Как собрать своими руками электровелосипед

Электрический велосипед можно приобрести уже в готовом виде, а можно собрать и самостоятельно, на базе традиционного вело. В связи с такими обстоятельствами, у рядового потребителя не редко возникает вполне резонный вопрос — а как лучше поступить — купить уже готовое изделие или собрать электрическую «лайбу» собственными руками? В теме мы будем подробно разбирать этот вопрос.

Содержание:

Типичные проблемы с китайскими электрическими велосипедами.
Модернизация заводских электрических велосипедов.
Почему собирать электрический велосипед собственными силами выгоднее?

Типичные проблемы с китайскими электрическими велосипедами

Заводские вариации часто имеют завышенный ценник, но в то же время, оснащаются при этом самыми недорогими комплектующими. Данное правило распространяется не только на электрооборудование, которым оснащён велосипед-донор, но и на него самого. Судя по обращениям в мастерские, обладатели китайских электровеликов чаще всего сталкиваются с такими неприятностями:

по причине применения в конструкции низкокачественных аккумуляторных батарей, e-bike проезжает на одном заряде меньше, чем предписал изготовитель(хорошие батареи, мы собираем здесь);
низкая максимальная скорость;
неэффективный осветительный прибор;
неудобная посадка и ростовка рамы;
неважные тормозные механизмы.

Модернизация заводских электрических велосипедов

Мало того, что обладатель китайской продукции заплатил за неё завышенную сумму, так ему ещё дополнительно нужно делать финансовые вливания в своё приобретение, чтобы довести его до надлежащих кондиций. К примеру, чтобы повысить максимальную скорость, юзеру, как правило, придётся повышать и напряжение электросиситемы с 36 V до 48 V. Для воплощения в жизнь задуманного, приходится подвергать замене контроллер, аккумулятор установленный по умолчанию, а также зарядное устройство. Хорошо, что хоть электродвигатель можно оставить не тронутым.

Если пользователь желает преодолевать на одном заряде более солидную дистанцию, придётся приобретать и внедрять в конструкцию дополнительный источник питания. В 2019-ом году, подобный технический манёвр пользовался особой популярностью у велорайдеров.

Геометрия рам китайских электробайков, является своеобразным компромиссом между удобной посадкой и необходимостью размещения электрических элементов. Чтобы сделать посадку более комфортной, можно прибегнуть к замене руля на более высокое исполнение, поменять его вынос либо использовать иные технические решения. Но, как правило, уже на следующий сезон владелец начинает гореть желанием собрать e-bike учитывая все свои личные предпочтения, на собственной раме комфортного ему традиционного вело.

Почему собирать электрический велосипед собственными силами выгоднее?

Если вы всё-таки надумали собирать аппарат своими руками или доверить дело специализированной мастерской, то можете рассчитывать на следующие положительные стороны подобного мероприятия:

1. Электрическое оснащение будет устанавливаться на заведомо удобную для вас конструкцию велосипеда-донора.

2. Вы получаете только то, что нужно именно вам, не переплачивая при этом за набор лишних приспособлений.

3. На заказ, мастера могут собрать электрический велосипед практически с любыми характеристиками. Сразу устанавливается мощная фара, высокоэффективные тормозные механизмы, качественный аккумулятор требуемой ёмкости.

4. После внедрения в конструкцию соответствующего оборудования, райдера будет радовать нужная ему максимальная скорость и пробег на одном заряде.

5. В дальнейшем, пользователь получает заметную экономию на модернизации электровелосипеда.

Заключение

Ну что же, если хотите иметь в своём распоряжении изделие, которое подходит вам по всем параметрам и при этом не выкидывать на ветер солидные суммы денег, то сборка электровелосипеда собственными силами или на заказ, без сомнений — ваш вариант. Что касается специализированных мастерских, то заказать там можно практически что угодно, начиная от бюджетных моделей для размеренной езды по городу и заканчивая мощными, полноприводными «вездеходами», на которых можно с уверенностью передвигаться по весьма скверному дорожному покрытию. При этом, нужно понимать, что на велосипед будут устанавливаться качественные компоненты, которые не должны доставлять хозяину никаких лишних проблем на протяжении всего срока эксплуатации электровелосипеда.

Оборудование для электробайка

Многие молодые парни в детстве увлекались электротехникой и пробовали создать собственный электровелосипед. У некоторых данная задумка была реализована, хотя из-за отсутствия знаний и качественного оборудования на рынке электротоваров изобретение ездило не долго.

