Что нужно для сборки электровелосипеда
Снежной зимой 2018 года просматривая ролики в ютуб наткнулся на видео где парень сам собирал электровелосипед, представив, как было бы интересно прокатится на собственном электровелосипеде, когда наступит тёплое время года, возникла идея реализовать данный проект тем более донор стоял на балконе в виде недорого горного велосипеда Stern.
Итак, решение принято, но много нужно изучить и понять, что же мне необходимо для реализации такого плана как самостоятельная сборка электровелосипеда для этого было просмотрено с десяток видеороликов и пересмотрено огромное количество комплектующих на алиэкспресс. После были заказаны компоненты, которые расположены ниже по странице.
Этапы — электрофикация горного велосипеда:
содержание: | |
---|---|
1. Мотор колесо | 2. Контроллер или блок управления |
3. Дисплей компьютер электровелосипеда | 4. Элементы управления скоростью |
5. PAS ассистент | 6. Датчики на тормоза |
7. Аккумулятор | 8. Зарядное устройство |
9. компоненты и цены | 10. видео обзор компонентов которые купил я |
что нужно для сборки электровелосипеда
Двигатель — мотор колесо
Для начала нужно определится с мотором его обычно называют мотор колесом. Он может устанавливаться на переднее колесо, заднее, а также можно установить на оба колеса и получить такой себе внедорожный велосипед из преимуществ хорошие тяговые характеристики, но расход энергии аккумулятора будет вдвойне быстрее.
Моторы для велосипеда существует трёх видов – это более распространённые редукторные моторы имеют мощность от 150 до 1000 ватт если разделить на скоростные режимы можно составить примерно такой порядок – моторы от 150 до 350 ватт могут разогнать велосипед от 25 до 35 км\ч (зависит от веса велосипедиста и мощности контроллера), моторы мощностью от 500 до 750 ватт разгоняются от 35 до 50 км\ч, редукторный мотор 1000 ватт может разогнать велосипед до 60 км\ч. Редукторные моторы более компактные и лёгкие – подробнее о том какой мотор выбрать.
Моторы прямого привода – такие моторы не имеют редуктора они разгоняются медленнее, но набирают большую скорость, мощность у таких моторов обычно от 1000 ватт, они больше редукторных и тяжелее – для таких моторов желательно собирать мощный аккумулятор.
Кареточные моторы в последнее время набирают популярность и стоят достаточно дорого поэтому в данной сборке я не рассматриваю такой тип моторов. Для первой сборки электровелосипеда рекомендую выбрать редукторный мотор средней мощности.
Переднее колесо логичней оснащать моторами маломощными до 500 ватт, я выбрал заднее расположение и буду ставить редукторный мотор средней мощности MXUS 500 ватт.
Контроллер или блок управления электровелосипедом
Контроллер — это компонент без которого не обойтись при сборке электровелосипеда, он получает сигналы от элементов управления электровелосипеда и передаёт мотору команды на запуск подавая ту мощность, которая необходима в этот момент.
Контроллер следует выбирать согласно характеристикам мотора и аккумулятора – примерно можно распределить так для моторов до 350 ватт потребуется контроллер 24-48 вольт на 15 ампер нагрузки, для моторов 500 – 750 ватт нужен контроллер 48 + вольт на 25 – 40 ампер лучше брать с запасом, например, на 30 или 35 ампер, а для редукторных моторов 1000 ватт контроллер нужен от 30 ампер, но опять-таки лучше брать с небольшим запасом 35 + ампер.
Или же высчитывайте по такому примеру ваш аккумулятор на 48 вольт – мотор 500 ватт – смотрим сколько может выдавать контроллер в характеристиках (допустим контроллер на 36-48 вольт и 20 ампер) 48*20= получим 960 ватт пиковой нагрузки это полностью подходит для нашего мотора, но можно взять немного мощнее на 22 ампера 48*25= 1056 ампер
Дисплей компьютер электровелосипеда
Я рекомендую приобретать синусные контроллеры серии КТ они немного дороже обычных, но мотор будет работать тише и более эффективней.
Если вы выбрали контроллеры серии КТ то смело выбирайте дисплей LCD на данный момент их достаточно много разных недорогих версий но на мой взгляд более удачная модель дисплей LCD-3 он не дорогой с удобным управлением и множественными понятными настройками – подробнее как настроить дисплей LCD
Дисплей – компьютер позволяет точно настроить работу контроллера, показывает скорость, нагрузку на двигатель, заряд батареи, пробег текущий и за все время поездок, температуру внешнюю, а при наличии датчика в моторе и температуру мотора. В дисплее можно установить пароль и кроме вас никто не сможет запустить мотор. Так же в дисплее предусмотрены элементы управления ассистента PAS который имеет 5 режимов мощности – про этот элемент электровелосипеда ниже по тексту.
Элемент управления скоростью – курок газа, ручка цельная, половинчатая:
Для управления скоростью электровелосипеда понадобится один из вариантов таких как курок газа – компактный и удобный в управлении. Ручка цельная – работает по типу мотоциклетной, но при езде по бездорожью бывают неудобства в управлении самим велосипедом, половинчатая ручка – более удобная в плане управления велосипедом, но при длительной поездке по бездорожью за счёт неравномерной нагрузки на кисть создаёт некоторые неудобства. Я для себя выбрал компактный курок газа, который управляется одним большим пальцем.
PAS ассистент:
Это датчик, который устанавливается на каретку велосипеда и при кручении педалями помогает велосипедисту включая в помощь мотор в зависимости от скорости вращения. Подавая мощность может быть слабой, средней, и мощной до 100% и имеет 5 режимов 1- слабый 5 – самый мощный, % помощи можно настроить в дисплее, и переключение режимов так же осуществляется через дисплей.
Можно отключить датчик установив режим на (0). Pas ассистент позволяет значительно экономить заряд аккумулятора датчик представляет из себя пластмассовый тонкий диск толщиной 3-4 мм на нем расположены магниты (чем больше магнитов тем датчик более чувствителен). Запуск мотора через ассистента происходит через некоторый промежуток времени для исключения начала движения из-за небольшого движения педалями, так же датчик не сработает если крутить педали назад.
Датчики на тормоза:
Датчики сигнальные которые при нажатии ручки тормоза отключают мотор, есть универсальные, встроенные, и самодельные. Датчики работают по типу датчиков холла, которые срабатывают, когда обнаруживается магнитное поле в этих датчиках подаётся сигнал, когда теряется магнитное поле, то есть при нажатии ручки магнит отдаляется от датчика холла и он срабатывает. Ставить или нет подобные дополнения решает каждый сам за себя, но я ставлю всегда, и считаю, что они нужны.
Аккумулятор:
Аккумулятор основной элемент электровелосипеда от которого питается вся система. Зачастую аккумулятор собирается из элементов 18650 это литий ионные аккумуляторы, которые способны выдерживать значительные нагрузки и не терять своих свойств выдерживая до 1000 циклов заряда разряда – после ресурс этих аккумуляторов постепенно снижается. Литий ионный аккумулятор имеет заряд от 3.6 вольт в заряженном состоянии 4.2 вольта средняя ёмкость 2600 Mah чем выше ёмкость, тем дороже элементы, но написанному на аккумуляторе не всегда можно верить это лучше проверять, купив небольшую партию.
Так же для сборок аккумуляторной батареи используют элементы Lifepo4 это литий железо фосфатные высокотоковые аккумуляторы, например, с типоразмером 26650 имеет заряд 3.2 вольта в полностью заряженном состоянии 3.65 вольта, а нижний порог до 2 вольт такие элементы более ёмкие, но гораздо тяжелее, а главное преимущество таких элементов в том, что они практически безопасны в отличие от литий ионных аккумуляторов.
Зарядное устройство для аккумулятора:
Так же не забывайте про зарядное устройство для аккумулятора – его следует брать исходя из характеристик допустим у вас аккумулятор состоит из 13 секций и в нем задействованы литий ионные элементы 18650 у таких элементов в полностью заряженном состоянии 4.2 вольта 13*4.2=54.6 вольт ваше зарядное устройство должно быть на 54.6 вольта, от силы тока зависит насколько быстро зарядится аккумулятор если аккумулятор не особо ёмкий например в параллели 3 – 5 элементов то достаточно что бы зарядное устройство выдавало 2-3 ампера, если же в параллели у вас более 5 элементов лучше брать зарядное от 3 ампер но не более 6. Примерное время полного заряда севшего аккумулятора 13S4P составит 4-5 часов если заряжать 2 амперами.
Следует учесть, что для аккумуляторов на Lifepo-4 немного другой принцип зарядного устройства, и зарядное от Liion не подойдёт он будет сильно греться.
Весь этап сборки и тестирование электровелосипеда не описать на одной странице поэтому все разбито на несколько этапов, читайте, смотрите мои ролики на ютуб и вы сможете собрать электровелосипед своими руками. P.S ЭТО ТОГО СТОИТ!
видео — Как собрать электровелосипед
видео — Как собрать электровелосипед
Возникла идея собрать электровелосипед своими руками, были заказаны комплектующие с китая в этом видео обзор комплектующих и цены на них.
время видео 6 минут : 31 секунда
Мои покупки — Что нужно для сборки электровелосипеда:
Мотор XF15R 48 вольт 500 ватт
Безщеточный мотор на планетарной втулке, бренд MXUS для электровелосипеда на 36 вольт — 350 ватт, 48 вольт — 500 ватт. Есть на переднее колесо с маркировкой XF15F, и на заднее колесо с маркировкой XF15R оба колеса имеют возможность установки дискового тормоза, XF15R на заднее колесо имеет место под трещетку. Я покупал XF15R за 8015 рублей сейчас цена составляет 6961 рублей но может меняться.
Контроллер ЖК-дисплей PAS ассистент комплект KT D12L
Заказывал комплект состоящий из контроллера на 48 вольт до 11 ампер, ЖК дисплей LCD3, и PAS ассистент помощник при педалировании (очень удобная и необходимая штука) изначально продавец ошибочно прислал контроллер на 36 вольт после спора вернул часть денег и я дозаказал на 48 вольт, хотя в целом и на 36 работал стабильно цена на момент покупки начало 2019 года составила 5493 рубля на данный момент стоимость 5024 рублей но может меняться.
Аккумуляторы литий-ионные 40 шт 3,7 В 2600 мАч Оригинал 18650
Заказывал вот такие аккумуляторы коробка 40 штук так дешевле, задействовал 39 элементов в ячейке 3 шт всего ячеек 13 получил в заряженном состоянии 54 вольта и 7 ампер, доставка достаточно быстрая на момент покупки начало 2019 года 4354 рубля на данный момент 4422 рублей но может меняться
BMS плата 48 вольт 13s 20A 48V Separate Port
Для сборки аккумуляторной батареи электровелосипеда заказал вот такой балансир, он контролирует заряд — разряд батареи, влагостойкий, работает очень хорошо я доволен. На момент покупки стоимость составила 1280 руб на данный момент стоимость 1231 руб но может меняться
Зарядное устройство HK liitokala 48 В 2A
Для подзарядки батареи купил вот такой блок выдает 52+ вольта насчет 2 ампер есть сомнения но заряжает батарею электровелосипеда исправно мою на 48 вольт 7 ампер заряжает за 4-5 часов немного греется но и стоимость на него очень низкая цена на момент покупки в 2019 году составила всего 735 руб на данный момент зарядное устройство для аккумуляторной батареи электровелосипеда стоит 799 руб но может меняться
Курок газа Wuxing 130X от 24 до 72 вольт
Для управления двигателем был выбран недорогой регулятор газа водостойкий работает отлично и плавно на момент покупки в 2019 году стоимсть составила 525 рублей на данный момент стоимость составляет 594 руб но может меняться
Отключение Питания Датчик тормоза
Для отключения мотора при торможении выбрал вот такие датчики они универсальны и ставятся на любые ручки тормозов, работаю отлично рекомендую.
