Akku Begrenzung der nutzbaren Kapazität

[gündirwas]

Ich habe in diesem Forum keinen Beitrag gefunden, der die Begrenzung des Shimano-Steps- Akkus auf 85% in Frage stellt.

Mein Pino Steps 2018 mit Shimanomotor 6010 und Akku BT8010 stellt die elektrische Unterstützung bei einer Restkapazität von 15% ein.
Begründung des Fachhändlers: Es muss eine Restkapazität für sonstige Verbraucher vorgehalten werden, damit ohne motorische Unterstützung nachts beleuchtet gefahren werden kann. Eine Änderung der Leistungsabschaltung ist nicht möglich ist.
"Sonstige Verbraucher" gibt es bei mir nicht, da das Licht über den Nabendynamo versorgt wird und ich wegen Knieschaden auf Unterstützung angewiesen bin.. Bosch hat an einem gleichaltrigen Pedelec keine Einschränkung, so dass ich praktisch die komplette Akkukapazität nutzen kann.

Es ärgert mich von Anfang an, dass Shimano Steps mit dem 508Wh-Akku x0,85= nur 432Wh zur Verfügung stellt.
Gibt es einen schaltungstechnischen Weg, diese 15% Restkapazität zu nutzen?

Herzlich
Günter

[upndown]

Hallo Günter,
ich denke, du kannst nicht feststellen, ob der Akku beim Laden nur zu 85% geladen wird oder beim Entladen noch 15% drin bleiben. Vermutlich wird es eine Kombination aus beidem sein. Ist natürlich ärgerlich. Meine Vermutung: Shimano "schützt" den Akku durch eine nicht allzu volle Ladung und ebenso verhindert Shimano die Tiefentladung. Denn bei einem Lithium LiPo Akku ist beides schädlich. Damit verhindert Shimano Garantieansprüche "auf deine Kosten". Bleibt eigentlich nur einen Ersatzakku mitzunehmen oder bei einer möglichen Ladestelle mal nachzuladen.

Und dann ist immer noch die Frage, wie zuverlässig sind die Werte, die S. auf den Akku druckt bzw. wie genau sind deine Messungen. Druckt S. typische Kapazitäten oder Energieinhalt auf? Wenn sie die Kapazität aufdrucken und eine schlechte Spannungslage haben, entnimmst du mehr Kapazität bei gleicher Energie. Und ich denke, die Fahrradbranche erhält nicht die besten Akkus, also solche mit hoher Kapazität bei hoher Spannung sondern eher die, die in der Spannungslage und Kapazität am unteren Ende der Toleranz liegen.

Und wenn du Shimano mit Bosch vergleichst, müsstest du Prüfstandwerte vergleichen. (ich nehme an, du machst das)

Achja: deine Frage nach "tunen" des Akkus: Für die untere Abschaltschwelle beim Laden und Entladen ist das BMS (Batterimanagementsystem im Akku zuständig). Da wirst du ohne "Brechstange" nicht ran kommen. Die Frage ist auch, ob das zielführend ist.

LG Uli

[gündirwas]

Hallo Uli,
Danke für Deine voll akzeptierten Argumente. Du hast mir vorgeführt, wieviel unbekannte Parameter und mehr zum Thema gehören.
Offensichtlich habe ich mich missverständlich ausgedrückt, da ich mich nur auf die Steps- bzw. Boschtacho-Anzeigen bezog: Steps, voller Ladezustand=100%, niedrigster Ladezustand bei Abbruch der Motorunterstützung =15%; Differenz=85%. Bevor ich keine Lösung zur Reduzierung der 15% erkenne, verzichte ich auf eigene Messungen. Ein Eingriff in die BMS- Platine übersteigt meinen Ansatz, dass nur ein Kabel verlegt werden müsste.
Nebenbemerkung zum Bosch-Akku: ihn kann man offensichtlich voll leer fahren. Wovor Bosch warnend vermerkt, dass in einem solchen Fall wegen Tiefentladung der Aufladevorgang kritisch sein kann und unverzüglich erfolgen sollte. Bosch nutzt offensichtlich ein vereinfachtes BMS-Konzept.
Das Thema mit all den offenen Fragen bleibt eine Gleichung mit zu vielen Unbekannten. Oder ich schließe griechisch-philosophisch: “ich weiß, dass ich nichts weiß“.
Gefahren wird weiterhin mit einem zweiten Akku, um mit Handicaps von Stokerin/ Captain und knackigen Hügeln dreistellige km- Touren zu genießen. Wäre nur schön gewesen, den Aktionskreis um <15% zu erhöhen.
Das Thema der verfügbaren Kapazität lege ich in die Grauzone unerfüllter Wünsche.
Herzlich
Günter

[upndown]

Hallo Uli,
Danke für Deine voll akzeptierten Argumente. Du hast mir vorgeführt, wieviel unbekannte Parameter und mehr zum Thema gehören.
Offensichtlich habe ich mich missverständlich ausgedrückt, da ich mich nur auf die Steps- bzw. Boschtacho-Anzeigen bezog: Steps, voller Ladezustand=100%, niedrigster Ladezustand bei Abbruch der Motorunterstützung =15%; Differenz=85%. Bevor ich keine Lösung zur Reduzierung der 15% erkenne, verzichte ich auf eigene Messungen.

