Arduino Fahrradcomputer – Teil 3

Wie in Teil 1 und Teil 2 schon beschrieben baue ich seit dem Frühjahr an meinem Fahrrad herum um es zu einem E-Bike bzw. Pedelec zu erweitern. Fertige Umrüstkits sind nicht mein Ding und so wurde und wird gebastelt was das Zeug hält.

Version 1 aus dem zweiten Teil (vor einem Monat! wie die Zeit vergeht …) hat funktioniert, war aber nicht wasserdicht. Weitere Versuche mit Fahrradtaschen führten dazu, dass der Modellbau ESC zweimal überhitzte, sich damit selbst zerstörte und neue bestellt werden mussten. Dazu kam noch ein Urlaub und nun bin ich bei Version 3.

Sie verzichtet auf den extra Akku für das Licht, d.h. ich muss immer mit einem großen Akku herumfahren, aber das ist kein Problem. Der ESC ist wieder außerhalb der Akkutasche montiert und ich verwende zur Zeit einen externen Arduino und nicht den, der im Frontscheinwerfer verbaut ist um den Motor zu steuern. Klappt ganz hervorragend.

Mit zwei günstigen 4S Modellbauakkus (5 Ah) wird es betrieben und per Arduino auf 300 Watt Dauerleistung begrenzt. Ja, nicht ganz StVO-konform, aber ich teste noch auf Waldwegen. Man kommt mit dieser Konfiguration und kräftigem Treten auch auf über 25 km/h und kann relativ gut ca. 30-32 km/h auf ebener Strecke halten. Nach knapp über 20 Kilometern ist mit einem so kleinen Akku allerdings schluss, wenn man auf diese Weise und mit Dauervollgas fährt.

Die nächste Ausbaustufe ist ein größerer Akku (10 Ah reduziert auf Hobbyking.com für umgerechnet knapp 250€ pro kWh und damit sehr sehr sehr günstig, vor allem im Vergleich zu E-Bike Akkus, die oft mehr als 800€ pro kWh kosten) und Umstieg von Arduino auf einen Spark Core damit das Update der Firmware auch ohne Kabel funktioniert. Außerdem sollte es dann StVO-tauglich sein und Bilder geben.

Die übernächste Stufe dürfte dann ein Drehmomentsensor sein damit immer nur genau so viel Gas gegeben wird, wie nötig ist.

Ich hoffe es ist in den nächsten Wochen nicht zu heiß um zu testen und darüber zu bloggen. Bis dann!

  • cody

    Kann man mit dem Modellbau-ESC das „Gas“ denn fein dosieren? Ich dachte die haben Probleme mit niedrigen Drehzahlen.

    • Es gibt mehrere Motortypen. Ich habe einen Motor mit Getriebe und so dreht er schon bei langsamen Geschwindigkeiten intern recht schnell. Anfahren ist nur bei großem Widerstand ein Problem. Getriebelose Motoren haben im Idealfall Hallsensoren, die man auswerten müsste … ein Modellbau-ESC kann das in der Regel nicht.

      Beim Bergfahren muss man mit einem so schwachen Motor (250 Watt) sehr darauf achten nicht zu langsam zu werden. Wenn man ordentlich reintritt kommt man Berge auch mit 15-20 km/h hoch. Sich nur auf den Motor zu verlassen heißt Stillstand und je langsamer man wird, desto weniger kann er dazu beitragen.

      Ausnahme: Motor mit höherem Drehmoment und dafür geringerer Endgeschwindigkeit, z.B. gleicher Motor in kleinere Felge eingespeicht. Dann klappt es auch am Berg. Aus dem Grund setzen sich momentan auch scheinbar Mittelmotoren durch, denn die können die Gangschaltung mitnutzen. Ist aber schwer nachrüstbar ;-)

      Fein dosieren kann man. Mein Gashebel steuert die Leistung und ein PID-Controller regelt damit das Gas. War nach einigem Hin und Her die natürlichste Art zu fahren und man kann immer selbst nachregeln, dass man die Unterstützung auch merkt oder gerade nicht mehr. Wie man mag … ich stelle mir vor, ein Drehmomentsensor könnte einem diese Arbeit komplett abnehmen.