Идеи электровелосипедов своими руками — проектирование, сборка и лучшие проекты постройки простейших самодельных электровелосипедов (80 фото)
6 минут Автор: Михаил Скворцов 320
Рано или поздно каждый байкер ненадолго становится «продажным», и, намотав несколько десятков километров за день, начинает малодушно мечтать о средствах «малой механизации» обычного велосипеда. Впрочем, после отдыха эти нескромные желания обычно проходят, и велосипед вновь становится объектом вожделения. Тем не менее, идея сделать электровелосипед своими руками очень популярна и с каждым годом получает более широкое распространение. Расскажем подробнее, как это сделать.
Из области мечты: На фото экстремальный шестикиловаттный байк, развивающий с места скорость в 60 кмчас за три секунды. Пиковая сила тока – 100 ампер на литий-железо-фосфатных аккумуляторах… По заявке производителей, он держит скорость около 60 кмч на протяжении 40 км. Кудесники обитают здесь: https://www.voltbikes.ru/blog/projects/E-bike-3000W-6000W-lifepo4/
Наши задачи гораздо скромнее. Сразу ограничимся, что не имеется в виду производство электровелосипеда «с нуля», а будет рассказано о том, как выбрать и установить на ваш любимый байк специальный комплект для переделки. После этой переделки электробайк сможет вас выручать в сложной ситуации.
Для чего это вам нужно?
Прежде всего вы должны подумать, для чего будет использоваться велосипед, получивший оснащение в виде электродвигателя. Он станет тяжелее, на нем нельзя будет заниматься кросс-кантри и даунхиллом, потому что центр тяжести системы повышается, вес увеличивается, да к тому же падать на таком байке не стоит. Это может привести к поломке электродвигателя и потребовать его замены.
Как правило, велосипед с электроприводом требуется для следующего:
- запаса хода «на всякий случай», при усталости, для резерва. Это очень хорошее решение для велосипедистов-любителей в возрасте, а также для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, ожирением. Это позволяет выезжать на спокойные прогулки без опасности выбиться из сил на обратном пути, в том случае, если не получается их правильно рассчитать;
- постоянное использование для подъема в горку, в виде подключения на сложных участках маршрута. Для этого электровелосипед должен иметь возможность движения сразу на двух источниках энергии: мускульной силе и двигателе.
На пересеченной местности электробайк лучше не использовать. Его удел – это проселочные тропинки, асфальтовое покрытие. Также электровелосипед не любит прыжков.
Чем обусловлена такая популярность?
Объяснять, что такое велосипед, по меньшей мере глупо. Ведь каждый человек, даже если у него не было двухколесного друга в детстве, по крайней мере видел такие.Преимуществ же у велосипеда как средства передвижения вполне достаточно – начать можно с того, что тратиться придется только на его покупку. Все последующие операции, вроде текущего ремонта, либо можно делать с помощью подручных материалов, либо же они вовсе не заслуживают внимания из-за небольших трат. Например, замена камер или шин – это мелочи, по сравнению с тем же ремонтом автомобиля.
К тому же никакое топливо не требуется – все работает на вашей мышечной силе. Да и проехать на велосипеде проще, в крайнем случае можно даже свернуть на тротуар – что по понятным причинам недопустимо для машины. Также в качестве бонуса вы получаете прибавку к здоровью, поскольку постоянная нагрузка благотворно влияет на общее состояние организма. Да еще и плюс в виде уважения со стороны семьи и коллег, пусть сначала и не видного за непониманием.
Определяемся с мощностью
Прежде чем заказывать комплект в интернет-магазине, нужно определиться, какое расстояние вы хотите проехать на одной зарядке аккумулятора, с какой средней скоростью, в какие горки можно будет подниматься, сколько будет стоить переделка велосипеда.
Ключевыми факторами будут являться:
- мощность двигателя, который расположен вокруг ступицы колеса (от нее зависит скорость и тяговые качества велосипеда с электроприводом);
- емкость аккумуляторной батареи. От нее зависит время автономного катания и масса дополнительного оборудования, которая обычно не превышает 10-ти килограммов.
Конечно, можно в оценочный перечень включить дополнительные данные, например, число перезарядок батареи (ресурс), время, затраченное на полную зарядку и многие другие показатели.
Многое зависит от массы велосипедиста. Подростку весом 50 кг и грузному мужчине с массой тела в 125 кг, видимо, нужны разные комплекты.
Думаем о будущем
Важно также представить себе, можно ли будет установить выбранную вами модель на ваш велосипед. Будет обидно, если переделать ваш байк не получится и потребуется покупка нового.
Сможете ли вы своими силами сделать эту работу, или нужно искать квалифицированного веломеханика со знанием электротехники, что весьма большой дефицит?
Точно определите, где будет размещаться аккумуляторная батарея, оцените ее габариты, чтобы самодельный электровелосипед был комфортным.
Что входит в комплект
Для того чтобы превратить байк в электрический велосипед, вам нужны следующие основные компоненты (они входят в каждый набор):
- мотор-колесо. Это сердце электробайка, электродвигатель. Просто вы меняете одно колесо на другое;
- аккумуляторная батарея;
- крепеж батареи, провода;
- панель управления, или консоль.
Для того чтобы разочарования не были бесконечными, нужно знать, что достаточно быстрая и продолжительная езда возможна только при мощности около 1000 Вт, то есть 1 кВт. Если определяться с ценой, то за мотор-колесо с киловаттным движком в среднем придется отдать 20 тысяч рублей.
Велосипед с электроприводом можно сделать на более емком или менее емком аккумуляторе. Так, батарея емкостью 18 Ач обойдется в 30 тысяч рублей.
Поэтому не рекомендуется покупать дешевые электронаборы, которые могут только недолго тянуть по ровной дороге. Они развивают мощность в 250 – 35- Вт и могут считаться «детскими».
Идеальный, но дорогой вариант – это двигатель в 2000 Вт.
Достаточно интересным и «бюджетным» вариантом может считаться грузовой трехколесный велосипед на автомобильных аккумуляторах. Как известно, один такой аккумулятор имеет емкость в 55 Ач и может давать очень неплохие результаты. Сделать такой электровелосипед своими руками несложно, гораздо сложнее найти надежный грузовой байк с тележкой для размещения аккумуляторов. Кроме того, велосипед с опорой больше, чем на два колеса, может быть более комфортным для выезда на рыбалку, для велотуризма в пределах «досягаемости» розетки.
Однако в настоящее время уже созданы зарядные устройства, которые могут питать электродвигатель велосипеда от солнечных батарей, заряжая его во время спуска, а также заряжать на привалах с помощью миниатюрных паровых турбогенераторов, работающих от энергии костра.
Лучший байк 2014
Argonaut
Эми Кэмпбелл является гонщиком команды Argonaut. Этот велосипед имеет геометрию. которая разрабатывалась для Эми. Он получил оптимальные настройки для индивидуального стиля езды спортсменки. Argonaut постарались построить идеальный велосипед для конкретного гонщика. Байк базируется на карбоновой раме.
Донор
Прежде всего, конечно, нужен сам велосипед-донор, то есть тот, на базе которого будет построен электровелосипед. У кого-то он уже есть, у кого-то нет, а кому-то просто жалко или не хочется превращать любимый велосипед в электрическую версию, и для этих целей приобретается отдельный велосипед.
Есть несколько важных обстоятельств, определяющих возможность электрификации велосипеда:
- Тип крепления колеса. Если планируется установка мотор-колеса, то крайне важно чтобы было крепление QR (Quick release — быстрозажимное). В крепление другого типа — осевое крепление — мотор-колесо не установить (хотя такую задачу неоднократно решали ребята из Electronbikes , но это довольно дорогое удовольствие).
- Наличие места в треугольнике рамы. Часто бывает, что в треугольнике рамы расположен амортизатор, либо верхняя труба сильно занижена — в этом случае установить туда батарею будет довольно проблематично, а иногда вообще невозможно. Вариант установки батареи на багажник, или тем более на подседельный штырь, на мой взгляд крайне нежелателен из-за смещения центра масс и раскачиваний при езде.
Технические детали
Важный аспект езды на двухколесном друге – забота о нем. То есть ремонт велосипедных рам в принципе занимает достаточно много времени, если проблемы все же случаются.
Проблемы могут возникнуть самые разные – это связано с достаточно сложной конструкцией и множеством присоединяемых частей. Впрочем, разобраться практически со всем вы сможет самостоятельно. В общем и целом ниже перчислено, какие проблемы могут возникнуть, а также процедуры, которые надо проводить.
Отсутствие торцовки клипера дискового тормоза. Проблемы это вызывает серьезные – например, неравномерный и быстрый износ колодок.
Правка механических повреждений – любое столкновение может привести к тому, что какая-то из труб погнется, оставив вас без возможности ехать.
Торцевание рулевого стакана – если оно не сделано, то могут возникнуть некоторые трудности с точным управлением.
Кроме того, вам, возможно, захочется как-то улучшить свой транспорт. Обычно это делают двумя путями. В первом случае люди приделывают разные полезные штуки на раму. К таким можно отнести флягодержатель, крепление для насоса, крылья, багажник и так далее. Второй вариант – тюнинг и покраска. Это аэрография, иллюминация и прочее. Но это уже тема для отдельной статьи.
Итак, мы выяснили, как изготовить раму для велосипеда своими руками в домашних условиях.
Батарея
На картинке выше батарея отсутствует, так как часто её просто не включают в состав комплекта — в том числе потому, что она является самым дорогим компонентом
электровелосипеда, и стоимость комплекта вместе с батареей будет отпугивать перспективных покупателей. Поэтому батарея обычно продаётся отдельной позицией.
Итак, у нас есть несколько вариантов откуда взять батарею:
1. Купить готовую, на том же Aliexpress, либо приобрести у местных предпринимателей, если не хочется долго ждать. Но как при этом удостовериться в качестве батареи? Здесь мы можем только ориентироваться на отзывы аналогичных покупателей у выбранного продавца.
2. Купить б/у. Этот вариант подходит только в том случае, если у вас или ваших друзей есть оборудование для измерения характеристик батареи, а именно — ваттметр для измерения ёмкости и мощный потребитель (например, набор ламп) для определения внутреннего сопротивления батареи путём оценки просадки напряжения под нагрузкой.
3. Конечно же, изготовить самостоятельно. Для этого потребуется:
- Литий-ионные элементы (либо другие, в зависимости от ваших целей), например, эти формата 18650 . Количество элементов определяется в зависимости от схемы сварки, которая, в свою очередь,зависит от напряжения и ёмкости батареи.
- Плата BMS ( Battery Management System
— система управления батареей), которая будет следить за тем, чтобы элементы не перезарядились, не переразрядились и выравнивать напряжения на отдельных элементах), например эта на 48 В . - Холдеры, или пластиковые разделители (раз уж мы заговорили про формат 18650), в которые вставляются элементы и которые по сути формируют каркас батареи, например эти .