Du vergleichst Bosch mit Shimano! Vergleichst du evtl. auch ein Tandem mit einem Einzelrad? Oder hast du ein Pino mit Boschmotor?
So ein Vergleich dürfte an vielen Stellen hinken. Die von dir zitierte Prozentangabe bezieht sich auf welchen Wert? Spannungslage oder entnommene Energie...?
Mit welcher Toleranz werden die Angaben bei Bosch/Shimano gemacht? Ich denke mal 10% Toleranz solltest du einrechnen, wenn objektiv gemessen wird. Wenn einer der Hersteller seine Angaben "schönen" will, zeigt er dir die geschönten Werte an. Ok, wenn der Motor abschaltet, werden Tatsachen geschaffen. Hier kann es dann trotzdem sein, dass ein Hersteller weniger weit entlädt als der andere.

Ein Eingriff in die BMS- Platine übersteigt meinen Ansatz, dass nur ein Kabel verlegt werden müsste.
Nebenbemerkung zum Bosch-Akku: ihn kann man offensichtlich voll leer fahren. Wovor Bosch warnend vermerkt, dass in einem solchen Fall wegen Tiefentladung der Aufladevorgang kritisch sein kann und unverzüglich erfolgen sollte. Bosch nutzt offensichtlich ein vereinfachtes BMS-Konzept.
Das Thema mit all den offenen Fragen bleibt eine Gleichung mit zu vielen Unbekannten. Oder ich schließe griechisch-philosophisch: “ich weiß, dass ich nichts weiß“.
Gefahren wird weiterhin mit einem zweiten Akku, um mit Handicaps von Stokerin/ Captain und knackigen Hügeln dreistellige km- Touren zu genießen. Wäre nur schön gewesen, den Aktionskreis um <15% zu erhöhen.
Das Thema der verfügbaren Kapazität lege ich in die Grauzone unerfüllter Wünsche.
Herzlich
Günter

Wenn du einen Soloradakku mit einem Tandemakku vergleichst, ist das womöglich ein Vergleich von Äpfeln mit Birnen. Denn ein Solorad fährst du evtl. sogar ohne Antrieb. Beim Pino wird jeder kleine Anstieg zu einer Herausforderung und dein Anspruch an den Antrieb ist gleich deutlich höher. Hier kommen dann gleich höhere Stromstärken zum Tragen, was die verfügbare Energie doch arg mitnimmt. (der Innenwiderstand der Akkus steigt und damit fällt die entnehmbare Energie. Und da kommt wieder dein Bosch/Shimano ins Spiel: Für das Tandem wird sicher deutlich mehr Strom benötigt, als beim Einzelrad.

Oder anders ausgedrückt: Wenn dein Bosch Einzelrad z.B. 100km weit fährt, wirst du sicher deutliche Probleme mit einem Tandem haben, so weit zu kommen. Immer vorausgesetzt, deine Akkukapazität ist die gleiche. Und Akku ist nicht gleich Akku. Nicht mal, wenn beides die gleiche Technologie haben. Die Akkuzellen werden in unterschiedlicher Qualität verscherbelt. Und die billigen sind die schlechteren. Und ich frage jetzt nicht, welche Qualität Shimano/Bosch verbaut.

Und da ich mich auf die Balkenanzeigen nicht verlassen will, habe ich ein Whatsapp eingebaut, das mir bei meinem nachgerüsteten Antrieb immer relativ genau Auskunft gibt, wieviel Energie ich entnommen habe. U.a. wird der aktuelle Strom/Leistung/Energiestatus angezeigt.https://www.elektromodellflug.de/oldpage/Uploads/watts-up1.pdf

LG Uli

[gündirwas]

Hallo Uli,

Wir gehen das Thema von 2 verschiedenen Gesichtspunkten aus, Du von elektrotechnischen Erklärungen, ich von fahrtechnischen Ergebnissen.
Nach allem Gesagten haben wir viel Erwähnenswertes zusammengetragen, ohne praktischen Lösungsansatz zur Reduzierung der verbleibenden 15% Akku-Kapazität nach systembedingter Abschaltung des Motors. Ich beziehe mich alleinig auf die zahlengenaue (nicht wirklich) %- Anzeige des Displays, nicht auf Balken.