Сегодня электровелосипеды – это не просто детская фантазия, это самостоятельная ниша на рынке товаров, которая ежегодно набирает популярность. Давайте рассмотрим, из чего состоит комплект для электровелосипеда, и как выбрать подходящее оборудование для создания собственного байка.

Комплектующие для электровелосипеда

Чтобы собрать электровелосипед своими руками, Вам потребуется:

Байк-донор;
Электромотор;
Контроллер;
Аккумулятор;
Рукоятка газа.

При помощи рычага, передающего сигнал на контроллер, электромотор начинает свою работу. Питание оборудованию обеспечивает аккумулятор. Все элементы устанавливаются на велосипед, взятый в качестве донора. Но порядок выбора и сборки комплектующих в реальности выглядит сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Поэтому стоит подробнее рассмотреть каждый элемент электробайка.

Мотор

Существуют три типа электромоторов:

Редукторный;
Мотор прямого хода;
Кареточный.

Кареточный тип, как можно понять из названия, устанавливается на каретку.

Он позволяет развивать достаточно высокую скорость, но оказывает серьезную нагрузку на цепной механизм. Из-за этого конструкция в скором времени разрушается. Кроме того, данный тип электромоторов дорого стоит.

Отличие редукторного аналога от мотора прямого хода в наличии шестеренок внутри конструкции. Это снижает срок службы механизма, поскольку шестеренки изнашиваются быстрее. Но редукторный электромотор легче и дешевле, хотя и не позволяет развивать столь высоких скоростей, как мотор прямого хода.

По мощности моторы подразделяются на слабые, средние и более мощные, позволяющие разгоняться до 100 км/ч. Однако подобная скорость для велосипедиста может быть опасной.

При этом важно уделить внимание не только экипировке, но и надежности велосипеда, который взят за основу. Наиболее оптимальным вариантом по цене, качеству и производительности для многих пользователей станет мотор редукторного типа, способный развивать скорость до 40 км/ч.

Многие начинающие изобретатели собственного электровелосипеда спрашивают: на какое колесо устанавливать мотор. Дело в том, что порой конструкция трансмиссии или дисковых тормозов не позволяет надежно закрепить мотор на заднем колесе. Однако установка оборудования на переднем приводе сопряжена с большим риском.

Во-первых: это серьезно утяжеляет колесо, и управлять им становится труднее. Во-вторых: переднее колесо имеет гораздо меньшую нагрузку, чем заднее. Поэтому велика вероятность того, что колесо уйдет в занос или начнет пробуксовывать. Подобная ситуация на дороге при скорости в 30-40 км/ч может закончиться трагедией.

Исходя из вышесказанного, лучше остановиться на заднем приводе. А чтобы не возникло проблем с несовместимостью оборудования, выбирайте подходящий тип рамы. В некоторых случаях можно приобрести новые тормоза.

Аккумулятор

На рынке пользуются популярностью 2 вида АКБ:

Литий-ионные;
Литий-железо-фосфатные.

Литий-ионные модули стоят дешевле и весят легче. Однако они имеют сравнительно не большой ресурс – около тысячи подзарядок. Кроме того, данный тип АКБ теряет производительность в зимнее время.

Рассчитать показатели аккумулятора несложно. Допустим, Вы приобрели редукторный электромотор на 48В мощностью 400 Вт. Значит, в среднем при нормальной езде велосипеду потребуется мощность в 200 Вт.

Если Вы планируете преодолевать 50 км ежедневно, что требует примерно 2,5 часа, Вам необходима мощность, равная 200*2,5. А емкость требуемого вам аккумулятора будет составлять (200*2,5)/48 Вт. Она равна примерно 10,5 А*ч.

Данный элемент электровелосипеда является самым дорогим. Поэтому, если Вы планируете регулярно пользоваться байком, дешевле научиться самостоятельно собирать элементы питания в готовый АКБ. Для этого понадобится BMS-контроллер и навыки сварщика.

Следующий вопрос: куда устанавливать аккумулятор. Наиболее подходящий вариант крепления – под раму на место, где обычно располагается насос или фляга. Это лучшее местоположение с позиции центра тяжести и удобства езды. Поскольку АКБ достаточно тяжелый, не рекомендуется крепить его на багажник или подседельный штырь – увеличивается вероятность заваливания велосипеда на бок.