- Аппарат точечной сварки батарей. Многие возразят, сказав, что элементы можно и спаять между собой мощным паяльником, но пайка, к сожалению, не даёт такого стабильного качества соединения, как точечная сварка. А значит, результат наших трудов может оказаться не самым лучшим. Если вы собираетесь собрать один велосипед — можно воспользоваться аппаратом у тех, кто занимается этим постоянно (взять в аренду). Если же вы собираетесь заниматься этим на постоянной основе, для начала можно приобрести вариант попроще . Но со временем я бы посоветовал заменить его на что-то более производительное.
- Контактные пластины для соединения элементов, которые будут привариваться точечной сваркой. Их можно нарезать из ленты (например, такой ) или купить готовые.
- Силовые провода достаточного сечения. Какое именно сечения будет достаточным для вашего случая — нужно определить в зависимости от мощности, которую должна выдавать батарея.
- Изоляционные материалы — термоусадочные и стеклоармированные трубки, электрокартон, либо другие — каждый выбирает то, что ему больше нравится, или чему он больше доверяет.
- Корпус. Здесь у многих открывается невиданный простор для полёта фантазии, но есть смысл использовать готовый недорогой вариант, например этот . Кстати, он идёт в комплекте с холдерами.
Более подробно про батарею можно почитать в одной из мои прошлых статей .
Типы электродвигателей
Электрические двигатели для велосипедов не изобилуют разнообразием конструкций. Фактически, из-за достаточно простого устройства самого байка, выделяют три типа.
Мотор-колесо
Самый популярный и самый простой в установке двигатель.
Заспицованный мотор-колесо
Фактически, двигатель устанавливается на колесо, или, в более дорогих вариантах – сам поставляется в виде колеса, со спицами, закреплёнными сразу на двигатель. Такая компоновка имеет несколько плюсов:
- простота устройства – минимум проводки и проблем;
- хороший внешний вид – иной раз нельзя заметить, что на велосипеде установлен двигатель;
- высокая эффективность – минимальные потери на передачу энергии;
- низкое расположение, не повышающее центр тяжести.
В списке минусов называют высокий вес и некоторые сложности в эксплуатации (замене и подключении батарей).
Цепной электродвигатель
Это наиболее лёгкий двигатель. Он подключается к цепи как дополнительный элемент, устанавливается по центру рамы и является очень удобным в эксплуатации, но для установки потребуется точный расчёт и покупка дополнительной цепи.
Плюсы данного двигателя:
- невысокая относительная стоимость;
- малый вес;
- удобство подключения батареи и обслуживания;
- использование общего узла переключения передач.
Минусы – трудозатратная установка и повышенный шум при работе двигателя.
Фрикционный привод
Наследие «старой» механики, когда электричество на велосипеде вырабатывалось динамо-машиной о край покрышки или обод. Аналогично, подвесной фрикционный привод передаёт энергию на колесо при помощи прижимного валика. Ориентированы такие двигатели на прогулочные и детские модели, а также на непрофессиональных покупателей.
Фрикционный электродвигатель от известного бренда
Тогда как из плюсов можно выделить только абсолютную простоту установки и использования, а также (для некоторых моделей) невысокую стоимость, минусов у фрикционных приводов много:
- очень низкий КПД;
- шум при использовании;
- громоздкий и неуместный внешний вид – обычно вместо багажника;
- износ покрышки при использовании.
Двигатель
В случае центрального мотора
, который устанавливается в кареточный узел, наибольшим спросом на Aliexpress пользуется двигатель Bafang BBS, например этот . Эти моторы имеют встроенный двухступенчатый редуктор.
Для его установки потребуется:
- съёмник шатунов (звучит как должность и фамилия, но это не так);
- ключ для откручивания каретки — двигатель встанет на её место.
В случае мотор-колеса
, мы можем как купить готовый вариант, так и приобрести отдельно мотор, обод и спицы — и отдать на спицовку мастеру в веломастерскую.
Можно и самостоятельно попытаться заспицевать мотор в обод, но для новичка этот вариант не подходит — нужны определённые навыки и опыт.
Мотор-колёса подразделяются на следующие основные типы:
- Прямого привода, или Direct Drive, DD, они довольно тяжёлые, но поддерживают рекуперацию и не имеют шестерёнок (редуктора), от чего многие считают их более надёжными.
- С одноступенчатым редуктором — эти легче чем первый вариант, а также достаточно недорогие. Самые распространённые на Aliexpress — фирмы CSC и MXUS .
- С двухступенчатым редуктором — у них выше вращающий момент, и они стоят дороже мотора с одноступенчатым редуктором, поэтому на Aliexpress их почти нет и самодельщики их практически не используют.
Для того, чтобы ось двигателя под нагрузкой не провернулась внутри дропаутов и не повредила провод, применяются так называемые торкармы
(Torque arm — моментный рычаг), они же усилители дропаутов.
Более подробно про двигатели для электрических велосипедов я уже рассказывал в одной из статей .
Колеса
Собрать велосипедные колеса сложнее, чем купить готовые в соответствии с потребностями. Размеры колес всегда указываются в дюймах, от 16 до 36. Определиться с выбором колес поможет сравнительная таблица:
Тип велосипеда, режим использования | Размер обода | Диаметр колеса (дюймы) |
BMX | 406 мм | 20 |
Для экстремальных видов велоспорта (фрирайд и др.) | 507 мм | 24 |
Горные | 559 мм | 26 |
Шоссейные | 622 мм | 27 |
«Найнеры» | 622 мм | 29 |
Контроллер
В случае центрального мотора контроллер чаще всего встроен в корпус самого двигателя, и из него выходят только провод питания, интеграционный кабель на руль (про него будет подробнее) и иногда провод к датчику скорости.
В случае с мотор-колесом контроллер обычно является отдельным компонентом. Часто в комплекте с контроллером идёт кейс, в котором кроме самого контроллера укладываются соединительные разъёмы. Но не советую закрывать в герметичный корпус мощный контроллер — ему требуется больше охлаждения.
Вот самый распространённый контроллер , заказываемый на Aliexpress отдельно от комплекта:
Множество проводов на выходе может напугать новичка, но на самом деле там нет ничего сложного. И в будущих статьях я подробно расскажу про все эти провода.
Выбор комплектующих для переоборудования
Приняв решение о переоборудовании своего велика в электровелосипед, владелец должен ответственно отнестись к подбору комплектующих, обратив особое внимание на соответствие (адекватность) всех элементов электропривода. Сэкономив на покупке аккумулятора можно получить электровелосипед, на котором без подзарядки можно доехать до ближайшего супермаркета, а обратно возвращаться, крутя педали
И наоборот слишком маломощный электродвигатель не только не позволит развить желаемую скорость, но из-за низкой динамичности во многом потеряет в безопасности.
Для переоборудования дорожного (городского) велосипеда в электровелобайк не обойтись без:
- электродвигателя, являющегося сердцем силового агрегата транспортного средства, стоимость которого колеблется от 5,5 до 8,5 тысяч рублей;
- аккумулятора, электрическая емкость которого должна быть не менее 5,0 ампер-часов;
- электрического контролера, обеспечивающего взаимодействие аккумулятора с двигателем и позволяющего регулировать частоту вращения ротора, который обойдется около 5,0 тысяч рублей.
Можно пойти по пути наименьшего сопротивление и купить мотор-колесо («MAGIС PIE-3 26», 17,5 тысяч рублей) или полнокомплектный электропривод («BAFANG BBS-01», 45,5 тысяч рублей), которые позволят минимизировать сложность и трудоемкость переоборудования велосипеда.
Если приобретать по отдельности движок, аккумулятор и блок управления, то дополнительно потребуется:
- шкивы (2 или 4 единицы) от электрогенератора легкового автомобиля;
- приводные генераторные ремни;
- дополнительная звездочка – лучше приобрести комплект с креплением «Bafang 52 T»;
- фривил (трещотка, муфта обратного хода), который необходим для передачи крутящего момента от двигателя к движителю.
Органы управления и датчики
Дисплей, ручка газа и датчики тормоза (вместе с ручками тормоза), устанавливаемые на руль, входят в состав электрокомплекта. Для их установки потребуется стандартный набор — отвёртки и шестригранники. И конечно же, каждый из компонентов можно приобрести отдельно.
Особого внимания заслуживает PAS
(
pedal assist system
— педальный ассистент). Датчик PAS закреплён на металлическом кольце, которое устанавливается под каретку велосипеда.
В составе комплекта с центральным мотором его нет — он просто не нужен, так как уже присутствует внутри двигателя.
А вот в случае мотор-колеса он есть, и для его установки нам потребуется сначала съёмник шатунов, а затем ключ для выкручивания каретки.
Но система PAS состоит не только из датчика — в комплекте с ним идёт пластиковое кольцо с магнитами
, которое устанавливается на оси каретки. При вращении педалей магниты движутся мимо датчика, и он срабатывает.
В этом месте часто возникает проблема — кольцо с магнитами не умещается под звездой. Иногда помогает стачивание кольца, прорезание отверстий под мешающие элементы, или даже установка кольца и датчика с другой стороны каретки. А в некоторых случаях люди и вовсе отказываются от PAS — ведь ручка газа работает независимо от неё.
Но PAS помогает довольно существенно экономить заряд батареи
, это актуально при дальних поездках. Так что если вы планируете ездить на одном заряде за город, на природу, я бы советовал найти тех, кто поможет вам изготовить кольцо с магнитами нужной конфигурации, а может и изменить расположение самого датчика. Это делают некоторые электровелосипедные мастерские.
Изготовление велосипедных рам
Приобрести железного коня сегодня можно практически везде. Их производят промышленным способом, а потому трудностей не возникнет. Другой вопрос в том, подойдет ли вам стандартная модель? Тут вся соль в стандартизации, то есть сведению различий к минимуму. Но можете ли вы быть уверены, что являетесь среднестатистическим человеком без всяческих отклонений вроде слишком длинных рук или ног? Скорее всего, нет.
Этим обусловлена необходимость ручной сборки – лучшие велосипедные рамы изготавливаются именно так. Естественно, цена таких агрегатов довольно высока, но и качество тоже хорошее. Впрочем, есть и другой вариант – попробовать сделать раму самостоятельно. Это не так сложно, как может показаться на первый взгляд, а преимуществ имеет достаточно.
Крепёж
За качество готового электровелосипеда отвечает не только надёжность его отдельных компонентов, но и надёжность их крепления.
Самый распространённый способ крепления следующий. Батарея, если она не слишком тяжёлая, крепится на бутылочное крепление нижней трубы, кейс с контроллером крепится на бутылочное крепление подседельной трубы.
Некоторые предпочитают крепить батарею на багажник, но я бы не советовал так делать — при этом центр масс сильно смещается назад, особенно когда сзади стоит мотор-колесо.
Более массивные батареи
при креплении в треугольнике рамы часто усиливают сантехническими хомутами.
Идеальный вариант на мой взгляд — крепление платформы батареи на хомуты из монолитного поликарбоната, изготовленными по форме рамы, так делают всё те же Electronbikes , и я пока на встречал более надёжного способа крепления быстросъёмных батарей.
На этом пока всё, Спасибо что дочитали статью до конца! Если понравилось, не забудьте подписаться, впереди много интересного!
