Solo Electra 720, E-Mofa, E-Bike, E-Scooter (Neuaufbau)

Neuaufbau


Lenkerteile nach Reinigung

 


Stoßdämpfer vorn vorher und nachher

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Alle Teile frisch vom Sandstrahlen und Pulverbeschichten.

 

 

 


Lageröffnungen und Gewinde sind alle mit Schrauben und Scheiben geschützt, so dass ihnen Sandstrahlen und vor allem das Beschichten nichts ausmacht.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Anbringen der Lenkgabel

 

 

 

 


Testweise Eintreiben der Antriebswelle. Geht ganz leicht, einfach in die Kugellager einschieben.

 

 


Aufschrift auf dem Keilriemen

 


Aufschrift innen

 


Mit Riemenscheibe und Hinterradschwinge

 

 

 


Mit Tretzahnrad

 

 


Motor teilmontiert

 

 

 


Gepäckträger, Stoßdämpfer

 

 

 

 


Zwischenstand

 

 

 


Lenker und Schutzbleche

 

 

 

 


Hauptschalter, Thermosicherung

 

 


Räder! Hier noch mit den original Speichen Rädern

 

 


Ständer ist noch lose…

 

 

 

 

 

 


Die gerade eingetroffenen Gussfelgenräder nach dem Abduschen beim Trocknen…

 

 


Neue Polklemmen

 


Steht erstmalig wieder auf eigenen Rädern!!! Seilzüge sind auch wieder dran.

 

 


Eine grundgereinigte Kette. Reinigung mit Schleifvliesplatte.

 


Viel anzuschrauben ist nicht mehr übrig…

 

 


Zwischenstand. Elektrik wird wieder verkabelt.

 

 

 

 

 

 


Hinterrad bleibt erstmal das alte, ich weiß nämlich (noch) nicht wie man das Pedaltretzahnrad vom alten aus neue Rad bringt.

 


Das neue Vorderrad.

 

 


Fast fertig 🙂

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Tachogeber. Der ging schwer und wurde daher gereinigt und geölt.

 

 


Alle Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben wurden gegen gleiche V2A oder V4A Schrauben Edelstahl getauscht. Das hier sind die alten rostigen Teile.

Diverses

Verbrauchsanzeige bis 130 Ampere

Random Elekto Facts

Stromverbrauch Leerlauf

Folgende Verbräuche wurden gemessen:

Antriebselemente Verbrauch
(1): Motor alleine bei 25,0V 77W, ca. 3,1A
(2): (1)+Riemen+Riemenscheibe 180W
(3): (2)+Kette+Hinterrad 205W, ~8,5A

Daraus ergibt sich:

Antriebselement Verbrauch
Motor 77W
Riemen+Riemenscheibe 103W
Kette+Hinterrad 25W

Der Verbrauch des Motors scheint ok, die 25W für Kette + Hinterrad sind geradezu gering. 103Watt und damit 50% der Leerlaufleistung gehen in Riemen und Riemenscheibe verloren. Da die Scheibe eher leichtgängig ist, wird vermutet dass der Riemen selbst fast alle Energie frisst.

Batterien

Batterie 12V/50Ah: 12*50Wh=600Wh = 0,6Kwh.

Zwei Batterien speichern also 1,2Kwh Energie.

Nach Solo kann man mit der Solo Electra 35-40km fahren, braucht also theoretisch 30-34 Wh/km, wenn die Akkus total leergefahren werden. Die Fliehkraftkupplung verhindert ein Weiterfahren bei stark gesunkener Akkuspannung. Wenn dieser Mechanismus nur 60% aus dem Akkus herausfährt (Annahme) werden 18..20Wh/km verbraucht.

Checke: Wann / bei welcher Spannung kuppelt die Fliehkraftkupplung aus? Wieviel % sind dann noch im Akku enthalten?

Nutzung eines Kondensators zur Beschleunigung

1 Farad 1F = 1VA/s also 1As bei 1V = 1/3600 Ah bei 1V

1As bei 12V entsprechen 12F.

1As bei 24V entsprechen 24F.

Somit entspricht 1Ah bei 1V dem Wert von 3600F. Für 12V bräuchte man also 12*3600= 43.200F:

1Ah bei 12V entspricht einem Kondensator von 43.200 Farad mit Nennspannung 12V

Idee: Umformung der Bremsenergie und Speicherung in Kondensator. Annahme: dies sei möglich und ein Kondensator kann mit einer Bremsung ausreichend geladen werden.

Wenn man den Beschleunigungsvorgang für 5s mittels Kondensator ausführen will, um die Batterie von diesen Hochstromphasen zu entlasten, braucht man 5 Sekunden lang einen (angenommenen) Durchschnittsstrom von 40A bei der Solo Electra. Man braucht also 5*40As = 200As Energie für die Beschleunigung – bei 24V.

Für 200As bei 24 V braucht man 200 * 24F = 2400 Farad.