Донор

Определив необходимые Вам показатели мотора, и подобрав соответствующую емкость аккумулятора, следует выбрать донора. Учитывайте тип рамы, чтобы на ней был закреплен аккумулятор. Как было сказано выше, подбирайте мотор так, чтобы тормоза и кассеты не мешали его установке.

Нередко возникают проблемы с креплением рукоятки газа – ей мешают манетки и тормозные рычаги.

Отдельным моментом, требующим особого внимания, является выбор колес. Поскольку электровелосипед преодолевает все невзгоды на больших скоростях, стоит убедиться в прочности ободов. Лучше использовать двойные обода и усиленные спицы большей толщины. Их положение должно создавать больше перекрестков.

Другое оборудование

Контроллеры следует приобретать исходя из характеристик двигателя. Они также бывают различных видов. Помимо основного набора элементов, можно опционально установить портативный компьютер, который показывал бы Вашу скорость, уровень заряда аккумулятора и другие характеристики Вашего оборудования.

Залог качественного велосипеда – это терпение, труд и выбор качественных и совместимых деталей. Грамотно подбирайте оборудование для электровелосипеда и наслаждайтесь поездкой!

Электрическая схема электровелосипеда

Контроллер для электровелосипеда: схема, особенности подключения, советы при выборе

Все конструкции электровелосипедов включают в себя не только электродвигатель, но и отдельную систему управления — контроллер. Он необходим для обеспечения работы электромотора в велосипеде. Контроллер выполняет важную функцию в транспорте и считается «головным мозгом» конструкции.

Что такое контроллер для электровелосипеда?

Контроллеры приводят в действие моторные колеса, регулирует скорость и вращение, а также обеспечивает правильную остановку

Контроллер считает одной из главных частей электровелосипеда, так как отвечает за совершенные действия. Он обеспечивает переход тока к электродвигателю.

Такая конструкция позволяет:

включать и выключать электронику;
регулировать работу мотор-колес;
позволяет устанавливать ограничитель скорости;
осуществляет круиз-контроль;
ускоряет двигатель до трехскоростного режима;
отвечает за рекуперативное торможение;
позволяет всем параметрам отображаться на панели управления;
осуществление обратного хода.

Главные функции контроллера делят на:

регулировку движения велосипеда;
осуществление крутящего момента;
защищает электродвигатель.

Параметры блока управления

Контроллеры обеспечены основными параметрами, благодаря которым электромоторы и батареи могут работать:

Максимальный постоянный ток. Значение, которое отвечает за максимальный ток, который держит контроллер в течение установленного времени.
Максимальный пиковый ток. Значение, которое выдерживается на минимальном отрезке времени. Данное число обычно гораздо больше, чем значение постоянного тока. Пиковый ток наблюдается при резком старте, когда в транспорте развивается большой крутящий момент.
Максимальное напряжение аккумуляторов. Значение максимального количества используемых аккумуляторных банок. Если происходит повышение напряжения, контроллер может сгореть или выйти из строя. Разные модели имеют свой показатель напряженности. В основном они рассчитаны на 24, 48 и 60V.
Внутреннее сопротивление. Данный параметр не является важным. Чем больше мощность контроллера, тем меньше сопротивление.
Частота подачи импульсов. Значения данного параметра зависят от вида мотор-колес.

Схема контроллера электровелосипеда

Контроллер внешне выглядит, как коробка, выполненная из алюминия. Внутри неё содержится много цветных проводов. В некоторых моделях конструкцию устанавливают в отдельном боксе, для защиты от загрязнений и повреждения.

Схема контроллера включает в себя:

Сердце в виде микроконтроллера, расположенное в центре конструкции.
Преобразователи напряженностью 12 и 5 В.
Периферия (ручки, датчики).
Силовые компоненты.

Как подключить контроллер к электровелосипеду?

Необходимо подключить питание мотор-колес к силовым проводам такого же цвета.
К датчикам мотор-колес подключить главные провода. Если в комплекте есть велокомпьютер, его подключают к пульту управления.
Если пульта управления нет, то замок зажигания подключают к красному и синему разъему.
Затем ручку «газа» подключают к разъему.
Тормоз подключают к отверстию ручки. Там содержится два разъема, поэтому во второй можно подключить стоп сигнал при желании.
В ограничителе максимальной скорости можно установить данную функцию. Для этого замыкают два белых провода. Для того чтобы функция работала постоянно, следует контакты соединить между собой.
При наличии системы ассистирования, ее можно подключить в специальном отделе.
Следует подключиться к отделу аккумуляторной батареи.
Необходимо помнить, что нельзя замыть контакты черного и красного цвета питания.При самостоятельной сборке рекомендуется следить за соответствием цветов и не соединять разъемы без надобности.

