UNU Elektro Roller (UNU Motors) - sicheres und überwachtes Laden

UNU Rollerakku richtig laden

03.10.2021

Endlich wird es Zeit die neue Ladesoftware / -steuerung vorzustellen. Wie schon beschrieben wollte ich realisieren, dass man nach dem schonenden Laden die geladenen Wattstunden sieht. Das wurde in der neuen Software (Version V2)  realisiert und  zusätzlich ein Gesamtladungszähler plus Zähler  aller Akkuladungen eingefügt.
Die Software orientiert sich an der ersten Version und nur das Python Script musste angepasst werden.
Das Laden funktioniert denkbar einfach, Akku auf den Lader stellen und an der Fritz DECT Steckdose den Einschaltknopf drücken. Das Laden des UNU Akkus beginnt sofort ! 

Laut UNU Motor Handbuch (V3) kann man zur korrekten Pflege des Akkus lesen „…lasse Deinen Akku nicht länger als 24 Stunden am Ladegerät, um einen Kapazitätsverlust zu vermeiden. Wenn er voll geladen ist sollte er nicht mehr am Ladegerät sein“. Wenn man aber den Akku erst am Abend auf den Lader stellt, will man ja nicht extra in der Nacht (6-7 Stunden dauert das Laden) aufstehen und den Akku vom Lader nehmen. Aus diesem Grund habe ich mir eine einfache Akku Ladungsüberwachung mit einem Raspberry und einer Fritz!DECT 200 Steckdose aufgebaut. 

Wenn der Akku fast voll ist, nimmt die Ladeleistung kontinuierlich und stetig ab. In der letzten Stunde geht diese langsam auf bis zu 15 Watt herunter. An dieser Stelle kommt die Fritz!DECT 200 zum Einsatz. Ein kleiner Raspberry (bei mir ein Raspberry Pi4) kann über die Fritzbox die Leistung jeder angeschlossenen Steckdose lesen und auch die Steckdose automatisch schalten. Ich lese also jede Minute die aktuelle Ladeleistung und unterbreche das Laden, wenn die Ladeleistung unter 250 Watt liegt. Der Akku wird dann zwar nicht auf exakt 100% geladen, aber auch genau das ist ja auch mein Ziel. Ich möchte den Akku gar nicht auf volle 100% laden. Die letzten Prozente Ladung sind für die Lebensdauer eines Lithium Polymer Akku nicht wirklich gut. Wie gut eine solche begrenzende Akkuladung für die Lebensdauer eines Lithium Akkus wirklich ist, kann man z.B. auch an meinem Handy Akku sehen. Hier habe ich eine vergleichbare Schaltung aufgebaut, die den USB Ladestrom überwacht und das Laden (USB Stecker wird per Relais getrennt) unterbricht, wenn der Ladestrom am Ladeende immer geringer wird. Der Akku hat hat nach drei Jahren Nutzung noch immer 97 Prozent seiner ursprünglichen Kapazität.  

Datei unu.log

So muss der Benutzer auf der Fritzbox angelegt. Alle Berechtigungen genau so einstellen. Die hier gezeigten Usernamen, Passwörter sind frei gewählt.

neuen Benutzer für die Abfrage einrichten

An der Fritzbox den richtigen Autor (Fritz!DECT200) ermitteln und die AIN merken.

Auf dem Raspberry ein aktuelles Raspberry PI OS installieren. 

Update mit „sudo apt-get update“ durchführen

Upgrade mit „sudo apt-get upgrade“ durchführen

Die vier Dateien aus der ZIP ( unu_v2.zip ) entzippen und in das Verzeichnis vom PI kopieren.

  • In jeder der drei Dateien (on.sh , off.sh , read.sh) die Einträge FPF, User, Pass und AIN editieren)
  • Wenn man nun .\read.sh ausführt, muss man die Leistung des Steckdosenaktors angezeigt bekommen. Mit .\on.sh und .\off.sh kann man die Steckdose ein- und ausschalten

Die Datei „uno.py“ ist das Hauptprogramm und wird über einem Eintrag in der crontab zyklisch jede Minute aufgerufen. Einfach „crontab -e“ eingeben und am untersten Ende eine neue Zeile mit dem Inhalt

„* * * * * /usr/bin/python /home/pi/unu.py“

einfügen. Die fünf Sterne am Anfang bedeuten, dass die Datei jede Minute in jeder Stunde, an jedem Tag gestartet werden soll.

