Einbau von TC-Chargern in eine Zero SR

[Neuer_User]

In der letzten Zeit habe ich ein selbstgebautes, externes Zusatzladegerät für meine Zero SR verwendet. Dieses leistet 3.6kW und erlaubt mir zusammen mit dem internen Ladegerät mit 1.3kW das Motorrad innerhalb von etwa einer Stunde mit fast 5kW etwa halb aufzuladen, was für typischerweise zwischen 80 und 100km reicht.

Vorteile dieser Lösung waren das geringe Gewicht von nur wenigen kg und die kompakte Grösse, die es mir erlaubte, das Ladegerät leicht im Rucksack oder sogar in der Tanktasche der Zero mitzunehmen. Als Nachteile standen dagegen, dass die Lösung nicht wasserdicht war, eine extra Verkabelung brauchte (die man natürlich auch mitnehmen musste) sowie der (zugegebenerweise geringe) Aufwand, das Ladegerät jeweils an der externen Anderson-Buchse anzuschliessen. Zudem musste man vor der Fahrt dran denken, das Ladegerät auch mitzunehmen.

Kauf des Belly Pans für die Ladegeräte
Im letzten Jahr hat die Firma DigiNow eine Lösung entwickelt, Ladegeräte in den "Belly Pan", also die Wanne unterhalb des Akkus, einzubauen. Diese ersetzen dort das Originalladegerät von Zero. (Erfinder dieser Lösung ist genau genommen "Doctor Bass", der seine Lösung exklusiv an DigiNow lizensiert hat.)

Also habe ich mich im März letzten Jahres entschieden, eine solche Lösung von DigiNow zu bestellen. Der Verkauf lief über einen Händler in UK (Alec). Leider gingen die Monate in das Land ohne dass DigiNow in der Lage war, die Bestellungen auszuliefern, ja noch nicht einmal einen Liefertermin zu nennen. Als im Juli der Techniker von DigiNow (Brandon) auch noch einen Unfall hatte und im Krankenhaus lag, begann ich doch langsam zu verzweifeln. Schliesslich plante ich in dem Jahr noch eine Tour nach Frankreich.

In dieser Zeit hat mich Lennart Otten von der Otten GmbH im Forum kontaktiert und mir angeboten, dass er Ladegeräte (laut seiner Aussage die gleichen, die DigiNow verwenden würde) in den Belly Pan einbauen könnte, wenn ich den Belly Pan besorgen würde. Damit könnte ich dann zumindest meine Tour machen. Also änderte ich meine Bestellung bei Alec und bestellte nur noch den Belly Pan, der eigentlich fertig war.

Leider wollte DigiNow den Belly Pan nicht alleine ohne Ladegeräte liefern, so dass ich dann doch warten musste, bis Brandon aus dem Krankenhaus kam und die Ladegeräte für alle Bestellungen fertigbauen konnte. Im Dezember 2018 war es dann soweit, dass ich den Belly Pan endlich von Alec erhalten habe. Da ich zunächst im April den Belly Pan mit Ladegeräten bezahlt hatte, aber jetzt nur den Belly Pan geliefert bekam, erhielt ich eine Rückzahlung von Alec. Durch den schlechten Wechselkurs, Kosten der Banken und hohe Lieferkosten habe ich schlussendlich etwa 700 SFr für den Belly Pan bezahlt.

Einbau der TC-Ladegeräte im Belly Pan
Den Pan schickte ich dann zur Otten GmbH. Leider war Lennart inzwischen auf ein halbjähriges Sabbatical verreist, so dass leider nur ein Mitarbeiter der Otten GmbH sich um den Umbau kümmern konnte. Und der hatte leider auch zunächst keine Zeit, so dass es bis März dauerte, bis ich den Belly Pan mit den eingebauten Ladegeräten zurück erhielt. Lennart unterstützte uns aber in der ganzen Zeit, so gut es ging, per Email, trotz seines Sabbaticals. (Vielen Dank!!)