Виды контроллеров для электровелосипедов

По типу связи с двигателем:

Для работы с установленным датчиком.
Работающие без датчика.
Универсального типа.

По форме получаемого сигнала:

Подают прямоугольный сигнал. Зачастую такие виды дешевле. Использование позволяет получать высокие скорости вращения, но из-за этого возникает шум при работе ввиду микровибраций.
Форма синусоиды — обеспечивают бесшумную работу, но на более низких скоростях.

Как выбрать контроллер для электровелосипеда – советы

Контроллер выбирают исходя из вида двигателя и аккумулятора. Основными параметрами считаются: напряжение и величина максимального тока.

Двигатель мощностью 350 Вт нуждается в контроллере 36 В 15 А.

Мощность 100 Вт — контроллер 48 В, силой тока не меньше 25 А. Для лучших показателей выбирают модели со значением тока 30, 35, 40 ампер.

Мощность 1000 Вт- контроллер 48 В 30 А. Существуют программируемые конструкции, где можно настраивать ток под собственные потребности.

Оптимальное соотношение скорости колес к напряжению -1 к 0,9. Исходя из этого, можно рассчитать скорость движения: при 36 В передвигаться следует при 32 км/ч, при 48 В — 45 км/ч.

Увеличение скорости изменяет и соотношение, так как имеют место существенные затраты энергии на борьбу с сопротивлением воздуха.

Контроллер является незаменимой частью электровелосипеда. Он отвечает за все главные функции передвижения. Современный рынок предоставляет большой выбор исходя из мощности, напряжения, вида и способа работы.

Для того чтобы выбрать правильную оснастку электровелосипеда, необходимо изучить основные нюансы и возможности каждой модели. Выбор хорошей модели подразумевает большой спектр функций, например, отдельных выход для питания фар, задний ход, различные режимы скорости и мощности.

Схема электровелосипеда

Любой желающий сегодня может купить готовый электровелосипед. Для тех, кому цена на них кажется слишком дорогой, а также для желающих создать оригинальное электрическое средство передвижения самостоятельно, вполне реально переоборудовать свой обычный велосипед в модель на электротяге. Задача эта для людей, обладающих базовыми знаниями в электротехнике, достаточно простая.

Хотите – можно воплотить в жизнь оригинальные идеи и конструкторские замыслы, используя материалы и узлы с барахолок или автомагазинов. Но проще всего получить электровелосипед, приобретя готовый комплект компонентов для электровелосипедов – например, здесь. Простейший электрический велосипед включает источник тока, двигатель и переменный резистор (контроллер), введенный в разрыв цепи и регулирующего скорость вращения двигателя. Самая простая схема электровелосипеда приведена ниже.

Мотор-колесо – лучшее решение для электровелосипеда

Чтобы превратить свой велосипед в электротранспорт, можно купить веломотор и аккумулятор. Электродвигатель даст возможность получить возможность иметь непринужденное вращение педалей и переключение скоростных режимов. Обычно в комплекте электродвигателя есть необходимые для его подключения компоненты. Аккумулятор подбирается, исходя из ваших потребностей и мощности электромотора. Еще более простое и одновременно эффективное решение – использовать в качестве электродвигателя мотор-колесо.

Важно определиться с выбором мотор-колеса – переднее, заднее или два сразу. Для мощного мотора лучше выбрать заднюю ось, если же вы покупаете привод для переднего колеса, то для заднего он обеспечивается периодическим вращением педалей, и такой электровелосипед будет хорош для езды по трудным трассам. При установке двух мотор-колес вы получите полноценную полноприводную модель, великолепно чувствующую себя и на больших расстояниях, и на мокрой дороге. Если вы купили редукторное мотор-колесо, то при подъеме в гору и вращении педалей вы не будет чувствовать серьезной нагрузки. В любом случае, выбирая мотор-колесо, предварительно изучите его технические характеристики.

