Helio Elektroroller-wie umrüsten?

[helio]

Liebe Akkuexperten
Ich habe mir vor einiger Zeit ein gebrauchtes HELIO-Elektromofa gekauft, welches aktuell noch mit 2 Stück 12 V 34 Ah Bleiakkus betrieben wird. Da die Akkus bereits nicht mehr die volle Leistungsfähigkeit besitzen, stellt sich mir die Frage, wie ich sie ersetzen kann.
Ich habe für das Mofa sehr wenig bezahlt (CHF 445.- =ca. EURO 350), sodass ich bereit bin, für guten Ersatz der Bleiakkus tief in die Tasche zu greifen. Ich bin absoluter Laie auf dem Gebiet der Akkutechnik (Physik war nicht mein Lieblingsfach...) und habe deshalb schon viel Zeit beim Googeln verbracht. So bin ich auch auf dieses Forum gestossen. Hier erhoffe ich mir Hilfe bei der Entscheidung, welches Akkusystem am geeignetsten ist.
Ich war schon drauf und dran, bei einem Händler ganz bei mir in der Nähe LIFEPO-Akkus zu kaufen, als ich rein zufällig in irgendeinem Pedelec-Forum gelesen habe, dass diese LIFEPO-Akkus nicht geeignet sind, wenn der Motor über Rekuperation verfügt. Sie sollen keine Rückwärtsströme vertragen. Nun bin ich komplett verunsichert und hoffe auf eure Hilfe.
Durch einen Ersatz der Bleiakkus erhoffe ich mir eine grössere Reichweite dadurch, dass der neue Akku sehr viel leichter sein wird und dazu noch eine grössere Kapazität hat. Ich habe festgestellt, dass es keine fertigen 24 Volt LIFEPO Akkus zu kaufen gibt, sondern wie bei den Bleiakkus 2 12 Volt Akkus in Serie geschaltet werden müssen. Es schwebt mir eine Kapazität von 40 Ah anstelle der aktuellen 34Ah vor. Bei einem österreichischen Anbieter habe ich einen 24 Volt 40 Ah LIMN-Akku gefunden, der nur ca. 7 Kg wiegt. Wäre das die Lösung (auch wg. der Rekuperation)?
Jetzt mal eine whs. dumme Frage: Könnte ich dieses Fahrzeug rein theoretisch auch mit einem 36 Volt Akku betreiben? Verträgt der Motor und der Controller die grössere Spannung? Es gibt nämlich 36 V 20 Ah LIFEPO Akkus fixfertig zu kaufen. Zwei davon parallel geschaltet und ich hätte eine deutlich grössere Reichweite (so denn mir die Rekuperation keinen Strich durch die Rechnung macht).
Vielleicht sind Angaben zu meinem Fahrprofil hilfreich: Ich brauche das Fahrzeug für Gesamtstrecken von ca.30 -40 km. Es geht immer bergauf und bergab. Mitunter sind sehr steile Anstiege zu bewältigen, weswegen ich mir auch dieses Fahrzeug gekauft habe: Es verfügt über einen 1.75 Kw Motor und ich bin von der Kraft absolut begeistert. Bis anhin benutzte ich ein getuntes 2 Takt Mofa, doch liess mir mein ökologisches Gewissen keine Ruhe mehr, seit wir einen GOLF Variant besitzen, der nur noch 4,5 Liter Diesel auf 100 km verbraucht.
Das Mofa muss nun weg! Und wie ich schon feststellen konnte, schafft der Helio mit vollen Batterien die steilen Anstiege sogar besser als mein ca. 1 Ps starkes Mofa. Vorläufig bin ich Wenigfahrer, doch könnte auch der Fall eintreten, dass ich es für den Arbeitsweg täglich benützen kann.
Noch zur Rekuperation: Die soll ja mehr oder weniger nur ein schlaues Verkaufsargument sein, da sie in der Praxis nicht viel bringt. Von Vorteil ist sie für mich, weil bei steilen Abfahrten der Motor so gut bremst, dass ich die Bremsen gar nicht brauche. Wie kriegt man denn die Rekuperation weg, damit allenfalls doch ein LIFEPO Akku verwendet werden kann. Brauche ich da einen neuen Motor (auch das würde finanziell drinliegen, sind ja nicht teuer) oder ist das eine Frage der Motorsteuerung via Controller? Da ich handweklich ziemlich begabt bin, traue ich mir grössere Umbauarbeiten zu, solange sie eben keine grossen elektrotechnischen Kenntnisse voraussetzen.
Lohnt es sich, mit der Anschaffung der Akkus noch zu warten, weil sie billiger werden? Ich bräuchte sie erst im Sommer.Mein Hauptproblem zur Zeit ist , dass ich dieses Mofa als Mofa zugelassen bekomme, weil ich es aktuell als schnellere Kleinmotorrad Version gekauft habe. Leider habe ich es in meinen fast 50 Lebensjahren nicht geschafft, den PW Führerschein zu machen, weshalb ich nur den Mofaführerschein besitze....Da muss ich jemanden finden, der es drosselt, damit es nur noch 25 km/h fährt....Vielleicht hat ja auch jemand dazu einen Tip?
Sind LithiumYttriumEisenphosphat Akkus so viel besser als LithiumEisenphosphat Akkus?
Viele Fragen, auf die ich mir hier Antworten erhoffe! Denn nur eines ist klar: Bleiakkus kommen nicht in Frage!
Freundliche Grüsse
Christian

