Как сделать электровелосипед своими руками
Как сделать электровелосипед своими руками...
Желание написать эту статью появилось после просмотра некоторых видео и статей на эту тему. Я не буду писать делать мастер класс , потому как и сам не знаю как надо, зато знаю как делать точно нельзя.
Начну пожалуй с разрушения мифов:
- Электровелосипед можно сделать за 15 минут - нельзя
Навешенный на скорую руку электрокомплект проездит недолго если не вырвет крепление оси при первом-же мощном газе.
- Электровелосипед проедет 70 км - с вменяемой емкостью аккумулятора не проедет
- Электровелосипед легкий - он очень тяжелый, даже если на литии
- Переоборудовать можно любой велосипед - да, но он развалится
А теперь про типовые ошибки
Двигатель
Выбирать разумеется надо двигатель прямого привода - ломаться в них нечему
Нужно прикинуть какая нужна мощность
Эти расчеты делались в свободное время на работе, а оттуда можно вынести только на листах
Условия расчета:
резина средней проходимости;
давление в шинах - 3..3.5 атм;
положение наездника - вертикальное;
одежда - обыкновенная;
Ветра нет;
Вес велосипеда с наездником 105 кг;
Асфальт приемлемой ровности;
Первым был расчет мощности на стабильной скорости:
Уклон указан в процентах; отрицательный - спуск, положительный - подъем; отрицательная мощность - мощность которую надо будет выделить на тормозах.
Следующий график - зависимость скорости движения от уклона (движение накатом)
И последним был расчет необходимой мощности для движения по ровной местности (уклон 0%)
Последний график развинчивает еще 1 миф о элекровелосипедах: электровелосипед быстрый - нет он не быстрый, хотите быстро, покупайте мотоцикл. Не зря в мотоцикле 11 сил (8.2 кВт) на 90 км/ч.
-------
31.01.18
Никогда не спрашивай у рыбака какую самую большую рыбу он поймал... Я это к тому что в сети ходит много хвастовства электровелосипедистов на тему скорости, можно конечно съехать быстро под горку и по ветру, а вот чтоб ехать полноценно - нужна мощность. Сейчас появились более мощные веломоторы в несколько кВт, для развенчания новых мифов я продлил график до 120 км/ч
3 кВт - это мощность мотора скутера
8 кВт - это уже мотоцикл.
-------
Графики теоретические, но с практикой расчеты совпадают, проверялись на 500 Вт двигателе.
Исходя из графиков выше, надо выбрать соотношение мощности двигателя и желаемой скорости, если это не учесть, например завысить желанную скорость - вы все равно до нее разогнаться не сможете, до комплекта получите вялые характеристики и низкий КПД привода.
Расчет максимальной возможной скорости велосипеда по максимальной скорости двигателя, без учета всех видов сопротивлений движению W=D*пи*w*60/1000 где W - скорость движения; км/ч D - диаметр колеса с мотором в метрах; w - максимальная скорость вращения двигателя. Максимальная скорость вращения двигателя указана в его паспорте, эту скорость нельзя превысить даже двигаясь накатом. В смысле практически невозможно, т.к. двигатель постоянно возбужденный, максимальная его скорость соответствует тому, когда амплитуда напряжения на его обмотках = напряжению на батарее. В случае если скорость становится выше напряжение на обмотках превышает таковое на батарее - двигатель начинает заряжать батарею, соответственно притормаживая.
Да, о КПД: КПД привода очень высокий (у моего по паспорту 88% имеется в виду полный КПД двигатель + привод т.к. КПД вентильного двигателя не рассматривается отдельно от электроники), но в узких пределах. У двигателя есть номинальный момент, пока фактический момент ниже номинального - КПД высокий, а вот когда выше... Двигатель позволяет превысить номинальный момент в 2.5 раза но не превышая мощность, т.е. при таком превышении момента скорость упадет раза в 3 при этом потери в двигателе возрастут в 6.25 раз, ибо Р=(I^2)*R.
Колеса
Усиленные обода не нужны
Усиленные 2.8 мм (в народе 3 мм) спицы нужны
Спица и ниппель работают только на растяжение = изгибать спицы нельзя; превышать угол наклона ниппеля (по моему не более 3 или 5 градусов от вертикали) нельзя.
Покрышки
Не все покрышки одинаковы, а для электровелосипеда нужно выбирать:
1 дорожные с высоким протектором - внедорожные снизят пробег, и на приводном колесе сотрутся максимум за месяц, дорожные с низким протектором будут так-же быстро стерты.
