USB Quelle aus dem Pino Steps Fahrakku

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Disclaimer: Für Arbeiten und Änderungen am Pino ist jeder selber verantwortlich. Ich übernehme keine Garantie und komme nicht für evtl. auftretende Schäden auf, die jemand aufgrund dieser Beschreibungen tätigt. Meine hier gemachten Ausführungen sind nach bestem Wissen und nach dem aktuellen Stand der Technik durchgeführt. Eine eventuelle Gewährleistung bzw. Garantie des/der Hersteller könnten mit Änderungen an der jeweiligen Einheit erlöschen.

Wie schon im Steps Forum angekündigt, kümmere ich mich gerade um eine USB Lademöglichkeit aus dem 36V Fahrakku für z.B. ein Handy oder Versorgung eines GPS...

Was soll das Resultat des Projekts sein:
- Akkuspannung wird im Motorraum (des EP8 oder evtl. auch e8000) abgegriffen (professionelle Lötverbindung), wasserdicht verschrumpft, kein zusätzlicher Steckverbinder für den Motorstrom. (Damit wird dann der einzubauende USB Anschluss stromlos geschaltet, sobald das Pino am Display oder Akku ausgeschaltet wird.)

nötiges Material
- Leitung (2 flexible Adern im Mantel (2x0,5mm²)
- 2x Steckverbindung (male/female) klein, wasserdicht
- Schrumpfschlauch für 2 Adern + Gesamtleitung
- Installation des Kabels im Oberrohr bis zur schon vorhandenen Auslassbohrung, dort Austritt.
- am Sitzrohr bis zur unteren Sitzquerstrebe hochgeführt. An der Querstrebe wird ein USB Modul incl. Sicherung installiert und mit dem von unten kommenden Kabel verbunden. (Evtl. mit Stecker)

Vorbereiten des Kabels:
Das Kabel zum USB Modul muss an die Batterieleitung angeschlossen (gelötet) und anschließend abgeschrumpft werden. Wegen dem kleinen Durchmesser der Durchführung am oberen Rahmen kann ein Stecker erst nach der Installation der Leitung angeschlossen werden. Hier ist eine zweite Lötverbindung mit Schrumpfschlauch nötig.

Arbeiten:
- Akku aus dem Pino entnehmen
- Kurbeln abbauen (Spezial Shimano Werkzeug nötig)
- Schrauben für den Motor so ausbauen, dass man an den Motor herunterklappen kann (hier an einem Fully)

Motor herunterklappen, rechte Seite an einem Fully gezeigt

MotorausbauFürKabelinstallation.jpg (42.64 KiB) 985 mal betrachtet

- Kabel nach vorne im Oberrohr zum Kabelaustritt führen, dort tritt das Kabel vom Pino Oberrohr ins Freie

Kabelaustritt am Pinorahmen unter dem Stokersitz

Kabeleinführung2.jpg (148.04 KiB) 985 mal betrachtet

- USB Modul am unteren Querrohr montieren. (Durchmesser 18mm)
- Kabel nach oben zur Sitzstrebe führen, mit Kabelbinder fixieren und an das USB Modul anschließen

Das ist der aktuelle Plan.
Es wurde aktuell noch nicht am Pino durchgeführt.

Soweit mal im Nov. 2022

LG Uli

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USB Lader für Pino21 Steps
Also was es nach der Fertigstellung geben wird, wenigstens plane ich das mal , ist eine bebilderte Einbauanleitung mit den durchzuführenden Schritten. Für wenige, und in Bikenähe erreichbare Kollegen biete ich auch eine Installation an. (hier denke ich an Jochen, der sich ja gleich mal für so einen Lader interessiert hatte.)
Evtl. werde ich auch einen Einbausatz erstellen. Mit der Anleitung (und evtl. dem Einbausatz) sollte ein Fahrradmonteur in der Lage sein, den Einbau zu machen. Womöglich muss eine Lötverbindung gemacht werden. Also ist Elektronikerwissen, -ausstattung und -können nötig. Der Preis dafür wird die Selbstkosten betragen. Womöglich stelle ich auch nur die Bestellliste zur Verfügung, so dass jeder sich die Teile selbst besorgen kann.
Und nochmals: Ich übernehme KEINE Garantie für die Funktionstüchtigkeit und/oder Beschädigungen am Pino oder anderen beteiligten Komponenten, wie z.B. Shimano Teile, das Handy oder GPS. Die Funktionsfähigkeit weise ich an MEINEM Pino und meinem Handy mit USB-C (Android) nach.

Aktuell ist das Ganze aber noch nicht spruchreif.

