Dienst na verkoop testen

In februari 2015 kocht ik bij Fietser.be een 'range extender', om even een trendy term te gebruiken. Eigenlijk is het gewoon een tweede accu voor de Orca: een 400 Wh (10 Ah) LiFePo4 accu van Crystalyte Europe. Die kreeg een plaatsje onder het zitje.

In juli nam ik deel aan een 'rondje Oosterschelde' met de Vlaamse Ligfietsers. Een heel toffe toer. De dag na de rit reden Ronny en ik terug vanuit Essen naar Gent. Op die terugrit gebruikte ik de Crystalyte accu, die er met 6,3 Ah (volgens de Cycle Analyst) de brui aan gaf. Misschien had ik hem niet helemaal geladen?

Nadien ging ik nog één week werken, waarna het tijd was voor de grote vakantie. Toen heb ik bewust de accu volgeladen om te testen wat hij nu nog deed. Het werd algauw duidelijk: 6,2 Ah was wat hij nog leverde. Niet goed dus.

De voorbije week volgde nog een ultieme meting. De spanning bleef ruim boven 38 V, maar weer na hetzelfde opgenomen vermogen viel de spanning weg. Dat kan maar één ding betekenen: één of enkele cellen zijn stuk.
Zoals Brecht, bij fietser.be, ook zei: dit kan het gevolg zijn van diep ontladen. Dat kan gebeuren als je een accu opzij legt zonder ernaar om te kijken. Accu's hebben nu eenmaal last van zelfontlading: ze lopen langzaam leeg. Als de spanning onder een bepaald niveau zakt, gaan de cellen stuk. Dat is onomkeerbaar.
Maar ik wissel continu tussen beide accu's - de 500 Wh Flevobike en de 400 Wh Crystalyte -, waardoor die diepontlading zo goed als uitgesloten is. Je kunt een accu bij het gebruik normaal ook niet te ver ontladen: het BMS (battery management system) sluit de boel af een keer de ondergrens bereikt is. Het is maar als je hem leegrijdt en daarna, zonder bijladen, opzij legt, dat het fout kan gaan.
Een typisch voorbeeld: een mooiweerrijder met e-bike zet de fiets eind oktober in het stalletje achter in de tuin en haalt hem in mei weer tevoorschijn. Gedurende een half jaar is er niet naar omgekeken. Dan is de kans niet denkbeeldig dat de accu stuk is.

Er lag bij Fietser.be nog een exemplaar te wachten met gelijkaardige verschijnselen. Alleen: dat was een 24 V exemplaar en de spanning daarvan was te laag. Die was wellicht wel te ver ontladen.

De accu is nu afgeleverd bij Fietser.be en zij zullen hem bij Crystalyte bezorgen. We zullen zien hoe de service daar verloopt. Theoretisch heb ik twee jaar waarborg.

Ter vergelijking: de 506 Wh Flevobike accu is ondertussen ruim 2,5 jaar oud en levert nog 460 Wh. André Vrielink vond dat niet ok. Jammer genoeg was zijn meetapparatuur defect toen ik in mei bij hen was. Een volgende keer zullen we dit toch bekijken.

Range extender - deel 4 (slot)

Goed, na alle theoretische beschouwingen, studie en opzoekwerk, was het tijd om de opgedane kennis in praktijk om te zetten. Het internet is een grote hulp, maar maakt het soms ook erg verwarrend.

De zoektocht naar de geschikte accu

Je kunt zomaar, vanuit de zetel, een accu naar wens bestellen in het verre oosten en geduldig wachten tot die aan de deur geleverd wordt. Dat heeft echter behoorlijke nadelen, zeker voor zo'n prijzig onderdeel: je hebt geen idee van de extra kosten - vooral douane en belastingen - en service na verkoop is in realiteit onbestaande. Je kunt ook de speurtocht beperken tot Europa en dan kom je meestal op de grootste fietsenmarkt terecht: Duitsland.
Het probleem blijft ook hier: hoe weet je wie de bonafide handelaars zijn? Webshops openen en sluiten aldoor. Je weet ook niet of de leverancier over voldoende kennis beschikt of simpelweg zaken bestelt in China en dan doorverkoopt met enige winst. Voor een lampje of ander accessoire maakt dit niet veel uit, maar voor een flinke uitgave als zo'n accu, waar service ook belangrijk is, is die betrouwbaarheid en bereikbaarheid wel essentieel.

