Что нужно чтобы собрать электровелосипед своими руками

Мощный недорогой электровелосипед своими руками

Однажды, еще будучи обычным деревенским школьником, в автомобильном журнале я увидел небольшую заметку о электровелосипеде, построенным каким-то иностранным энтузиастом, и который умел разгоняться до 40 км/ч и имел запас хода в 70 километров. После этой небольшой заметки я бросил безуспешные попытки завести старый двигатель от бензопилы Дружба и понял, что будущее наступило. На дворе было начало двухтысячных.

Потом была учеба в ВУЗе, и первая постоянная работа. Работа была не ахти какая, 4-хдневка сменялась трехдневкой, времени было много, а денег мало, и мысли потихоньку снова возвращались к идее построить электровелосипед. Интернет был мне не так доступен как сейчас, да и он, интернет, не был завален таким количеством информации по самодельному и не очень самодельному электротранспорту, не было такого количества всевозможных комплектующих. И в голове рождались сумасшедшие идеи и фантастические конструкции из болгарок, электрорубанков, стартеров… Помню даже была идея разместить на ободе неодимовые магниты, а на перьях с двух сторон от колеса электромагниты.

Невоплощенная мысль то забывалась, то разгоралась с новой силой, но потребовалось еще лет 10 для того, чтобы она начала превращаться в реальность.

Я не пошел стандартным для многих путем — купить готовый набор и установить его на велосипед. Во-первых, потому, что не готов был тратить значительные суммы на покупку комплекта, а во-вторых, это бы точно не удовлетворило жажды конструирования и созидания. Вообще, я изначально поставил цель построить велосипед мощностью под 1 кВт с бюджетом 10 000р. Вполне амбициозная цель.

Итак, на тот момент у меня уже был «горный» велосипед Forward Sporting 103, тяжелый, стальной, с зубастым протектором, он хорошо ехал по любому бездорожью, даже по булыжникам на обочине трассы, но очень плохо ездил по гладкому асфальту, издавая почти самолетное жужжание, нарастающее с ростом скорости, протектор покрышек очень быстро съедал накат. Но он верой и правдой служит уже больше 10 лет. Конечно, это идеальный вариант для электрификации).

Из одного полезного сайта про электротранспорт узнал, что автомобильный генератор, оказывается, прекрасно работает в режиме мотора с дешевыми китайскими контроллерами для мотор-колес. В гараже как раз валялся генератор на 80 ампер от вазовской классики. Карты сошлись, старая мечта вспыхнула с новой силой, и я понял, что пора!

Тут же с одного китайского интернет-магазина были заказаны:

Изначально было решено пожертвовать рекуперацией в пользу сохранения наката и легкого педального хода, считаю эту функцию более полезной в плане увеличения пробега. Передняя звездочка от советского велосипеда теперь стала задней звездой электробайка. Левый фривил не нашел, поэтому обычная правая трещетка была переделана на левое вращение – с помощью бормашинки и алмазной шарошки были переделаны посадочные места собачек, а сами собачки развернуты в другую сторону.

Корпус трещотки немного расточен для посадки на левую сторону колеса, туда, где барабан колеса выходит за пределы фланца. У многих велосипедов без дисковых тормозов там достаточно места для установки такого самодельного фривила. У 48 зубовой звездочки была отрезана педаль, и средняя часть была выпилена болгаркой. Звезда соединена с трещоткой винтами с гайками. Вся эта конструкция крепится к колесу как задняя звездочка любого бензодырчика – длинными болтами через спицы и резиновые прокладки, изнутри в межспицевое пространство колеса вставляются полушайбы и все сжимается, крепко обхватывая с двух сторон фланец колеса.

На вал генератора нужно установить звездочку на 10 зубов, для этого я приварил ее к гайке, которая раньше крепила шкив генератора. Гайка навинчивается на вал генератора, и сверлится насквозь вместе с валом и в получившееся отверстие вставляется длинный винт м6 с гайкой на конце.

Звездочки от веломотора пришлось немного обточить бормашиной – их зубья расчитаны на более широкую цепь.