LG Uli

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Hier mal ein Zwischenstand der Elektronik für den USB-C Lader aus dem Fahrakku.
Das wasserdichte Gehäuse (Spritzwasserschutz) kann dann an der unteren Sitzstange des Stokersitzes angeschraubt werden. Es wird eine Schmelzsicherung im Gehäuse geben. (Die selbstheilende Sicherung habe ich noch nicht komplett abgeschrieben...)
Das Ganze besteht jetzt neben den Kabeln aus 2 Platinen: DCDC Wandler aus dem Fahrakku und eine USB-C Platine.
Ich habe entschieden, erst mal nur einen USB-C Anschluss zu ermöglichen. Einen Ladeport und USB-A Anschluss ist aktuell nicht vorgesehen. (Aber möglich, wenn jetzt jemand ganz laut schreit)
Habe jetzt erst mal das Konzept für die Elektronik erstellt und in einem Funktionsmuster zusammengelötet und mit dem Smartphone aus dem Netzteil mit der Batteriespannung versorgt. Damit lässt sich die Funktion überprüfen. Bilder: Der USB-C liefert hier 0,9A bzw. 1,6A bei einer Spannung von 9,22V. Also 1-2W sind dann aus dem Shimano Akku zu spendieren. (Ablesbar am Uni-T). Sollte also vernachlässigbar sein.
Unterschied des Stromverbrauchs ist das aus- bzw. eingeschaltete Display am S22FE.
Die Verkabelung ist in der Planung fertig.
Nächste Schritte: Einbau in eine Gehäuse und anschrauben an das Pino, sowie zusammenlöten der weiteren Stecker, Sicherungen, Kabel...
Die Selbstkosten werden ca. 50€ +/- 20€ betragen. So bitte ich um "Bestellungen" per PN.

LG Uli

PS: Was ist auf den Bildern zu sehen:
Funktionsmuster ohne Gehäuse (zum Nachweis der Funktion) mit Handy und Uni-T zum Nachweis der Funktion. Nicht dargestellt ist die Spannungsquelle, die hier durch ein Netzteil (nicht im Bild) erfolgt.
1. Oben links der DCDC Wandler mit grüner Kontroll-LED, rechts daneben ein USB-C Modul mit angeschlossenem UNI-T USB Tester, an dem dann das Samsung S22FE hängt. Als APP ist Komoot aktiv. Der Ladezustand ist etwa bei 80%. D.h. das Handy wird geladen. (um zu dokumentieren, dass dieser Strom für das Handy zur Verfügung steht und nicht irgendwo in der Elektronik geblockt wird)
UNI-T: Oberste Zeile: Spannung am USB-C Ausgang (fürs Handy);
2. Zeile: Strom auf dem USB-C
3. und 4. Zeile hier unwichtig

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Es ist mal wieder Zeit an dem Projekt "USB Lader fürs Pino" weiter zu arbeiten.
Leider musste ich feststellen, dass eine vollständig interne Leitungsverlegung nicht mit vertretbarem Aufwand funktioniert. Deshalb muss nun leider ein Kabel außen am Unterrohr geführt werden. Sollte Hase den USB Lader einbauen wollen, wäre natürlich eine vollständig interne Kabelverlegung möglich.

Einbau der Stromversorgung aus dem Fahrakku:

20230224_120600.jpg (2.91 MiB) 817 mal betrachtet

Motorstecker ausgesteckt

20230224_124442.jpg (3.37 MiB) 817 mal betrachtet

Schrumpfschlauch über die abgeschnittenen Kabel geschoben

20230224_142648.jpg (1.8 MiB) 817 mal betrachtet

Stecker abgeschnitten - nun kann verlängert und abgezweigt werden

20230224_142715.jpg (2.03 MiB) 817 mal betrachtet

Vorbereiten zum Kabel verlöten

20230224_144403.jpg (1.9 MiB) 817 mal betrachtet

Kabel angelötet und fertig zum Abschrumpfen

20230224_150946.jpg (2.45 MiB) 817 mal betrachtet

wieder eingebaut

20230224_153706.jpg (2.92 MiB) 817 mal betrachtet

Neue Leitung zur USB Elektronik außen noch nicht verlegt

20230224_154004.jpg (2.6 MiB) 817 mal betrachtet

To be continued...

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fertig ist das USB-C Ladeequipement aus dem Shimano Fahrakku!
Jetzt muss ich wohl noch Kabel besorgen: 1x 1m USB-C gerade auf USB-C gewinkelt. Und dann wird über den Quadlock Wireless charger aus dem Shimano Akku geladen. Der hat dann auch noch einen Schalter zum Ein- und Ausschalten des Handys.

LG Uli

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Hier habe ich die Funktion des Chargers gezeigt, indem ich das Pino eingeschaltet habe, an dem der Quadlock wireless charger mit dem Handy montiert ist.
https://youtu.be/yTmPBRQdiG0

LG Uli

[Selma]

Hier habe ich die Funktion des Chargers gezeigt, indem ich das Pino eingeschaltet habe, an dem der Quadlock wireless charger mit dem Handy montiert ist.
https://youtu.be/yTmPBRQdiG0

LG Uli

Lieber Uli

nach den vielen Schritten an denen Du uns schon hast teilnehmen lassen,
zeigen die Bilder den erfolgreichen Abschluss Deines Projektes !
- und wecken das Interesse es auf's eigene Pino zu 'übertragen'.