Het internet is echter wel een prima bron om bij te lezen over techniek en om prijzen te vergelijken. Ik had bijna beslist om deze te nemen: een mooi compromis tussen kostprijs en karakteristieken, leek me, voor € 360 (zonder lader).

Maar dan kwam ik alweer bij Fietser.be terecht. Brecht is, via een omweg langs LiMn "fles"-accu's, weer bij LiFePo4 aangekomen. Nu had hij nagelnieuwe 36V / 10 Ah packs liggen van Crystalyte. Crystalyte-Europe is ondertussen een vaste waarde in de Belgische e-bike wereld, dus dat zit wel goed.
Bovendien past het pakketje netjes onder mijn zitje, zelfs in een draagtas met flink wat bescherming.

proefopstelling: de accu op de voorziene plaats

** nota: of het past, hangt duidelijk af van de positie van het zitje. In Brechts Orca (die van fietser.be) kan het niet, omdat het zitje een eind verder naar achter staat.

Ik hoefde dus niet te twijfelen: meenemen die handel! Vooral omdat de prijs amper hoger is dan voor die met celtypes met een beperktere levensduur: voor € 400 had ik wat ik zocht. Goed, ik lever wat in op capaciteit, maar krijg een hogere verwachte levensduur in de plaats en betere karakteristieken (het spanningsverloop is anders en LiFePo4 is ook minder temperatuurgevoelig, zie de vorige bijdrage).

Praktisch: installatie van de accu

Maar dan moet het pakketje nog een net plekje krijgen: stabiel, zonder kans op schade en makkelijk te plaatsen en uit te halen. Daar komt weer knutselen aan te pas. Onder het zitje lijkt een ideaal plekje, maar er zit wel een bult tussen de buizen van het subframe, die tegen het accupack kan duwen en op termijn kan dat tot schade leiden.

De Bult (midden in beeld)

Verder maken die buizen ook een knik en de afstand van de achterkant tot die knik is net wat minder dan de breedte van de accu in de verpakking, dus ook dat moet opgelost worden.

Met een restje multiplex, een houtzaag en een bovenfrees gaat Jan aan de slag om dit passend te maken.

De onderkant van de accusteun

Dan moet het plaatje ook nog vastgemaakt worden en daar komen een snoerloze boormachine, een houtboor en wat spanbandjes bij kijken. Dit gaat vlot, omdat alles in mijn hoofd al uitgewerkt is en dit klusjes zijn waar ik al heel wat ervaring mee heb. Nog even een eind klittenband op het plankje vastmaken en de kous is af.
Een oplossing met hout in een high-tech velomobiel... maar het werkt

De accusteun afgewerkt en geplaatst

Daarmee zijn we er nog niet: aan elke accu zit een aansluiting om te laden en een om stroom te leveren. De connectoren zijn uiteraard anders dan in de Orca. De accu is voor de stroomkant voorzien van Andersonpluggen en aan de laadkant van een XLR-stekker. De laders en de accu van de Orca werken met een SpeakOn connector voor het laden (bajonetvatting) en een Molex-stekker voor de stroomlevering.

Stekkers voor verbinding met de lader

Connectoren voor verbinding met de controller en motor

Omdat de bedrading niet echt lang is, besluit ik om verloop-verlengkabels te maken.

Al die stekkers zijn gekozen in functie van de maximale stroom, maar het is duidelijk dat hier verschillende opties bestaan.

