Akku 🔋 am Scooter 🛴 E-Bike 🚴‍♂️ erweitern

Ich habe 4 Akkus in China bestellt, um damit mein Scooter E-Bike zu erweitern (Fiido D4S). Ich will sie parallel schalten, um mehr Reichweite für längere Fahrradtouren zu haben. Oder sie separat anschließen und wechseln, wenn eines leer ist. Wenn ich in die Arbeit fahre, reicht z.B. ein extra Not-Akku. Falls ihr ein Lieferdienst-Fahrer seid, (ver)braucht ihr wahrscheinlich sowieso mehrere Akkus. Bitte lest gerne weiter um zu sehen, wie ich es gemacht habe! (This post is available in english 🇬🇧!)

Video (englisch)

Meine Akkus

Das sind die Akkus:

Ursprünglich wollte ich 12V mit 36V in Serie schalten um 48V zu erhalten. Mir wurde davon jedoch dringend abgeraten. Deshalb habe ich noch ein 48V Akku gekauft.

36V 12Ah Akku @ aliexpress 48V 10Ah Akku

LiitoKala vs. Small Den

In Zukunft will ich nur mehr Akkus von Small Den kaufen, denn sie geben die Kapazität ehrlich an, sie verkaufen direkt ab Fabrik, nehmen Anpassungen an Kundenwünsche vor und haben gute Reviews:

Und sie haben sogar 21700 Zellen, was ich noch nirgends woanders (in China) gesehen habe:

36V 13.6A (10s4p 18650) –> gleiche Größe wie das D4S Akku!!! 36V 10A (10s3p 18650) –> inkl. Sicherung!!! 36V 15A (18650) 48V 10A (13s3p 18650) 48V 9.6A (13s2p 21700) –>21700 48V 15A (13s5p 18650) 48V 20A (13S6p 18650)

Taschen

Man kann das 36V Akku dann z.B. in diese Tasche geben und am Sitzrohr befestigen (oder am Lenker des Scooters bzw. unten vorne beim Scooter), oder man gibt es auf den Gepäckträger:

Für den Gepäckträger (=Version 3 meines Updates, d.h. wenn ich mehrere Akkus parallel schalten will) habe ich inzwischen noch diese Gepäckträgertasche („Trunk bag“) gekauft:

Nachteil der Gepäckträgertasche im Vergleich zu der Scooter-Tasche ist, dass man nicht mehr so einfach eine Ortlieb Fahrradtasche montieren kann:

Sowohl das 36V als auch das 48V Akku passt in die 3l Tasche, aber es bewegt sich etwas beim fahren:

Nur das 36V Akku passt in die 2l Tasche, und es ist schon etwas knapp… dafür bewegt sich das Akku nicht herum:

Wie ihr seht habe ich die „alte“ Version gekauft (mit Velcros, die „neue“ Version kann schnell eingeklickt werden):

Die alte Version kan ich sicherer mit den Velcros oben beim Sattel einhängen und sie ist daher vielleicht besser für ein schweres Akku geeignet:

36V 12Ah @ aliexpress 12V 12Ah @ aliexpress 48V 10Ah AkkuTasche @ amazon.de (alte Version, vielleicht besser) Tasche @ aliexpress (alte Version) Tasche @ amazon.de (neue Version) Tasche @ aliexpress (neue Version) anmeilu Gepäckträgertasche @ Ali (ich habe die Ledervariante) anmeilu Gepäckträgertasche @ amazon.de

Überblick über meine 3 Versionen

Ich empfehle euch zuerst – wie ich – mit einer einfachen Variante zu beginnen. Wenn das mal funktioniert, könnt ihr immernoch mehr dazubauen:

1. Zuerst habe ich nur das Kabel vom internem Akku und Controller nach außen geführt. Ich kann dann weiter das interne Akku verwenden, wenn ich die beiden Kabel verbinde. Oder ich trenne die Kabel und schließe ein externes Akku am Controller an.

2. Dann habe ich in Version 2 eine „Black Box“ gedruckt und darauf einen Schalter verbaut, damit ich zwischen internem und externen Akku umschalten kann. Die ideale Variante für die Fahrt in die Arbeit („Commuting“):

3. Schließlich habe ich in Version 3 noch 2 externe Akkus parallel geschaltet. Das ist die Variante für längere Touren (und Lieferdienstfahrer). Die Akkus sind in der großen Gepäckträgertasche („Trunk bag“). (Ich hätte auch ein externes Akku mit dem internen parallel schalten können, aber mehr dazu im folgenden…)

Version 1: Anschluss externer Akkus

Ich hätte mich mit einem XT60-Kabel an das Akku-Kabel des E-Bikes anhängen und es so parallel anschließen können, wie in diesem Video:

Ich will jedoch auch die Möglichkeit haben, das externe Akku exklusiv zu verwenden (oder 2 externe Akkus in Serie). Deshalb bin ich den Anweisungen in diesem Video gefolgt:

Weil man müsste, wenn man 2 Akkus parallel schaltet, beide zuerst auf die gleiche Spannung bringen (und ich will auch nicht immer mit 2 Akkus herumfahren…). D.h. ich müsste beide Akkus immer gleichzeitig laden (und wenn ich einmal nur eines verwendet habe, wieder einzeln aufladen). Und nicht zuletzt will ich irgendwann auch ein 48V Akku anschließen! Ich habe diese Schaltung entworfen:

Ich habe diese zwei XT60-Kabel gelötet:

Diese Auto-Sicherung würde ich übrigens heute nicht mehr empfehlen, ich verwende jetzt nur mehr kleine (wasserdichte) Inline-Sicherungen:

Im Bild oben wird das linke Kabel an den Controller und das rechte Kabel ist die Verbindung zum internen Akku.

Wenn man beide verbindet, wird das interne Akku verwendet:

Mit einem XT60 Y-Kabel könnte ich jetzt ein externes Akku parallel anschließen (auf die gleiche Spannung achten!!!) für mehr Reichweite. (Üblicherweise ergeben 2 Akkus, die parallel geschaltet sind mehr Reichweite als wenn man 2 Akkus nacheinander anschließt.)

Oder ich löse die Verbindung zum internen Akku, wenn ich ein externes Akku exklusiv verwenden will:

(In Version 2 werde ich noch einen Schalter verbauen, weil die XT60-Anschlüsser jedes Mal an- und abstecken ist nicht ganz reibungslos…)

Parallelkabel könnte ich bei Aliexpress kaufen (vgl. Version 3 weiter unten), oder ich mache mir meine eigenen:

Ich habe auch 2 weitere Kabel hinzugefügt, damit ich auch noch andere Geräte (Fahrradlicht, Alarm, GPS, etc.) betreiben kann. Ich hätte dafür dünnere Kabel verwenden sollen, aber ich hatte gerade nur die dicken. Ich habe WAGO Stecker verwendet, um schnell Geräte hinzufügen zu können (in Version 2 habe ich dann echte Stecker angecrimpt und auch dünnere Kabel verwendet…).

Ich hätte ein ähnliches Kabel ebenfalls bei Aliexpress kaufen können und mir eine Menge Arbeit sparen können:

Ich habe noch eine Autosicherung hinzufügt. Das ist natürlich komplett opional. Aber da ich dünnere Kabel und Geräte mit weniger Verbrauch anschließen wollte, hätten die verbrennen können, falls es zu einem Kurzschluss kommt…

Ich habe gelötet. Aber ich empfehle dringend eine Inline-Sicherung zu verwenden, die bereits entsprechende Kabel hat und auch wasserdicht ist (in Version 2 habe ich das auch so gemacht).

36V 12Ah Battery @ aliexpress 48V 10Ah Akku Wire Stripper (I recommend not to use automatic ones like I used because it will damage the wire) Heat Shrink Tubing Insulation Tape Wirecutter Voltmeter Hot Glue Gun Helping Hands Tabletop Loupe with LED Soldering Iron Fuse 14 AWG Silicone Wire 22 AWG Wire WAGO terminals XT60 connectors

„Black Box“

Ich wollte die Sicherung und die kleinen Geräte wie GPS, Alarmanlage und einen Samsung SmartTag Plus (der ähnlich einem Apple AirTag ist) in eine kleine Box („black box“) geben, die ich mit dem 3D Drucker gedruckt habe. Sie kommt in das Dreieck über dem Ständer. (Wenn ihr keinen 3D-Drucker habt, könnt ihr auch eine kleine wasserdichte Tasche nehmen oder alles in die Tasche für das externe Akku geben.)

Ich habe mit Tree Support gedruckt:

Diese Idee ist von Jonas Krug inspiriert, der so eine Box in der Fiido D4S Facebook Gruppe gezeigt hat.

Das Akku kommt dann wie gesagt in eine Tasche an der Sattelstange.

Ich finde auch das genial:

Joe Fallkon hat quasi so ein Smartphone-Oberarmband aus Neopren verwendet, um darin eine Wattanzeige zu realisieren. Die ist sogar wassergeschützt und hat ein transparentes Sichtfenster (wo ich die Verbindungen überprüfen kann)!

Ich wollte noch die Kabel in der Black Box unterbringen, musste aber dafür noch einen Deckel entwerfen und dorthin sollten die Kabel in Versino 2 kommen!