Передаточного отношения 10/48 не хватит для резвого старта, будет чрезмерное потребление энергии, я это на тот момент уже прекрасно понимал. Требуется повысить передаточное число. Готового редуктора я не нашел, различные решения на основе редукторов дрелей/болгарок отмел сразу, хоть и мощности они передают сопоставимые, но эти мощности получаются за счет высоких оборотов, мне же требовалось передавать большой крутящий момент при сравнительно низких — до 3 тыс. в минуту – оборотах.

Поэтому было решено сделать промежуточный вал.

Изначально планируемая компоновка с мотором над задним колесом была отметена. Не хотелось терять возможность возить какой-нибудь багаж, ну или закрепить там детское кресло. Нужно было разместить все в треугольнике рамы. После многочисленных примерок была изготовлена рама для двигателя и промежуточного вала.

Промежуточный вал, изготовленный из строительной шпильки, вращается в двух подшипниках, и передает вращение с правой стороны рамы на левую. Звездочки крепятся так же как на валу мотора – они приварены к гайкам, зашплинтованным на валу винтами м6.

Общее передаточное число получилось 10.56. На этом с механической частью пожалуй все.

Батарея имеет конфигурацию 13S3P- 48 вольт и емкость 7.8а*ч, собрана из 39 банок 18650.
Банки спаяны паяльником 60 вт кратковременными касаниями. В процессе одна банка зашипела – то ли перегрел, то ли в газовый клапан попала паяльная кислота, благо акумов было 40 штук, а потребовалось 39.

Электрическая часть отличается от классического электровелосипеда необходимостью постоянного питания якоря генератора — ведь мой мотор, в отличие от готового мотор-колеса, не имеет постоянных магнитов. Задачу понижения батарейного напряжения до требуемого якорю, выполняет понижающий DC-DC преобразователь, который переваривает до 60 вольт входного и выдает регулируемое выходное напряжение.

В остальном ничего необычного – батарея, контроллер, ручка газа в виде переменного резистора даже пока без возврата в исходное положение)…. Китайский ваттметр с синей подсветкой в качестве бортового компьютера для контроля разряда батареи….

Какие выявились недостатки? Ясно, что все провода надо собрать в жгуты, это пока еще только стенд для ходовых испытаний. Цепь в первичной передаче весьма шумит, требует натяжителя-успокоителя, но скорее всего буду переделывать на зубчатый ремень. Нужна ручка газа – в планах сделать в виде курка, с концевиком, запитывающим якорь только в момент нажатия. И целого отдельного исследования требует возможность регулирования мотора током якоря — это второй канал управления двигателем. Да, у моего двигателя нет постоянных магнитов, зато есть электромагнит, индукцию которого мы можем менять в широких пределах. Преимущество ли это? Не знаю. Ведь якорь требует дополнительной электрической мощности 30-50 вт. Зато, не меняя передаточного числа механической трансмиссии, мы можем менять характеристику мотора в широчайших пределах. Повышение тока на якоре снижает обороты, но повышает крутящий момент, понижение же — наоборот, повышает обороты, но понижает момент. Может быть, получится оптимально настроить его под свою конфигурацию «железа»? Или как вариант вывести регулятор на руль и получить этакую электронную коробку передач – на разгоне и на подъемах повышать тягу, а на прямых участках и больших скоростях повышать обороты, таким образом выжимая из своей конфигурации максимум. У кого есть мысли, как можно всесторонне исследовать эту тему? Сейчас думаю над методологией.

Немного о зарядном устройстве. Моя батарея требует зарядного напряжения 54 в при токе до 3 ампер. Для зарядки был приобретен регулируемый повышающий DC-DC преобразователь – вход от 12 до 50 вольт, выход от 12 до 60.

Ему на вход подается 12 вольт выпрямленного напряжения от блока питания для светодиодных лент. Этот блок питания может выдавать до 12 ампер. Все собрано в корпусе из фанеры, сделанном на самодельном лазерном резаке, снабжено регуляторами тока и напряжения и вольтамперметром. В корпусе установлены два кулера – один работает на вход, другой на выход воздуха, таким образом, наиболее горячие части (радиаторы) обоих электронных блоков постоянно обдуваются. Зарядное устройство используется также для периодической подзарядки автомобильного аккумулятора. Весьма полезная в хозяйстве вещь получилась!