Soweit sah das zunächst schon einmal ganz gut aus. Ich schloss das ganze also an Strom an, erhielt aber leider keine Ausgangsspannungen. Die Lader sollten eigentlich neben der einstellbaren Ladespannung auch eine 13.8V/5A Spannung herausgeben. Grund war eine falsche Verkabelung. Die Leitungen waren an den Lüfterkabeln angeschlossen und die 13.8V Ausgangsspannung kurzgeschlossen. Glücklicherweise scheinen die Ladegeräte recht robust. Nachdem ich die Verkabelung behoben hatte, liefen die Ladegeräte alle drei noch korrekt. Wo ich schon einmal die Kabel neu anschliessen musste, hatte ich auch noch einen I2C-Temperatursensor verlegt und die Isolationen neu gemacht, die mir nicht ausreichend erschienen. Danach habe ich einen Arduino-ähnlichen Mikrokontroller (ESP32) angeschlossen und einige Ladeversuche durchgeführt. Soweit lief eigentlich alles dann recht gut.

Nachdem ich mir sicher war, dass die neuen Ladegeräte zu funktionieren scheinen, habe ich mich an den Einbau des Belly Pans in meine Zero gewagt. Das war für mich schon ein Abenteuer.

Ausbau des Original-Ladegerätes

Zunächst musste das bestehende Ladegerät ausgebaut werden. Glücklicherweise gibt es da recht gute Anleitungen im Netz (z.B. http://electricmotorcycleforum.com/boar ... 8#msg28648).




Einbau des neuen Belly Pans

Nun kam der schwierigste Teil: Der Einbau des neuen Belly Pans.


Leider hatte der Otten-Mechaniker gedacht, dass die Kabel ganz hinten (im Bild links) nach oben gehen würden. Das stimmt aber nicht, da der neue Belly Pan länger ist. Ich musste daher die Kabelbinder am Ende lösen und die Kabel etwa an der im Bild gezeigten Position in die Zero einführen. Das hatte zur Folge, dass hier ein sehr dicker Kabelstrang hochgeführt werden musste (und die Kabel dann auch oben viel zu lang waren).

Im Endeffekt passte es soeben, wenn man die Kabel soweit wie möglich mit Kraft hochzog und gleichzeitig den Belly Pan Millimeter für Millimeter mit einer kleinen Hebebühne bis an die Zero anhob. Ob man das jemals wieder auseinandergebaut bekommt, weiss ich nicht. Würde auf jeden Fall sehr schwer werden, da die Lösung keine Steckverbinder benutzt.




Nachdem der Belly Pan dran war, machte ich erst einmal einen Ladeversuch, um zu sehen, ob die Kabel noch in Ordnung sind. Glücklicherweise sah es soweit ganz gut aus. Also konnte ich als nächstes die DC-Kabel an den Zero-Kontroller anschliessen. Otten sieht hier eigentlich eine extra Sicherung in der +-Leitung vor. Leider passten die Kabel hier überhaupt nicht, da die sehr dicke Sicherung damit auf dem Kontroller liegen würde, wo nicht genügend Platz ist. Also verzichtete ich auf die Sicherung. Die DigiNow-Lösung hat anscheinend auch keine.


Als nächstes mussten die 220V AC Eingangsleitungen an die Mennekes-Dose angeschlossen werden. Die Dose montierte ich im Tankbereich.




Dabei schloss ich den PE-Leiter noch an den Rahmen der Zero an, wie es auch das Originalladegerät machte. Um die Zero in den Lademodus zu schalten, muss der "Arduino"-Kontroller noch an das Kommunikationskabel des Originalladegerätes angeschlossen werden. Ich kaufte dafür den passenden Stecker (https://componentsearchengine.com/MX23A ... lectronics) und baute den Kontroller oben unter dem Sitz ein.


Das war es soweit. Ein erster Funktionstest verlief erfolgreich.


Abschliessende Bewertung
Generell bin ich ziemlich froh, dass im Endeffekt alles funktioniert, trotz der zahlreichen Probleme (sagen wir besser "Herausforderungen"). Die Ladegeräte bringen zusammen eine Ladeleistung von 9.9kW und laden z.B. von 20% auf 70% innerhalb etwa einer halbe Stunde. Zudem hat man die Ladegeräte immer dabei und braucht auch kein extra-Kabel (vorausgesetzt die Ladesäule hat ein eingebautes Kabel).