Dit is moeilijker voor mij: voor elke stekker moet uitgezocht worden hoe je de kabel best verbindt en alles moet degelijk geïsoleerd worden. Je wil namelijk absoluut geen kortsluiting veroorzaken, want daar kan een accupack niet tegen.
De juiste stekkers vinden is al een uitdaging op zich. Dat vind je namelijk niet bij de kruidenier op de hoek en ook niet in de elektrohandel. Andersonpluggen, dat valt nog mee: fietser.be gebruikt die ook. Die SpeakOn was natuurlijk niet binnen in de elektronicawinkel en Molex wordt al helemaal een moeilijke zaak. Maar uiteindelijk lukt het wel.
Natuurlijk hoort om het perfect te doen bij elke soort stekker een specifieke tang om de kabel vast te maken, maar dat moet dan maar met wat ik liggen heb.

Operationeel

De voorbije week werd dan het geheel uitgetest.

Hier ligt hij nu

Discreet plekje

Dat houdt niet veel in: de Flevobike accu losmaken en de andere inpluggen. Daarna is het enkel verder rijden zoals anders.

Ook nu weer bewijst de Cycle Analyst zijn waarde.

Cycle Analyst V2.3

De aanduiding van de resterende energie op het display van de Orca is zo rudimentair dat je er niet veel mee aankunt. Dat is trouwens net zo bij om het even welke e-bike.
Omdat - zoals in de vorige post gemeld - een LiFePo4 accu zijn spanning heel lang behoudt, duurt het tot op het eind eer één van de vier balkjes verdwijnt, waarna de rest snel volgt. Met de Cycle Analyst kan ik de spanning continu zien, net als het opgenomen vermogen. Praktisch: als je met een 10 Ah accu werkt en je ziet dat er 8 Ah verbruikt is, is het niet moeilijk om te weten wat er nog rest.

Hoe gaat het nu verder?

Het systeem werkt, maar moet gebruiksvriendelijker.

Bij het testen blijkt dat het verbinden van stekkers van de accu telkens een flinke vonk geeft. Bij de Flevobike accu wordt met een contactsleutel gewerkt. Je kunt spanningsloos stekkers los- en vastmaken en nadien "de kraan openzetten".
Voor de Crystalyte accu zal ik dus een schakelaar moeten verzinnen. Daar moet nog even op gebroed worden, maar wellicht wordt het er eentje met drie standen:

1. Flevobike accu
2. uit
3. Crystalyte accu

Waarom die uit-stand: Andre Vrielink waarschuwde me dat absoluut moet vermeden worden dat stroom van de ene accu naar de andere vloeit. Als de ene leeg is en de andere volgeladen, kan de stroomsterkte heel erg oplopen (er is geen beperking zoals bij een lader) en dat kan snel tot schade leiden.
Ook hier weer: vindt maar een schakelaar die past in een velomobiel, stevig en betrouwbaar is en ook weer bestand is tegen minstens 20A.

Een keer zo'n schakelaar gevonden is, moet het circuit uitgedacht worden. De schakelaar moet op een logische plaats zitten, bijvoorbeeld bij de lichtschakelaars of het contact voor de boordspanning, en de bedrading moet van de accu's naar de schakelaar en van daar naar de motorunit gelegd worden.Dat laatste moet liefst ook op een propere manier, zodat het afwerkingsniveau van de Orca gerespecteerd wordt.
Dat is niet zo evident, want als het geheel 20A aan moet kunnen, zit je toch met al iets dikkere bedrading en die vraagt dus wat meer plaats. Enerzijds moet je circuit zo kort mogelijk zijn (draad geeft ook weerstand), maar anderzijds moet je alles toegankelijk houden en toch ergonomisch. De lat ligt dus alweer hoog.

e-bike: accu na een jaar gebruik

Dat mijn Orca een E-Orca is, is duidelijk voor wie de blog al wat langer volgt. Trouwens: de meeste Orca's zijn E-Orca's.