[STW]

Fangen wir mal mit dem Show-Stopper an: das ist die Drosselung auf 25km/h. Wenn es da vom Importeur / Hersteller keinen Drosselungssatz mit entsprechenden Papieren zur Ausstellung einer neuen ABE / CoC gibt, dann ist das Projekt gestorben. Dann käme nur ein Individualumbau mit Einzelabnahme beim TÜV bzw. schweizer Pendant in Frage, was die Kosten eines Führerscheins Klasse M (in Deutschland für 45km/h gut) für Mopeds locker überschreiten dürfte. Da ich auf die Schnelle keine Infos dazu gefunden habe, wirst Du leider selbst googeln und den Importeur befragen müssen.

Die Umrüstung auf 36V ist in der Theorie möglich. Allerdings ist dann soviel zu erneuern (Controller, Ladegerät, DC-Konverter), dass das ganze ein finanztechnisches Desaster würde. Mal wieder abgesehen von der Strassenzulassung.

Du bist also bei den 24V gebunden. Für eine Fahrstrecke von 40km würde ich auch bei dem Roller von einem Energiebedarf von 2-3KW/h ausgehen, gerade im bergigen Umland. Damit wärst Du bei ca. 80-100Ah Batteriekapazität, die benötigt würde (Netto-Wert, eigenlich sollte man den Batterien zuliebe noch 20% aufschlagen). Die von Dir geplanten 40Ah wären voraussichtlich für 20km gut, wenn es gut läuft, 25km.

Die Zellen haben prinzipiell nichts gegen Rekuperation, allerdings das BMS (Batteriemanagementsystem) könnte dem einen Strich durch die Rechnung machen. Gerade die BMS von Pedelecs haben drei Anschlüsse, einer ist ein gemeinsamer Pol für das Laden/Entladen, und dann je einen Anschluß für Laden bzw. Entladen. Diese Systeme wären daher m.E. ungeeignet und können Schaden nehmen. Von daher käme am ehesten eine Lösung mit sogenannten Balancerboards in Frage, die jeweils einzeln parallel zu einer Batteriezelle bzw. parallel geschalteten Zellen verbaut werden.

An Zellen kommen Thundersky/Winston, Calb oder die runden Headway in Frage. Entscheidend sind m.E. die Platz- und Preisverhältnisse. Ob die Yttrium-Zellen so viel besser sind, kann noch niemand sagen. Sie sollen bei Kälte stabiler sein, was die Spannung angeht, aber die ersten Messungen in anderen Foren überzeugen mich nicht, ich sehe keine relevanten Vorteile, aber auch keine Nachteile. Da es die Zellen eh nur von Thundersky gibt (und die die normalen LiFePo4 ohne Yttrium wohl nicht mehr produzieren), ist die Frage nicht so relevant. Da der Motor mit seinen 1.75KW rund 55A abfordert, würde ich am ehesten zu den Headways tendieren, die 40Ah von Thundersky sind da schon nach meinen Erfahrungen im Grenzbereich. Ebenso wäre bei der Stromlast die minimale Batteriekapazität mit 40Ah anzusetzen, besser noch mehr, aber das werden die Platzverhältnisse wahrscheinlich nicht zulassen.

Der Spaß wird nicht preiswert. Und ob es sich im Vergleich zu Bleiakkus lohnt, ist zweifelhaft. Die Bleiakkus sind bei Kälte immer noch besser als die Lithiums, preiswerter, und auch "toleranter" gegenüber falscher Behandlung. Ich würde die vorhandenen Bleiakkus herunterfahren, ggf. nochmals in Bleiakkus investieren. Danach läßt sich erheblich besser abschätzen, ob man das Gerät regelmäßig benutzt und wie beim individuellen Fahrprofil die Lithiumakkus designed werden müßten, um dauerhaft die gewünschte Reichweite zu erzielen.

Meine Meinung insgesamt: wenn die Drosselung auf 25km/h mit entsprechenden Papieren nicht machbar ist, dann das Gerät verkaufen. Für den Einstandspreis wird man es allemal wieder los, eher bekommt man noch mehr dafür. Und dann in einen Führerschein oder in ein neues elektrisches Mofa investieren. Die Jungs von Greenpony.ch machen einen engagierten Eindruck, evtl. bei denen mal nachfragen, ob die sowas beibringen können.