Allerdings ist das ganze auch nicht ganz ohne Probleme:

• - Die Ladegeräte werden sehr heiss. Nach etwa 30 Minuten herrscht im Belly Pan eine Temperatur von etwa 70°C (bei 20°C Aussentemperatur). Wie lange man also im Extremfall laden könnte, ist unklar. Ich denke, dass man maximal 45 Minuten laden kann.
• - Für Ladesäulen, die kein integriertes Ladekabel haben, muss man natürlich selber ein Ladekabel mitschleppen.
• - Wenn der "Arduino"-ähnliche Kontroller ausfällt, lädt nichts mehr. Die Zukunft wird zeigen, wie robust das ist.
• - Eine echte Kommunikation mit der Ladesäule findet noch nicht statt. Es wird weder das 1kHz Signal ausgewertet noch die Signalisations-Widerstände irgendwie geschaltet. Das werde ich vermutlich irgendwann einmal nachrüsten.
• - Angeblich schafft die DigiNow-Lösung bis zu 12kW Ladeleistung (abhängig von der Eingangsspannung). Bei mir lassen die Ladegeräte nicht mehr als 3.3kW jeweils zu (also maximal 9.9kW), unabhängig von der Eingangsspannung.

[muenchenlaim]

Danke für den ausführlichen Bericht! Deine Aktion macht dich eindeutig zum Pionier unter der Zero-Pionieren.

[madcow]

Tolle Arbeit! Mutiger Umbau insgesamt, aber es zeigt, dass es mittlerweile genügend Anbieter gibt, dass eine technisch versierte Person auch ältere (also vor SR/F) Zeros ladetechnisch auf den Stand der Zeit bringen kann. Respekt für die Meisterung der beschriebenen Hürden!

Ich bin gespannt auf Berichte bezüglich der Wärmeentwicklung und Ladegeschwindigkeit. Optisch und platztechnisch auf jeden Fall mit Abstand die beste Ladelösung derzeit.

Kannst du noch normal über SchuKo an einer Steckdose laden und falls ja: wie hast du das gelöst?

[Blue shadow]

Es gibt doch nichts schöneres als die 3 Phasen Ladung...egal ob fürs 2 Rad oder familienkutsche.

Wo liegt preislich ein Lader? Habe kein Lüfter gesehen...bei 65°c sollte er doch abschalten

https://greenwattpower.com/product/11kw ... er-series/

Hier noch ein Tip für ne wallbox im Stecker
viewtopic.php?f=34&t=32715&start=110

[Neuer_User]

Kannst du noch normal über SchuKo an einer Steckdose laden und falls ja: wie hast du das gelöst?

Ja, ich habe mir ein Kabel mit eine Anzahl an Adaptern gebaut:

Ich kann somit momentan mit Typ 2, CEE rot, CEE blau, T25 (Schweiz) und Schuko laden. Generell kann ich mit einer, zwei oder drei Phasen laden. Der Ladestrom kann über den "Arduino"-Kontroller eingestellt werden. Damit müsste ich eigentlich die meisten Steckerarten abdecken können. Aber nur, wenn ich die Kabel mitnehmen, natürlich.

Ausserdem habe ich noch einen kleinen Typ2 auf C13 (das ist die 220V-Kaltgeräte-Buchse, die auch an der Zero dran war) Adapter gebaut, den ich immer leicht im Tanksack mitnehmen kann. Dort kann man ein oder zwei "normale" Kaltgerätekabel mit Schuko oder anderen Steckern ansdchliessen.

[Neuer_User]

Wo liegt preislich ein Lader?

Da musst Du am besten mit Lennart Otten sprechen. Generell auf jeden Fall günstiger als die Diginow-Lösung. Ich werde am Schluss wohl insgesamt für alle Ausgaben ca 3000€ ausgegeben haben.