Преимущества установки мотор-колеса

Выбор в пользу мотор-колеса позволит вам быстро и без сложностей собрать свой электровелосипед. Комплекты мотор-колес – это собранные в ступице колеса бесколлекторные двигатели различной мощности.

Достоинства установки мотор-колеса:

Процесс установки доступен всем велолюбителя;
Внешний вид вашего велосипеда не подвергается серьезным изменениям;
Простота доработки – дополнительно необходима только установка аккумуляторного отсека и управляющих органов на руле;
Бесшумная работа двигателя.

Не пропустите еще один наш материал – о том, сколько стоит электровелосипед.

Электровелосипед своими руками за 30 минут. Самодельный электровелосипед

Популярность такого компактного, легкого и безопасного вида транспорта, как складной электровелосипед, растет из года в год. Как сделать такую конструкцию своими руками, чтобы сэкономить на покупке?

Преимущества

Знатоки утверждают, что для изготовления модной и прочной конструкции достаточно немного смекалки, купить соответствующие детали – и верный электрический конь готов. Он обладает массой преимуществ:

на таком транспорте можно прекрасно передвигаться по городу, полному пробок;
на него не требуются водительские права;
не нужно горючее, только подзарядка для электроконтроллера;
он способствует поддержанию спортивной формы благодаря используемой мускульной силе;
сделанный своими руками самодельный электровелосипед помогает быть независимым от магазинов и рыночных цен.

Средний агрегат достигает скорости до 42 километров в час, а на крейсерской скорости идет под 26 километров в час.

Делаем колесный транспорт самостоятельно

С чего начинается сборка всей модели? Для начала стоит определиться с тем, как должен выглядеть результат и каких целей мы хотим достичь с помощью этого транспорта. Можно купить специальный набор для электровелосипеда – он значительно упрощает всю работу по сборке. Но самое главное, что необходимо – это собственно сам агрегат с утолщенной рамой, на который можно поставить электродвижок.

Найти необходимые детали и комплектующие можно на распродажах, в магазинах для изобретателей, на рынках с техническими товарами. Электровелосипед своими руками за 30 минут собрать вполне по силам продвинутому школьнику.

Основные компоненты

Обычно требуется движок на 48 вольт, крепкий велосипед, который его выдержит, немного инструментов и креплений. А также терпение и находчивость, готовность к техническим испытаниям.

специальный контроллер с программируемым управлением;
кислотные батарейки для системы питания;
дисковый тормоз (2 шт.) роторного типа, механический;
мопедная цепь;
«звездочка» на 13 и на 66 зубьев;
переключатели;
предохранители;
крепления для мотора из нержавейки.

Далее выполняется модификация колесной вилки и тормозов. Электровелосипед своими руками за 30 минут начинают собирать с передней вилки. Затем надстраиваются двигатель, аккумулятор, резистор.

Выбор двигателя

Самодельный электровелосипед требует установления соответствующей технической надстройки, которая будет облегчать мускульные усилия. Основным элементом всей конструкции является двигатель. Его выбирают в соответствии с нужным напряжением и силой тока. При этом получаемая мощность должна быть в районе 400 ватт, тогда можно будет достигнуть скорости до 30 километров в час при наличии редуктора. Дальность поездки также может достигать 30 километров, в зависимости от мощности аккумулятора.

Перед выбором модели важно учитывать баланс между напряжением и емкостью аккумулятора и напряжением и емкостью движка. Например, при выборе двигателя на 500 ватт и 12 вольт нужен аккумулятор емкостью на 40 ампер в час. Допустимая емкость рассчитывается по закону Ома. При нормальном уровне разряда аккумулятор прослужит дольше и надежнее. Для экономии энергии лучше разгоняться мускульной силой, стоя на педалях – это позволит сберечь энергию на уровне коэффициента 1,2. Лучше потратить заряд на более сложные участки во время передвижения: на холмы и горки, грунтовую дорогу.

Настройка резистора

Электровелосипед трехколесный взрослый или двухколесный одинаково требует наличия ручек газа. Переменный вариант резистора помогает руководить сменой скоростей и количеством оборотов двигателя. Рассчитав мощность переменного тока, берут соответствующий прибор с нужным напряжением. На ручке тормоза устанавливают контакты для размыкания – их положение всегда замкнутое, пропускает по цепи электричество. Нажатие на контакты дает размыкание и замыкание цепи – двигатель останавливает или ускоряет работу.