2 Приличного давления 3.5..4 Атмосферы - вопервых это повышает пробег, вовторых не забываем что байк тяжелый
Аккумуляторы
Исходя из необходимой мощности двигателя можно оценить емкость, но сложно. Исходя из практики, на равнинной местности при 30 км/ч среднее потребление 350 Вт
Аккумулятор конечно лучше ставить LiFePO4 но возникает вопрос цены: аккумулятор емкостью 480 Вт*ч и ограничением мощности двигателя 500 Вт будет стоить где-то 235 $ а аккумулятор свинцовый 6DZM емкостью 670 Вт*ч и ограничением мощности 1000 Вт, рабочей емкостью те-же примерно 500 Вт*ч будет стоить 120 $, но при этом соотношение веса 5 кг против 18 кг.
LiFePO4 можно разместить где угодно, ибо он легкий. Будет большой ошибкой класть его в сумку, крепление должно быть жестким. Нужно так-же учитывать что если корпус для аккумулятора жесткий - он будет изгибаться и своими стенками бить по аккумулятору, если не выдержать расстояния.
Конечно чтоб не парится можно взять аккумулятор в гермакорпусе, но он заметно дороже и конечно-же его крепление не подойдет к вашему велосипеду с трубами произвольной формы.
Со свинцом сложнее:
Производитель заявляет что аккумуляторы можно эксплуатировать в любом положении кроме перевернутого, но если прочитать мелкий текст то окажется что это касается неподвижной эксплуатации а в случае наличия тряски - только верхом вверх и минимальным углом наклона то-же касается и установки аккумуляторов друг на друга - только при стационарной, в условиях тряски нельзя.
Большой вес аккумуляторов не допускает их установки на багажник (сломается или багажник или рама) Они требуют мощных приварных креплений. Им так-же как и литию нужен драйвер и 4-х канальное З.у. Нет они без него не взорвутся, но жить будут недолго 0.5..1 сезон, против 2..3 сезона (я на своих уже 4-й езжу, но на 4-й они уже конечно сдали)
Инструкция требует отключать привод от аккумулятора на время зарядки,от себя добавлю что в периоды простоя аккумулятор следует держать отключенным физически от электросхемы велосипеда (замок зажигания это логическое отключение). Это надо бо напряжение сравнительно небольшое и аккумулятор может подпитывать пожар током не превышающим номинальный ток двигателя т.е. предохранитель не сработает. В своем случае я использовал тумблер ТВ1-4, У него 4 цепи по 5 А итого при параллельном включении 20 А, хотя я использую только 3 цепи т.е. 15 А при максимальном токе привода 17 А (тумблер имеет хорошую перегрузочную способность, что указано в даташите). Оставшаяся цепь используется для подключения навесного оборудования, чтоб оно не разряжало емкости привода, когда тумблер выключен.
Из приварных креплений приходим к выбору рамы:
Велосипеды различаются по грузоподъемности
Например большинство продающихся сейчас велосипедов рассчитаны на вес водителя + поклажи 75 кг
советский дорожный велосипед 28" 120 кг
в некоторых источниках говорят что грузоподъемность связана с диаметром колес, но это не так: эта закономерность была замечена на основе советского велопрома, другие производители ее не придерживаются.
Очевидно что нужен вел с максимальной грузоподъемностью - чтоб выдержал вес оборудования и мощность привода, но как его узнать...
Мощный двигатель создает сильную нагрузку на раму как статическую, так и динамическую. 500 Вт двигатель изнашивает мощную стальную раму за 2 сезона (возможно это влияние и тяжелого аккумулятора)
Амортизированная вилка обязательно, по совместительству стальная - очень желательно т.к. крутящий момент при наличии усилений все равно может легко хрусьнуть алюминиевую, например в моем 500 Вт-нике предельный момент 45 Н*м (по паспорту) это очень, очень дофига учитывая размер оси (правильно конечно "вала"). Без амортизированной вилки нагрузка на раму возрастает в разы.
Привод
Из привода выходит пучок проводов с автомобильными разъемами. Разъемы эти занимают много места но вполне хорошие. Только вот незадача: они рассчитаны находится в сухости - нужен брызгозащитный корпус, и они не рассчитаны на тряску, в смысле разъемам ничего не будет, а жилы подходящие к ним перетрутся лучше всего их заменить более подходящими.