Leider sind handelsübliche Super-Caps (Kondensatoren mit sehr großer Kapazität) nicht für 12V erhältlich, sondern eher für 2,5V bei 50F. Man bräuchte also 50 Stück parallelgeschaltet für 2500F bei 2,5V und 200 Stück für 10000F bei 2,5V. Werden zwei Kondensatoren 5000F/5V hintereinandergeschaltet, ergibt sich ein Kondensator von 2500F/10V. Zwei solcher Kondensatoren in Serie geschaltet ergeben 1250F bei 20V. Wenn man sich mit 20V zufrieden gibt (statt 24) braucht man also rund  4*200=800  Einzelkondensatoren zu 50F/2,5V. Bei einem Ungefährpreis von  2 Euro pro Stück (ein Rabatt für die riesige menge ist schon drin) kostet der benötigte Kondensator satte 1600 Euro. Hm.

Rückführung der Bremsenergie

Nutzung anderer Motortypen

Verwendung eines Motorcontrollers statt An/Aus-Steuerung

Hier beschrieben

Weiterführende Infos

Simpler Fahrroboter mit AVR

Im folgenden ist der Bau eines ganz simplen Fahrroboters beschrieben. Die Grundidee kommt von Ulrich Radigs Website.

Grundelemente sind:

  • AVR Board für die Steuerung
  • Zwei Servomotoren, die mittels „Servo Hacking“ zu Getriebemotoren umgewandelt wurden.Dies ist z.B. unter http://www.electronicsplanet.ch/Roboter/Servo/hacking/dchack.htm detailliert beschrieben. Kostenpunkt einfache Servos 3-5 Euro pro Stück
  • Zwei Räder (z.B. von Conrad)
  • ein Tischtennisball
  • Getriebemotoransteuerung, z.B. mit L293.

Hardware

Die Grundplatte, die die Motoren, Platine etc. trägt wird aus einer Aluminiumplatte ausgesägt. Masse so wählen, dass die ganzen Bauteile auch auf die Grundplatte passen. Bei mir war 160x115mm passend.

Roboter, Grundplatte
Roboter, ausgesägte Grundplatte

Die beiden Servomotoren haben Befestigungsbohrungen. Für diese passend können aus der Grundplatte Winkel herausgesägt werden. Danach können die Bohrungen passend ins Aluminium gebohrt werden.

Roboter, Motorbefestigungen
Roboter, Grundplatte mit Motorbefestigungen

In obigem Foto sind die Servos bereits an der Grundplatte angeschraubt. Das Controllerboard ist ebenfalls mittels Abstandhalter befestigt. Die beiden vom Controller-Board abführenden Litzen sind RxD und TxD für die RS232-Steuerung.
Roboter, Drehen der Radgewinde
Im Foto wird mittels eines Gewindebohrers ein M3-Gewinde in die Servoachse geschraubt. Um das Rad fest mit der Servomotorachse zu verbinden, ist eine Gegenmutter notwendig.
Rad mit M3-Schraube als Achse
Die Räder müssen auf die Servoachsen geschraubt werden. Als Radachse können dann lange M3-Schrauben genommen werden.
Rad am Servo
Im Bild ist das Rad am Servo angeschraubt und mit der Gegenmutter fixiert.
Tischtennisball als Radersatz
Im vorderen Bereich wird der halbierte Tischtennisball mittig angeklebt.

Hier ist der Roboter fahrbereit. Ein Batteriehalter mit 4 Mignonakkus versorgt die Motoren mit Strom.

Die 9V Batterie versorgt das Controllerboard. Versuche mit einer gemeinsamen Batterie schlugen bei mir fehl, weil offensichtlich die Motoren die Spannung zu stark schwanken lassen. Der Controller wird dadurch öfter unabsichtlich resettet. Mit zwei getrennten Batterien funktioniert das ganze aber gut.

Das sichtbare schwarze Kabel beinhaltet die RxD und TxD-Leitung des AVR zu Fernsteuerung mittels Kabel. Ich habe ein etwa 5m langes Telefonkabel dafür zweckentfremdet. Die Lochrasterplatine enthält den Motorsteuerbaustein L293.

Software

Der Roboter wird über RS232 gesteuert. In einer simplen Schleife des Hauptprogramms werden User-Kommandos von RS232 gelesen. Diese werden in Motorsteuerkommandos umgesetzt. Die eigentliche Motorsteuerung erfolgt interruptgesteuert. Mit dem Interrupt wird eine Software PWM-Steuerung der Motoren realisiert. Jeder Motor ist (via L293) über drei Pins des AVR angeschlossen (Motor A, Motor B, Enable). Mittels der Beschaltung von A und B kann die Motorrichtung gesteuert werden. Mittels Modulation von Enable kann die Geschwindigkeit des Motors gesteuert werden. Der Interrupt wird 3000 Mal pro Sekunde aufgerufen.

Obwohl die Servos vom gleichen Hersteller und das gleiche Modell sind, laufen sie bei gleichen Eingangsdaten unterschiedlich schnell. Dies kann etwas durch die Ansteuerung ausgeglichen werden. Auf längeren Strecken wird der Roboter aber von selbst eine leichte Kurve fahren.