Wenn man die Fritz!DECT200 nun ohne angeschlossenen Lader ansteckt und mit dem lokalen Taster „ein“ schaltet muss diese nach etwa einer Minute wieder ausgehen. Grund: Die Leistung liegt unter 250 Watt und somit wird die Steckdose abgeschaltet !

Ladegerät mit aufgelegtem Akku ist angeschlossen. Nach dem „ein“ bleibt die Steckdose an und protokolliert die Ladeleistung in der Datei „unu.log“ mit Datum und Zeit. 

In dieser ZIP Datei (unu_v2.zip – neue Version 2) befinden sich die vier notwendigen Dateien on.sh, off.sh, read.sh und und.py. Die Datei on.sh wird nicht verwendet, da ja der Lader immer von Hand gestartet wird. Wer will, kann hier auch einen automatischen Start um eine bestimmte Zeit realisieren. Wenn man immer erst im 8 Uhr loswill, würde es ausreichen das Laden um 1 Uhr in der Nacht zu starten !

Viel Spaß bei eigenen Ideen.

26.09.2021

Leuchtweitenregulierung – Bei meiner ersten Nachtfahrt musste ich leider feststellen, dass sich niemand von UNU und auch nicht von Bosch Kundendienst bei der ersten Durchsicht die Leutweite des Rollers angesehen hat. Die Ausleuchtung war sehr hell aber auf nur 5-6m eingestellt. Beim Fahren für Schrittgeschwindigkeit ganz ok, aber ich will mit etwas mehr unterwegs sein 😉 . Wenn man von unten an den Hauptscheinwerfer schaut, kann man eine Rändelschraube (Einstellschraube) erkennen. Wir dieser im Uhrzeigersinn gedreht erhöht sich die Leuchtweite. Recht simpel, aber sehr effektiv konnte ich so die Lichtkante auf ca. 30m vor dem Fahrzeug verstellen.

Das Bild ist leider nicht sonderlich scharf. Die Schraube ist aber gut zu erkennen und auch eine Feder innerhalb der Schraube, die den Scheinwerfer andrückt.

18.09.2021

Einbau Taster am Lenker für Garagentoröffner. Wenn ich mit dem Auto vor der Garage stehe habe ich einen Taster mit dem ich das Tor problemlos öffnen kann. Zuerst wollte ich beim UNU mir nur eine Fernbedienung bei Bedarf umhängen um gleiches zu tun. All zu oft habe ich mir die Fernbedienung aber gar nicht umgehängt. Warum also soll ich nicht einen kleinen Taster direkt am Lenker anbringen, der beim Druck auf den grünen Knopf das Tor öffnet.
Bei der Gelegenheit habe ich mir mit einigen Bildern den elektrischen Teil des Und Scooters genauer angesehen.

UNU und ein Zusatzschalter

08.09.2021

Um meine drei Jahre Garantieansprüche bei UNU Motors zu behalten, ist eine Durchsicht nach 500km und dann alle 4000km bzw. nach einem Jahr notwendig. Meine nächstgelegene UNU Servicepartner Werkstatt (BOSCH Service) befindet sich in Bautzen. Das sind von Hoyerswerda aus etwa 38km. Um sicher zu gehen, dass ich mit meinen beiden Akkus hin und zurück komme habe ich beide voll geladen und bin bei bestem sonnigen Wetter nach Bautzen gefahren. So eine große Strecke habe ich noch nie am Stück mit dem UNU gefahren. Sicherheitshalber habe ich mir auch das Ladegerät mitgenommen. Bei der nächsten Durchsicht werde ich mir das aber sparen. Der Akku hatte bei Ankunft in Bautzen noch eine Restladung von 26%. Wow – auf dem Rückweg habe ich diesen weiter verwendet und ihn erst bei 10% Restladung gewechselt. Ein Akku schaffte also mit 10% Reserve problemlos 54km. Das hätte ich nicht so erwartet. Sehr positiv !

