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Leistungsdiagramm - Vergleich verschiedener Stromer
#1
Information 
Hallo,

Ich habe im Juni mit Hilfe von Excel ein Leistungsdiagramm erstellt, das verschiedene Stromer (und andere) 45-er E-Bike Modelle vergleicht.
Die Kennlinie jedes Modells habe ich anhand der maximalen Leistung sowie dem maximalen Drehmoment gemäss Herstellerangaben berechnet.
Die Diskussion im Nachbarthread (Stromer Alternativen) hat mich motiviert, das Diagramm zu überarbeiten und hier zu teilen.
In der der neuen Version habe ich zusätzlich den Radumfang berücksichtigt. Das Diagramm zeigt nun, wieviel Kraft ein bestimmtes Modell bei einer bestimmten Geschwindigkeit auf den Boden bringt. Ursprünglich wurde das Drehmoment an der Hinterradachse anstatt dem der Kraft, die auf den Boden gebracht wird, dargestellt.

Die Inputparameter für die jeweilige Kennlinie sind: Diese Werte habe ich nach bestem Wissen und Gewissen aus dem Internet gefischt. Gerade beim ST2(S) bin ich etwas unsicher wegen der verschiedenen Motorversionen über die Jahre.

Formeln (am Beispiel der Zeile 2 - "Stromer ST1 reloaded"):
  • Spalte E: =C2*1000/(D2/PI()/2)
  • Spalte F: =B2/C2*F$11
  • Spalte G: =D2*F2*60/1000000
  • Spalte I (im Screen Shot nicht ersichtlich): =E2
  • Spalten J bis X (im Screen Shot nicht ersichtlich): =WENN($E2*$G2/J$11>$E2;$E2;$E2*$G2/J$11) <--J bzw. X--> =WENN($E2*$G2/X$11>$E2;$E2;$E2*$G2/X$11)
Die nicht sichtbaren Spalten I bis X stehen für die Fahrtgeschwindigkeiten 0 - 45 km/h in 3 km/h Schritten. Die berechneten Werte (Vortriebskraft) sind unterhalb der Kennlinien ersichtlich.

Das Ganze ist eine theoretische Geschichte, allfällige Peak-Leistungen, Reibungsverluste, Trägheitsmomente (beim Beschleunigen) etc. sind hier nicht berücksichtigt. Dennoch ist schön ersichtlich, dass die maximale Leistung bei den meisten Modellen zwischen 20 und 25 km/h erreicht wird. Dies heisst auch, dass ab dieser Geschwindigkeit das anliegende Drehmoment und somit die Vortriebskraft unweigerlich abnimmt.

Input aller Art ist erwünscht.


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#2
(01.11.2020, 15:27)Xeneticles schrieb: Input aller Art ist erwünscht.

Danke, dass Du dich des Themas angenommen hast!

Das "Problem" liegt darin, dass die Fahrerfahrung nicht die Berechnungsresultate widerspiegelt. @Cephalotus ist der Ansicht, das die Gundangaben nicht stimmen und die echten Werte massiv abweichen. Klar ist, dass die neueren Stromer ein Motormapping verwenden, um die Leistungsentfaltung zu kontrollieren. Es gibt eine Leistungsbegrenzung, nur wissen wir nicht, bei wieviel rpm sie angewendet wird und wie hoch die Leistung wirklich ist. Bei einem ST5 ist IMHO die Spitzenleistung zwichen 35 und 40km/ abrufbar.

@Qwurdi hat bereits auf den Grin Motorsimulator hingewiesen. Die Kurven dort gleichen jenen von Dir. Es lässt sich auch der Controller wählen, dessen max. Ampere bestimmen die max. theoretische Leistung - denn der Akku muss solche Ströme auch liefern können.

Meine Vermutung ist, dass Stromer die Motorsoftware so einstellt, dass die max. Leistung erst im Bereich über 30km/h zur Verfügung steht. Einerseits, weil der Wirkungsgrad unter 20km/h bekannt schlecht ist, andererseits, weil es ab dem Tempo erst "drauf an" kommt.

Abschliessend möchte ich die bitten, meine Kalkulation in Bezug auf das Spitzing nachzurechnen.

PS: Der neue ST1 ist auch ein 27½".
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#3
Jetzt könnte man ja ein paar weitere Annahmen treffen und ein Geschwindigkeit vs Zeit Diagramm machen.
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#4
Sorry, aber die Daten sind fast alle falsch. Das was du als Maximalleistung darstellst, ist die Nennleistung der Motoren. Im Maximum leisten die Motoren ca. 1,5kW und die liegt bis 45km/h an. Von 45-48,5km/h wird kontinuierlich abgeregelt.
Unterhalb von 30km/h wird die Leistung ebenfalls reduziert. 

Die Unterschiede zwischen den einzelnen Modellen wäre schon interessant. Aber die genauen Werte rückt Stromer nicht raus.
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#5
(01.11.2020, 15:27)Xeneticles schrieb: Diese Werte habe ich nach bestem Wissen und Gewissen aus dem Internet gefischt. Gerade beim ST2(S) bin ich etwas unsicher wegen der verschiedenen Motorversionen über die Jahre.
Hallo, ich hatte genau die gleiche Tabelle erstellt und dann nicht weiter verfolgt weil die Motoren keine konstante Leistung über die gesamte Drehzahl haben sondern der Wirkungsgrad variiert. Das merkt man sehr gut bei langsamer Geschwindigkeit am Berg mit einem Stromer.
Zudem sind die Angaben der Motorleistung sogar bei Stromer unterschiedlich. Mein 2018er ST2 hat laut Handbucheintrag der Omni App 850 Watt Leistung an anderer Stelle sind es dann 800Watt.
Was am Ende den Ausschlag gibt (ob Trettmühle oder Nabenmotor) ist die Leistung welche bei einer bestimmten Drehzahl am Hinterrad ankommt. Da die Leistungskurven der Motoren nur bedingt bekannt sind ist es wirklich schwierig aussagekräftige Vortriebskräfte zu berechnen.
Weiss jemand wo man die Stromer oder Bosch Kennlinien (Leistung / Drehzahl) bekommen kann?
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#6
(01.11.2020, 20:41)JM1374 schrieb: Sorry, aber die Daten sind fast alle falsch. Das was du als Maximalleistung darstellst, ist die Nennleistung der Motoren. Im Maximum leisten die Motoren ca. 1,5kW und die liegt bis 45km/h an.

