Fahren mit drei Akkus

[sven-ola]

Damit das Thema nicht gleich wieder mit "Hilfe mein BMS spinnt" gekapert wird starte ich mal ein neues Thema. Ich hatte ja schon geschrieben, dass ich mir so einen Extra-Akku gekauft habe. Als gelegentliche Reserve für meinen Mqi GT 70. Ein 13S10P "eBike-Akku", also 130 x 21700 Zellen, blaues Plastegehäuse, aus dem Liitokala Aliexpress-Shop für so 400,-- Euro. Freundlicherweise ohne Mwst so €333, wegen Solar (Zwinkersmiley) Nominal 48V 50Ah

Ich hab die gut 10kg nach einigem hin+her überlegen dann in das Topcase eingebaut. Da steht zwar "5kg" drauf, aber der Gepäckträger sagt "10kg". Also direkt mit Gewindestangen und Bohrung an den Gepäcktäger, aber innerhalb des Topcase. Ich mach noch Bilder (später).

So aufgerüstet habe ich einen provisorischen Anschluss an die interne Ladebuchse realisiert. Mit einer aus dem Splitter ausgebauten Rundbuchse und dem kurzen Niu-Akkukabel da dran. Da der Ebike-Akku mit separatem BMS ist (also getrennter XT60-Leistungs- und Rundstecker-Ladebuchse), habe ich noch so einen Leistung-Brückengleichrichter als Diode in den Entladestrang des Ebike-Akkus gehängt. Zur Sicherheit. Alles aufgeladen, Spannungsgleichheit geprüft und eingestöpselt. Da nichts brannte dann vorsichtig die ersten 20km gefahren. An einer Kreuzung dann: "Piep Piep", also zur Seite und nachschauen. Offenbar lädt der eBike-Akku die beiden internen Akkus nach, der Brückengleichrichter ist ordentlich warm, darum kein weiteres Vorwärts mehr möglich. Stecker aus der Niu Ladebuchse raus und mit den internen Akkus nach Hause gefahren.

Im Prinzip klappt das also. Mit eingeschränkter Benutzbarkeit. Dass ein Akku den anderen auflädt ist aber nicht effizient. Ich habs daher umgebaut, im nächsten Beitrag mehr.

Gruß // Sven-Ola

[sven-ola]

Ist echt nervig. Aliexpress wehrt sich mit Händen und Füßen gegen Links auf konkrete Produkte. Das haben sie bestimmt bei Amazon abgeguckt. Für den nächsten Schritt habe ich jedenfalls ein "MDK 110A" geordert, also diese für Solarpanele als "Rückschlagventil" gedachten Doppeldioden.

https://de.aliexpress.com/item/10000006435768.html

Eines dieser "Rückschlagventile" habe ich in den Stromweg zwischen BCS und Roller geschaltet. So dass BCS-Ausgang und eBike-Akku-Ausgang jeweils auf den beiden Anoden liegen und der Rollermotor und die Ladebuchse am gemeinsamen Kathoden-Ausgang. Dann noch ein 48V-Relais, dass im spannungslosen Normalzustand ("Öffner") den BCS-Ausgang und den Roller-Eingang direkt verbindet so wie es normalerweise fest verdrahtet ist. Man kann also normal fahren, laden und rekuperieren wenn das Relais geschlossen bzw. der extra eBike-Akku nicht angeschlossen ist.

Schließe ich den extra eBike-Akku an, dann bekommt das Relais Strom und öffnet den Kurzschluss zwischen BCS und Roller. So dass interne Akkus und externe eBike-Akku sich nicht gegenseitig aufladen können. Rekuperieren geht damit dann nicht. Aber was solls, es geht um Reichweite und da sollte man sowieso nicht so viel bremsen.

Erster Test: interne Akkus abstöpseln, extra eBike-Akku verbinden: hört man ein Klick? Probeweise den Roller so einschalten. Es meckert Fehler 194. Das grüne Ready und das rote Batteriesymbol blinken im Sekundentakt. Aber man kann die "Ready" Taste drücken. Und es fährt schonmal.

So gesehen: Reichweitenerhöhung bei 25 km/h bereits gegeben.

Gruß // Sven-Ola

[error]

Für den nächsten Schritt habe ich jedenfalls ein "MDK 110A" geordert, also diese für Solarpanele als "Rückschlagventil" gedachten Doppeldioden.