Auch mit den Kosten der Durchsicht kann man zufrieden sein. 56 Euro – das passt gut. Auf dem Rückweg kam mir noch eine Idee. Könnte man nicht den unten beschriebenen Ladecontroller (Raspberry) so programmieren, dass man nach dem Laden die in den Akku geladenen Wattstunden sehen kann. Das muss doch möglich sein… Nach meinen Schätzungen habe ich für die fast 80km Fahrstrecke 2,1 kWh also ca. 0,70 Euro Stromkosten benötigt.

28.06.2021

Vor wenigen Tagen habe ich meinen bestellten UNU Roller (von UNU Motors) geliefert bekommen. Ich bin absolut begeistert und nahezu jeden Tag damit unterwegs. Die beiden leicht tragbaren LiPo Akkus mit LG Zellen halten was versprochen wird. Locker erreicht man mit einem Akku die angegeben 50km Reichweite. Ruck-Zuck kann man anstelle des ersten Akkus den zweiten einstecken und weiterfahren. Habe mir angewöhnt, die Akkus nicht unter 10 – 20% Kapazität zu fahren. Ab 20% wird das Akkusymbol im LCD Display rot und unter 10% fängt es an zu blinken. Auch bei unter 10% ist noch nichts von einer Leistungsreduzierung zu spüren.

Laut UNU Motor Handbuch (V1.1) kann man zur korrekten Pflege des Akkus lesen „…lasse Deinen Akku nicht länger als 24 Stunden am Ladegerät, um einen Kapazitätsverlust zu vermeiden. Wenn er voll geladen ist sollte er nicht mehr am Ladegerät sein“. Wenn man aber den Akku erst am Abend auf den Lader stellt, will man ja nicht extra in der Nacht (6-7 Stunden dauert das Laden) aufstehen und den Akku vom Lader nehmen. Aus diesem Grund habe ich mir eine einfache Akku Ladungsüberwachung mit einem Raspberry und einer Fritz!DECT 200 Steckdose aufgebaut. 

Laut UNU Beschreibung wird der Akku mit 5A geladen. Das kann auch gut stimmen. Wenn ein leerer Akku (Akku hat dann eine kleinere Klemmspannung) auf den Lader gestellt ist, zieht der Lader aus dem Netz etwa 265 – 270 Watt. Je mehr der Akku aufgeladen ist (Klemmenspannung vom Akku erhöht sich) vergrößert die Ladeleistung durch den konstanten Ladestrom auf bis zu 330 Watt. Wenn der Akku fast voll ist, nimmt die Ladeleistung aber wieder kontinuierlich und stetig ab. In der letzten Stunde geht diese langsam auf bis zu 15 Watt herunter. An dieser Stelle kommt die Fritz!DECT 200 zum Einsatz. Ein kleiner Raspberry (bei mir ein Raspberry Pi4) kann über die Fritzbox die Leistung jeder angeschlossenen Steckdose lesen und auch die Steckdose automatisch schalten. Ich lese also jede Minute die aktuelle Ladeleistung und unterbreche das Laden, wenn die Ladeleistung unter 250 Watt liegt. Der Akku wird dann zwar nicht auf exakt 100% geladen, aber auch genau das ist ja auch mein Ziel. Ich möchte den Akku gar nicht auf volle 100% laden. Die letzten Prozente Ladung sind für die Lebensdauer eines Lithium Polymer Akku nicht wirklich gut. Wie gut eine solche begrenzende Akkuladung für die Lebensdauer eines Lithium Akkus wirklich ist, kann man z.B. auch an meinem Handy Akku sehen. Hier habe ich eine vergleichbare Schaltung aufgebaut, die den USB Ladestrom überwacht und das Laden (USB Stecker wird per Relais getrennt) unterbricht, wenn der Ladestrom am Ladeende immer geringer wird. Der Akku hat hat nach drei Jahren Nutzung noch immer 97 Prozent seiner ursprünglichen Kapazität.  

Möglicherweise werde ich die Schaltung zum LiPo Prot (Bild) auf eine künftigen Seite für den Nachbau zeigen.