Доволен ли я результатом – более чем! Ведь при таких характеристиках удалось получить работоспособный аппарат с неплохими характеристиками с бюджетом меньше 10 000р!

Подобной компоновки я нигде на просторах интернета не встречал. Но она дает возможность каждому самодельщику за совсем небольшие деньги получить вполне неплохой электротранспорт, превосходящий по характеристикам, как мне кажется, многие серийные образцы, прикоснуться к этому увлекательному и, безусловно, прогрессивному направлению развития техники, получить радость творчества и незабываемое ощущение от езды на электротяге…

Источник

Как сделать крутой электровелосипед своими руками: подборка ссылок за электромоторы и комплекты для конверсии

Сделать электровелосипед своими руками достаточно просто. Доступны качественные готовые комплекты для конверсии вашего велосипеда с добавлением мотора, аккумулятора и контроллера.

Я предлагаю подборку ссылок на готовые комплекты для конверсии и проверенные электромоторы различных типов, аккумуляторы для монтажа на раму или в багажник, контроллеры и экраны для настройки и управления, а также на аксессуары для электровелосипеда.

Сразу обращаю внимание: для выбора конкретного комплекта следует определиться с типом конверсии. Будет ли это мотор-колесо, или же мотор, устанавливаемый на заднюю каретку или центральную ось. Сразу же нужно определиться с напряжением и компоновкой сборки тягового аккумулятора. Ну и в завершение — выберете контроллер (экран) для управления электровелосипедом.

Мотор-колесо

Один из самый продвинутых вариантов конверсии в электровелосипед — это установка мотор-колеса с сопутствующей электрификацией. Рекомендую обратить внимание на полный конверсионный комплект мотор-колеса на 1500 Вт от Bafang. В комплекте есть все необходимое, за исключением аккумулятора (ссылки на аккумуляторы ниже). В лоте на выбор варианты на 500W/750W/1000W/1500W, соответственно подбираем аккумулятор на 36V/48V.

Центральный мотор (комплект)

Один из самых мощных вариантов — конверсионный комплект для установки центрального мотора с креплением в раму Bafang G510. Доступная мощность двигателя — 1 кВт. Напряжение для аккумулятора — 48 Вольт. Подойтет для всех типов электровелосипедов, в том числе для MTB, для карго-карго велосипеда.

Комплекты электромоторов на каретку велосипеда

Недорогой комплект для установки кареточного/центрального мотора — BAFANG BBS01B (разрешенные 250 Вт), это быстрый способ выполнить конверсию вашего велосипеда. Чуть подороже обойдется мощный комплект BAFANG BBS02B (750 Вт). Оба варианта имеют хорошее соотношение масса/цена/мощность и подойдут в большинстве случаев. Есть модель еще дешевле — это простой DIT мотор, который подойдет для начинающих.

Источник

«Дорогу электричеству»: как я делал свой первый электровелосипед

Руководитель арт-отдела «Игры Mail.Ru» Олег Макаренко — о том, из чего состоит электровелосипед, как выбрать мотор, привод и аккумулятор и сколько все это будет стоить.

В Mail.Ru Group развивается идея DIY: в мае 2016 года еще один участник этого движения, разработчик «Почты Mail.Ru» Вадим Балашов, рассказал, как сделал из своей квартиры «умный дом».

Изучив рынок электровелосипедов, я пришел к выводу, что у большинства дешевых серийных электробайков от китайских производителей очень плохое качество: ломается буквально все, а заявленные характеристики не соответствуют реальным. Поэтому я решил собрать электровелик своими руками. Пришлось немного заморочиться, но результат стоит того.

В детстве, как и многие мальчишки, я мечтал о мотоцикле. Когда в 12 лет мне достался маленький двигатель внутреннего сгорания с бензобаком для установки на обычный велосипед, я решил сделать веломопед и с огромным энтузиазмом принялся за работу. Взял переднюю вилку от «Аиста», переднее колесо от «Салюта» и заднее от «Камы». В общем, сборная солянка из того, что было у меня в сарае на даче.