Пошаговая инструкция по самостоятельному изготовлению велосипеда
Создание рамы
Как сделать велосипед своими руками, начиная с рамы, рассказывают народные умельцы. Самому работа вряд ли под силу, поэтому заручитесь помощью друга. Для рамы заготовьте 7 труб, 2 из них должны быть короткими, 4 средние — их размещают для задних перьев, длинные остаются для подсельной составляющей.
Придерживайтесь такой последовательности сборки рамы:
- К кареточному стакану при помощи сварочного аппарата присоедините нижнюю главную трубу.
- Она должна фиксироваться к нижнему краю рулевой трубы, размещённой в передней части велобайка. Положение рулевой — относительно перпендикуляра кареточного стакана.
- Следуя параллели рулевой к стакану, сварите трубу подседельного типа с нижней трубой, учитывая нужный угол наклона.
- Затем приварите подседельную и переднюю трубу к главной верхней. Рама спереди готова.
- Переходите к привариванию нижних перьев к стакану каретки. Угол к подседельному профилю должен соответствовать углу главной нижней.
- Соедините между собой верхний конец подседельного профиля к краю нижних перьев, так удаётся сформировать верхние перья.
Для изготовления рамы понадобится 7 труб разного размера
Запрессовка вилки и изготовление дропаутов
Запрессовка вилки происходит в горизонтальном положении. Как самому сделать велосипед своими руками на этапе запрессовки вилки, пошаговую инструкцию предоставляют мастера:
- Монтируйте подшипники.
- Закрепите к шарикам конусы
- Накиньте шайбу на шток амортизатора.
- Плотно затяните контргайки, но не переборщите, чтобы не сорвать соединение.
В основании вилки разместите руль. Далее, приварите под задние колёса дропауты. Их легко сделать, следуя схеме:
- Возьмите металлическую пластину и вырежьте несколько деталей.
- Вооружившись лобзиком, сделайте в деталях углубления, величина которых должно подходить под диаметр оси колеса и фиксирующих гаек.
- Деталь приваривают к раме, прикладывая стороной, лишённой отверстий.
Посадочные углубления размещают на одинаковом уровне, по-другому колесо не сядет на дропауты. Шаг между посадочными отверстиями равняется затяжке гаек до максимума.
Запрессовку вилки надо проводить в горизонтальном положении
Монтаж оставшихся компонентов
Полноценно функционирующий великий велобайк требует установки на остов рабочих узлов. Самое сложное — установить на свой самодельный велобайк каретку и отладить шатуны и педали. И снова не обойтись без руководства, как сделать велосипед своими руками:
- Вмонтированный в корпус амортизатора руль закрепите болтом. Вилку перед началом работы нужно хорошо смазать.
- Вставьте подседельный штырь в трубу по вертикали и зафиксируйте его хомутом из металла с гайкой.
- Установите каретку в стакан, воспользовавшись выжимкой.
- После монтажа цепи поставьте колёса.
Бюджетный электровелосипед своими руками
Наконец-то, будущее наступило! Оно спешит к нам на встречу и если вспомнить детство, мопед Рига 13 и мотоцикл Восход 2м, то им на смену все чаще и чаще приходят электровелосипеды. Плюсы этого вида транспорта, можно перечислять бесконечно, но мы упомянем лишь несколько: Экологичность Взрывобезопасность Дешевизна Простота Доступность Надежность
Самое главное для меня, это отсутствие регистрации электровелосипедов с мощностью до 250 ватт, свыше, как мы знаем, приравниваются к мопедам со всеми правилами и сборами. Не то чтобы я против сборов, транспортных налогов и прочих проявлений государства, но когда ты не можешь себе объяснить, почему дорогие машины депутатов, ездят по разбитым дорогам города, ты хочешь хоть как то им помочь. Например, если многие пересядут на электротранспорт, то пробок станет меньше, экология начнет восстанавливаться и у городского жителя перестанет кружиться голова в лесу, от передозировки кислорода. Мы постоянно думаем, что это будет не снами, что на наш век хватит, что глобальные изменения это где-то далеко и не про нас, но когда тебе в средней полосе некуда сходить порыбачить, потому что рыбы нет, а твои дети при виде коровы кричат как в музее, начинаешь задумываться «А хватит ли?»
Данный электровелосипед сделан из обычного с помощью китайского сайта аллиэспресс, не все товары приходили вовремя и были вообще отправлены, но деньги потеряны не были, только время и нервы.
На начальной стадии нужно определиться, какой велосипед Вы хотите собрать? Это может быть как в нашем случае минимальный помощник с небольшим весом, ценой до 20 т.р. И дальностью хода около 20 км на одной зарядке, чего и удалось добиться.
Очень сильно скорость велосипеда зависит от напряжения электродвигателя и соответственно аккумулятора. В нашем случае это 36 вольт.
Ресурс, мощность, форма и крепление аккумулятора зависят так же от личных предпочтений, чем больше АКБ, тем дальше на нем можно уехать, но и весит он больше, а значит и заряжается дольше.
Один из способов немного сэкономить, это покупать не комплект, а все по отдельности, мотор колесо, АКБ, контроллер и управление, но здесь стоит помнить, что возможно придется помучатся с подгонкой разъемов и немного «покустарить».
Подводя итоги данного проекта, можно смело сказать, что он удался и каждый новый электровелосипед — это небольшая победа в экологической войне с нефтяными магнатами и будем надеется, что наши чиновники будут думать о будущем своих детей и экологии страны, прежде чем принимать очередной пакет поправок в ПДД.
Двухколёсный лежачий веломобиль
Такие веломобили называют легерады, что с немцкого переводится как «лёжа на колесе»
На таком веломобиле приятно ездить по загородным трассам, потому что он легко набирает высокую скорость за счёт хорошей аэродинамики. Ещё одной особенностью лигерадов является посадка велосипедиста: едущий находится в лежачем положении, что снижает нагрузку на поясницу и помогает сохранить здоровье. К сожалению, стоимость таких аппаратов сопоставима с ценой подержанного автомобиля. Даже при самостоятельном изготовлении он будет самым дорогим.
Для сборки лежачего веломобиля нам пригодится:
- два горных велосипеда с колёсами 26 и 20 дюймов;
- профильная труба (около 3м);
- кусок стальной пластины;
- металлический стержень (около 1 м);
- ДСП, поролон и обивка для сиденья.
Начинаем, конечно же, с рамы, которая будет из профильной трубы. Все размеры необходимо подогнать под себя. Если не уверены, лучше немного увеличить базу, чтобы потом можно было подвинуть сиденье.
Рама веломобиля изготавливается из профильной трубы
Задняя часть делается из большого горного велосипеда, поэтому с него берём каретку, переключатель передач со всей втулкой, с него же отрезаем задний треугольник, на котором крепится колесо. Переносим это на раму будущего лигерада. Каретка с маленького велосипеда станет передней кареткой веломобиля.
Привариваем каретку к нижней трубе рамы
Особенностью данного веломобиля является промежуточный привод. Благодаря ему цепь будет меньше провисать, а значит и слетать тоже.
Между внутренней ведущей звездой и средней ведущей установите несколько шайб, чтобы передняя цепь не мешала задней
Рулевая колонка со стаканом берётся с большого велосипеда. Руль будет находиться примерно на 650 мм позади педального узла. При помощи металлического стержня он соединяется с передней вилкой. Получается своеобразная рулевая тяга.
Тяга крепится к рулевому кронштейну, приваренному к передней вилке
Сиденье делаем из фанеры, обивку, поролон и угол наклона выбираем на своё усмотрение. Добившись удобного расположения, крепим его к раме при помощи болтов.
Ездить на таком веломобиле легко, несмотря на его длину. Он достаточно динамичный и хорошо управляется, рулевое управление отзывчивое. Поначалу будет страшно ездить среди машин, но опасаться нечего: такое средство передвижения сразу бросается в глаза. Остаться незамеченным будет сложно.
Электровелосипед своими руками
Рано или поздно каждый байкер ненадолго становится «продажным», и, намотав несколько десятков километров за день, начинает малодушно мечтать о средствах «малой механизации» обычного велосипеда. Впрочем, после отдыха эти нескромные желания обычно проходят, и велосипед вновь становится объектом вожделения. Тем не менее, идея сделать электровелосипед своими руками очень популярна и с каждым годом получает более широкое распространение. Расскажем подробнее, как это сделать.
Из области мечты:
На фото экстремальный шестикиловаттный байк, развивающий с места скорость в 60 кмчас за три секунды. Пиковая сила тока – 100 ампер на литий-железо-фосфатных аккумуляторах… По заявке производителей, он держит скорость около 60 кмч на протяжении 40 км. Кудесники обитают здесь: http://www.voltbikes.ru/blog/projects/E-bike-3000W-6000W-lifepo4/
Наши задачи гораздо скромнее. Сразу ограничимся, что не имеется в виду производство электровелосипеда «с нуля», а будет рассказано о том, как выбрать и установить на ваш любимый байк специальный комплект для переделки. После этой переделки электробайк сможет вас выручать в сложной ситуации.
Для чего это вам нужно?
Прежде всего вы должны подумать, для чего будет использоваться велосипед, получивший оснащение в виде электродвигателя. Он станет тяжелее, на нем нельзя будет заниматься кросс-кантри и даунхиллом, потому что центр тяжести системы повышается, вес увеличивается, да к тому же падать на таком байке не стоит. Это может привести к поломке электродвигателя и потребовать его замены.
Как правило, велосипед с электроприводом требуется для следующего:
- запаса хода «на всякий случай», при усталости, для резерва. Это очень хорошее решение для велосипедистов-любителей в возрасте, а также для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, ожирением. Это позволяет выезжать на спокойные прогулки без опасности выбиться из сил на обратном пути, в том случае, если не получается их правильно рассчитать;
- постоянное использование для подъема в горку, в виде подключения на сложных участках маршрута. Для этого электровелосипед должен иметь возможность движения сразу на двух источниках энергии: мускульной силе и двигателе.
На пересеченной местности электробайк лучше не использовать. Его удел – это проселочные тропинки, асфальтовое покрытие. Также электровелосипед не любит прыжков.
Определяемся с мощностью
Прежде чем заказывать комплект в интернет-магазине, нужно определиться, какое расстояние вы хотите проехать на одной зарядке аккумулятора, с какой средней скоростью, в какие горки можно будет подниматься, сколько будет стоить переделка велосипеда.
Ключевыми факторами будут являться:
- мощность двигателя, который расположен вокруг ступицы колеса (от нее зависит скорость и тяговые качества велосипеда с электроприводом);
- емкость аккумуляторной батареи. От нее зависит время автономного катания и масса дополнительного оборудования, которая обычно не превышает 10-ти килограммов.
Конечно, можно в оценочный перечень включить дополнительные данные, например, число перезарядок батареи (ресурс), время, затраченное на полную зарядку и многие другие показатели.
Многое зависит от массы велосипедиста. Подростку весом 50 кг и грузному мужчине с массой тела в 125 кг, видимо, нужны разные комплекты.
Думаем о будущем
Важно также представить себе, можно ли будет установить выбранную вами модель на ваш велосипед. Будет обидно, если переделать ваш байк не получится и потребуется покупка нового.
Сможете ли вы своими силами сделать эту работу, или нужно искать квалифицированного веломеханика со знанием электротехники, что весьма большой дефицит?