Nun aber weiter zum UNU…

UNU Motors AKKU gesteuert durch FritZ!DECT200

Aufbau und Programmierung des Raspberry

Es kann jeder Raspi (Raspberry Zero, 2, 3 oder 4) die simplen Aufgaben ausführen. Man kann nehmen was man will, er muss nur im gleichen Netz wie die Fritzbox angeschlossen sein. Das Gäste Netz ist dabei nicht nutzbar. Aus dem Gäste Netz kann man die Fritzbox nicht auslesen und steuern.

Interessant ist, dass mit meinem gut kommentierten Python Programm auch ein Log für die Zeit des Ladens geschrieben wird. Mann kann damit sehr gut erkennen wann die Ladung gestartet und beendet worden ist. Das Python Programm wird jede Minute über einen Crontab aus dem normalen User Pi gestartet. Mit den Bash Scripten wird die Leistung der Steckdose abgefragt und auch geschalten.

So muss der Benutzer auf der Fritzbox angelegt. Alle Berechtigungen genau so einstellen. Die hier gezeigten Usernamen, Passwörter sind frei gewählt.

neuen Benutzer für die Abfrage einrichten

An der Fritzbox den richtigen Autor (Fritz!DECT200) ermitteln und die AIN merken.

Auf dem Raspberry ein aktuelles Raspberry PI OS installieren. 

Update mit „sudo apt-get update“ durchführen

Upgrade mit „sudo apt-get upgrade“ durchführen

Die vier Dateien aus der ZIP ( unu.zip ) entzippen und in das Verzeichnis vom PI kopieren.

  • In jeder der drei Dateien (on.sh , off.sh , read.sh) die Einträge FPF, User, Pass und AIN editieren)
  • Wenn man nun .\read.sh ausführt, muss man die Leistung des Steckdosenaktors angezeigt bekommen. Mit .\on.sh und .\off.sh kann man die Steckdose ein- und ausschalten

Die Datei „uno.py“ ist das Hauptprogramm und wird über einem Eintrag in der crontab zyklisch jede Minute aufgerufen. Einfach „crontab -e“ eingeben und am untersten Ende eine neue Zeile mit dem Inhalt

„* * * * * /usr/bin/python /home/pi/unu.py“

einfügen. Die fünf Sterne am Anfang bedeuten, dass die Datei jede Minute in jeder Stunde, an jedem Tag gestartet werden soll.

Wenn man die Fritz!DECT200 nun ohne angeschlossenen Lader ansteckt und mit dem lokalen Taster „ein“ schaltet muss diese nach etwa einer Minute wieder ausgehen. Grund: Die Leistung liegt unter 250 Watt und somit wird die Steckdose abgeschaltet !

Ladegerät mit aufgelegtem Akku ist angeschlossen. Nach dem „ein“ bleibt die Steckdose an und protokolliert die Ladeleistung in der Datei „unu.log“ mit Datum und Zeit. 

In dieser ZIP Datei (unu.zip Version 1) befinden sich die vier notwendigen Dateien on.sh, off.sh, read.sh und und.py. Die Datei on.sh wird nicht verwendet, da ja der Lader immer von Hand gestartet wird. Wer will, kann hier auch einen automatischen Start um eine bestimmte Zeit realisieren. Wenn man immer erst im 8 Uhr loswill, würde es ausreichen das Laden um 1 Uhr in der Nacht zu starten !

Viel Spaß bei eigenen Ideen.

Raspberry 4 steuert das Laden und schaltet rechtzeitig ab
Raspberry 4 mit passendem Netzteil
UNU Akku beim Laden
UNU Rollerakku mit Steuerung per Raspberry PI

20.07.2021 – UNU Roller – Klappert beim Fahren

Nach einigen Tagen bemerkte ich ein leichtes Klappern im Frontbereich vom Roller. Der Roller läuft sonst ohne jegliche Geräuschbildung, ist eben ein E-Fahrzeug. Nach dem Geräusch schlug irgend etwas immer wieder gegen die Verkleidung.
Da man die Front vom UNU mit 8 Schrauben lösen kann, war schnell die Ursache gefunden. Der große Stecker vom Display schlug gegen die naheliegende schwarze Verkleidung. Mit einem Kabelbinder konnte der Stecker am Rahmen befestigt werden. Die Geräuschbildung beim Fahren war dann sofort weg.

UNU Roller - Stecker klappert beim Fahren