Для подключения фаз двигателя используются весьма слабые клеммы - ампер на 10, но ведь номинальный ток фаз 500 Вт двигателя около 10 А, в чем проблема? - а в том что двигатель может превышать номинальный момент, так вот этот момент пропорционален току в фазе, в общем эти клеммы отгорают. Еще одно слабое место - разъем питания: максимальный ток в габарите используемой там клеммы 16 А, но используется там 6 А клемма т.к. 16 А-рные 2-е сразу сочленить у вас не хватило-бы силы. (При 500 Вт двигателе максимальный ток привода 17 А)
Еще одно слабое место - предохранитель, сам предохранитель рассчитан на ток, но опять-же воткнут в 6 А клеммы ибо в 16 А-ные его даже молотком не забить - недостаточная жесткость лопаток = склонный к отгоранию. В своем случае я заменил флажковый предохранитель (к слову он еще и 36 В когда сеть 48 В) на корпус с вставкой ПЦ-30. По советской линейке эти вставки идут только до 6.3 А, но по факту производятся до 25 А. Не думаю что вставка действительно может разорвать 250 В при 25 А, но 48 В уж точно разорвет.
Вывод проводов из привода не герметичный, это стоит учитывать в случае монтажа блока вне кожуха.
В своем случае я убрал все лишние провода, и заменил крышку привода на самодельную, поставив на нее удобные разъемы.
Начинка привода
Типовой привод имеет
- Ручку газа, ее лучше брать мотоциклетного типа т.к. нажимать пиптик не в какие ворота
Ручка газа обычно имеет индикатор напряжения батареи, гордо именуемый индикатором заряда, конечно он показывает напряжение а не доступный заряд. И да индикаторы для разных химий батарей должны быть разные. В ручку газа должен быть встроен замок зажигания, это критически нужная вещь. Так-же в ручку может быть встроена кнопка сигнала, душилка и управление поворотниками.
- Душилка - переключатель позволяющий уменьшать максимальную скорость, полезен не только для экономии энергии но и для тонкого управления двигателем на малой скорости.
- Ручки тормозов - позволяют отключить двигатель в момент нажатия на тормоза, не представляю зачем они (ну кто будет жать на газ и на тормоз одновременно, при чем если отпустить тормоз - двигатель включится сразу на ту скорость которая задана ручкой газа. Ручка газа задает не мощность, как на мотоцикле, а именно скорость.
- Система "ПАС" работа в режиме ассистента - мной не проверялась, в режиме ассистента можно ездить и без нее (крутишь и чуток подгазовываешь)
В привод может быть встроен рекуператор, его активно рекламируют но по факту на равнинной местности он не нужен. Торможение с 30 км/ч до 0 при весе 110 кг дает 3800 Дж, что соответствует примерно 1.0 Вт/ч, а теперь вопрос: нужен ли рекуператор способный при условии 100% КПД восстановить 1 Вт*ч за одно торможение "в пол" при батарее 500 Вт*ч?
В горной-же местности рекуператор будет не просто полезен а необходим, т.к. тормоза не смогут рассеять большую мощность при притормаживании с горки с.м.первый график
По весьма ориентировочным расчетам втулка "торпедо" при нагреве поверхности до 100 градусов и температуре воздуха 45 сможет поглотить примерно до 2.7 Вт*ч энергии. Данный расчет очень ориентировочный т.к. тепловое сопротивление между колодками и барабаном не рассчитывалось, а было взято от фонаря что колодки будут на 20 градусов горячее и этого хватит чтоб весь излишек тепла перетекал из них в барабан ну и заодно попадало в них меньше тепла т.к. они горячее. При условии движения со средней скоростью 20 км/ч 5.5 м/с; 45 температура воздуха; 100 температура поверхности втулки; была рассчитана ориентировочная рассеиваемая мощность =37 Вт (дополнительные справочные данные масса барабана 0.289 кг; масса колодок в сборе 0.08 кг; поверхность барабана 152 см^2; теплоемкость стали 45 ~470, чугуна ~460)
По результатам расчета рассеиваемой мощности и выделяемой (см. 1-й график) выходит что притормаживать на спусках нельзя.
Если вы думаете что дисковые тормоза могут поглотить и рассеять гораздо больше - думать не надо, надо считать. Беглый осмотр ассортимента тормозных дисков показал что легкие диски идут от 0.08 кг; средние 0.1..0.14 кг; и тяжелые до 0.2 кг. Т.е. 2 средних диска по поглощенный энергии сопоставимы с втулкой "Торпедо" и только тяжелые ф203 мм превосходят ее. По линейно рассеиваемой мощности диски скорее всего превосходят втулку, но это надо считать имея на руках диск. Ввиду больших веса, площади наибольшую энергию и мощность смогут поглотить и рассеять ободные тормоза, но с другой стороны они-же и самые уязвимые.
Я не случайно зацепился за тормоза: большой вес байка и возможность ездить достаточно быстро накладывает требования на надежность тормозов и их способность поглощать энергию и рассеивать мощность.