Habe kein Lüfter gesehen...bei 65°c sollte er doch abschalten

Laut Datenblatt schalten die TC-Ladegeräte bei 85°C am internen Sensor ab. Welche Temperatur dann im Belly Pan vorliegt, ist natürlich noch einmal eine andere Frage. Bis 70 Grad im Belly Pan gab es bisher zumindest noch kein Übertemperaturzeichen von den Ladegeräten.

[Neuer_User]

https://greenwattpower.com/product/11kw ... er-series/

Das ist auch ein cooles Ladegerät!!

P.S.: Habe mal das Datenblatt durchgeblättert. Ausgangsspannung ist 200-420 V. Das passt wohl nicht zur Zero...

[Christian J]

Erst mal: Sehr geile Aktion! Mir gefällt auch die Anschlussmöglichkeit im Tankbereich - so habe ich das noch nicht gesehen. TOP!

Und ich hoffe du kommst mit deinen neuen Ladern zum Electric Night Ride nach Stuttgart (6.7./7.7.): http://www.electricnightride.eu

Wo liegt preislich ein Lader?

Da musst Du am besten mit Lennart Otten sprechen. Generell auf jeden Fall günstiger als die Diginow-Lösung. Ich werde am Schluss wohl insgesamt für alle Ausgaben ca 3000€ ausgegeben haben.

Habe kein Lüfter gesehen...bei 65°c sollte er doch abschalten

Laut Datenblatt schalten die TC-Ladegeräte bei 85°C am internen Sensor ab. Welche Temperatur dann im Belly Pan vorliegt, ist natürlich noch einmal eine andere Frage. Bis 70 Grad im Belly Pan gab es bisher zumindest noch kein Übertemperaturzeichen von den Ladegeräten.

Mein Angebot die Lader (ohne weiteren Support) zu verkaufen gilt übrigens noch:
viewtopic.php?f=124&t=33596

Falls also jemand auf den Geschmack gekommen ist



Gruß
Christian

[Christian J]

Wo liegt preislich ein Lader?

Da musst Du am besten mit Lennart Otten sprechen. Generell auf jeden Fall günstiger als die Diginow-Lösung. Ich werde am Schluss wohl insgesamt für alle Ausgaben ca 3000€ ausgegeben haben.

Habe kein Lüfter gesehen...bei 65°c sollte er doch abschalten

Laut Datenblatt schalten die TC-Ladegeräte bei 85°C am internen Sensor ab. Welche Temperatur dann im Belly Pan vorliegt, ist natürlich noch einmal eine andere Frage. Bis 70 Grad im Belly Pan gab es bisher zumindest noch kein Übertemperaturzeichen von den Ladegeräten.

Die Ladegeräte machen m.E. keine Probleme - die regeln zuverlässig runter bzw. bei zu hoher Temperatur ab. Aber wenn du bei hohen Aussentemperaturen schnell lädtst beobachte mal die Batterietemperatur. Wenn die über 50°C steigt dann schaltet das Bike ab. Und es dauert dann relativ lange bis es wieder so weit abkühlt dass eine neue Ladung möglich ist.

Zumindest wurde uns das so beim Weltrekord auf dem Lausitzring von zero erklärt

[Neuer_User]

Und ich hoffe du kommst mit deinen neuen Ladern zum Electric Night Ride nach Stuttgart (6.7./7.7.): http://www.electricnightride.eu

Bin bereits angemeldet. Wenn das Wetter einigermassen mitspielt, komme ich.

beobachte mal die Batterietemperatur. Wenn die über 50°C steigt dann schaltet das Bike ab. Und es dauert dann relativ lange bis es wieder so weit abkühlt dass eine neue Ladung möglich ist.

Bisher habe ich die Batterietemperatur manuell über die "Zero Voltage" Android App kontrolliert. Soweit ist sie nicht über 31°C gestiegen, auch wenn der Belly Pan die 70°C erreicht hat. Ich werde aber irgendwann einmal eine automatische Kontrolle der Batterietemperatur in den "Arduino"-Kontroller einbauen, so dass der automatisch ab einer bestimmten Batterietemperatur herunterregelt.