ゆっくりアオバです。
とりあえずごちゃまぜでデュアルドライブに使えそうかもしれないし
使えないかもしれない知識とかを列挙してそれについて話がしたいという記事です。
ここでは基本的に説明書に書いていないことの話しかしていません。
リミット充電モードとかここを見るような人は誰でも知ってそうな話はしません。
正直BSデュアルドライブ等、太陽誘電が開発のユニット改造として
最も高度なことをやっているのは自分だと思い込んでるんですが、どうでしょうね。
バッテリーと充電
B200バッテリーは10S3P(10直列3並列)の36V×6.2Ah=223Wh
B300バッテリーは10S4P(10直列4並列)の36V×8.1Ah=291Wh
B400バッテリーは10S4P(10直列4並列)の36.5V×9.9Ah=361Wh
※最近B310が発表されましたがまだ手元にないし買う予定もないです
バッテリーセル
B200とB300を分解してみましたが、
Samsung SDI製ICR18650-22Pが搭載されていました。
B400もSamsung SDI製のセルで、こちらはINR18650-29Eでした。
今となっては容量密度が低すぎる。
出力・充電
底面の4本の端子から出力があり、
上側をボタンがある面にした際一番左が+、一番右が-で30~42Vが得られます。
真ん中二本は通信用のように見えます。それぞれ走行時、充電時に使われるようです。
中華な充電器を左右の端子に接続したら普通に充電可能でした。
(これのみでは充電自体は可能ですが充電表示されず)
純正の急速充電器は41.7V 3A仕様なので、42V 3Aの充電器を用意すれば
持ち運べるサイズ感になるので遠征にも使いやすくて良さげ。
(自分はアリエクで買った42V 3A充電器の端子をこねくり回して使ってます)
リミット充電モードを使う場合は右から2番目を+、-端子を-として
3Vほどをかけながら充電をすると
うまく作動し、充電表示にもなります。(通信しているわけではない模様)
ただ、この回路設計だと安全ではないっぽいので見直ししています。
最近安定化電源を導入したので色々試してみているところですが、
B400を5Aくらいの電流で急速充電する分には問題なさそうです。
(おそらく回生ブレーキがかかっているときくらいの状態)
詳細はINR18650-29Eのデータシートを見てほしいですが、
計算上は5.5Aまでは通常充電であり、純正充電器がB200想定とはいえ遅すぎます。
(BMSの回路的には放電側のマージン的に安全なはず...多分)
BMS
BMSについては、STM32F1マイコンによる管理をしているBMSのようです。
bq77PL900が実際の管理を担当しており、これをマイコンと連動させて制御しているようで、
どのバッテリーBMSでも部品の実装に変化はありません。
割とよくあるパッシブバランスのBMSのようです。
このBMSは、なんらかの異常が発生すると2/4点滅で文鎮化するようになっています。
当然ですが電源が入っているときしか動作しませんので、+か-端子を先に外して、BMSの電源が確実に落ちたことを確認してからバランスコネクタを取り外すと
バッテリーを組み替えても問題なく使用できます。
電源を入れるときはバランスコネクタを接続しているのを確認、
バランスが崩れていないのを確認してから充電器に乗せるだけです。
STM32F1マイコンがどういう使われ方をしているかを具体的に特定すれば
マイコンを置き換えることで2/4点滅文鎮化の解消も可能かもしれません。
互換動作をするコードを作成する必要があるのでなかなか厄介ですし、
コードが誤っているとバッテリーが危険にさらされるため悩ましいところです。
容量の学習
どのバッテリーのBMSも一応容量学習機能が備わっています。
B200がおそらくファームウェアが一番古く、B300、B400になるにつれ残量誤差の問題が解消されます。
B200やB300は改造による容量の削減や、劣化しているバッテリーの容量の判定に弱く、
B400では学習に時間をかける必要がありますが極端な状態でも容量を学習し、追従することが出来ます。
バッテリーの改造には可能ならリミット充電モード含めB400の基板を使いたいところです。
ただ、一度BMSがシャットダウンされる(ボタンを押しても反応しない状態になる)と
学習した容量がリセットされるためまたバッテリー残量が狂ってしまうことがあります。
モーター
初代アルベルトeやエベルトが出ていた頃には
アシスト比率が"ほぼ"1:2としてアピールされていた
ブリヂストンのデュアルドライブですが、
テストモードで確認してみたところあまりに急な坂(20%以上)を登ると
モーターがフルパワー表示になり、1:2どころの話ではなくなっていそうです。
トルクがセンターモーターより劣るのはハブモーターの宿命ですね。
ある程度の坂まではモーターに余裕があり、踏み増すとよりアシストが増えますが、
急坂で10km/h前後で走行していると
踏み増してもアシストがそれ以上増えない感覚があります。
また、配線についてですが3相のDCブラシレスモーターであるのはもちろんですが、
そこに加えてスピードセンサー類のカプラーが存在します。
よく言われてますが、リミッターカットに関しては流石に簡単ではないでしょう。
ホールセンサーからブラシレスモーターの制御のついでに
スピードを検知してるっぽいので、
制御回路丸々置き換えるみたいなことをしなければ無理でしょうね。
アシスト力の制御
基本的にエコ・オートでは強く踏んでいる時以外のアシストパワーを制限することで、
航続距離を飛躍的に伸ばすことに成功しています。
(回生ブレーキによる航続距離延長は20%~30%が限界かも)
逆に言えば、センターモーター車のような強いアシストが欲しければ
パワー以外の選択肢はありません。
おそらくパワーモードのみの動作と思いますが