Nur leider kann ich diese Aussage nicht mit meinen Fahrversuchen in Einklang bringen. Darüberhinaus kann ich mir nicht vorstellen, wie der P48 diese Leistung erbringen kann.

Vielfach wurde hier erwähnt, dass es mindestens etwa 60km braucht, um den 983Wh Akku zu entleeren. Selbst bei hohem Tempo dauert das deutlich mehr als eine Stunde. Wenn aber der Motor 1.5kW benötigt, wäre der Akku in deutlich weniger als einer Stunde leer.

Da geht etwas nich auf.

Kannst Du "Maximalleistung der Stromer Motoren" etwas genauer erklären (Zeitdauer, Bedingungen)?
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#7
Da ich keine technische Ausbildung, sondern nur technisches Interesse habe, ist es bei mir mit den korrekten Bezeichnungen manchmal ungenau.
Was ich als Maximalleistung oder (-Drehmoment) bezeichnet habe, wäre also die Nennleistung.
Erst die von mir erwähnte Peakleistung wäre die Maximalleistung, aber diese ist weitgehend unbekannt, richtig?
Was wäre die korrekte Bezeichnung für die Nennleistung? Nicht P max, sondern P wieviel?

Anbei der korrigiere Radumfang des ST1 reloaded sowie zwei neue Bikes bzw. Motoren:
  • M1 Spitzing Evolution
  • Bosch Performance Line Motor (an einem 28" Rad mit 42mm Reifenbreite)
Ein Vergleich eines Mittelmotors mit Nabenmotoren scheint auf den ersten Blicken ein Vergleich zwischen Äpfeln und Birnen zu sein. Trotzdem wird schön aufgezeigt, dass die ollen 85 Nm (Nenndrehmoment) nicht mal für die untersten 10% des Fahrgeschwindigkeitbereichs anliegen können (gemäss Nennleistung). Dies ist ein durchaus bewusster Seitenhieb gegen die Drehmoment-über-alles-(Leistung)-Vetischisten, aber die sind natürlich nicht hier im Stromerforum  Angel


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#8
Nur weil der Motor im Maximum ca. 1,5kW leistet, heisst das nicht dass diese Leistung permanent abgerufen wird. Für 45km/h in der Ebene bei wenig Gegenwind, muss der Motor nicht mal die Nennleistung von 800W liefern. Nur beim Beschleunigen und an Steigungen hilft der Motor maximal mit.
So kommt es das man meist 60km weit mit den 983Wh kommt. Aber jetzt fahre mal einen Alpenpass hoch oder kämpfe gegen starken Gegenwind an. Wenn der Motor richtig gefordert wird, sinkt die Reichweite auf ca. 30km.

Das Drehmoment sollte man am Besten aussen vor lassen. Der Wert spielt bei der Beschleunigung und an Steigungen eine Rolle.
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#9
(04.11.2020, 06:29)JM1374 schrieb: Nur weil der Motor im Maximum ca. 1,5kW leistet, heisst das nicht dass diese Leistung permanent abgerufen wird.
...
Nur beim Beschleunigen und an Steigungen hilft der Motor maximal mit.


Der P48 - bei dem ich solche Leistungsspitzen nicht für möglich halte - hatte das Leistrungsprofil "Volle Kraft voraus bei vommem Akku bis runter zum Häufchen Elend bei leerem Akku".

Die neuen Stromer habe ein sehr ausgeglichens Leistunsprofil, lediglich der (S) Modus des ST5 fällt bei leerem Akku weg. Bei meinen Fahrten bin ich nie in Genuss einer 1.5kW Leistunsspitze gekommen.
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#10
Doch, auch du kommst in den Genuss der 1,5kW wenn du in Stufe 3 mit maximaler Sensorsensibilität fährst.
Ich habe einen Zusatzakku angeschlossen und kann messen wie viel A von diesem zum Motor fliessen. Der maximale Wert waren 16A. Meist pendelt der Wert zwischen 10-12A. Vom Stromerakku kommt noch mal die gleiche Stromstärke zum Motor. Das heisst der Motor bekommt max. 32A bei 44-54V Spannung. Je nachdem wie voll der Akku ist.
Leistung(W) ist(=) Stromstärke(A) mal(x) Spannung(V).

Bei den günstigeren Modellen(ST1X) mit weniger Leistung wird die maximale Stromstärke bei knapp 30A liegen und vielleicht sind die Kurven abgeflachter. Unter 30km/h bekommt man zB keine 1,5kW obwohl am Display der Balken „maximal“ anzeigt. Erst wenn man schneller fährt, wird noch mal zusätzlich Leistung frei geschaltet.
Das ist alles ziemlich kompliziert von Stromer umgesetzt und nur schwer in Diagramme zu übertragen wenn man keine Daten zur Verfügung hat. Und die rückt Stromer nicht heraus. Warum, keine Ahnung. Weil mit der maximalen Leistung könnte man bei den Kunden punkten.
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