Обычно стандартный набор для электровелосипеда содержит необходимые детали для сборки. Задача мастера – сделать так, чтобы двигатель останавливался при давлении на ручку тормоза. Для этого берут два алюминиевых кусочка. Один устанавливают на подвижные части тормозов, второй – на неподвижные. Подсоединение этого сочетания в разрыв цепи двигателя, который крепится на кронштейны путем сварки, дает функциональный электрический тормоз.

Разработка схемы

Чтобы собрать электровелосипед своими руками за 30 минут, необходимо минимум умений, но обязательно знание некоторых законов физики.

Схема электровелосипеда включает в себя следующие элементы:

корпус велосипеда;
источник тока;
двигатель;
переменный резистор для введения в разрыв цепи;
батарею.

Разные схемы позволяют усовершенствовать изобретение и разогнать транспорт до более высоких скоростей при одном и том же аккумуляторе.

Выбираем контроллер

Главное отличие классического средства передвижения от электризованного – наличие специального регулирующего устройства. Это контроллер для электровелосипеда, который представляет собой коробку, манипулирующую тягой всего агрегата. Если в стране есть ограничение на скорость передвижения на велосипеде, этот прибор поможет установить лимит во время езды. Чаще всего это 25 километров в час.

Конструкция такого датчика не имеет в составе электрощеток.

Правила эксплуатации

Сегодня можно своими глазами увидеть достаточно транспортных средств, собранных умельцами. На них выполняют горные восхождения, опасные трюки, покоряют ущелья. Но можно просто получать удовольствие от хорошей надежной машины, которая получила второе дыхание благодаря двигателю.

Электровелосипед своими руками за 30 минут собрать можно достаточно качественно. Он прослужит многие годы, если соблюдать меры безопасности и грамотно выполнять все рекомендации.

Итак, мы выяснили, как сделать самодельный складной электровелосипед. Как видите, в этом нет ничего сложного.

Электровелосипед своими руками: контроллер

Как выбрать контроллер для электровелосипеда, какие контроллеры бывают и в чём их разница?

Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте разберёмся, зачем вообще нужен контроллер.

Наверняка почти каждый любознательный представитель мужской половины человечества в детстве имел дело с моторчиками, установленными в детских игрушках, например, электрических машинках или лодках.

Эти моторчики представляли собой двигатели постоянного тока . Для вращения к ним достаточно было подключить батарейку, и направление вращения менялось в зависимости от полярности подключения.

В том случае обмотки ротора (вращающейся части электродвигателя) подключаются к источнику питания по очереди через пару графитовых щёток, таким образом ротор приводится во вращение.

В электровелосипедах же используются бесщёточные моторы , а точнее трёхфазные асинхронные двигатели, которым недостаточно просто подать напряжение питания от батареи. На первый взгляд кажется, что всё только усложнилось, но дело вот в чём.

Во-первых, двигатели постоянного тока имеют узел, который требует обслуживания и периодического ремонта — это как раз те самые щётки и коллектор, по которому они скользят.

Во-вторых, КПД этих двигателей ниже, а вес больше. В третьих, они имеют ограниченный диапазон скоростей вращения. Всех этих недостатков трёхфазные асинхронные двигатели лишены.

Но последним требуется контроллер — устройство, обеспечивающее коммутацию обмоток строго по определённому алгоритму.

В зависимости от типа двигателя (с датчиками положения ротора или без) от контроллера к двигателю идёт либо только три силовых провода, либо к ним добавляются 5 или 6 тонких проводов.

Силовые провода — это те, которые непосредственно подключены к обмоткам двигателя. А тонкие (слаботочные) провода — это провода питания и сигналов с датчиков положения.

На фото силовые провода (синий, зелёный и жёлтый) спрятаны в стеклоармированных трубках, а слаботочные видны: синий, зелёный и жёлтый — это сигналы с датчиков положения, красный и чёрный — это питание датчиков, а белый — с датчика температуры, который спрятан под платой ближе к обмоткам.

Контроллер определяет положение ротора по датчикам и коммутирует напряжение батареи на необходимую обмотку двигателя.

Так в каких случаях датчики положения необходимы в двигателе, а в каких нет?

Дело в том, что в тех случаях, когда двигатель должен стартовать со значительной нагрузкой на валу (в нашем случае нужно сдвинуть с места велосипед с наездником) используются двигатели с датчиками.