[helio]

Hallo STW
Herzlichen Dank für die schnelle und kompetente Antwort!
Für die Zulassung als Mofa hoffe ich, dass es keine allzu grossen Probleme oder allzu grossen Aufwand geben sollte. Dies deshalb, weil es dieses Gefährt bei uns in der Schweiz in 2 Versionen gibt: als M20 Elektro-Mofa und als M37 Elektro-Kleinmotorrad. Grundsätzlich ist das Fahrzeug also als Mofaversion mit Höchstgeschwindigkeit 20km/h bei den Strassenverkehrsämtern bekannt. Bei meinem Fahrzeug gibt es 2 Zündschlüsselstellungen: Einmal den "Go far" Modus (schlüssel nach links)und dann noch den "Go fast" Modus(Schlüssel nach rechts). Im Go far-Modus fährt es so um die 25 km/h und mir schwebt eine einfache schlaumeierische Lösung des Problems vor: Ich entferne den Kleber, womit die 2(oder genauer3=off) Schlüsselstellungen bezeichnet werden und löte den Go far Modus auf den Go fast Modus um, weil ja normalerweise ein Zündschlüssel nach rechts gedreht wird. Und dann mal sehen, ob die Experten beim Strassenverkehrsamt sich durch einen Schlaumeier wie mich übertölpeln lassen....Im besten Fall brauche ich das Fahrzeug gar nicht dort vorzuführen, weil Mofas durch zertifizierte Händler geprüft werden können und dann anhand des Prüfberichts der Fahrzeugausweis ausgestellt wird. Als Anekdote am Rande: Als ich mein Mofa wegen Halterwechsels vorführen musste, ging ich zu einem Händler in der Nachbarschaft, der sich das Fahrzeug genau höchstens 2 Minuten ohne Probefahrt angeschaut hat und dafür CHF 50.-kassiert hat. Der Rest war Formsache. Mit dem Fahrzeugausweis in der Tasche habe ich mich sogleich an die Tuningarbeiten gemacht, die ich auch nach 30 Jahren noch beherrschte.
Ob das mit einem Elektromofa auch so gut klappt, werde ich an dieser Stelle berichten.......Die Zulassung werde ich in nächster Zeit in Angriff nehmen. Davor sind noch einige Instandstellungsarbeiten zu erledigen.
Freundliche Grüsse
Christian

[STW]

Ok, wenn das bei Euch so einfach ist. Hier ist dem Thema eine Menge an Vorschriften vorausgeschaltet.

An einem Punkt könnte ich mir verrechnet haben. In der 25km/h-Einstellung dürfte der Verbrauch niedriger liegen, vorausgesetzt, der Roller ist damit auch leistungsreduziert, d.h. die 1.75KW werden ihm dann auch bergauf nicht vollständig abverlangt. Dann könnten 40Ah LiFePo4 für Deine Zwecke so gerade ausreichen - zumindest bei Temperaturen oberhalb von ca. 12°C.

Trotzdem wäre meine Empfehlung, zunächst noch einen Bleisatz zu verheizen, um den Roller auf die Verwendbarkeit für Deine Zwecke hin preiswert prüfen zu können. In der Zwischenzeit kann man schauen, ob sich mal eine günstige Gelegenheit für einen Lithiumzellenkauf bietet. Die Finger sollte man von den chinesischen Tütenakkus lassen, die bei Ebay angeboten werden. Lieber ein paar Euro mehr kalkulieren und von einem Händler in Europa kaufen, bei dem eine Chance auf Gewährleistung besteht.

[helio]

Hallo STW
Danke für deine Anmerkungen!
Ich denke schon, dass der Motor beim "GO FAR" Modus in der Leistung reduziert ist, denn in der Betriebsanleitung steht ausdrücklich, dass steile Anstiege nur im "GO FAST" Modus gefahren werden sollen. Daraus schliesse ich auf eine reduzierte Leistung im Modus "GO FAR".
Wenn ich mich zu einem Kauf der Lithiumzellen entschliesse, werde ich sicher die Finger von irgendwelchen dubiosen, vielleicht aber günstigeren, Anbietern lassen. Ich bin sicher, dass du mir dann schon sagst, was ich wo kaufen soll......
Habe übrigens einen Reichweitentest gemacht (ich weiss, ich weiss, soll man nicht tun.. Aber wie schriebst du: Bleiakkus vertragen eher eine schlechte Behandlung...) und habe im "GO FAST" Modus so ca.18km zurücklegen können. Es waren aber ein paar richtig schöne Anstiege dabei. Am Schluss quälte ich das Fahrzeug mit letztem Saft noch den Superanstieg zu unserem Haus hoch, bis der Controller die Stromzufuhr wegen drohender Ueberhitzung abstellte...Ich werde es nie mehr tun!
Freundliche Grüsse
Christian

[STW]

18km ist für die Bleiakkus im Powermodus ein guter Wert. Die kannst Du noch einige Zeit fahren. Hinsichtlich Bezugsquellen von Lithiumakkus: da tauchen immer mal wieder welche auf, andere verschwinden dann leider wieder.
Zum Einlesen, auch bezgl. der Preise:
greenpony in ch
litrade in de, ebenso lipopower, bastelwastel24 und dann noch diverse Händler, die die Headways anbieten. Da nimmt man am besten den Händler, der gute Preise hat, vielleicht noch in der Nähe ist, bzgl. des BMS noch etwas berät und am Telefon oder bei Mailnachfragen ordentlich antwortet.