15km/h以下で一度トルクを抜いてもう一度強く踏み込む(踏み直し)と
モーターに余裕があれば約5秒間強いアシスト(ほぼ1:2？)が持続します。
これを繰り返すことでより楽に登坂することも可能です。
ただ、この挙動が2022年モデルから失われている可能性が高く、
全体的にアシストパワーが削減されていると思われます。
登坂連続パターンでエコモードは2km伸びてるので明らかにアシスト絞ってますし、
パワーモードで乗ってみても明らかに物足りない感触があります。
個人的には2020年モデルのコントローラの希少価値が高い。
パワーセーブ(オーバーヒートとも)
しばらくフルパワーで坂を登っていると気温など周辺状況にもよりますが
モーターの過熱で段階的に制限が始まります。
90%→80%→70%→...と制限されていき、40%くらいまで低下するのは確認しています。
80%まで制限されると踏み直し時のパワーも制限されるようです。
こちらはある細工を行うことである程度緩和できますが、それは追々。
エラー表示(シンプルパワーパネル)
イベントランプが赤色点灯している場合、エラーが表示されてます。
詳細な内容はスマートワンタッチパネルの方と当てはめてご覧ください。
(左から1,2,3,4,5灯と表記します)
1灯目点灯=モーター駆動部異常
2灯目点灯=回転数センサ無応答
3灯目点灯=トルクセンサ無応答
4灯目点灯(1灯目早点滅)=バッテリ通信異常
5灯目点灯=操作パネル通信異常(らしい)
エラー表示(スマートワンタッチパネル)
E1=モーター駆動部異常
遭遇したことがないので不明。
E2=回転数センサ無応答
スピードセンサーが信号を返せなかった場合に発生。
フロントモータ付近カバー内の8ピンカプラー(JWPF)、
車体下部カバー内のセンサ系8ピンカプラー(JWPF・メス)を確認。
E3=トルクセンサ無応答
トルクセンサーが信号を返せなかった場合に発生。
車体下部カバー内、DF62Wの3ピン、6ピンコネクタを確認。
E4=バッテリー通信異常
バッテリーとの通信ができなかった場合に発生。
バッテリーを取り外し、中心2本から3.0Vが出力されているのを確認。
車体下部のカバーを開け、バッテリー端子から出ている
青線2ピン用JWPFカプラーの接続を確認。
(カプラーは2ピンだが実際に使用されているのは1本)
ほとんどの場合はBMSの問題な印象。
E5=操作パネル通信異常
E5は多分これだと思うのですが、クランク回転センサー周りの異常でも出るっぽい？
DF62W(黒いカプラー)とパネル用JWPF8ピンを確認。
E6=ライト異常(機能検査モードでのみ拾えるかも)
システムを起動してもライトが点灯しない(電流が流れない)か、
短絡保護(過電流保護)が作動した場合に発生。
ライトが接続されているか、ライト内部で短絡が起こっていないか確認。
機能検査モード
電源オン→アシストオフモード(ライト長押し)→平地回復充電モード変更操作(ブレーキ、ライト、電源すべて長押し)
とすると機能検査モードに移行します。
パワーモードのランプが最初は点滅していますが、電源ボタンで遷移、ライトボタンで確定です。
パワー(点滅中)：
エラー情報の表示(E1,E2,E3,E4,E5,E6)
パワー(確定)：
聞いた話では回生充電量に関する表示のようですが良くわからず。
しばらく走行してから開いてみると数値が変わってたりします。
オート(点滅中)：
クランク回転センサーのチェックが可能です。
オート(確定)：
モーターのトルク出力に関する表示です。
エコ、オート、パワーそれぞれのモードでのアシスト作動状態を確認できます。
エコ(点滅)：
特にないようです
エコ(確定)：
モーターのテストです。エコモード点滅状態からライトで確定すると
モーターが回転し始め、正常な場合「88」、何らかの理由で作動しない場合「E2」を示します。
丸石がRe:BIKEのサービスマニュアルを垂れ流していましたが、
それを見ると自分は割と正しい情報を早期に伝えられていたようです。
その点は良かったかな。
公式な名称が判明する前はテストモードと呼んでいた時期もありますが、同様のものを指しています。
電動アシストシステムの互換性
シンプルパワーパネルとスマートワンタッチパネルや、(かんたんパネルは不明)
デュアルドライブのモーターには互換性があると思われます。
シンプルパワーパネル搭載車(エベルト)に
スマートワンタッチパネルを搭載した事例を確認しています。
モーターについては、途中で回り止めが変更されてその間の互換性はなさそうです。
～2018モデルは回り止めがフォークに固定されていませんが、
2019モデルからフォークに固定され、モーターの回転により固定がずれるリスクが減りました。
少なくとも2019年モデル～2025年モデル間では確実に互換性があります。
(自分のTB1eにも修理で2022年モデルに搭載されていたモーターが搭載されています)
ただ、ラクット20のモーターとの互換性はないようです。
システムの正式名称
システム名: BSデュアルドライブ
インバータ・コントローラ: Think Box
前輪モーター: BSインホイールモーター
2022年からアシストが弱い変な味付けに変更されて微妙になりましたし、
FEREMOもUSBアダプター以外は良い製品とは言えないかなと。
USBアダプターのほうがFEREMO車より売れてたりして。
情報ソース(途中)
ブリヂストン サービスマニュアル(2021年版)※1
丸石サイクル Re:BIKE サービスマニュアル※2
ブリヂストン TB1e TB7B41 機能検査モード・一部分解
ブリヂストン B200、B300、B400バッテリーの分解
※1 見せてもらっただけなので詳細に眺めたわけではない
※2 FEREMO、BSデュアルドライブはどちらも太陽誘電開発。似た点が多い。