Точно определите, где будет размещаться аккумуляторная батарея, оцените ее габариты, чтобы самодельный электровелосипед был комфортным.
Что входит в комплект
Для того чтобы превратить байк в электрический велосипед, вам нужны следующие основные компоненты (они входят в каждый набор):
- мотор-колесо. Это сердце электробайка, электродвигатель. Просто вы меняете одно колесо на другое;
- аккумуляторная батарея;
- крепеж батареи, провода;
- панель управления, или консоль.
Для того чтобы разочарования не были бесконечными, нужно знать, что достаточно быстрая и продолжительная езда возможна только при мощности около 1000 Вт, то есть 1 кВт. Если определяться с ценой, то за мотор-колесо с киловаттным движком в среднем придется отдать 20 тысяч рублей.
Велосипед с электроприводом можно сделать на более емком или менее емком аккумуляторе. Так, батарея емкостью 18 Ач обойдется в 30 тысяч рублей.
Поэтому не рекомендуется покупать дешевые электронаборы, которые могут только недолго тянуть по ровной дороге. Они развивают мощность в 250 – 35- Вт и могут считаться «детскими».
Идеальный, но дорогой вариант – это двигатель в 2000 Вт.
Достаточно интересным и «бюджетным» вариантом может считаться грузовой трехколесный велосипед на автомобильных аккумуляторах. Как известно, один такой аккумулятор имеет емкость в 55 Ач и может давать очень неплохие результаты. Сделать такой электровелосипед своими руками несложно, гораздо сложнее найти надежный грузовой байк с тележкой для размещения аккумуляторов. Кроме того, велосипед с опорой больше, чем на два колеса, может быть более комфортным для выезда на рыбалку, для велотуризма в пределах «досягаемости» розетки.
Однако в настоящее время уже созданы зарядные устройства, которые могут питать электродвигатель велосипеда от солнечных батарей, заряжая его во время спуска, а также заряжать на привалах с помощью миниатюрных паровых турбогенераторов, работающих от энергии костра.
Что нужно для сборки электовелосипеда своими руками?
Каким бы увлекательным и радостным процессом ни казалась сборка своего электровелосипеда, качественный результат неизбежно требует предварительного планирования.
Следует оценить не только стоимость затрат на компоненты, но и возможность раздобыть необходимые инструменты.
В данной статье я постараюсь перечислить всё, что необходимо, и предостеречь о возможных подводных камнях.
Донор
Прежде всего, конечно, нужен сам велосипед-донор, то есть тот, на базе которого будет построен электровелосипед. У кого-то он уже есть, у кого-то нет, а кому-то просто жалко или не хочется превращать любимый велосипед в электрическую версию, и для этих целей приобретается отдельный велосипед.
Есть несколько важных обстоятельств, определяющих возможность электрификации велосипеда:
- Тип крепления колеса. Если планируется установка мотор-колеса, то крайне важно чтобы было крепление QR (Quick release — быстрозажимное). В крепление другого типа — осевое крепление — мотор-колесо не установить (хотя такую задачу неоднократно решали ребята из Electronbikes , но это довольно дорогое удовольствие).
- Наличие места в треугольнике рамы. Часто бывает, что в треугольнике рамы расположен амортизатор, либо верхняя труба сильно занижена — в этом случае установить туда батарею будет довольно проблематично, а иногда вообще невозможно. Вариант установки батареи на багажник, или тем более на подседельный штырь, на мой взгляд крайне нежелателен из-за смещения центра масс и раскачиваний при езде.
Электрокомплект
Или, другими словами, комплект для электрификации велосипеда (electric bike kit). Если мы сделаем на Aliexpress соответствующий запрос, увидим множество предложений — от мотор-колёс до центральных моторов, различных по мощности.
Так что же входит в комплект по электрификации? Давайте разберём каждый из составляющих его компонентов.
Батарея
На картинке выше батарея отсутствует, так как часто её просто не включают в состав комплекта — в том числе потому, что она является самым дорогим компонентом электровелосипеда, и стоимость комплекта вместе с батареей будет отпугивать перспективных покупателей. Поэтому батарея обычно продаётся отдельной позицией.
Итак, у нас есть несколько вариантов откуда взять батарею:
1. Купить готовую, на том же Aliexpress, либо приобрести у местных предпринимателей, если не хочется долго ждать. Но как при этом удостовериться в качестве батареи? Здесь мы можем только ориентироваться на отзывы аналогичных покупателей у выбранного продавца.
2. Купить б/у. Этот вариант подходит только в том случае, если у вас или ваших друзей есть оборудование для измерения характеристик батареи, а именно — ваттметр для измерения ёмкости и мощный потребитель (например, набор ламп) для определения внутреннего сопротивления батареи путём оценки просадки напряжения под нагрузкой.
3. Конечно же, изготовить самостоятельно. Для этого потребуется:
- Литий-ионные элементы (либо другие, в зависимости от ваших целей), например, эти формата 18650 . Количество элементов определяется в зависимости от схемы сварки, которая, в свою очередь,зависит от напряжения и ёмкости батареи.
- Плата BMS ( Battery Management System — система управления батареей), которая будет следить за тем, чтобы элементы не перезарядились, не переразрядились и выравнивать напряжения на отдельных элементах), например эта на 48 В .
- Холдеры, или пластиковые разделители (раз уж мы заговорили про формат 18650), в которые вставляются элементы и которые по сути формируют каркас батареи, например эти .
- Аппарат точечной сварки батарей. Многие возразят, сказав, что элементы можно и спаять между собой мощным паяльником, но пайка, к сожалению, не даёт такого стабильного качества соединения, как точечная сварка. А значит, результат наших трудов может оказаться не самым лучшим. Если вы собираетесь собрать один велосипед — можно воспользоваться аппаратом у тех, кто занимается этим постоянно (взять в аренду). Если же вы собираетесь заниматься этим на постоянной основе, для начала можно приобрести вариант попроще . Но со временем я бы посоветовал заменить его на что-то более производительное.
- Контактные пластины для соединения элементов, которые будут привариваться точечной сваркой. Их можно нарезать из ленты (например, такой ) или купить готовые.
- Силовые провода достаточного сечения. Какое именно сечения будет достаточным для вашего случая — нужно определить в зависимости от мощности, которую должна выдавать батарея.
- Изоляционные материалы — термоусадочные и стеклоармированные трубки, электрокартон, либо другие — каждый выбирает то, что ему больше нравится, или чему он больше доверяет.
- Корпус. Здесь у многих открывается невиданный простор для полёта фантазии, но есть смысл использовать готовый недорогой вариант, например этот . Кстати, он идёт в комплекте с холдерами.
Более подробно про батарею можно почитать в одной из мои прошлых статей .
Двигатель
В случае центрального мотора , который устанавливается в кареточный узел, наибольшим спросом на Aliexpress пользуется двигатель Bafang BBS, например этот . Эти моторы имеют встроенный двухступенчатый редуктор.
Для его установки потребуется:
- съёмник шатунов (звучит как должность и фамилия, но это не так);
- ключ для откручивания каретки — двигатель встанет на её место.
В случае мотор-колеса , мы можем как купить готовый вариант, так и приобрести отдельно мотор, обод и спицы — и отдать на спицовку мастеру в веломастерскую.
Можно и самостоятельно попытаться заспицевать мотор в обод, но для новичка этот вариант не подходит — нужны определённые навыки и опыт.
Мотор-колёса подразделяются на следующие основные типы:
- Прямого привода, или Direct Drive, DD, они довольно тяжёлые, но поддерживают рекуперацию и не имеют шестерёнок (редуктора), от чего многие считают их более надёжными.
- С одноступенчатым редуктором — эти легче чем первый вариант, а также достаточно недорогие. Самые распространённые на Aliexpress — фирмы CSC и MXUS .
- С двухступенчатым редуктором — у них выше вращающий момент, и они стоят дороже мотора с одноступенчатым редуктором, поэтому на Aliexpress их почти нет и самодельщики их практически не используют.
Для того, чтобы ось двигателя под нагрузкой не провернулась внутри дропаутов и не повредила провод, применяются так называемые торкармы (Torque arm — моментный рычаг), они же усилители дропаутов.
Более подробно про двигатели для электрических велосипедов я уже рассказывал в одной из статей .
Контроллер
В случае центрального мотора контроллер чаще всего встроен в корпус самого двигателя, и из него выходят только провод питания, интеграционный кабель на руль (про него будет подробнее) и иногда провод к датчику скорости.
В случае с мотор-колесом контроллер обычно является отдельным компонентом. Часто в комплекте с контроллером идёт кейс, в котором кроме самого контроллера укладываются соединительные разъёмы. Но не советую закрывать в герметичный корпус мощный контроллер — ему требуется больше охлаждения.
Вот самый распространённый контроллер , заказываемый на Aliexpress отдельно от комплекта:
Множество проводов на выходе может напугать новичка, но на самом деле там нет ничего сложного. И в будущих статьях я подробно расскажу про все эти провода.
Органы управления и датчики
Дисплей, ручка газа и датчики тормоза (вместе с ручками тормоза), устанавливаемые на руль, входят в состав электрокомплекта. Для их установки потребуется стандартный набор — отвёртки и шестригранники. И конечно же, каждый из компонентов можно приобрести отдельно.
Особого внимания заслуживает PAS ( pedal assist system — педальный ассистент). Датчик PAS закреплён на металлическом кольце, которое устанавливается под каретку велосипеда.
В составе комплекта с центральным мотором его нет — он просто не нужен, так как уже присутствует внутри двигателя.
А вот в случае мотор-колеса он есть, и для его установки нам потребуется сначала съёмник шатунов, а затем ключ для выкручивания каретки.
Но система PAS состоит не только из датчика — в комплекте с ним идёт пластиковое кольцо с магнитами , которое устанавливается на оси каретки. При вращении педалей магниты движутся мимо датчика, и он срабатывает.
В этом месте часто возникает проблема — кольцо с магнитами не умещается под звездой. Иногда помогает стачивание кольца, прорезание отверстий под мешающие элементы, или даже установка кольца и датчика с другой стороны каретки. А в некоторых случаях люди и вовсе отказываются от PAS — ведь ручка газа работает независимо от неё.
Но PAS помогает довольно существенно экономить заряд батареи , это актуально при дальних поездках. Так что если вы планируете ездить на одном заряде за город, на природу, я бы советовал найти тех, кто поможет вам изготовить кольцо с магнитами нужной конфигурации, а может и изменить расположение самого датчика. Это делают некоторые электровелосипедные мастерские.
Проводка
В комплекте с центральным мотором обычно идёт так называемый интеграционный кабель — с одной стороны он подключается к двигателю, с другой — к органам управления и датчикам на руле (дисплей, ручка газа, датчики тормоза).
Огромное преимущество такого кабеля даже не в том, что он делает проводку менее заметной, — на нём использованы влагозащищённые разъёмы Julet. И эта герметичность крайне важна для российских условий.
А вот в комплекте с мотор-колесом такого кабеля обычно нет, поэтому от контроллера пойдёт отдельный провод к каждому компоненту: 4 провода на руль, а также провод питания к батарее и провод на датчик PAS.
В будущих статьях я обязательно покажу как применить интеграционный кабель на комплекте с мотор-колесом, включая впайку ответных проводов в контроллер, дисплей, ручку газа и датчики тормоза, так что оставайтесь на связи.