Voor wie interesse heeft in elektrische ondersteuning, is het dan misschien interessant om de evolutie van de (staat van de) accu te kunnen volgen.
Flevobike vermeldt dat dit een 38,4V accu (standaard aangeduid als 36 V) is met een capaciteit van 13,2 Ah. Bij de Duitse importeur (Flevelo) wordt als capaciteit het correctere 507 Wh opgegeven. De accu is een LiFePO4 type, die meer dan 2000 laadcycli aan moet kunnen.

Dat is belangrijk: bij de meeste conventionele e-bikes wordt een accu geleverd die aangeduid wordt als LiIon en meestal is dat een LiMn accu. (LiIon is de noemer waar heel wat celtypes onder vallen: ook LiFePO4 is een LiIon-vorm). Met die technologie is het aantal laadbeurten beperkt tot rond de 500 ofwel een kwart van wat de accu van Flevobike aankan. De prijs ligt doorgaans lager, maar bekeken over de hele levensduur wordt die dan aanzienlijk hoger: deze LiFePO4 accu kost grofweg het dubbele van een meer doordeweekse uitvoering, maar zou wel vier keer zo lang mee moeten kunnen.

Ook zijn de elektrische eigenschappen verschillend: een LiFePo accu houdt zijn spanning heel lang, om pas op het einde snel te dalen. De conventionele LiMn accu's hebben een ander spanningsverloop, waardoor het bereik ook wat minder is met eenzelfde capaciteit. Het nadeel van wat Flevobike gebruikt, is dat de energiedichtheid wat minder is. In mensentaal betekent dit dat er minder elektriciteit in de cellen opgeslagen kan worden. Daardoor krijg je dus voor eenzelfde hoeveelheid opgeslagen energie een zwaardere accu. Anderzijds is een LiFePO4 accu ook minder temperatuurgevoelig en in de winter is dat wel belangrijk.

Nog zo'n "detail" is dat een accu van een e-bike wel wat complexer is dan een oplaadbare AA cel en dergelijke. Zo'n accu omvat een hele reeks cellen, die allemaal gelijk moeten geladen en ontladen worden. Daarvoor zit er een stuk elektronica bij: een "battery management system" ofte BMS. Dat BMS controleert de hele accu. Het is ook programmeerbaar, waardoor de boven- en benedengrens van het laden en ontladen ingesteld kunnen worden. Klinkt ingewikkeld en dat is het ook, maar het is wel heel belangrijk. Laat me het zo stellen: elke cel kan een bepaalde hoeveelheid energie bevatten en kan tot een bepaald niveau ontladen worden zonder schade op te lopen. Als je wat verder van die grenzen wegblijft, verhoogt de levensduur van de cellen, maar bevatten ze dus minder energie, waardoor je er weer meer nodig hebt. Flevobike kiest voor behoorlijk voorzichtige waarden, waardoor ze tot meer dan 2000 herlaadbeurten kunnen garanderen. De keerzijde is dan dat de accu zwaar wordt (5,5 kg).
Flevobike heeft de accu in de E-Orca heel slim geplaatst: netjes tussen de voorwielen, waar hij absoluut niet in de weg zit en waar je ook niets anders kwijt kunt.

Om onderweg te kunnen controleren hoe de ondersteuning zich gedraagt, voegde ik aan het systeem een Cycle Analyst (CA-SA V2.3) toe.

 

Die geeft me continu de accuspanning (V), het opgenomen vermogen (Ah), het geleverde vermogen (W) en de stroom (A). Daarnaast houdt hij ook het aantal laadbeurten en het totaal opgenomen vermogen bij. Zo kan ik netjes nagaan hoe de accu zich gedraagt en wat de motor vraagt. Daarnaast kan zo'n CA nog heel wat meer tonen, zoals de snelheid en wat waarden die je op een typische fietscomputer vindt. Dat is nog niet alles, want - mits wat ingrepen - kun je die ook gebruiken om bijvoorbeeld de stroom te beperken of als cruisecontrol of snelheidsbegrenzer (voor de ondersteuning). Het ding biedt dus heel wat mogelijkheden.

