Hybridantrieb zum Zwecke der Leistungssteigerung

Kurzes Update. Mechanisch unauffällig, nach unterfüttern des Spannsatzes und dem Einsatz von Loctite verdreht`s mir aktuell keine Riemenscheibe auf der 8mm dünnen Motorwelle mehr, dafür hat die Elektromotorseitige Riemenscheibe ein wenig an Zentrierung und Rundlauf verloren. Ich könnte eine neue Scheibe anfertigen oder das Problem einfach Ignorieren.

Zum Fahrtregler:

ich will ja schon gerne regenerativ bremsen und die Traktionsbatterie rein nur durch Fahrverhalten aufladen.

Nur leider habe ich kein Glück mit den VESC Dingern.

Neuen Makerbase VESC geordert, auf der Werkbank nur am Akku angeschlossen, kein Motor dran, angeschalten und 10 Sekunden Später Peng

Da der erste Regler trotz Strombegrenzung bei nur 80 A abgeraucht ist, der 2. Regler gleich beim einschalten auf der Werkbank, will mir diese Technik einfach sagen das ich ihn nie wieder ins Moped bauen sollte.

Also nach dem Original Design von Benjamin Vedder Ausschau gehalten und einen VESC 75/300 von Trampa Boards geholt.

In England beim Lizenzhersteller Trampa Boards direkt bestellt, mit Versand und Zoll weit über 400€ gelassen, auf der nach Handbuch mit dem Akku verbunden und zumindest versucht die Kondensatoren schonend zu laden was nicht ging, weil mir die Ladewiderstände abgeraucht sind. Also voller Wut einfach mit Gewalt verbunden und siehe da, lauter Knall von der Kondensatorladung und keinerlei Reaktion vom Regler, ein leichtes Brummen ist zu hören begleitet von starker Erwärmungung Stromgeruch, echt prima.

Support kontaktiert, natürlich keine Reaktion, also das Teil geöffnet um heraus zu finden ob ich wirklich zu blöd bin einen Regler in Betrieb zu nehmen.

Sah von außen schon komisch aus und war sehr interessant was ich alles gefunden habe:

1. Benjamin Vedder Hat den ESC so entworfen das pro Anschluss 3 stück 4mm² Kabel raus gehen und Trampa hat Motorseitig jeweils nur 1 stück dickes 12mm² verwendet, die Kabel sind zu dick und überragen das Gehäuse und der mit Gewalt verschraubte Deckel übt gewaltig Druck auf die gesamte Platine aus

Mit Folgen:

Die eine Reihe von FET´S wird mit durch die Wärmeleitschicht gegen das Eloxal gedrückt, ist die Eloxalschicht an 2 Phasen durch, gibt´s einen gewaltigen Kurzschluss (war hier noch nicht soweit, die Leistungsstufe ist heil geblieben).

Die hintere Reihe der FET´s hat keinen richtigen Kontakt zum Kühlkörper aber der Regler hatte nie die Chance einen Hitzetod zu sterben.

Den Fehler habe ich auch sehr schnell und eindeutig finden können:

Eine Lötbrücke ab Werk hat die 3,3V Versorgungsspannung mit den internen 1,8V des STM32 Prozessors Kurzgeschlossen. Dieser Prozessor hat nie im Leben eine Firmware angenommen, weil er beim Erstkontakt mit dem ST Link (Programmiergerät für ST Microchips) bereits gestorben ist.

Das heißt der Hersteller und Verkäufer wusste das der Regler defekt ist und hat ihn wohl auf den "EU-Export Stapel" gelegt.

Auch schön das Google die interessanten Fakten immer erst rausrückt nachdem man schon den Scheiß bestellt hat. denn Auf einmal habe ich keine Lobeshymnen sondern sehr viel Kritik über den Hersteller lesen können. Auch das der Urheber des Projekts Benjamin Vedder die Zusammenarbeit beendet hat

Also machte ich mich mal an die Instandsetzung

Der STM32 ist gestorben und hat die 3,3V Versorgung mitgerissen. Die 12V und 5V Versorgung war stabil genug und ist nicht gestorben.

Auslöten und neu einlöten

Neuer Wärmeleitstreifen

und jetzt Ausspaarungen für die erhöhten Kabellötpunkte

Das Ganze habe ich auch protokolliert an den Hersteller geschickt und siehe da, er hat sich dann doch gemeldet und mir wenigstens die korrekte Firmware übergeben (die ich mir sonnst über Vedder´s VESC Projektseite geholt hätte) Aber hier ist wirklich die passende Firmware zur passenden Produktionscharge.

Nach dem laden der Firmware der Spannende Moment: ein Test mit angeschlossenem Motor bzw. ich habe die Motorerkennung durchlaufenlassen, der Motor wurde erkannt und hat gedreht, und dann habe ich eine Drehzahlrampe durchlaufen lassen bei der der Motor außergewöhnlich sauber gelaufen ist.