Еще одной фишкой привода может быть расширенный способ разряда. Выше я указывал полную и оперативную емкость аккумулятора, дело в том что разряжаясь аккумулятор теряет свою мощность, т.е. способность отдавать большой ток. В качестве полной, указана емкость в режиме 0.05С, а в качестве оперативной примерно 0.5С для свинца. У лития характеристики по жестче = оперативная емкость поближе к полной, сильно ближе.
Так вот, большинство контроллеров, когда аккумулятор уже не может отдавать нужную мощность дают отсечку, или дает отсечку драйвер аккумулятора. Но есть и такие, что замечают потерю мощности аккумулятора и синхронно снижают доступную мощность двигателя. Т.е. вместо отключения двигатель продолжает тянуть, все слабее и слабее, не вредя аккумулятору.
Езда
Если у вас байк на короткой базе - то разгонять его больше 30 км/ч нельзя т.к. он теряет устойчивость вплоть до дьявольской пляски.
При переднем приводе и нормальной развесовке (1/3 вперед 2/3 назад) нельзя газовать когда закладываешь на повороте, Если развесовка нарушена - нельзя газовать при любом повороте.
Агрессивная езда (резкие разгоны и резкие торможения) увеличивают расход батареи минимум в 1.5 раза.
Допускание пробуксовки приводного колеса резко сокращает жизнь покрышки, с мотоциклом не сравнивать, вело покрышки спиливаются мгновенно.
В виду бОльшего веса и неподрессореной массы прыгать по бордюрам и ямам на е-байке нельзя.
Передачи на е-байке не нужны, у вас-же есть мотор :-) но та что есть передача - должна быть пенсионерской, т.к. лишившись хода тащить его тяжко.
18.08.17
Начал потихоньку сдавать аккумулятор,и я решил выяснить на каких участках стандартного моего пути на работу наибольший расход, и как его снизить. Прикрутил изолентой амперметр и погнали...
Едем как обычно по отсечке
Расход по едва заметному подъему 7 А
расход на приличном спуске (Вознесеновском) -2 А
расход по равнинной набережной около 4 А,при легком встречном ветре 8 А
подъем на набережной 10 А, усиление подъема 12 А; сброс скорости до 20 км/ч - падение до 8 А; помощь педалями - падение до 5 А
Дальше не поехал ибо лень
на обратном пути при сильном встречном ветре 10 А; сброс скорости до 20 км/ч 8 А
Вознесеновская горка 20 км/ч 10 А; 30 км/ч 15..17 А (это было нежданкой, думал будет сильно больше)
При резком разгоне стрелка уходит в отсечку 20 А (привод 17 А)
Предварительный вывод: Ветер решает!
10.04.19
С пол сезона, может больше проездил в шлеме, мопедном шлеме с стеклом (визором) закрывающим все лицо и противоветровой защитой. Эффект очень сильный: если раньше я не выезжал дальше 1 км, когда температура уходила ниже +12, при +12 замерзал как цуцик, в теплых джинсах, подштанниках, теплой зимней куртке, шапке перчатках - то в шлеме при +10 спокойно езжу в ветровке и перчатках, похоже все тепло отводилось через лицо, хоть это и не чувствовалось.
Свет
Свет может делится на 2 типа
1 - чтоб ты видел
2 - чтоб тебя видели
Чтоб ты видел нужна очень большая мощность и хорошие охватывание 360 Лм достаточно чтоб уверенно ехать 20 км/ч и уже напрягаясь 30 км/ч, чтоб без напряга давить 30-ку нужно под 1000 и более Лм. Под охватом я имею в виду размер светового пятна - чтоб оно охватывало ширину автомобильной полосы, иначе яму увидишь, а как ее объехать нет.
Чтоб тебя видели многого не надо, пол Вт светодиодов достаточно ибо их свечение видно на очень большом расстоянии.
Дополнительные гаджеты
Сейчас появились в продаже фары, стоп сигналы, поворотники, габариты работающие напрямую от тягового аккумулятора.
Преобразователи напряжения работающие от тягового аккумулятора, дающие 5 В или 12 В или 220 В. Ну и куча всякой чертивни типа велокомпьютеров, различных приборов...
Альтернативные источники энергии
Конечно зарядить е-байк от солнечной батареи или миниветряка можно... Но размер! 100 Вт зарядка заряжает мой байк (на свинце) за 5.5 ч (это из-за способа заряда: в начале сильным током затем слабым) А теперь посмотрите размер 100 Вт солнечной батареи (реально надо будет брать 200 Вт т.к. солнце светит с непостоянной силой) или ветряка на такую-же мощность.
То-же касается зарядить е-байк с горки на педалях -- см. первый график, сопоставляй мощность торможения с емкостью аккумулятора и считай необходимое время...