В итоге получился очень забавный веломопед. Он был немного уродливый, с большим количеством недостатков, с неработающим сцеплением и без тормозов. Заводил я его «с толкача». Также у него не было тумблера выключения зажигания, поэтому я привязал к бронепроводу веревку: когда надо было затормозить, я дергал за нее, провод соскакивал со свечи зажигания, и я останавливался.

В идеале мой веломопед должен был выглядеть как на заглавной картинке, но все было намного хуже. К сожалению, фотографии не сохранилось. Несмотря на все недостатки этого агрегата, я с большим удовольствием отъездил на нем целый сезон, после чего он скоропостижно скончался.

Прошли годы, и как-то в интернете мне встретился видеоролик об электровелосипедах. Тема меня очень заинтересовала, и я решил собрать подобный агрегат — но сначала полюбопытствовал, что сейчас представлено на рынке. Оказалось, что в продаже есть огромное количество модификаций электровелосипедов. Стоимость серийных изделий варьируется от 50 тысяч до 5 млн рублей.

Электромотор — его сердце. Контроллер — его мозг. Аккумулятор — еда. Ручка газа регулирует подачу напряжения на двигатель. Датчик тормоза ставится опционально, если есть рекуператор энергии. На дисплей можно вывести рабочее напряжение, заряд батареи, текущую скорость и так далее. Но электровелосипед можно собрать и без него, потому что основной параметр заряда батареи дублируется на аккумуляторе.

Еще одна опция — pass assist, помощник при педалировании. В зависимости от частоты вращения педалей он дозированно подает энергию на электродвигатель. В основном эти помощники работают очень плохо, и большинство людей с опытом езды на электровелосипедах не ставят их вовсе.

Далее мне надо было определиться, какой электровелосипед мне нужен, по каким критериям я буду подбирать основные компоненты.

Во-первых, мне нужен был запас хода около 50 километров — это дорога от дома до работы и обратно. Для меня было важно, чтобы велосипед был легким, чтобы я мог спокойно запихнуть его в машину, перевезти в общественном транспорте и занести в квартиру. Не менее важен был и внешний вид, чтобы из велосипеда не торчали провода, чтобы он выглядел аккуратно.

Многие электровелосипеды делают излишне быстрыми. Я для себя определил, что он должен ездить чуть быстрее, чем если бы на нем крутил педали обычный велосипедист. Наконец, общая стоимость велосипеда обязательно должна была быть низкой.

Моторы для электровелосипедов можно условно разделить на три категории:

Какие типы моторов применяются на велосипедах?

Кареточный ставится на каретку педалей. Этот тип моторов довольно сложный, у них имеется обгонная муфта, но при этом есть большой недостаток — мотор дает дополнительную нагрузку на весь цепной привод, из-за чего очень быстро изнашиваются звездочки и цепь. Второй недостаток — высокая стоимость: за китайскую версию просят от 30 тысяч рублей.

Мотор прямого хода довольно громоздкий и тяжелый. Такие моторы относятся к категориям средней и высокой мощности. Единственное преимущество — долговечность из-за отсутствия шестеренок. Цена — от 15 тысяч рублей в зависимости от мощности. Из недостатков: на малых оборотах мотор имеет слабый крутящий момент.

Редукторный мотор. Внутри него установлен планетарный редуктор с шестернями, он очень легкий и компактный. Цена ниже, чем на остальные. Такие моторы относятся к категории малой мощности

Я решил, что мне вполне хватит скорости до 40 км/ч, поэтому выбрал редукторный мотор.

Редукторные моторы часто устанавливаются на передний привод. Это самый простой способ установки, трудозатраты минимальны. Но, поскольку нагрузка на переднюю ось велосипеда невелика, очень часто возникает пробуксовка переднего колеса, ухудшается маневренность, при этом колесо может пойти юзом, что приведет к потере равновесия.

Задний привод — классический вариант. Основная нагрузка в велосипеде приходится на заднюю ось, и все недостатки переднего привода сразу исключаются.

Можно сделать и полный привод, когда ставится два мотора. Так делают для езды по бездорожью, снегу, песку, грязи. Но процесс создания полноприводного электровелосипеда очень трудоемкий. Сложнее всего синхронизировать работу моторов, а стоимость всего проекта получается немалой. После взвешивания всех «за» и «против» я выбрал задний привод.