Mein 3d Drucker (Artillery Genius) @ banggood.com Artillery Sidewinder @ banggood.com (größer, aber ich hatte leider nicht so viel Platz)

Version 2: mit Schalter

Hier sind die wichtigsten Punkte für die 2. Version meines Akku-Projekts:

• einen Schalter anschließen, mit dem ich zwischen internem und externem Akku wechseln kann (und nicht immer die XT60 Stecker umstecken muss, was manchmal recht schwer geht)
• Sicherungen für die interne und externen Akkus (>20A)
• ein Loch in den Deckel der 3d gedruckten Box machen für einen XT60 Anschluss (um schnell ein externes Akku anschließen zu können) und für einen Schalter (wasserdicht wenn möglich)

Design für den Schalter:

Ich empfehle in jedem Fall den Schalter nur dann umzulegen, wenn das Fahrrad ausgeschaltet ist. 😁

Was ich von Version 2 gelernt habe

1. Ich habe Flachsteckhülsen verwendet, um die XT60 Anschlüsse mit dem Schalter zu verbinden. Ich bin nicht ganz zufrieden damit, da ich glaube wenn ich löte mehr Strom übertragen könnte. (Meinen ersten Schalter habe ich beim Löten zerstört, da er innen geschmolzen ist…)

2. Der Schalter leuchtet nicht, da ich irrtümlich die 220V Version gekauft habe. Nächstes Mal nehme ich vielleicht gleich die schwarze Version (ohne LED)
3. Ich habe eine „mini“-Sicherung gekauft, um Platz zu sparen. Der Nachteil davon ist, dass man eine Pinzette braucht, um sie zu entfernen. (Sicherungen in „Standard“-Größe kann man einfach mit den Fingern rausziehen.) Ich habe meinen 3D Drucker verwendet, um sie zu drucken:

DPDT Switch 30A/250V (Aliexpress) Retro Switch (DPDT, 6 soldering pins, On-Off-On, Latching, with waterproof cover) 3d printer (Banggood) Inline Fuse (Amazon) Spade Connectors XT60 connectors 14 AWG silicone wire 22 AWG silicone wire Crimping Tool for Spade Connectors JST SM connectors Crimping Tool for SM connectors Heat Shrink Tubing

Version 3: 2 Akkus parallel am Gepäckträger

Die Version 2 ist bereits ideal, wenn ich in die Arbeit fahre („Commuting“). Ein externes Akku reicht dafür völlig aus als Notakku, falls das interne ausfällt (will ja nicht zu spät in die Arbeit kommen). Ich brauche den Hinterradgepäckträger nicht und kann Gewicht sparen.

Für längere Fahrradtouren will ich jedoch 2 Akkus parallel schalten. Dadurch habe ich eine höhere Reichweite, als wenn ich 2 Akkus nacheinander anschließe. Außerdem hatte ich das Problem, dass wegen meines starken Controllers am Berg das einzelne Liitokala Akku einfach abgeschaltet hat. Zwei Akkus parallel haben mehr Reserven, was die Leistung (Ampere) betrifft.

Diesmal war ich zu faul zum Löten und habe mir einfach den Paralleladapter auf Amazon gekauft:

Ich musste die Akkus zuerst separat voll aufladen, damit sie auf dem gleichen Stand sind:

Zu viel Unterschied zwischen den Akkus sollte im Parallelbetrieb nicht sein, da sonst ein Akku beginnt das andere zu laden. Ich habe 41.39 und 41.65 Volt gemessen, was noch voll ok ist.

Ich plane wie schon Eingangs gesagt nicht, die externen Akku mit dem internen parallel zu verwenden (um das interne Akku zu schonen). Mit meinem Schalter ist das im Moment auch gar nicht möglich, da ich nur zwischen internem und externem Akku umschalten kann.

A pro pos laden: Ich könnte die beiden Akkus auch parallel laden. Ich plane jedoch zur Sicherheit die parallele Verbindung zu trennen und die Akkus getrennt zu laden. Grund dafür ist, dass beim parallelen Laden das zweite Akku keinen Überspannungsschutz hat (da es ja nicht über den normalen Ladeanschluss geladen wird). Außerdem geht das Laden mit 2 Ladegeräten schneller. 😉

Parallel Y-Kabel XT60 @ amazon.de Anmeilu Gepäckträgertasche @ Ali (ich habe die Ledervariante) Anmeilu Gepäckträgertasche @ amazon.de

Fazit

Ich hoffe meine Erläuterungen waren für euch hilfreich. Wenn ja oder falls ihr Fragen habt lasst bitte gerne einen Kommentar da. Dann sehe ich, dass meine Arbeit etwas bringt. Ich wünsche euch auf jeden Fall viel Spaß beim Basteln!

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Der Artikel ist auch in English verfügbar.