Ondertussen rijd ik bijna een jaar met de E-Orca.

De Cycle Analyst vertelde me in het begin dat de accu een capaciteit haalde van 12,8 Ah. Toen ik die onlangs nog eens leeg reed, haalde ik 12,5 Ah. Je zou dat kunnen zien als een vermindering, maar dat is niet zeker. Het systeem wordt namelijk uitgeschakeld als de spanning onder de 29V zakt en als je meer vermogen vraagt, zakt de spanning sneller. Bij dat leeg rijden heb ik het helemaal niet kalm aan gedaan, waardoor de spanning vrij snel onder die drempel kwam. In principe kan ik dan de stroom uitschakelen, even wachten en opnieuw opstarten. Met voorzichtig rijden valt er dan nog wel wat uit te persen. Ik vermoed dus eerder dat de capaciteit nog ongewijzigd is.

Kijk: Flevobike stelt "minimum 2000 laadbeurten" en een levensduur van 4 à 10 jaar. Ik heb op een jaar bij benadering 100 laadbeurten achter de rug ofwel 5% van wat de accu aankan. Zo zou ik ruim die 10 jaar moeten halen, want dan zit ik nog maar aan 1000 laadbeurten. Je kunt je dan afvragen of  het wel nodig is om voor die kwaliteit te gaan: met 100 laadbeurten per jaar moet de accu 20 jaar meegaan. Rekening houdend met het aantal afgelegde kilometers - ik nader 14000 -, zal de Orca wellicht over 10 jaar mechanisch op zijn.

e-drive, accu en BMS

Waarschuwing: dit is een stukje over elektronica in hybride fietsen. Veel theorie dus. Het kan wel van belang zijn voor wie denkt aan het "hybridiseren" van zijn (lig-)fiets of velomobiel.

In eFAW staat de "e" voor de elektrische ondersteuning. Die doet het prima, dank u. Het principe met de motor voor de trapas is eenvoudig qua opzet, betrouwbaar en het blijkt de aandrijving geen pijn te doen. Af en toe wordt namelijk geopperd dat die motor op de aandrijflijn een extra belasting hiervan betekent. Dat is uiteraard zo, maar ik merkte daar nog geen nadelige gevolgen van.

De "gas"hendel doet het ook goed.

Een ander, minder gelukt, aspect is de Cyclone accu en dat is waar dit stukje over gaat. In de twee jaar dat ik met eFAW rijd, heb ik met die accu al een aantal minder goede ervaringen opgedaan. Grosso modo de helft van de LiFePo4 (prismatische) cellen was ondertussen vervangen, maar dat loste het probleem niet op. Nu lijkt het erop dat de oorzaak niet zozeer de kwaliteit van de cellen is, maar het BMS of een combinatie van beide componenten.

BMS staat voor Battery Management System: een stukje elektronica dat de staat van de afzonderlijke cellen bewaakt. Het systeem meet een aantal waarden en stuurt een reeks zaken:

• laden stopt zodra de maximale spanning van 29,2V bereikt is
• laden stopt zodra een cel of cellenpaar de maximale spanning van 3,85V bereikt heeft
• na een eerste laadbeurt start het "balanceren": de cellen die volgeladen zijn worden gedeeltelijk ontladen, waarna het laadproces weer start
• het laden stopt volledig zodra de batterij de maximale spanning van 29,2V bereikt heeft
• de stroomtoevoer wordt onderbroken als de totale spanning onder 23,2V zakt (dit is een conservatieve waarde. Andere BMS-fabrikanten werken met een lagere benedengrens) 
• stroomtoevoer stopt wanneer de minimale spanning van een cel onder de 2,9V daalt