Der Watt’s-up Verbrauchsmesser ist sicherlich eine sinnvolle Installation, wenn im System Batterie- Verbraucher optimiert und/oder Fehler aufgespürt werden können. Vielleicht nutzt Du es bei Deinem nachgerüsteten Antrieb/ Akku- System sinnvoll, dessen industrieller Erprobungsstand mir nicht bekannt ist. Oder zur fahrtechnischen Optimierung.
Unklar bleibt, inwiefern das Watt’s-up zu meinem Betreff zielführend ist, wenn das Detail-Logik/ Schaltschema von Shimano/ (und zum Vergleich von) Bosch fehlt.

Ohne problemlösende Ansätze schließe ich schließe ich für mich das Thema vorläufig als Grauzone unerfüllter Wünsche.

Herzlich
Günter

[upndown]

Wenn keine Zusatzbeleuchtung dran ist, macht es keinen Sinn, dafür Energie vorzuhalten (Da sollte die volle Kapazität dem Antrieb zur Verfügung stehen.) Ob Shimano das konfigurierbar gemacht hat, weis ich nicht. Bei Bosch ist das wohl konfigurierbar. Dein Händler sollte das aber wissen und im Zweifelsfall umkonfigurieren können. Und dann wäre schon interessant, ob der Akku wirklich leer ist, oder ob doch noch Energie drin steckt, die entnommen werden kann. Das von mir erwähnte BMS schützt dann nur noch jede Einzelzelle des Akkus bevor sie Schaden nimmt. Der Anzeige traue ich da nicht - persönliches Leiden.

Dann hat jeder Akku auch noch eine Lebenszeit, von der ich aus gehe, dass diese nicht begrenzend sein sollte, es sei denn du hast den Akku über längere Zeit 1/2 Jahr... tiefentladen gelagert.

Vielleicht für die interessierten Leser, die noch nicht gelangweilt auf einer anderen Seite sind: Akkus (Lithium) dürfen nicht tiefentladen gelagert werden. Am besten im mittleren Ladungszustand lagern (80%) und erst bei Nutzung voll laden. (ich halte das für nicht praxistauglich und lade den Akku nach der Benutzung voll. Besser voll als tiefentladen, ganz anders als früher die NiCd Akkus)

LG Uli

[Radfux]

Ich lade unsere Akkus auch immer voll auf, auch zwischendurch mal, mit Flüssig- und Festbrennstoff - gerne herzhaft, köstlich und günstig - denn die Tiefentladung mögen unsere Motoren - besonders der innere Schweinehund - auch nicht so gerne…

[gündirwas]

Danke für die interessanten Gedanken.
Es hat etwas gedauert, aber ich wollte mich nicht mit Halbweisheiten zufrieden geben:
Nach Vorschrift (wessen?) muss 15% in dem Akku verbleiben, um auch ohne Motorunterstützung weitere 120 Minuten Beleuchtung zu gewährleisten, egal ob die Beleuchtung per Akku oder Nabendynamo versorgt wird.
Meine Frage ist also von kompetenter Seite beantwortet: diese 15% sind per Software veränderbar.
Herzlich
Günter

[Ronny]

Hallo,
mein Händler meinte dazu, dass zumindest Hase dieses Verhalten umprogrammieren kann.
Das war in Bezug auf den Shimano E6100 Motor beim Pino Steps 2021. Die ganze Elektronik steckt im Motor.
Standardmäßig scheint es so eingestellt, dass man noch für mindestens 2h Licht hat.

Frag mal direkt bei Hase an. Ich fänd auch mal interessant wie das geht und ob man das selber machen kann.

Vielleicht geht das mit der Shimano E-Tube Software:
https://bike.shimano.com/de-DE/e-tube/project.html

[gündirwas]

Inzwischen hat mein Premiumhändler das Problem (teilweise) gelöst.
Die auf dem Display angezeigte nutzbare Restkapazität hat er von 15% auf 10% reduziert. Meinem Argument, ich fahre stets mit einem Reserveakku im Gepäck und benötige nur 5% zur Vermeidung von Tiefentladung konnte/durfte er nicht folgen. Die einseitige Forderung seitens Shimano wiederholte er, mindestens 2 Beleuchtungsstunden müssen erhalten bleiben habe ich in der StVZO nicht gefunden und sollten m.E. entfallen.
Vielleicht gelingt es wann-auch-immer die nutzbare Kapazität bis auf Schutz der Tiefentladung frei zu geben.

Herzlich
Günter