Doch zuerst einmal herzlichen Glückwunsch

Selma

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Und heute gibt es den ersten Fahrbericht:
System:
- Umgebungstemperatur ca. 15°C
- Fahrzeit: 2h 15Min (Das Handy ist da typischerweise ohne Nachladen "gerade so" leer geworden, wenn der Bildschirm schwarz bleibt. Ladezustand mit der USB Erweiterung: 89%, nach Start bei 80%, also wird das Handy nachgeladen Die Energie für den Handybetrieb kommt also vollständig aus der USB Versorgung mit zusätzlicher Nachladung des Handyakkus)
- Shimano Steps EP8
- 630Wh Rahmenakku 36V
- USB-C Charger montiert am Rahmen des Stokersitzes, kein Zusatzakku am "Hilfseingang" des Chargers.
- Quadlock wireless charger angesteckt am USB-C Charger
- S20FE mit aktivem Komoot (Aufzeichnungsmodus, Display ständig EIN)
- S20FE Ladestand beim Start ca. 80%
- S20FE Ladestand nach der Tour 89% (also wurden 9% während der Fahrt nachgeladen bei ständig eingeschaltetem Display, aktivem und aufzeichnenden Komoot)
- Licht am Pino war aus

Fazit: Für mich ist das Projekt voll gelungen und ich bin happy

LG Uli

und jetzt noch die Bilder vom Ladezustand nach der Fahrt

Handy wird geladen

S20FE nach 2h.jpg (307.29 KiB) 722 mal betrachtet

Bild vom Charger montiert am Pino Stokersitz

Chargergehäuse montiert am Pino Stokersitz mit Steckerlegende

USB-C_ChargerMontageAmPinoStokersitz.jpg (877.48 KiB) 722 mal betrachtet

Legende
USB-C Stecker: gewinkelter USB-C Stecker
Anschluss Pinoakku: 36V Stecker für die Akkuspannung
Komplettgehäuse: Gehäuse Charger mit eingebautem DCDC Wandler, USB-C Ladeplatine, Sicherungsautomat 4A, von außen rückstellbar, 36V Anschluss für Zusatzakku, 2x Gummibänder für die klapperfreie Montage am Stokersitz

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Übrigens gibt es für den Rückbau in den Originalzustand einen Kabelsatz von Shimano, mit dem man wieder den Originalzustand herstellen könnte. Aber wer will das schon, bei so einem Ergebnis
https://bike.shimano.com/de-DE/product/component/ep8-ep800/BM-E8016.html

LG Uli

[Blind Lady]

Frage einer absoluten Technik-Null:
Wird dadurch die Reichweite des Pino nennenswert reduziert, wenn da ein Handy mit am Akku hängt?

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Naja, einfache, komplizierte Rechnung:
Mein Lader mit meinem Handy braucht 9V x 1,6A = ca. 15W. Also etwa in der Größenordnung wie die Beleuchtung. Im Gegensatz zu dieser bringt aber das Handy schon einen Akku mit, der dann für das Handy auch noch leer gemacht werden könnte.

Jetzt kommt es ja darauf an, mit welchem Gelände/Unterstützung/Fahrbahn gerechnet werden muss.
Bei manchen Antrieben wird die prognostizierte Reichweite anhand dem schon gefahrenen Profil/Unterstützung berechnet. Fährst du am Anfang viele Hügel mit viel Unterstützung wird eine geringere Restreichweite angezeigt, als bei einer Flachetappe. Womöglich wird diese auch dynamisch berechnet, also wird diese nach den Hügeln wieder steigen. Also kann dir das niemals einer genau sagen. Und wenn das einer tut, lügt er. Ok, die meisten glauben das Angezeigte.

So, jetzt habe ich dir viel geschrieben, ohne wirklich eine Antwort zu geben - und ich bin kein Politiker

Also ich probiers nochmal: Bei den o.a. Maximalwert von 15W kostet das Handy dann ca. 10% Reichweite und du kannst die Navigation laufen lassen. Wenn du nach 3h auf die Navigation verzichtest, weils Handy leer ist, oder auf die Powerbank fürs Handy ausweichst, kommst du definitiv weiter

Also eine sehr schwammige Antwort auf deine eigentlich konkrete Frage

LG Uli

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Noch ein kurzer Bericht nach der ersten Saison "wireless charger":
Seit ich meine Bikes mit Strom zum Laden aus dem Bike ausgerüstet habe, war der Handyakku nicht mehr ohne Strom. Oft ist es so, dass ich das Handy am Lenker festmache, Ladezustand dann eigentlich egal, also z.B. 30%, und nach der Fahrt ist das Handy mit vollem Akku, also 100%, voll einsatzfähig. Es gibt dann auch nicht mehr die Notwendigkeit, beim Radeln den Bildschirm in den Ruhemodus (schwarz) bzw. Stromsparmodus zu versetzen.
Der schöne Vorteil am Pino mit dem "wireless charger" ist dann natürlich auch, dass wenn das Handy "montiert" ist, dass es auch gleich geladen wird.

LG Uli