Nu bleek dat het BMS in de originele accu wel de maximumgrens bewaakt, maar dat geen rekening (meer) gehouden wordt met de benedengrens van de individuele cellen.
Dat het BMS de boel niet uitbalanceert, betekent dat het laden stopt zodra de maximale batterijspanning van 29,2V bereikt is. De cellen die daar wat meer tijd voor nodig hebben, bijvoorbeeld omdat hun capaciteit wat hoger is, raken daardoor nooit volledig geladen. Dat heeft al vanaf het begin als gevolg gehad dat de opgegeven capaciteit van de accu (16 Ah) nooit gehaald werd.
Die 16 Ah is uiteindelijk puur een rekenkundige waarde: elk element heeft een opgegeven capaciteit van 8 Ah. Elk paar bereikt dus 16 Ah. Er zijn 8 paren, wat tot een gemiddelde spanning van 25,6V leidt. Zo krijg je een accupack van "nominaal" 24V (8 x 3V) en 16 Ah. Dat is geen realiteit, maar een theoretische opgave. De capaciteit wordt enkel bereikt onder de volgende omstandigheden:

• elke individuele cel heeft een reële capaciteit van 8 Ah
• elke cel wordt geladen tot de maximumspanning van 3,85V
• de stroom wordt pas onderbroken als elke cel de minimale spanning bereikt heeft

Dat de benedengrens van de individuele cellen niet gecontroleerd wordt, heeft als gevolg dat, als ik de accu echt leeg rijd, cellen te diep ontladen worden en zo beschadigd raken.
Dat zijn zaken waar je zomaar geen zicht op hebt. In eFAW bouwde ik wel een Cycle Analyst in, maar die geeft enkel algemene waarden: spanning, geleverd en opgenomen vermogen, aantal laadbeurten, ...

Het is pas als de zaak echt fout loopt en een specialist (in deze mijn vader) een grondige analyse maakt, dat dergelijke dingen boven water komen. Het lijkt er dus sterk op dat de oorzaak niet te zoeken is bij een minderwaardige kwaliteit van cellen (wat eerst zo leek), maar bij een foute keuze of instelling van het BMS. Is dat een gevolg van de complexiteit van het systeem, van onvoldoende kennis bij Cyclone of van een foute keuze om de kosten te drukken, dat zal ik wellicht nooit weten. Ik, als eindgebruiker, kocht namelijk een accupack, een geheel van cellen, BMS en een verpakking hiervoor.

Een andere mogelijke oorzaak is veroudering van de cellen. Bij de technische specificaties van LiFePo4 cellen wordt vol trots gemeld dat ze tot 2000 keren of meer herladen kunnen worden. Als je dat aantal laadbeurten omzet in een levensduur, kom je makkelijk op vijf tot tien jaar uit. Het lijkt er echter sterk op dat de tijd een veel grotere rol speelt; dat cellen in de praktijk zo snel verouderen dat ze nooit aan die laadbeurten raken, maar ondertussen al dood zijn of toch zo goed als. Dat heeft dan niets met het aantal laadbeurten te maken, maar gewoon met de ouderdom van de cellen. Voor een aantal ervan blijkt zelfs een levensduur van twee jaar het maximum!

Een hele collectie defecte cellen

Fietser.be heeft me hierin wel goed ondersteund. Op dit moment rijd eFAW met een andere 16Ah accu die Brecht bezorgde, waarin we ook weer enkele cellen dienden te vervangen, afkomstig van alweer een andere donoraccu. Dit geheel doet het eindelijk goed: alle cellen hebben zo goed als dezelfde capaciteit en het BMS doet wat het moet. Deze keer haalt de accu (bijna) de opgegeven 16 Ah.
Daarnaast staat nog een 20ah accu klaar om te testen. Dat is de (zeer redelijke) tegenprestatie die Brecht van mij verwacht. Zodra die geassembleerd is (BMS is volledig nagezien, alle cellen geladen, ontladen, opnieuw geladen en gemeten) en goedgekeurd, krijgt hij een perfect functionerende 20 ah accu terug.