Ich habe das Thema kurz überflogen. Was versprichst du dir von den "Rückschlagventilen"? Es ist nicht schwierig zusätzliche Akkus zu verbauen.

Wenn du die Akkus immer gemeinsam im Roller lädst, würde ich den Zusatzakku direkt am Controller bei Plus und Minus mit auflegen.

Dann übernimmt die NIU Elektronik die Verwaltung der originalen Akkus inkl. Anzeige.

Vorraussetzung wäre ein Commonport BMS am Zusatzakku. Besagter Zusatzakku würde so durch den originalen Lader mitgeladen werden.

Vielleicht hat ja jemand einen besseren Vorschlag.

Erster Test: interne Akkus abstöpseln, extra eBike-Akku verbinden: hört man ein Klick? Probeweise den Roller so einschalten. Es meckert Fehler 194. Das grüne Ready und das rote Batteriesymbol blinken im Sekundentakt. Aber man kann die "Ready" Taste drücken. Und es fährt schonmal.

Sowas solltest du vermeiden. Irgendwas ist da nicht vernünftig hochgefahren oder angesteckt. Normalerweise müsste die Kommunikation der beiden NIU-Akkus mit dem Display stattfinden.

Solche Experimente können teuer enden.

[zock3r1608]

Der Fehler kommt, weil er nur mit dem externen eBike Akku fährt, die internen hat er ja abgestöpselt. Also keine Kommunikation mit dem BMS, warscheinlich dann auch nur Schnarchgang.

Hab mir mal einen defekten N1S geschossen, der genau das gleiche Problem hatte. Totalschaden weil "Kabelbaum defekt", naja es war die RS485 Leitung zum Akku durchgetrennt durch einquetschen des Kabels im Deckel oder so. War in 20min gefixt, mit bisschen Multimeter, Zerlegen, Löten, Schrumpfschlauch und wieder zusammenbaun.

Allerdings hätte ich die Dioden auch weggelassen. Frage ist dann ob er dann ab und zu anzeigt nach einer hitzigen Tour das er geladen wird, wenn bisschen Ausgleichsstrom fließt. Wenn er dadurch nicht "Ready" killt wäre es ja nicht tragisch.

[sven-ola]

Ich habe das Thema kurz überflogen. Was versprichst du dir von den "Rückschlagventilen"? Es ist nicht schwierig zusätzliche Akkus zu verbauen. Wenn du die Akkus immer gemeinsam im Roller lädst, würde ich den Zusatzakku direkt am Controller bei Plus und Minus mit auflegen.

Äh ja. Erstens habe ich einen Separate-Port Akku. Ist halt ein "Billigteil" für 350,--. Das wäre noch nichts ernstes. Aber zweitens ist es nervig, wenn der externe Akku die internen Akkus lädt. Der Roller bekommt das nämlich über die RS485 mit. Steht man auf der Kreuzung erst einmal, dann geht es einfach nicht weiter. Da hilft auch kein Bremsen oder Abschalten sondern nur beiseite schieben und den externen Akku abstöpseln. Und damit fällt das "Einfach parallel schalten" für den MQI GT 70 weg. Benutze ich diese "Rückschlagventile" dann verzichte ich auf Rekuperation, habe aber damit keinen Ärger.

[sven-ola]

Jedenfalls: nach der ersten Runde im Schleichmodus habe ich dann die internen Akkus angesteckt. Und bin eine ausgiebige Proberunde im "Dynamic Modus" gefahren. Den Sport-Modus habe ich mich nicht getraut, wozu auch: es geht schließlich um Reichweite und da ist sowieso 50 km/h, Tempomat und bloß nicht bremsen angesagt.

Pic it, or it didn't happen. Wie man so schön sagt. Hier also ein paar Bilder. Zunächst einmal der zugegebenermaßen etwas hemdsärmelige Schaltplan.

Ich hatte erst überlegt, mit dem Relais den Common-Ausgang von dem "Anti-Rev-Charge aka Rückschlagventil" als Umschalter anzuschließen. Das Relais ist zwar für 48 Volt, aber nur für 40 Amps. Da erschien es mir besser, einfach damit eine Verbindung parallel zur Leistungsdiodenschaltung zu machen. Im Grundzustand (also ohne den externen Akku) sollte das jedenfalls wie die ursprüngliche Verdrahtung um Roller funktionieren. Zur Erläuterung: BCS ist beim Mqi GT 70 das "Batterie Control System", dass die koordinierte Entladung der beiden internen Akkus regelt. Das BCS hat neben den 6 Leistungsklemmen auch noch einen Stecker mit (RS485?) Signalisierung.