Источник

Какой минимальный набор нужен для сборки электровелосипеда своими руками.

В этой статье речь пойдет о том, какой понадобится минимальный набор комплектующих для сборки электровелосипеда своими руками. Чтобы уложиться в минимальный бюджет, и при этом не разочароваться в возможностях ТС. Рассказ на основе личного опыта сборки электровелосипеда, который собран в 2019 году и активно эксплуатируется почти каждый день (кроме лютой зимы).

Все комплектующие, за исключением самого велосипеда покупались на АлиЭкспресс. Таким образом получилось прилично сэкономить. Ждать посылки время было, потому что был ещё не сезон и со сборкой я не торопился.

Дольше всего длилась доставка аккумуляторов, так как их не отправляют авиапочтой. Только морем или по суше. Склады в РФ с аккумуляторами не появились и по сей день. Ждать их приходится около одного – полутора месяцев. Всё остальное можно найти и с обычной доставкой из Китая и с быстрой доставкой со складов в РФ. Второй вариант получится немного дороже.

Да, продаются и готовые наборы, но стоить они будут дороже, и часто в них включены комплектующие, которые нужны не всем.

Итак, главные составляющие бюджетного электровелосипеда:

Двигатель

Самый бюджетный рабочий вариант – редукторное моторколесо с номинальной мощностью 250 Вт.

Моторколесо редукторное – по этой ссылке есть выбор:

Стоимость 250 Вт на момент публикации без скидок 6314 р.

Кассеты и трещотки подходят стандартные на 6-10 звезд, которые ставятся на обычные колёса. Для себя я покупал задний двигатель под трещотку мощьностью 250 Вт. Тяги у такого двигателя вполне хватает и на старте и в движении. На местности без затяжных подъемов можно ездить вообще без педалей. Заехать например с лесной грунтовки на трассу с углом подъема в 30 о с общей массой повозки до 90 кг также получается без помощи педалей. Но для частых длительных подъёмов (если не хотите крутить педали) лучше выбирать мотор мощнее. Такой будет перегреваться.

Максимальная скорость зависит от диаметра колеса, номинального напряжения мотора и от напряжения батареи. На 26-ых колесах с батареей 36 Вольт максимальная скорость будет около 25 км/ч, (

210 об/мин), с батареей 48 В 33-35 км/ч (

Мотор колёса обычно сделаны под 36 спиц. Диаметр окружности на которой в двигателе располагаются спицы – 124 мм, этот размер нужен для расчёта длины спиц. Крутящий момент моторов до 250 Вт не велик и их можно спицевать обычными спицами с толщиной от 2,32 мм (13G, 12G). Если Вам говорят, что спицы должны быть минимум 3 мм – Вам просто очень хотят продать эти спицы. При расчете длины спиц нужно учитывать, что жесткость колеса и нагрузка на спицы будет зависеть от схемы спицевания (количества перекрестий). Чем больше крестов, тем легче спице переносить удары судьбы. Оптимальным будет спицовка в 3-4 креста. Обод колеса обязательно должен быть двойным.

Контроллер двигателя

Практика показывает, что моторколесо мощностью 250 Вт можно без опаски перегрева питать через контроллер 250 Вт с максимальным током до 13 А. Но езда с таким током, мягко говоря, не очень динамична. Для лучшей динамики нужен контроллер на 350 Вт с током 15-18 А. При этом появляется риск перегреть мотор при длительной езде в сложных дорожных условиях. Статья о результате избыточного форсирования моторколеса. Но опытным путём легко выяснить, какой стиль езды приемлем для двигателя. На первых покатушках нужно будет периодически ощупывать мотор рукой для “замера температуры” корпуса. При температуре корпуса более 50 о С (горячо, но рука терпит) можно с уверенностью сказать, что температура обмоток близка к 110 о С При 130 о С мотор скорее всего уже сгорит, так как это критическая температура изоляции обмоточных проводов.

При желании максимальный ток контроллера можно как увеличить (в небольших пределах), так и уменьшить (в любых пределах), так что при небольшой разнице в цене лучше взять тот, что помощнее.