Желание написать эту статью появилось после просмотра некоторых видео и статей на эту тему. Я не буду писать делать мастер класс , потому как и сам не знаю как надо, зато знаю как делать точно нельзя.
Начну пожалуй с разрушения мифов:
- Электровелосипед можно сделать за 15 минут - нельзя
Навешенный на скорую руку электрокомплект проездит недолго если не вырвет крепление оси при первом-же мощном газе.
- Электровелосипед проедет 70 км - с вменяемой емкостью аккумулятора не проедет
- Электровелосипед легкий - он очень тяжелый, даже если на литии
- Переоборудовать можно любой велосипед - да, но он развалится
А теперь про типовые ошибки
Двигатель
Выбирать разумеется надо двигатель прямого привода - ломаться в них нечему
Нужно прикинуть какая нужна мощность
Эти расчеты делались в свободное время на работе, а оттуда можно вынести только на листах
Условия расчета:
резина средней проходимости;
давление в шинах - 3..3.5 атм;
положение наездника - вертикальное;
одежда - обыкновенная;
Ветра нет;
Вес велосипеда с наездником 105 кг;
Асфальт приемлемой ровности;
Первым был расчет мощности на стабильной скорости:
Уклон указан в процентах; отрицательный - спуск, положительный - подъем; отрицательная мощность - мощность которую надо будет выделить на тормозах.
Следующий график - зависимость скорости движения от уклона (движение накатом)
И последним был расчет необходимой мощности для движения по ровной местности (уклон 0%)
Последний график развинчивает еще 1 миф о элекровелосипедах: электровелосипед быстрый - нет он не быстрый, хотите быстро, покупайте мотоцикл. Не зря в мотоцикле 11 сил (8.2 кВт) на 90 км/ч.
-------
31.01.18
Никогда не спрашивай у рыбака какую самую большую рыбу он поймал... Я это к тому что в сети ходит много хвастовства электровелосипедистов на тему скорости, можно конечно съехать быстро под горку и по ветру, а вот чтоб ехать полноценно - нужна мощность. Сейчас появились более мощные веломоторы в несколько кВт, для развенчания новых мифов я продлил график до 120 км/ч
3 кВт - это мощность мотора скутера
8 кВт - это уже мотоцикл.
-------
Графики теоретические, но с практикой расчеты совпадают, проверялись на 500 Вт двигателе.
Исходя из графиков выше, надо выбрать соотношение мощности двигателя и желаемой скорости, если это не учесть, например завысить желанную скорость - вы все равно до нее разогнаться не сможете, до комплекта получите вялые характеристики и низкий КПД привода.
Расчет максимальной возможной скорости велосипеда по максимальной скорости двигателя, без учета всех видов сопротивлений движению W=D*пи*w*60/1000 где W - скорость движения; км/ч D - диаметр колеса с мотором в метрах; w - максимальная скорость вращения двигателя. Максимальная скорость вращения двигателя указана в его паспорте, эту скорость нельзя превысить даже двигаясь накатом. В смысле практически невозможно, т.к. двигатель постоянно возбужденный, максимальная его скорость соответствует тому, когда амплитуда напряжения на его обмотках = напряжению на батарее. В случае если скорость становится выше напряжение на обмотках превышает таковое на батарее - двигатель начинает заряжать батарею, соответственно притормаживая.
Да, о КПД: КПД привода очень высокий (у моего по паспорту 88% имеется в виду полный КПД двигатель + привод т.к. КПД вентильного двигателя не рассматривается отдельно от электроники), но в узких пределах. У двигателя есть номинальный момент, пока фактический момент ниже номинального - КПД высокий, а вот когда выше... Двигатель позволяет превысить номинальный момент в 2.5 раза но не превышая мощность, т.е. при таком превышении момента скорость упадет раза в 3 при этом потери в двигателе возрастут в 6.25 раз, ибо Р=(I^2)*R.
Колеса
Усиленные обода не нужны
Усиленные 2.8 мм (в народе 3 мм) спицы нужны
Спица и ниппель работают только на растяжение = изгибать спицы нельзя; превышать угол наклона ниппеля (по моему не более 3 или 5 градусов от вертикали) нельзя.
Покрышки
Не все покрышки одинаковы, а для электровелосипеда нужно выбирать:
1 дорожные с высоким протектором - внедорожные снизят пробег, и на приводном колесе сотрутся максимум за месяц, дорожные с низким протектором будут так-же быстро стерты.
