal weiter auswerten...

[Rolli]

@MERoller ja auf die Daten bin ich schon sehr gespannt. Eine Fahrt mit so einem Diagramm wär super.Ich hab bei mir so ziehmlich die gleichen Einstellungen im Controller, aber auf Deine beschleunigungs Werte komm ich leider nicht. Eventuell ist mein Motor doch etwas anderst gewickelt oder oder oder.
Ich hab meine Werte soweit vorhanden mal ins Wiki eingetragen. Mir ist ausserdem aufgefallen, bei mir hält sich der Controller an die 120A, ausser zwischen 60 und 70 km/h da zieht er 140A. Bei Vmax hatte ich ca. 71V/105A.

Noch was anderes wie leicht dreht sich euer Hinterrad? Also im Vergleich zum vorderen. Mir kommt es so vor als wenn die Hintere Scheibenbremse etwas zu schwer geht.

[MEroller]

Noch was anderes wie leicht dreht sich euer Hinterrad? Also im Vergleich zum vorderen. Mir kommt es so vor als wenn die Hintere Scheibenbremse etwas zu schwer geht.

Relativ leichtgängig, die Bremse schleift nur ganz oberflächlich, wie es bei Scheibenbremsen eigentlich fast immer ist, und die Hauptbremswirkung kommt vom Rastmoment der Permanentmagnete.

[dirk74]

Die Scheibenbremse lässt sich oft auch wieder "freibremsen". Meine Trommelbremse hinten schleift punktuell, da kann ich nur den Bowdenzug mit der Stellschraube etwas entspannen.

[Rolli]

Ich habs, die hintere Scheibenbremse hat sich etwas verklemmt. Nachdem sie jetzt etwas leichtgängiger ist, hab ich auch gleich 4A weniger Stromaufnahme bei Vollgas aufgebockt.

[MEroller]

Dann ist es ja mal wieder gut
Hier nun der Versuch, die gesamte Messfahrt von derletzt auf einem Diagramm darzustellen:

Messfahrt mit drei Unterbrechungen und 4 Beschleunigungsorgien sowie einer habhaften Bergfahrt

Einfach draufklicken um das Teil in voller Länge zu betrachten, ggf. in einem neuen Fenster, so dass mein folgender Erklärungstext parallel verfolgt werden kann.

Nach rechts ist die Messzeit in Sekunden aufgetragen, auf der linken Y-Achse sind Batteriestrom in Ampère (gelb), Batteriespannung in V (magenta) und Fahrgeschwindigkeit in km/h (hellblau) aufgetragen, auf der rechten Y-Achse die verfeuerte Batteriekapa in Ampèrestunden (dunkelblau) und die gefahrene Strecke in km (braun).
Die Batterie hatte ich gut vorgeheizt (hoffentlich der letzte Heizvorgang dieses Frühjahr!) auf 25°C, was sich beim Fahren schnell auf 27°C einpendelte. Das ist die absolute Wohlfühltemperatur meiner GBS, was sich in moderaten Spannungseinbrüchen auch bei den 160A Stromspitzen beim Beschleunigen kurz vor 60km/h zeigt.
Die ersten drei Beschleunigungsmessungen fanden zwischen 220 und 350 Sekunden statt, beim ersten und dritten Mal auf der derselben Strecke leicht abschüssig, beim zweiten Mal auf der selben Strecke leicht ansteigend zurück. Das sieht man an der wesentlich geringeren max-Geschwindigkeit auf diesem Abschnitt, und der hohe Stromverbrauch geht auch der zuvor frisch geladenen Batterie ein wenig auf den Geist, und die wärmeren Leitungen und Spulendrähte danken es mit leicht erhöhtem Widerstand, so dass die Stromspitzen mit jeder Beschleunigung deutlich zurückgehen, von 168A beim ersten Mal auf 157A beim dritten. Aber wie schon früher gesagt sind diese Stromspitzen nur maximal 1,5 Sekunden lang da, da fackelt also trotzdem nix ab deswegen
Von 560 bis 600 Sekunden kommt nach einer kurzen Pause (beim VW-Händler gucken, ob die vielleicht zwei VW LT Radmuttern M18 x 1,5 auf Lager haben - hatten sie nicht...) der vierte Beschleunigungstest, witzigerweise in einem 70er Bereich, in dem gerade die städtische Boxencrew ihre Radarfalle aufgestellt hatte Da waren es aber erst 75km/h
Der zweite Halt war bei enme großen Baumarkt, ebenfalls auf der Suche nach zwei M18 x 1,5 Muttern - wieder nix. Der dritte Halt war bei einem großen Motorradhändler in der Gegend, und drei Mal dürft ihr raten, was ich DORT suchte Und die hatten tatsächlich, was ich suchte, aber wollten 35 € pro Stück Habe dann doch bei Ibää bestellt...
Die ganze Strecke war in der Hauptsache außerorts, und trotzdem kamen sagenhafte 5,3% Stromersparnis durch Regeneration zustande. Das sind die vielen gelben Spitzen in den negativen Strombereich, deren segensreiche Wirkung z.T. durch eine leicht Delle in der Ah-Kurve zu sehen sind.
Auch noch interessant ist die 10 bis 15%ige Steigung aus dem Neckartal raus ab 1500 Sekunden, das ist im Winter immer mein Buckel der Tränen, und man sieht auch deutlich warum: 100 bis 120A Dauerlast ziehen selbst die noch nicht halb entladene 27°C Batterie auf unter 70V runter. Im Winter könnten das schnell unter 60V sein, und dann schaltet mein Controller ab, d.h. ich muss mit 30 bis 40 den Berg hochschleichen statt mit den über 60, die bei sommerlichen Batterietemperaturen problemlos möglich sind. Dennoch tritt beim Beschleunigen an der Ampel oben am Berg (die ist meistens rot, wenn man ankommt...) mit 69,2V die Minimalspannung der ganzen Fahrt auf.