Wat ik ook leerde ondertussen, is dat alleen al een "accu" voor een elektromotor een zeer complex gegeven is. Om te weten hoe dit werkt, is heel wat uren studie nodig. Ik ben dus benieuwd hoe fietshandelaren hiermee omspringen. Wellicht blijft de "kennis" bij problemen op dat vlak beperkt tot vervangen - binnen de garantietermijn - of een nieuwe verkopen.

Het grootste probleem is dat het bijna onmogelijk is om vooraf de kwaliteit van een accupack te kennen. Je zou kunnen zeggen: "ik kies voor Panasonic cellen". Dan heb je het enkel over de cellen, maar weet je nog niet wat je BMS waard is. In een BMS zit ook een eprom en als die niet goed geconfigureerd is, loopt het ook fout. Ondertussen merkte ik ook dat bepaalde fabrikanten blijkbaar in elk accupack hetzelfde BMS gebruiken. 8 cellen, 16, 24,.. maakt niet uit. Dit is uiteraard kostenbesparend en zo kan een goedkoper product aangeboden worden, maar technisch is het ver van optimaal. Maar, zoals gezegd, dat kun je niet zomaar weten.
En omdat het zo nieuw is en zo snel evolueert, mag je zelfs niet verwachten dat je fietshandelaar dit weet. Die moet op zijn beurt weer vertrouwen op zijn leverancier. Of die dat vertrouwen waard is, dat weet je handelaar ook pas na x tijd. Ondertussen zijn het wel jouw zuurverdiende centen die uitgegeven zijn.

In de praktijk worden wellicht voornamelijk voorgeconfigureerde elektrische fietsen verkocht, waarbij je er op moet vertrouwen dat de fabrikant zijn huiswerk goed gemaakt heeft. Je fietshandelaar is dan enkel doorgeefluik voor een afgewerkt product, waarbij enkel nog wat afstelwerk nodig is. Dit is zowat analoog aan mijn ervaringen met motorfietsen in het verleden: de klassiek geschoolde mechanicien kon prima sleutelen aan de motor, kon de motor tunen (ik had in mijn VFR een Dynojet kit zitten, die vermogen en koppel verbeterde), maar haakte af zodra de elektronica eraan kwam en haperingen vertoonde.
Ook hier, in de fietswereld, geldt hetzelfde: de geometrie van een fiets, de mechanische afstelling en de rudimentaire elektrische circuits hebben geen geheimen voor de fietsmechanicien, maar zodra meer gesofisticeerde elektronica zijn intrede doet, wordt de grens van het kunnen bereikt. Elektromotoren met alles wat daarbij hoort, horen duidelijk tot dat domein.

Accumiserie

Helemaal in het begin, een maand of twee na de aankoop van de Alleweder, bouwde ik die om tot een hybride velomobiel. Daarvoor werd een Cyclone- elektromotor ingebouwd voor de trapas. De energie komt van een Cyclone 24V 16 Ah LiFePo4 accu en de stroomtoevoer wordt geregeld met een "handgas".

De motor en het handgas werken sindsdien feilloos. De accu, dat is een ander verhaal. Fietser.be kreeg hiervoor absoluut geen ondersteuning van Cyclone en wellicht was ik één van de laatsten die bij hen een accu van dat merk kon aanschaffen: daarna schakelden ze om naar een Europese leverancier, om van die ellende af te zijn.

Wat is nu het probleem? Een LiFePo accu is wel iets anders dan zo'n NiMh celletje dat je gebruikt om een batterijlamp van stroom te voorzien.
Deze 16 Ah/24V accu is samengesteld uit 8 paren 8000 mAh cellen. Dat zijn platte pakketjes, telkens per twee gekoppeld om aan 16 Ah te raken en elk paar is dan weer verbonden om aan 24V te komen.