Hier nun das innere meines Topcase. Zu sehen sind die beiden Gewindestangen, die unten durch eine Bohrung mit dem Gepäckträger verbunden sind. Sowie die XT60-Buchse, um daran den Entladestecker des externen Akku anzuschließen.

Mit ein wenig Schaumstoffpolsterung kann dann der externe "e-Bike Akku" eingebaut werden. Das ist jetzt keine Raketentechnik, tut aber was es soll. Es bietet sich an, eine (leichte) Zusatznutzlast unten hineinzulegen, damit der Akku unten nicht nach hinten rutscht wenn es mal Kopfsteinpflaster gibt. Zu sehen außerdem: in den 350,-- war freundlicherweise auch ein Ladegerät mit 256 Watt enthalten. Außerdem rechts unten: die XT60 Entladeleitung und die Hohlstecker-Ladebuchse. Letztere wird bereits mit den 256 Watt beim Laden ordentlich warm.

Hier noch die XT90-Buchse neben der original NIU-Ladebuchse. Ich habe hier XT90 genommen, weil ich das noch in meiner Bastelkiste hatte. Die Zuleitung an der XT60 wird mit Rot/Schwarzer flexibler Silikonleitung einfach zwischen Sitz und Sitzwanne geführt. Da ist genug Platz um die 2 x 4mm² Leitungen durchzulassen.

Die Unterseite muss ich heute noch schuldig bleiben. Dafür muss ich das ganze wieder aufschrauben.

Gruß // Sven-Ola

[Fasemann]

Was haben die OE- Akkus an Leistung? Erscheint mir alles zu kompliziert gedacht.

[zock3r1608]

Aber zweitens ist es nervig, wenn der externe Akku die internen Akkus lädt. Der Roller bekommt das nämlich über die RS485 mit. Steht man auf der Kreuzung erst einmal, dann geht es einfach nicht weiter. Da hilft auch kein Bremsen oder Abschalten sondern nur beiseite schieben und den externen Akku abstöpseln.

Die Info hat gefehlt, dem N1S ist es egal ob der interne Akku geladen wird, der zeigt dann an Laden, aber Ready bleibt drin und man kann weiterfahren.

Wenn der NGT komplett in den Lademodus schaltet, ist es natürlich doof.

Macht es nicht mehr Sinn 2 MOSfets zusammenzuschalten um reverse current zu verhindern? Man kann diese auch paralell schalten, um möglichst wenig Verlustleistung zu haben, zudem kann man den Akku dann einfach zu- und abschalten. Das wäre jetzt mein Ansatz bei diesem Problem. Gibt auch bestimmt fertige Bausteine dafür.

Hab ähnliches mit dem EVO vor, allerdings sind dort andere Hürden zu meistern.

[sven-ola]

MOSFets haben weniger Verlustleistung als Dioden nicht wahr? Aber sie brauchen halt irgend eine aktive Steuerung der Gatespannung. Also ein Bauteil, dass wie im obigen Bild -12 und +12 Volt an Gate anlegt je nach Situation. Wie unser passive-aggessive Fasemann schon per Zeichnung mitteilte: KISS ist das nicht.

Für den Mqi GT EVO macht das aber möglicherweise Sinn, soweit ich es hier im Forum las hat der EVO gar kein BCS sondern macht den Ausgleich zwischen den beiden Akkus über die Kommunikation zwischen den Akkus-BMS bzw. zwischen Akku-BMS und ECU. Da wirst du dir was Einfallen lassen müssen. Außerdem hat der EVO ja mit 72 Volt fast doppelt so viel Zisch auf den Leitungen wie mein GT-70, möglicherweise ist man da mit MOSFets von Haus aus besser bedient.

Aber ich war ja auch noch nicht fertig mit erzählen. Nachdem die "Jungfernfahrt" einigermaßen erfolgreich war habe ich mich entschlossen, das auf einer längeren Tour auszuprobieren. Hier in der Nähe gibt es ein jährlich stattfindendes "Computercamp". Eine Woche abhängen mit Leuten "am Arsch der Heide", genauer gesagt vor den Toren des großen Zwischenlagers für schwach- und mittelradioaktiven Abfall, an den sicher niemand gerne erinnert wird. Da war ich schon letztes Jahr mit dem Roller und diesmal wollte ich es ohne Zwischenladen schaffen. Also alles aufgeladen (Gepäck und Akkus) und los. Sieht dann etwa so aus (wieder mal zuviel Gepäck).