2 Приличного давления 3.5..4 Атмосферы - вопервых это повышает пробег, вовторых не забываем что байк тяжелый
Аккумуляторы
Исходя из необходимой мощности двигателя можно оценить емкость, но сложно. Исходя из практики, на равнинной местности при 30 км/ч среднее потребление 350 Вт
Аккумулятор конечно лучше ставить LiFePO4 но возникает вопрос цены: аккумулятор емкостью 480 Вт*ч и ограничением мощности двигателя 500 Вт будет стоить где-то 235 $ а аккумулятор свинцовый 6DZM емкостью 670 Вт*ч и ограничением мощности 1000 Вт, рабочей емкостью те-же примерно 500 Вт*ч будет стоить 120 $, но при этом соотношение веса 5 кг против 18 кг.
LiFePO4 можно разместить где угодно, ибо он легкий. Будет большой ошибкой класть его в сумку, крепление должно быть жестким. Нужно так-же учитывать что если корпус для аккумулятора жесткий - он будет изгибаться и своими стенками бить по аккумулятору, если не выдержать расстояния.
Конечно чтоб не парится можно взять аккумулятор в гермакорпусе, но он заметно дороже и конечно-же его крепление не подойдет к вашему велосипеду с трубами произвольной формы.
Со свинцом сложнее:
Производитель заявляет что аккумуляторы можно эксплуатировать в любом положении кроме перевернутого, но если прочитать мелкий текст то окажется что это касается неподвижной эксплуатации а в случае наличия тряски - только верхом вверх и минимальным углом наклона то-же касается и установки аккумуляторов друг на друга - только при стационарной, в условиях тряски нельзя.
Большой вес аккумуляторов не допускает их установки на багажник (сломается или багажник или рама) Они требуют мощных приварных креплений. Им так-же как и литию нужен драйвер и 4-х канальное З.у. Нет они без него не взорвутся, но жить будут недолго 0.5..1 сезон, против 2..3 сезона (я на своих уже 4-й езжу, но на 4-й они уже конечно сдали)
Инструкция требует отключать привод от аккумулятора на время зарядки,от себя добавлю что в периоды простоя аккумулятор следует держать отключенным физически от электросхемы велосипеда (замок зажигания это логическое отключение). Это надо бо напряжение сравнительно небольшое и аккумулятор может подпитывать пожар током не превышающим номинальный ток двигателя т.е. предохранитель не сработает. В своем случае я использовал тумблер ТВ1-4, У него 4 цепи по 5 А итого при параллельном включении 20 А, хотя я использую только 3 цепи т.е. 15 А при максимальном токе привода 17 А (тумблер имеет хорошую перегрузочную способность, что указано в даташите). Оставшаяся цепь используется для подключения навесного оборудования, чтоб оно не разряжало емкости привода, когда тумблер выключен.
Из приварных креплений приходим к выбору рамы:
Велосипеды различаются по грузоподъемности
Например большинство продающихся сейчас велосипедов рассчитаны на вес водителя + поклажи 75 кг
советский дорожный велосипед 28" 120 кг
в некоторых источниках говорят что грузоподъемность связана с диаметром колес, но это не так: эта закономерность была замечена на основе советского велопрома, другие производители ее не придерживаются.
Очевидно что нужен вел с максимальной грузоподъемностью - чтоб выдержал вес оборудования и мощность привода, но как его узнать...
Мощный двигатель создает сильную нагрузку на раму как статическую, так и динамическую. 500 Вт двигатель изнашивает мощную стальную раму за 2 сезона (возможно это влияние и тяжелого аккумулятора)
Амортизированная вилка обязательно, по совместительству стальная - очень желательно т.к. крутящий момент при наличии усилений все равно может легко хрусьнуть алюминиевую, например в моем 500 Вт-нике предельный момент 45 Н*м (по паспорту) это очень, очень дофига учитывая размер оси (правильно конечно "вала"). Без амортизированной вилки нагрузка на раму возрастает в разы.
Привод
Из привода выходит пучок проводов с автомобильными разъемами. Разъемы эти занимают много места но вполне хорошие. Только вот незадача: они рассчитаны находится в сухости - нужен брызгозащитный корпус, и они не рассчитаны на тряску, в смысле разъемам ничего не будет, а жилы подходящие к ним перетрутся лучше всего их заменить более подходящими.