Om dat alles te regelen, wordt het geheel gecontroleerd door een "BMS" ofte battery management system. Dit controleert o.a. bij het laden de spanning van elk paar cellen. Zodra een paar de maximale spanning bereikt heeft, stopt het systeem de lading en zorgt het ervoor dat de lading van dat paar vermindert tot hetzelfde niveau als bij de anderen (balanceren). Dan wordt weer verder geladen tot alle cellenparen aan de maximale spanning komen (29,2 V).

Het bizarre is dat in de lader óók een spanningsregeling zit. De eerste lader die ik meekreeg, stopte de stroomtoevoer bij 28,5V. Daardoor raakte de accu nooit volledig geladen.

Het BMS zorgt ook voor het afsluiten van de stroom indien teveel stroom gevraagd wordt (in ampères uitgedrukt) of indien de spanning te laag wordt. Dit alles dient om het accupack te beschermen.
Dit is de theorie. In de praktijk blijkt de Cyclone controller dat balanceren niet uit te voeren, of toch niet zoals het hoort. Die stopt simpelweg de lading zodra in één cel de maximale lading gemeten wordt. Ook de minimale spanning staat vrij hoog ingesteld. Hierdoor haalde het pak nooit de opgegeven 16 Ah.
Ook hierdoor is de cellen geen lang leven beschoren.

Omdat Fietser.be niet kon rekenen op ondersteuning van Cyclone, kreeg ik een hele poos terug een defecte 8 Ah accu mee, waarvan ik de goede cellen kon recupereren. Het BMS was daarin ook defect.

Deze week was de capaciteit van de accu gezakt tot 6 Ah. Vervelend: zo lang geen 3 Ah verbruikt is, kan niet opnieuw geladen worden. Voor mijn woonwerkrit ligt het verbruik meestal rond 2,5 Ah, maar dat hangt uiteraard af van de omstandigheden, dus moet ik, met zo'n beperkte capaciteit, goed rekenen. Dus maakte ik het pakket open om de staat van de cellen te bekijken. Moeilijk is dat niet: je ziet letterlijk waar het fout loopt.

Blauw omcirkeld is het BMS - de stuurelektronica - en rood omcirkeld de defecte cellen. Doordat de capaciteit van deze cellen erg laag geworden was, raakten ze overladen en zo ontstaat gasvorming. Dat is precies wat het BMS moet voorkomen, omwille van de veiligheid. De folie rond zo'n cel is onwaarschijnlijk sterk, maar uiteindelijk kan de gasdruk zo hoog oplopen dat de cel letterlijk ontploft.

Deze cellen werden zaterdag dus nog maar eens vervangen.

Het nieuw samengestelde accupack werd dan weer aan de lader gehangen, maar die stopte al bij een (onbelaste) spanning van 27,1V. Dat betekende dat de volgende zwakke schakel het begeven had: een andere cel...

Met andere woorden: twee jaar na de aankoop is de accu (aankoopprijs € 550) stuk. Dit is hoogstwaarschijnlijk vooral het gevolg van

1. een slecht functionerend BMS
2. een niet voldoende compatibele lader

Het lijkt erop dat Cyclone wat elementen verzamelde (cellen, BMS en lader), daar zelf iets mee samenstelde, maar ofwel onvoldoende zorg besteedde aan de kwaliteit ofwel onvoldoende beslagen was in de materie.

Nu kan ik dus ofwel op zoek gaan naar wat identieke cellen (prismatische LiFePo4 cellen) ofwel naar een andere accu. Bijzonder vervelend, want bij Flevobike wordt momenteel de bestelde e-Orca geassembleerd, dus een nieuwe accu kan ik nog drie maanden gebruiken.
Anderzijds: eFAW verkopen met een slechte accu, dat kan ook niet en tenslotte moet ik de velomobiel ook nog gebruiken.

Zonder accu verder rijden kan ook, maar dan is een oude Alleweder niet echt de aangenaamste velomobiel in de stadsrand.
Gelukkig is het deze week aangenaam zacht en droog weer: de Kobra zal weer heel wat kilometers afleggen!