Der Regler hat alle Tests absolviert. Die Schaltung ist ab Werk in keinster weise vor Feuchtigkeit geschützt also wirklich Schutzklasse IP00 was Katastrophale folgen haben kann und hat, der Hersteller setzt die Dinger in Wassersportgeräten ein und wenn die Technikbox minimal undicht ist gibt´s maximalen schaden (kommt da öfters vor).

Also habe ich die Schaltung vergossen, weil mein Moped auch ab und zu in einen Starkregen geraten kann und ich nicht will das es auf Grund von Regen schon wieder Feuer fängt.

Es soll ja dahin gehen, dass rein durch das Fahrverhalten (beim Bremsen, durch die Ortschaft oder generell STVO konformer Fahrstil) und nicht an der Steckdose geladen wird.

Vor dem Umbau auf VESC Regler mit Rekuperation ein kurzfristiger Prüfstandslauf beim Wirbelstrom gebremsten Dyno um die Ecke.

Grün = mit Boost (120Ampere 43 Volt = 5,16 KW * 80% Wirkungsgrad = 5,6 PS Extra an der Kurbelwelle)

Orange = ohne Boost und mit geschlepptem Elektromotor

Genauer aufgeschlüsselt mit der echten Radleistung (Schleppleistung wurde definitiv wurde mit gezogener Kupplung gemessen, der Hybrid Kram scheint den Dyno etwas zu irritieren) :

Zur Erläuterung der Zahlen, das Ganze jetzt mal anhand der Radleistung auf Amerschläger P4 Erfahrungswerte umgerechnet:

Ein gleichwertiges Moped (mein anderes Moped zu Hause) mit Standard X-Ring Kette und gemessenen 34,9 PS an der Kupplung leistet 31 PS am Rad und 35,9 an der Kurbelwelle.

Der Faktor Kurbelwelle zu Rad beträgt also 0,8635 (ein Rennmoped mit ringloser 420er Kette und schmalen Rädern hätte hier noch weniger Verlust und entsprechend einen höheren Faktor)

Mit 36 PS am Rad im "Boost Mode" sind wir bei angenommenen 41,69 PS an der Kurbelwelle, davon stammen 5,6 PS, sagen wir 6 vom Elektromotor.

Also liegt der Anteil vom Zylinder bei 35,69 PS von denen noch ca. 31 PS am Rad ankommen.

Gemessen mit dem Elektromotor Schlepp ohne Unterstützung sind es nur 27 PS also fehlen 4 Rad PS bzw. 4,4 Kurbelwellen PS, die offensichtlich beim schleppen des E-Motors verloren gehen.

Das Messergebnis bestätigt mein subjektives Gefühl, das der Verbrenner Motor seit der Installation des Elektromotors spürbar an Kraft verloren hat, aber bei einsetzender Unterstützung besser zieht als je zuvor.

Die Hausaufgaben sind also klar:

Beim neuen Regler muss der E-Motor außerhalb der Rekuperation immer ein kleines bisschen mitlaufen, um den Verbrenner nicht aus zu bremsen. Dies mindert natürlich den spürbaren Kick, aber ich booste ja nur mit 120 von 300 möglichen Ampere und werde die Unterstützung dann auf 200A erhöhen, das ergibt zusätzliche 3,7 PS im Boost Mode von denen 3,2 am Rad ankommen

Also in der neuen geplanten Konfiguration werden 31 Rad PS im normal Modus und 39 im Boost Mode angestrebt.

Edit 25.09.2026: ich glaube ich hab´s

* Loss Power ist der Verlust von der Kurbelwelle bis zur Kupplung

* Leistung an der Kupplung errechnet sich dann aus Engine Power - Loss Power

* Schleppleistung = Leistung an der Kupplung - Radleistung

So ergibt das alles einen Sinn. Der Dyno hat also beim Einmessvorgang zu den natürlichen 1PS Verlust Kurbelwelle-Kupplung eine zusätzliche Verlustleistung von ca. 5 PS am Elektromotor gemessen und alles zusammen zur Motorleistung dazu addiert. der Wert der Motorleistung ist so natürlich unbrauchbar aber sowieso nicht relevant.

Ausgenommen der Wert: 36,3 PS Motorleistung ohne Boost, das ist die tatsächliche Leistung der Zylinder/Kolben Baugruppe an der Kurbelwelle und sagt mir, das mal wieder ein neuer Kolben fällig ist).

Die Rechnung geht wieder auf:

Ohne Boost: 27 Rad PS, ca. 30 Kupplungs PS und ca. 31,x Motor PS

Mit Boost: 36 Rad PS, ca. 40 Kupplungs PS und 41,x Motor PS

Reine Motorleistung ohne E-Motor vermutlich: 31.8 Rad PS, ca. 35,3 Kupplungs- PS und 36,3 Motor PS