Для подключения фаз двигателя используются весьма слабые клеммы - ампер на 10, но ведь номинальный ток фаз 500 Вт двигателя около 10 А, в чем проблема? - а в том что двигатель может превышать номинальный момент, так вот этот момент пропорционален току в фазе, в общем эти клеммы отгорают. Еще одно слабое место - разъем питания: максимальный ток в габарите используемой там клеммы 16 А, но используется там 6 А клемма т.к. 16 А-рные 2-е сразу сочленить у вас не хватило-бы силы. (При 500 Вт двигателе максимальный ток привода 17 А)
Еще одно слабое место - предохранитель, сам предохранитель рассчитан на ток, но опять-же воткнут в 6 А клеммы ибо в 16 А-ные его даже молотком не забить - недостаточная жесткость лопаток = склонный к отгоранию. В своем случае я заменил флажковый предохранитель (к слову он еще и 36 В когда сеть 48 В) на корпус с вставкой ПЦ-30. По советской линейке эти вставки идут только до 6.3 А, но по факту производятся до 25 А. Не думаю что вставка действительно может разорвать 250 В при 25 А, но 48 В уж точно разорвет.
Вывод проводов из привода не герметичный, это стоит учитывать в случае монтажа блока вне кожуха.
В своем случае я убрал все лишние провода, и заменил крышку привода на самодельную, поставив на нее удобные разъемы.
Начинка привода
Типовой привод имеет
- Ручку газа, ее лучше брать мотоциклетного типа т.к. нажимать пиптик не в какие ворота
Ручка газа обычно имеет индикатор напряжения батареи, гордо именуемый индикатором заряда, конечно он показывает напряжение а не доступный заряд. И да индикаторы для разных химий батарей должны быть разные. В ручку газа должен быть встроен замок зажигания, это критически нужная вещь. Так-же в ручку может быть встроена кнопка сигнала, душилка и управление поворотниками.
- Душилка - переключатель позволяющий уменьшать максимальную скорость, полезен не только для экономии энергии но и для тонкого управления двигателем на малой скорости.
- Ручки тормозов - позволяют отключить двигатель в момент нажатия на тормоза, не представляю зачем они (ну кто будет жать на газ и на тормоз одновременно, при чем если отпустить тормоз - двигатель включится сразу на ту скорость которая задана ручкой газа. Ручка газа задает не мощность, как на мотоцикле, а именно скорость.
- Система "ПАС" работа в режиме ассистента - мной не проверялась, в режиме ассистента можно ездить и без нее (крутишь и чуток подгазовываешь)
В привод может быть встроен рекуператор, его активно рекламируют но по факту на равнинной местности он не нужен. Торможение с 30 км/ч до 0 при весе 110 кг дает 3800 Дж, что соответствует примерно 1.0 Вт/ч, а теперь вопрос: нужен ли рекуператор способный при условии 100% КПД восстановить 1 Вт*ч за одно торможение "в пол" при батарее 500 Вт*ч?
В горной-же местности рекуператор будет не просто полезен а необходим, т.к. тормоза не смогут рассеять большую мощность при притормаживании с горки с.м.первый график
По весьма ориентировочным расчетам втулка "торпедо" при нагреве поверхности до 100 градусов и температуре воздуха 45 сможет поглотить примерно до 2.7 Вт*ч энергии. Данный расчет очень ориентировочный т.к. тепловое сопротивление между колодками и барабаном не рассчитывалось, а было взято от фонаря что колодки будут на 20 градусов горячее и этого хватит чтоб весь излишек тепла перетекал из них в барабан ну и заодно попадало в них меньше тепла т.к. они горячее. При условии движения со средней скоростью 20 км/ч 5.5 м/с; 45 температура воздуха; 100 температура поверхности втулки; была рассчитана ориентировочная рассеиваемая мощность =37 Вт (дополнительные справочные данные масса барабана 0.289 кг; масса колодок в сборе 0.08 кг; поверхность барабана 152 см^2; теплоемкость стали 45 ~470, чугуна ~460)
По результатам расчета рассеиваемой мощности и выделяемой (см. 1-й график) выходит что притормаживать на спусках нельзя.
Если вы думаете что дисковые тормоза могут поглотить и рассеять гораздо больше - думать не надо, надо считать. Беглый осмотр ассортимента тормозных дисков показал что легкие диски идут от 0.08 кг; средние 0.1..0.14 кг; и тяжелые до 0.2 кг. Т.е. 2 средних диска по поглощенный энергии сопоставимы с втулкой "Торпедо" и только тяжелые ф203 мм превосходят ее. По линейно рассеиваемой мощности диски скорее всего превосходят втулку, но это надо считать имея на руках диск. Ввиду больших веса, площади наибольшую энергию и мощность смогут поглотить и рассеять ободные тормоза, но с другой стороны они-же и самые уязвимые.
Я не случайно зацепился за тормоза: большой вес байка и возможность ездить достаточно быстро накладывает требования на надежность тормозов и их способность поглощать энергию и рассеивать мощность.