Крепёж
За качество готового электровелосипеда отвечает не только надёжность его отдельных компонентов, но и надёжность их крепления.
Самый распространённый способ крепления следующий. Батарея, если она не слишком тяжёлая, крепится на бутылочное крепление нижней трубы, кейс с контроллером крепится на бутылочное крепление подседельной трубы.
Некоторые предпочитают крепить батарею на багажник, но я бы не советовал так делать — при этом центр масс сильно смещается назад, особенно когда сзади стоит мотор-колесо.
Более массивные батареи при креплении в треугольнике рамы часто усиливают сантехническими хомутами.
Идеальный вариант на мой взгляд — крепление платформы батареи на хомуты из монолитного поликарбоната, изготовленными по форме рамы, так делают всё те же Electronbikes , и я пока на встречал более надёжного способа крепления быстросъёмных батарей.
На этом пока всё, Спасибо что дочитали статью до конца! Если понравилось, не забудьте подписаться, впереди много интересного!
Бюджетный электровелосипед своими руками
Наконец-то, будущее наступило! Оно спешит к нам на встречу и если вспомнить детство, мопед Рига 13 и мотоцикл Восход 2м, то им на смену все чаще и чаще приходят электровелосипеды. Плюсы этого вида транспорта, можно перечислять бесконечно, но мы упомянем лишь несколько:
Экологичность
Взрывобезопасность
Дешевизна
Простота
Доступность
Надежность
Самое главное для меня, это отсутствие регистрации электровелосипедов с мощностью до 250 ватт, свыше, как мы знаем, приравниваются к мопедам со всеми правилами и сборами. Не то чтобы я против сборов, транспортных налогов и прочих проявлений государства, но когда ты не можешь себе объяснить, почему дорогие машины депутатов, ездят по разбитым дорогам города, ты хочешь хоть как то им помочь. Например, если многие пересядут на электротранспорт, то пробок станет меньше, экология начнет восстанавливаться и у городского жителя перестанет кружиться голова в лесу, от передозировки кислорода. Мы постоянно думаем, что это будет не снами, что на наш век хватит, что глобальные изменения это где-то далеко и не про нас, но когда тебе в средней полосе некуда сходить порыбачить, потому что рыбы нет, а твои дети при виде коровы кричат как в музее, начинаешь задумываться «А хватит ли?»
Данный электровелосипед сделан из обычного с помощью китайского сайта аллиэспресс, не все товары приходили вовремя и были вообще отправлены, но деньги потеряны не были, только время и нервы.
На начальной стадии нужно определиться, какой велосипед Вы хотите собрать? Это может быть как в нашем случае минимальный помощник с небольшим весом, ценой до 20 т.р. И дальностью хода около 20 км на одной зарядке, чего и удалось добиться.
Очень сильно скорость велосипеда зависит от напряжения электродвигателя и соответственно аккумулятора. В нашем случае это 36 вольт.
Ресурс, мощность, форма и крепление аккумулятора зависят так же от личных предпочтений, чем больше АКБ, тем дальше на нем можно уехать, но и весит он больше, а значит и заряжается дольше.
Один из способов немного сэкономить, это покупать не комплект, а все по отдельности, мотор колесо, АКБ, контроллер и управление, но здесь стоит помнить, что возможно придется помучатся с подгонкой разъемов и немного «покустарить».
Подводя итоги данного проекта, можно смело сказать, что он удался и каждый новый электровелосипед — это небольшая победа в экологической войне с нефтяными магнатами и будем надеется, что наши чиновники будут думать о будущем своих детей и экологии страны, прежде чем принимать очередной пакет поправок в ПДД.
Электровелосипед «Турист» своими руками: чертежи, видео
Илья Голошумов увлекся велосипедами еще в детстве. Со временем заинтересовался теми, что на электротяге, но готовые модели, которые можно купить, его не интересовали. Строил технику сам, под свои задачи. После трех лет езды на электровелосипедах и постоянной их доработки решил собрать что-то действительно мощное. Но из имеющихся на рынке рам ничего не нравилось — все они были большими, но при этом одноместными. Также не хотелось использовать мотор-колесо из-за проблем с его перегревом и перегруженности заднего колеса. А все центральные моторы (так называемые Mid drive) были недостаточно мощными. Так и родилась идея сконструировать раму самому. Так как передвигаться на новом электробайке планировалось преимущественно вне дорог, по концепции подходили классические вседорожные и легкие мопеды/мотоциклы. Оттуда и черпал идеи. С мотором было решено «схитрить»: установить распространенное мощное мотор-колесо не в колесо, а в раму.
Мотор-колеса, особенно в скоростных версиях (с трехвитковой обмоткой), способны развивать высокие обороты (до 1500 об/мин), что на практике, при установке таких моторов в колесо, попросту не позволяет раскрыть их потенциал. Уже половина от максимально возможных оборотов обеспечивает байку очень высокую скорость, которая не нужна для выполнения поставленной задачи — езды вне дорог, к тому же требуются уже мотоциклетные узлы. На низких же оборотах мотор-колесо работает в неэффективном режиме и может быстро перегреваться. Установка такого мотор-колеса в раму и использование понижающей трансмиссии позволили использовать почти весь потенциал мотора и снизить зону низкого КПД, тем самым получив еще более высокий крутящий момент на колесе, избавиться от проблем с перегревом и добиться ювелирной дозировки скорости.
Цепная передача от мотор-колеса к колесу имеет передаточное отношение 2:1, то есть колесо вращается в два раза медленнее мотора. Во время наших заездов в лесу, по тяжелому слипшемуся снегу, мотор на ощупь стал еле теплым. Илья как знаток дела утверждает, что у обычного электромопеда он бы в таких условиях разогрелся весьма сильно. Установка мотора в базе машины обеспечивает развесовку по осям, максимально приближенную к соотношению 50:50.
Нельзя не отметить и еще один очень существенный момент: все электробайки с мощными безредукторными моторами (Direct drive) лишены возможности свободного наката при сбрасывании газа, поскольку вал мотора и ось колеса жестко связаны между собой. При сбрасывании газа питание на мотор не поступает, он замедляется вместе с колесом. В электромобилях это используется для рекуперации энергии, когда инерция свободного выбега машины позволяет чуть подзаряжать аккумуляторы, благодаря тому, что двигатель переключается в режим генератора. Однако в нашем случае ось заднего колеса имеет муфту свободного хода, как у обычного велосипеда, поэтому мопед может просто катиться, а вал мотора при этом оставаться неподвижным. Экономия энергии, запасенной в аккумуляторах, оказывается существеннее, чем при использовании рекуперации. К тому же, исключается самоторможение двигателя, обусловленное взаимодействием электромагнитных полей. Как видим, конструкция с вынесенным из ступицы мотор-колесом имеет ряд важных преимуществ по сравнению с традиционной схемой, поэтому нет ничего удивительного в том, что Илья защитил свою разработку патентом. А электромопед, сделанный по такой схеме, он назвал «Турист», ведь настоящего путешественника всегда тянет подальше от городов, в леса и горы.
Быть может, стоило поставить обычный электромотор? Мотор-колеса распространены на рынке, они устанавливаются в дропауты (dropout — плоские щеки с прорезями, в которых фиксируется ось колеса). В «Туристе» сделано аналогично, только дропауты находятся посередине рамы. При необходимости можно заменить мотор-колесо на любое другое, с расстоянием между дропаута-ми не более 150 мм.
Итак, мотор-колесо номинальной мощностью 3 кВт вращается в два раза быстрее, чем ведущее колесо — это главное. Цепь использована мотоциклетная, стандарта 420. Вместе с звездочками — это единственные не велосипедные детали в конструкции, поэтому обслуживать и ремонтировать мопед можно в любой велосипедной мастерской. Для натяжки цепи служит специальная маленькая звездочка с подвижной осью. Колеса — от фэтбайка, размерностью 20×4 дюйма. Втулка передней вилки с подшипниками — также от велосипеда, подобрана по нагрузке. Основа мопеда — рама и передняя вилка — полностью самодельная. Указанные детали сварены из изогнутых труб с использованием стали СТ 20, наружный диаметр трубы 22 мм, но толщина стенки разнится в зависимости от места. Если на ненагруженных частях рамы труба тонкостенная, всего 1,5 мм, то на вилке толщина стенки составляет уже 6 мм. Можно заметить, что средние продольные трубы рамы спилены на половину диаметра — это нужно для монтажа/демонтажа мотор-колеса, для этого достаточно только снять заднее колесо.
Поначалу, еще не зная, как покажет себя новая концепция размещения мотора, и просто из интереса Илья экспериментировал с системой переключения передач. КПП, как у мототехники, конечно, не планировалась — использовалась система переключения передач от велосипеда, перекидывающая цепь на оси заднего колеса между звездочками различного диаметра. Но для оффроуда она оказалось совершенно непригодной — беспрерывно отказывала. Такая система полезна при использовании тягового, менее оборотистого мотора, но бессмысленна, если поставить высокоскоростной мотор. Мотор-колесо с передачей на колесо дает на последнем тягу, с которой комфортно чувствуешь себя в любых дорожных условиях. Любопытно, что большинство падений неопытных ездоков, решивших опробовать электромопед Ильи на ходу, связано с переворотом через заднее колесо при слишком резком старте с места. Такой значительный крутящий момент передается на колесо!
Для использования наиболее подходящих к данным дорожным условиям настроек мотора на левой рукоятке руля есть переключатель на три положения. Режим L- аналог пониженной передачи: соответствующая электронная настройка контроллера — «мозга» электромотора -не позволит развить скорость более 15 км/ч, можно вообще ползти со скоростью неспешного пешехода, однако мотор при этом выдает полную мощность. Кстати, мотор-колесо, установленное на традиционном месте — на оси заднего колеса, физически не может вращаться настолько медленно. В режиме D езда становится существенно веселее, однако мотор способен развить не более 40% от максимальной мощности. Это, можно сказать, основной режим движения. Наконец, перещелкнув переключатель на позицию S, все ограничения снимаются — это как режим «Спорт» на автомобилях с АКПП. Мопед очень резво откликается на ручку газа, ведет себя как норовистый конь.
Вопрос, который наверняка вертится на языке у каждого читателя: «Сколько же можно проехать? Наверное, не далеко. » Питается «Турист» от аккумуляторной батареи, упрятанной в аккуратно сшитую сумку из кожзама. Ее хорошо видно посередине рамы, над мотором, пилот обхватывает ее коленями при езде. Согласитесь, что размеры этой «сумки с питанием» весьма скромные. Даже не верится, что это какой-то серьезный источник энергии. Между тем, батарея общей емкостью 21 Ач, развивая номинальное напряжение 85 В, позволяет проехать на мопеде километров 150. Разумеется, очень многое зависит от условий движения, стиля езды, нагрузки. Илья признался, что именно полторы сотни километров за раз не проезжал, но 110 км как-то покрыл. (Заметим, что общий пробег мопеда на сегодняшний день составляет 3500 км.) Число 150 получено расчетным путем, на основании показаний вольтметра, контролирующего разряд батареи. Возможно, в реальности будет и больше 150 км. Представляется, что запас хода более чем внушительный! Скорее устанешь ехать, примостившись на довольно кургузом сиденьице, чем мопед «скиснет». Кстати, он считается двухместным, для пассажира можно установить подножки, также можно установить сиденье побольше.