Контроллер 36/48 В 18 А 350 Вт / доставка из Китая / ускоренная доставка / подробнее о контроллере.

Контроллер 24/36 В 13 А 250 Вт /доставка из Китая / ускоренная доставка.

Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея рассчитывается в зависимости от мощности двигателя и требуемого пробега на одной зарядке. О пробеге на одной зарядке я писал в этой статье. Ориентировочно с моторколесом 250 Вт потребление будет 15-20 Вт/км.

Для электровелосипеда лучше всего рассматривать литий-ионные (Li Ion), либо литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы. У первых будет преимущество в цене, габаритах и весе, у вторых в сроке эксплуатации. Приведу оба примера бюджетных аккумуляторов.

Важное требование к батарее – способность отдавать потребляемый двигателем ток. Ток подаваемый на двигатель в свою очередь ограничивает контроллер. Поэтому батарея должна отдавать ток не меньше, чем максимальный ток контроллера. Лучше, если будет запас.

Свою батарейку я собирал из ячеек LiFePO4 32700 6500 мА/ч /подробнее о них. по схеме 15S 2P. Ёмкость 11,5 А/ч, запас мощности 550 Вт/ч. Пробег на одной зарядке до 35 км. Стоимость 30 шт на момент публикации 7192 р.

Схема для 36 В 12S минимум 1P `(ёмкость получится

5,5 А/ч) понадобится 12 шт, стоимость на момент публикации 3173 р. (пробег до 13 км)

Схема для 48 В 15S минимум 1P `(ёмкость

5,5 А/ч) 15 шт, стоимость на момент публикации 4061 р. (пробег до 17 км)

Самый бюджетный вариант Li Ion ячейки Lanzhd INR18650 33E 3300 mAh /подробнее о них.

Схема для 36 В 10S минимум 3P `(ёмкость получится

10 А/ч) понадобится 30 шт, стоимость на момент публикации 5640 р. (пробег до 24 км)

Схема для 48 В 13S минимум 3P `(ёмкость

10 А/ч) 39 шт, стоимость на момент публикации 7357 р. (пробег до 32 км)

BMS батареи

Помимо самих аккумуляторов она обязательно должна быть оборудована BMS. Для чего нужна BMS можно почитать здесь. Литий без BMS – деньги на ветер. Настоятельно НЕ рекомендую игнорировать эту деталь. Батарея без такой защиты может очень быстро превратиться в кучу хлама, который может ещё и устроить пожар. С контроллером до 18 А подойдет BMS от 20А и выше. Но максимальный ток BMS не должен превышать максимально допустимый ток ячеек в батарее.

Зарядное устройство

Напряжение зарядного устройствадолжно соответствовать напряжению полностью заряженной батареи. 36 В батарея заряжается до 42 В, 48-ми вольтовая до 54,6 В.

От зарядного тока будет зависеть скорость зарядки. Ориентировочно аккумулятор ёмкостью 10 А/ч от 0 до 80% заряжается током 2А за 5 часов, током 4А за 2,5 часа итд.

Приведенные в списке ниже ЗУ отдают заявленный ток и не вызывают нареканий по качеству. 2-х амперные работают бесшумно и имеют наименьшие габариты, но продаются с одним типом разъёмов и скорее всего придется его поменять. Остальные же более мощные и имеют внутри вентилятор для охлаждения, продаются с разными типами разъёмов на выбор.

ЗУ для литий ионного 10S или LiFePO4 12S с номинальным напряжением 36 В (42 В макс):

Для литий ионного 13S или LiFePO4 15S с номинальным напряжением 48 В (54,6 В макс):

Ручка газа

Вот два лучших бюджетных варианта газулек с датчиком холла приемлемого качества:

С красным индикатором вольтметра (лучше видно в солнечный день)

Вольтметр будет очень кстати, так как с его помощью можно следить за уровнем заряда аккумулятора. Измеряемое напряжение 24 – 72 В. На кнопку можно вывести провод включения контроллера “зажигание”. Если всё это покупать отдельно, получится дороже.

Объединяет также три полезные функции и по удобству использования и надежности превосходит первую. Вольтметр от 12 до 72 В.

Источник