Leider gab es schon beim Losfahren einen Fehler 11 (Spannung am FOC zu hoch oder zu niedrig). Ich hatte bei der Testfahrt die Akkus nur so auf 80% geladen und mit dem Voltmeter die Spannungen verglichen bevor ich zusammengeschaltet habe. Jetzt mit 100% beschwert sich der Roller mit einer Fehlermeldung und bleibt stehen. Kurz ausschalten und wieder einschalten korrigert das, aber man muss wirklich vorsichtig möglichst im E-Save-Modus anfahren. Bleibt man unter 50 km/h, bis die internen Akkus ~90% anzeigen kann man wie gewohnt fahren. Probiert man mit mehr Strom / mehr Tempo kommt sofort Fehler 11 und man darf anhalten, ausschalten, einschalten, anfahren.

Nach den ersten 20 km fällt die Ladeanzeige dann unter 90%. Ab da kein Fehler-11 mehr. Erfreulich: statt ca. 1% pro Kilometer jetzt ca. 0,5% pro Kilometer. Unerfreulich: die Schrecksekunden wegen dem Fehler und die notwendige Drosselung auf den ersten Kilometern. Egal - die Strecke entlang der Elbe ist wirklich sehenswert und die 49 km/h lassen sich mit Tempomat gut halten. Bergauf jedenfalls keine Beschwerden über zu viel Spannung am FOC. Angekommen bin ich dann mit gut 40% Ladestand nach ungefähr 78km. Genug also, um nach kurzem Zwischenladen noch eine Einkauftour mit 70km/h ins 20km entfernte Lüchow mitzunehmen. Tagesbilanz dann 115km.

In den nächsten Tagen habe ich dann die Gegend unsicher gemacht. Laut App 174 km (2 Stunden Zwischenladen), 145 km, 156 km, 146 km und auf der Rückreise 134 km. Überwiegend im Modus Land+Nebenstraße mit Tempomat auf entspannte 50 km/h.

Leider hat sich das mit dem Fehler-11 ausgeweitet. Nach 2 Tagen wollte ich Zwischenladen. Wie gewohnt: Roller abstellen, Netzteil auf das Hinterrad klemmen, Netzteil mit interner Ladebuchse verbinden, Type2-Adapter an die Säule und Karte dranhalten. Keine Ladung...! Nach etwas herumprobieren dann die Akkus direkt angestöpselt und einzeln geladen. Auf dem Camp fehlte mir aber die Geduld und die Zeit weitere Ursachenforschung zu betreiben.

Die Akkus einzeln zu laden oder mit Hilfe der Akkuweiche zu laden geht nach wie vor. Aber bequem in der Garage via Shelly das Laden über die interne Ladebuchse bei Bedarf wieder einzuschalten (ohne hin zu gehen): funktioniert nicht mehr. Das Relais ist in Ordnung. Mit externen Akku keine Reku, ohne externen Akku mit Reku und Fahrleistungen wie gewohnt. Irgend etwas stimmt noch nicht.

Außerdem: ich bekomme jetzt öfter die gelbe Motor-Leuchte. Hatte ich früher schon hin+wieder. Jetzt aber speziell mit externen Akku kommt die nach 20 bis 30km immer. Meine Vermutung: die Rückschlag-Diode produziert einiges an Wärme. Ich hatte sie deswegen auf den Kühlkörper vom BCS montiert. Vermutlich will mir die gelbe Leuchte sagen: BCS ist zu warm. Nach einer Stunde Pause ist die gelbe Leuchte dann immer aus und das Fahrverhalten ist davon nicht beeinflusst. Insofern ignoriere ich die Leuchte einfach (im Moment).

Gruß // Sven-Ola

[sven-ola]

Nachtrag1. Oben in dem Schaltplan fehlte eine Verbindung. Die habe ich Nachgetragen (in hellerem Rot).

Nachtag2. Das Ladeproblem hat sich gegeben. Ein paar Tage abwarten, bis der interne ECU-Akku aka. "Spare Battery Level" einmal 0% anzeigt, das hat es gefixed. Sprich: mit dem Reset der ECU funktioniert das Onboard-Laden jetzt auch wieder.

Gruß // Sven-Ola