О текущем состоянии аккумуляторов информирует яркий цифровой вольтметр на правой рукоятке руля. Поворотная рукоятка акселератора, выполнена не под всю ладонь, как на мотоциклах, а под хват большого и указательного пальцев. Таким образом, можно крепко держать руль и не бояться ненароком добавить или сбросить газ, что актуально при активной езде по пересеченной местности.
Максимальная скорость ограничена электроникой и составляет 50 км/ч. Если она будет выше, то транспортное средство автоматически попадет в разряд электромотоциклов. То же самое произойдет, если номинальная мощность мотора будет более 4 кВт. Как видим, «Турист» вполне вписывается в сегмент электрических мопедов. Впрочем, говорить о подобном разграничении пока преждевременно, наверное: в нашей стране на законодательном уровне с этим вопросом пока полная неразбериха. Но не приходится сомневаться, что рано или поздно «гайки закрутят», как это происходит сейчас с тюнингом автомобилей. Сам же трехкиловаттный мотор при соответствующей настройке контроллера способен разогнать мопед до 70 км/ч. Тут уместно заметить, что мотошлемом пренебрегать ни в коем случае не стоит!
Подвески машина не имеет, вся амортизация происходит только за счет мягких объемных шин, и тут важно правильно подобрать давление. Тормоза -велосипедные, дисковые. Специальные колодки с металлическими накладками не так подвержены износу при езде по грязи, как обычные.
Немного удивило, что мопед не оборудован светотехникой и на нем нельзя кататься в темное время суток. Впрочем, Илья предпочитает использовать быстросъемные велофонари. Очевидно, что каждый волен подбирать «свет» в соответствии со своими задачами и пристрастиями, надо лишь поставить преобразователь, понижающий напряжение до привычных 12 В.
Полная зарядка аккумуляторов занимает порядка 3,5 часов. Достаточно вытянуть из сумки провод с разъемом и подключить его к соответствующему зарядному устройству, подключенному в свою очередь к бытовой сети 220 В. Единственное ограничение — батарею, как и любой литиевый аккумулятор, нельзя заряжать на морозе. Поэтому сумка с аккумулятором должна быть быстросъемной, чтобы при зимней эксплуатации мопеда ее можно было относить домой на зарядку, пока техника, например, ночует в холодном гараже. Аккумуляторы -весьма важная, самая дорогостоящая часть машины! Илья использовал далеко не самые дешевые, зато он уверен, что при грамотной эксплуатации они выдержат 1000 циклов заряда/разряда, прослужат не менее 10 лет. Выносливый «Турист» получился!
Как сделать электровелосипед из обычного велосипеда
Интерес к велосипедам не ограничен ни возрастом, ни социальным положением. Велосипед, долгое время сохраняясь в своей основе неизменным, периодически претерпевает некоторые конструктивные изменения. Смастерить, к примеру, электовелосипед своими руками из обычного велосипеда – мечта многих умельцев.
Особенности электровелосипеда
Приладив к обычному велосипеду электропривод, мы получаем электровелосипед. Всё просто и понятно. Его главная особенность – присутствие двигателя. Наличие двигателя сохраняет возможность покрутить педали, но лишь в крайних случаях.
На таком велосипеде приятно путешествовать, удобно преодолевать затяжные подъёмы, с небольшим процентом уклона, и ехать против ветра.Если сопротивление ветра или подъём мешают прибыть вовремя к месту назначения, можно, покрутив педали, сократить время пребывания в пути.
Оснастив свой электровелосипед, можно:
- увеличить скорость движения велосипеда по ровной местности;
- легко преодолевать крутые подъёмы;
- отказавшись от мощного двигателя, увеличить автономность аккумуляторных батарей;
При этом такой велосипед не лишает владельца возможности нагружать себя физически, наслаждаться тишиной во время поездок и дышать чистым воздухом.
О преимуществах и недостатках
Пробки, шум, аварии и загазованность – основные проблемы крупных и средних городов. В сложных условиях транспортного перенасыщения, велосипед с электроприводом получает заметное преимущество перед другими видами транспорта.
В ближайшие десятилетия собственное авто перестанет быть необходимостью, приоритеты перераспределятся в пользу транспорта с элекроприводом и приводом мускульного типа.
Достоинства электрических велоагрегатов:
- Просты в обслуживании и управлении.
- Не требуют прав на управление, регистрации и парковочных мест.
- Можно совершать прогулки, путешествия или деловые поездки на большие расстояния.
- Возможны длительные поездки малоподготовленным и возрастным путешественникам.
- Езду на велосипеде с электроприводом чередуют с ездой при помощи мускульной силы – спортивная тренировка.
- Если батарея разрядится, можно продолжать движение, используя возможность мускульного привода.
К недостаткам электровелосипедов относят:
- Весят они больше обычного велосипеда.
- Большая масса усложняет езду в режиме мускульного привода.
- Стоят дороже обычных.
Обычный мопед с бензиновым двигателем становится менее привлекательным по сравнению с электроприводным велосипедом.
Основные компоненты и требования к ним
Основное отличие обычного велосипеда от электро – набор необходимых деталей, которые обеспечивают возможность передвижения без использования мускульной силы.
Для реконструкции обычного велосипеда в электровелосипед понадобится:
- Электрический двигатель – подбирается в зависимости от предполагаемого режима эксплуатации и назначения электровелосипеда – скоростная езда, езда по ровной или холмистой местности, перевозка дополнительных грузов.
- Электоконтроллер – прибор управления подачи и распределения нагрузки на двигатель. Отвечает за скорость движения. Котроллер следит за уровнем заряда аккумуляторов и сообщает водителю, если их состояние приближается к критическому минимуму.
- Аккумулятор – батарея, питающая двигатель, под управлением контроллера. Отличаются по химическому составу заправки батареи, способности отдавать ток, ёмкости, сроку эксплуатации, весу и цене.
- Регулятор скорости – прибор, с помощью которого водитель регулирует скорость передвижения. Регулятор устанавливается на руле велосипеда.
Дополнительное оборудование – детали, обеспечивающие комфорт и безопасность водителя. К ним относятся осветительные приборы, приборы навигации, сигнал и аварийная сигнализация.
Рама электровелосипеда претерпевает серьёзные нагрузки. Для её самостоятельного изготовления лучше использовать не алюминиевые, а стальные профильные трубы. Прочность стальных конструкций выше, а в обработке сталь проще. Разница в весе 3 – 5 кг для велосипеда не критична. Готовая рама обшивается материалом из пластика нужного цвета.
Выбор привода
Приводы классифицируют по месту расположения ведущего колеса.
Велосипед может быть:
- переднеприводный;
- заднеприводный;
- полноприводный.
При самостоятельном монтаже с использованием мотора-колеса проще в сборке переднеприводная модель. Установка мотор-колеса в разъёмы передней вилки занимает минимум времени. Иногда может потребоваться лёгкая проточка мест посадки оси колеса. Модернизация переднего привода сохраняет задний педальный привод неизменным.
При переднеприводном варианте, вес ведущего колеса компенсируется весом аккумуляторов, расположенных в районе багажника. Такой баланс делает езду и торможение менее опасными, снижается возможность заносов.
При установке мотор-колеса убедитесь в правильности направления его вращения. В случае ошибки возможно падение.
Заднеприводная модель для самостоятельной сборки менее привлекательна. Вносите изменения в конструкцию велосипеда при модернизации. При использовании мотор-колеса, процесс реконструкции упрощается, а при использовании внешних двигателей заднеприводный вариант остаётся единственно возможным.
Передача крутящего момента от двигателя к ведущему колесу осуществляется:
- фрикционно;
- методом ременно-цепной передачи.
Ременно-цепной способ наиболее распространён. Фрикционный способ больше подходит для детских машинок. На больших велосипедах фрикционная передача допускает пробуксовки, прорезиненый ролик быстро изнашивает покрышку колеса. Прижимное давление двигателя на шину, создаёт нагрузку на раму.
Выбор мотора
Подобрать двигатель для электровелосипеда важно и ответственно. Используют старый шуруповёрт с набором запасных батарей. Подойдёт завалявшийся в гараже ненужный стартер от автомобиля или болгарка.
Используют готовое колесо, внутри которого имеется электрический двигатель определённой мощности. Это мотор-колесо. Такие колёса выпускаются различного размера и с двигателями мощностью от 150 до 1000 Вт. К подходящему по характеристикам подбирается подходящий по мощности контроллер.
Двигатель для цепной и реверсивной передачи крутящего момента подбирается по напряжению и силе тока. Эти параметры зависят от желания мастера. Чем выше скорость, тем выше показатели. Чтобы развить скорость в 25 – 30 км/ч, мощность двигателя должна быть 350 – 400 ватт. Эти же параметры определяют дальность поездки.
Выбор и размещение аккумулятора
Батареи представлены на рынке следующей линейкой:
- 36V – 8,8Ah;
- 36V – 11Ah;
- 36V – 14,5Ah;
- 48V – 11,6Ah;
- 48V – 20Ah.
Популярный аккумулятор – литийионный (Li-ion). Кроме велосипедов, им комплектуются фотоаппараты, ноутбуки, телефоны. Это говорит о качестве и надёжности этого источника питания.
Уметь отличать аккумуляторы с нужными параметрами – достаточный минимум знаний, для самостоятельной сборки и эксплуатации электровелосипеда.
Свойства аккумуляторов зависят от химических свойств реагентов, которыми комплектуются батареи.
- номинальное напряжение;
- энергоёмкость;
- скорость заряда и саморазряда.
Производители указывают, какие предельные температурные условия не повлияют на заявленные характеристики источника питания. Литий-ионные аккумуляторы снабжены встроенным контроллером зарядки – разрядки.
Выбор контроллера
Контроллеры обеспечивают подачу питания от аккумулятора к двигателю. Электронный блок, преобразовывающий постоянный ток аккумулятора в переменный ток, необходимый для питания трёхфазного двигателя колеса. В процессе преобразования тока прибор сильно греется.
Это следует учитывать и размещать контроллер в месте, которое обеспечит ему хороший обдув.
- Контроллер управляет скоростью движения электровелосипеда.
- Непосредственное управление осуществляется при помощи ручки «газа», которая связана с контроллером и регулирует мощность двигателя.
Для безопасности в контроллерах для электровелосипедов производители устанавливают конструктивные ограничители скорости. Величина устанавливается в соответствии с требованием законодательства. Обычно скорость ограничена 25 км/ч.
Существуют встроенные контроллеры. Производители встраивают их внутри колеса-двигателя.
Особенности монтажа
Собрать качественный велосипед с электиропиводом при помощи комплекта необходимых деталей – дело не минутное.
Собранный самостоятельно велосипед должен:
- получиться удобным и функциональным;
- отвечать всем тем требованиям и пожеланиям, которые имели место в начале сборки.
Дорогая деталь электрооборудования – аккумуляторная батарея. К её выбору и установке надо отнестись с особым вниманием. Некоторые умельцы рекомендуют собирать АКБ самостоятельно, уверяя, что магазинные батареи сомнительного качества, а стоимость их завышена.
Для качественного крепления АКБ необходимо усиливать раму. Колёса для электровелосипедов изготавливаются усиленные, с двойным ободом и утолщёнными спицами. Такие нюансы следует знать, покупая любые детали на вторичном рынке.