Еще одной фишкой привода может быть расширенный способ разряда. Выше я указывал полную и оперативную емкость аккумулятора, дело в том что разряжаясь аккумулятор теряет свою мощность, т.е. способность отдавать большой ток. В качестве полной, указана емкость в режиме 0.05С, а в качестве оперативной примерно 0.5С для свинца. У лития характеристики по жестче = оперативная емкость поближе к полной, сильно ближе.
Так вот, большинство контроллеров, когда аккумулятор уже не может отдавать нужную мощность дают отсечку, или дает отсечку драйвер аккумулятора. Но есть и такие, что замечают потерю мощности аккумулятора и синхронно снижают доступную мощность двигателя. Т.е. вместо отключения двигатель продолжает тянуть, все слабее и слабее, не вредя аккумулятору.
Езда
Если у вас байк на короткой базе - то разгонять его больше 30 км/ч нельзя т.к. он теряет устойчивость вплоть до дьявольской пляски.
При переднем приводе и нормальной развесовке (1/3 вперед 2/3 назад) нельзя газовать когда закладываешь на повороте, Если развесовка нарушена - нельзя газовать при любом повороте.
Агрессивная езда (резкие разгоны и резкие торможения) увеличивают расход батареи минимум в 1.5 раза.
Допускание пробуксовки приводного колеса резко сокращает жизнь покрышки, с мотоциклом не сравнивать, вело покрышки спиливаются мгновенно.
В виду бОльшего веса и неподрессореной массы прыгать по бордюрам и ямам на е-байке нельзя.
Передачи на е-байке не нужны, у вас-же есть мотор :-) но та что есть передача - должна быть пенсионерской, т.к. лишившись хода тащить его тяжко.
18.08.17
Начал потихоньку сдавать аккумулятор,и я решил выяснить на каких участках стандартного моего пути на работу наибольший расход, и как его снизить. Прикрутил изолентой амперметр и погнали...
Едем как обычно по отсечке
Расход по едва заметному подъему 7 А
расход на приличном спуске (Вознесеновском) -2 А
расход по равнинной набережной около 4 А,при легком встречном ветре 8 А
подъем на набережной 10 А, усиление подъема 12 А; сброс скорости до 20 км/ч - падение до 8 А; помощь педалями - падение до 5 А
Дальше не поехал ибо лень
на обратном пути при сильном встречном ветре 10 А; сброс скорости до 20 км/ч 8 А
Вознесеновская горка 20 км/ч 10 А; 30 км/ч 15..17 А (это было нежданкой, думал будет сильно больше)
При резком разгоне стрелка уходит в отсечку 20 А (привод 17 А)
Предварительный вывод: Ветер решает!
10.04.19
С пол сезона, может больше проездил в шлеме, мопедном шлеме с стеклом (визором) закрывающим все лицо и противоветровой защитой. Эффект очень сильный: если раньше я не выезжал дальше 1 км, когда температура уходила ниже +12, при +12 замерзал как цуцик, в теплых джинсах, подштанниках, теплой зимней куртке, шапке перчатках - то в шлеме при +10 спокойно езжу в ветровке и перчатках, похоже все тепло отводилось через лицо, хоть это и не чувствовалось.
Свет
Свет может делится на 2 типа
1 - чтоб ты видел
2 - чтоб тебя видели
Чтоб ты видел нужна очень большая мощность и хорошие охватывание 360 Лм достаточно чтоб уверенно ехать 20 км/ч и уже напрягаясь 30 км/ч, чтоб без напряга давить 30-ку нужно под 1000 и более Лм. Под охватом я имею в виду размер светового пятна - чтоб оно охватывало ширину автомобильной полосы, иначе яму увидишь, а как ее объехать нет.
Чтоб тебя видели многого не надо, пол Вт светодиодов достаточно ибо их свечение видно на очень большом расстоянии.
Дополнительные гаджеты
Сейчас появились в продаже фары, стоп сигналы, поворотники, габариты работающие напрямую от тягового аккумулятора.
Преобразователи напряжения работающие от тягового аккумулятора, дающие 5 В или 12 В или 220 В. Ну и куча всякой чертивни типа велокомпьютеров, различных приборов...
Альтернативные источники энергии
Конечно зарядить е-байк от солнечной батареи или миниветряка можно... Но размер! 100 Вт зарядка заряжает мой байк (на свинце) за 5.5 ч (это из-за способа заряда: в начале сильным током затем слабым) А теперь посмотрите размер 100 Вт солнечной батареи (реально надо будет брать 200 Вт т.к. солнце светит с непостоянной силой) или ветряка на такую-же мощность.
То-же касается зарядить е-байк с горки на педалях -- см. первый график, сопоставляй мощность торможения с емкостью аккумулятора и считай необходимое время...