Правила эксплуатации
Правила эксплуатации электровелосипеда определяют режим его использования, обслуживания и ремонта. Эти мероприятия обеспечат долгий срок службы транспортного средства, его надёжность и безаварийность поездок.
Правильная эксплуатация – максимальный пробег при минимальных затратах.
Каждый владелец транспорта с электроприводом старается учесть возможные факторы, препятствующие получению максимального КПД от составляющих электрического велосипеда.
- Автономность аккумулятора напрямую зависит от температуры окружающей среды.
- Ровная дорога – комфортная езда. Затяжные подъёмы быстрее садят аккумулятор.
- Грунтовые дороги менее предпочтительны, нежели асфальтированные.
- Слабо накаченные шины влияют на срок автономности аккумуляторной батареи.
- Направление и скорость ветра влияют на время и расстояние безмускульного пробега электровелосипеда.
- Излишняя загруженность и скорость езды скажется на расстоянии, которое удастся преодолеть без подзарядки АКБ.
Знать эти правила и использовать их во время поездок и путешествий – залог комфортного использования вело транспортного средства. Износ деталей и низкий КПД – причина несоблюдения нескольких простых и понятных правил эксплуатации.
Электровелосипед – универсальный вариант, с которым не придётся стоять в душных городских пробках и переживать о наличии парковочного места. С электровелосипедом проблемы цен на горючее не волнуют, так же как и оплата страховки и прохождение ежегодного технического осмотра. Поездка по городу превратится в маленькое самостоятельное путешествие. Путешествие, которое проходит в тишине и забавном состязании с лёгким попутным ветерком.
Пошаговая сборка своими руками электровелосипеда, инструкция новичкам
Электровелосипеды
Наличие собственного автомобиля позволяет свободно перемещаться по городским улицам. Однако в связи с сильной загруженностью трасс в мегаполисах езда на габаритном транспорте становится обременительной. При наличии опыта можно сделать электровелосипед своими руками с минимальными затратами. Подобная модернизация расширяет функциональность конструкции, облегчает процесс передвижения, не требует регистрации в ГИБДД.
Необходимые материалы и инструменты
Преобразование велосипеда в электровелосипед невозможно без набора специальных инструментов и материалов. Для работы потребуются:
- Токарный станок. Большинство деталей нужно изготавливать своими руками либо заказывать у профессионалов.
- Сварочный аппарат. Служит для соединения металлических элементов конструкции. Качественно выполненный шов — гарантия длительной эксплуатации велосипеда. Изделие будет достойно переносить высокие нагрузки, вибрацию.
- Ручной инструмент. Необходим для обработки металлических компонентов. При проведении работы в домашних условиях потребуются пассатижи, ножовка.
- Штангенциркуль. Универсальное приспособление для проведения измерений деталей велосипеда.
- Дрель с подходящим набором насадок либо сверлильный станок.
- Специальные принадлежности для работы с цепью.
- Ключ, необходимый для откручивания каретки.
- Шлифовальный станок. Служит для финишной обработки деталей.
Чтобы переделать обычный велосипед в электрический, нужно заранее подготовить все необходимое. Помимо перечисленных приспособлений, потребуется стандартный набор инструментов для ремонта велотранспорта.
Токарный станок Сварочный аппарат Ручной инструмент Дрель
Детали
На дополнительные детали для изготовления самодельного электровелосипеда придется потратить около 100 долларов. Это не страшно, поскольку готовая модель обойдется гораздо дороже. В первую очередь нужно обзавестись электродвигателем мощностью 48 В и другими элементами:
- контроллером с программируемым управлением;
- ручками тормоза и газа;
- переключателями;
- предохранителями;
- цепью мопедного типа;
- стальным креплением для двигателя;
- механическими дисковыми тормозами;
- шкивом;
- батарейками кислотного типа;
- парой звездочек на 13 либо 66 зубьев.
Для работы потребуется электродвигатель с аккумулятором. Идеальным вариантом станет оборудование от автоматизированных инвалидных колясок. Можно обратиться в сервис по ремонту подобных изделий, если не удается найти подходящий мотор для велосипеда. В крайнем случае можно использовать устройство с небольшой мощностью и двумя аккумуляторами на 12 В.
Если планируется переделка велосипеда, лучше использовать для этого байк с большим количеством передач. Такая конструкция будет разгоняться довольно быстро. Благодаря наличию механизма переключения передач скорость можно регулировать.
Пошаговая инструкция
Если создание электровелосипеда своими руками производится впервые, рекомендуется придерживаться классической схемы сборки. Сначала проводят модифицирование вилок, затем настраивают двигатель, аккумулятор, подключают резистор. Завершающим этапом станет тестирование байка.
Модернизация отдельных узлов
Большинство велосипедистов прекрасно знают устройство собственного транспортного средства. Сначала нужно рассмотреть наружное кольцо подшипника. Если оно подходит для колеса, можно воспользоваться старой деталью, если нет, придется изготовить новую. Модификации подлежат и другие элементы велосипеда:
- Промежуточный вал. Представляет собой стальную болванку, диаметр которой равен 5/8 от параметров звездочки. На токарном станке вытачивают заготовку, затем просверливают дырки для болтов. Компонент фиксируют на велосипеде при помощи V-образного блока. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы все отверстия располагались по одной линии.
- Звездочка. Деталь обрабатывают на токарном станке при помощи подрезного резца. Ширина элемента должна составлять 0,1 дюйма. На велосипед устанавливают каретку на 10º, меняют угол зубьев так, чтобы он был одинаковым со всех сторон.
- Ведущий шкив. Если на двигателе уже есть отверстие, нужно просверлить внутри алюминиевой заготовки дырку, которая совпадает по размеру с диаметром вала. На станке обрабатывают конец детали до размера 0,5 дюйма.
Размеры отверстия в заготовке должны в точности соответствовать диаметру велосипедного вала. В противном случае придется переделывать всю работу.
После проведения модификации элементов велосипеда нужно собрать промежуточный вал. Стоит предварительно подготовить винты и штифты. Если все компоненты выточены точно, то никаких проблем в процессе не возникнет.
Наружное кольцо подшипника Модификация звездочки Промежуточный вал Главный ведущий шкив
Сборка промежуточного вала
Сборка цепной передачи
На данном этапе нужен инструмент, предназначенный для монтажа велосипедной цепи. Процедуру можно выполнить самому, соблюдая последовательность действий:
- Звенья рассоединяют, снимают полотно с велосипеда.
- Цепь устанавливают как обычно, продевая ее сквозь задний переключатель передач.
- Полотно цепляют на звездочку, которая находится в середине кассеты.
- Нужно убедиться, что переключатель находится в правильном положении.
- Кончики цепи располагают так, чтобы получилась нужная длина. В этом месте звенья рассоединяют, затем соединяют снова.
Точность выполненной работы необходимо проверить для выявления возможных ошибок. Для этого самодельный велосипед переворачивают колесами вверх, устанавливают самую низкую передачу. Чтобы обеспечить натяжение полотна, необходимо придерживать мотор одной рукой, другой — соединить его с аккумулятором.
Подготовка и установка движка
Перед тем как фиксировать электромотор, необходимо сделать макет крепления из картона. Далее, используя шаблон, вырезают деталь из листа металла. Удобно делать это с помощью больших гидравлических ножниц. Можно воспользоваться инструментами: специальной ножовкой, ацетиленово-кислородной резкой. Установку двигателя на велосипед производят поэтапно:
- на уголке делают прорези под болты;
- устанавливают U-образные крепежи так, чтобы они не скользили по основной пластине;
- с каждого конца проделывают отверстия, в которые без труда поместятся болты с гайками;
- к поверхности двигателя крепят адаптерный кронштейн, который будет обеспечивать оптимальное натяжение ремня;
- крепление для мотора нужно зафиксировать на велосипеде при помощи сварочного аппарата.
Специалисты рекомендуют использовать дуговую сварку, которая создает качественный шов. Предварительно нужно зачистить компоненты щеткой по металлу. Это позволит увеличить коэффициент сцепления поверхностей деталей.
Популярностью пользуется электровелосипед на стартере. Важнейшим элементом такой конструкции является мотор-колесо — компактное, удобное в использовании. Монтируют его на заднюю или переднюю вилку, в обод.
Подготовить макет из картона По шаблону вырезать металлическую деталь По разметке просверлить отверстия Первый этап установки двигателя Вырезать и отшлифовать прорези для болтов Так выглядит готовый элемент Установить неравнобокий уголок Выполнить сварку крепления двигателя Собрать ременной привод Проверять периодически натяжение ремня, корректируя его при необходимости
Электрика
После установки двигателя выполняют монтаж аккумулятора для электровелосипеда, сделать это можно своими руками. В первую очередь нужно проверить работоспособность батареи и зарядного устройства. После этого изготавливают картонный макет компонентов.
Необходимо выбрать подходящее место для установки. Лучше расположить аккумулятор подальше от седла, но ближе к поверхности земли. В результате колесо велосипеда станет более устойчивым, а центр тяжести конструкции снизится.
После выбора места из металлических уголков монтируют крепеж для батареи. Получившуюся конструкцию приваривают к поверхности велосипедной рамы. Аккумулятор будет фиксироваться при помощи эластичных шнуров или стяжек. Подходящие электронные схемы можно найти в интернете. Встречаются варианты с двумя или тремя аккумуляторами.
Для самодельного велосипеда и электросамоката подойдут разные виды батарей: литиевый АКБ — литий-ион, литий полимер, а также литий-железофосфат.
Изготовить картонный макет аккумуляторов, чтобы было удобно подобрать для них максимально подходящее место установки Из железных уголков смастерить «поддон» и приварить его к раме Электрическая схема электровелосипеда с двумя аккумуляторами
Полезные рекомендации и возможные ошибки
Когда двигатель и батарею для элетровелосипеда удалось установить в соответствии с рекомендациями специалистов, нужно протестировать готовый байк. Для этого достаточно просто прокатиться на нем. В процессе проверки можно выявить следующие проблемы:
- Велосипед не едет. Проблема возникает, если сборка аккумуляторов произведена неправильно, отсоединяются провода, передаточное отношение слишком высокое. Для проведения диагностики приподнимают заднее колесо байка, включают двигатель, корректируют положение шкива промежуточного вала. Кабели нужно тщательно проверить, батарею — зарядить.
- Велосипед едет медленно. Главная причина — неправильное передаточное отношение. Нужно выполнить аналогичные действия с промежуточным валом.
Мощный электровелосипед можно дополнительно усовершенствовать. Для этого монтируют регулятор скоростей. Качественные контроллеры можно найти среди ассортимента фирмы Alltrax.
Переделывать велосипед в электровелосипед довольно сложно. Для работы потребуется набор специальных инструментов, материалов. Кроме того, мастер должен обладать соответствующими навыками. От выбранного оборудования будут зависеть максимальная скорость, дальность поездок, удобство эксплуатации байка.
Видео
Источники:
https://elektro-velik.ru/elektrovelosiped/chto-nuzhno-dlya-sborki-elektrovelosipeda
https://smolgelios.ru/biser/elektrovelosiped-svoimi-rukami.html
https://veloexpert33.ru/velosiped/elektrovelosiped-svoimi-rukami.html
https://videohandmade.ru/avto/elektrovelosiped-svoimi-rukami/
https://sport-snaryazhenie.ru/velosipedy/elektrovelosipedy/57-svoimi-rukami