Если же на старте нагрузки нет или она незначительная (например, вентиляция), используются так называемые бездатчиковые двигатели. Хотя, в некоторых случаях и на электровелосипеды малой мощности ставят бездатчиковые двигатели.

Соответственно, и контроллеры бывают как для двигателей с датчиками, так и для двигателей без датчиков положения.

Теперь давайте поговорим об исполнении, то есть о корпусе и размещении контроллера.

И здесь мы снова переводим акцент на двигатели, которые устанавливаются либо в колесо (вместо втулки), либо в кареточный узел.

В случае мотор-колеса, то есть мотора, заспицованного в обод, контроллер является отдельным блоком со своим собственным корпусом, и размещается отдельно от двигателе (за исключением нескольких специфических решений).

В случае же центрального (кареточного) мотора контроллер устанавливается внутри корпуса двигателя, что позволяет сократить количество видимой проводки на электровелосипеде.

Есть ещё одна важная характеристика контроллера, которая влияет на дальность поездки, или, другими словами, на эффективность использования энергии, накопленной в батарее.

Я имею в виду тип ассистента , или помощника, поддерживаемого контроллером.

Самый распространённый — PAS (Pedal Assist Sensor). Данное исполнение представляет собой пару из датчика Холла и кольца с магнитами. При вращении педалей магниты движутся мимо датчика и последний отправляет соответствующий сигналы на контроллер.

То есть PAS регистрирует сам факт вращения педалей, независимо от того, насколько быстро их крутит велосипедист и насколько сильно на них давит.

Менее распространён другой тип — Torque sensor , или датчик крутящего момента. Он-то как раз измеряет усилие, прилагаемое к педалям, и сообщает его контроллеру.

Несложно догадаться, что второй вариант более эффективен в плане экономичности использования заряда батареи, так как он не даст велосипедисту крутить педали вхолостую.

Более того, отпадает необходимость использования ручки газа, ведь при сильном нажатии на педаль контроллер подаст на двигатель максимальную мощность.

Теперь давайте взглянем на рынок контроллеров для электровелосипедов. Начнём с одного из самых заказываемых на Aliexpress контроллеров .

Если верить заявленным на этикетке характеристикам, он рассчитан на работу с напряжением 36 или 48 вольт и максимальный ток 30 ампер. Габариты контроллера 8 см х 15 см.

Рассмотрим провода, которые из него выходят, и разберёмся для чего каждый из них предназначен. В общем-то, продавец расписал что есть что в описании товара, но не всем эти надписи будут понятны.

Итак, по порядку:

1. Motor (синий, зелёный и жёлтый) — три силовых провода для подключения мотора. О них я писал выше.

2. Speed meter — сигнальный провод к датчику измерения скорости. Но ведь у датчика скорости два провода! Правильно. Второй провод («земля», или GND) придётся взять от другого разъёма, например, от разъёма PAS.

3. PAS — три провода к датчику педального ассистента. Как правило, чёрный провод — это GND, так что его можно использовать как второй провод датчика скорости.

4. Alarm — два разъёма для подключения сигнализации.

5. H-brake и Low-brake — провода для подключения датчиков тормоза. В одном случае датчик (или кнопка) срабатывает при замыкании сигнального провода на «землю» (GND), в другом — при подаче +5 вольт.

6. Cruising — подключение функции круиз-контроль.

7. Throttle — три провода для подключения ручки газа: «земля» (GND), +5В и сигнальный, напряжение на котором меняется в зависимости от положения ручки газа.

8. Battery and Ignition — два силовых провода для подключения к батарее и один сигнальный для включения контроллера. Когда батарейное напряжение подаётся на сигнальный провод, контроллер запускается.

9. Reverse — два провода, при замыкании которых двигатель будет крутиться в обратном направлении.

10. Hall sensor — разъём для подключения мотора, а точнее — датчиков положения, установленных в моторе. О них я писал выше.

11. 3 Speed — три провода для выбора максимальной скорости движения.

12. Self learn — два провода, при замыкании которых включается режим самообучения контроллера. После того, как контроллер выполнил процедуру обучения, провод размыкается.

Кстати, данный контроллер не подразумевает подключение дисплея,

В чём недостаток использования контроллера в таком виде? Дело в том, что когда мы соединим все провода с остальными элементами системы, у нас получится приличная вязанка, и её надо будет где-то прятать.

Как правило, контроллер вместе с вязанкой прячут в велосипедной сумке, подвешенной на раме. Но, как показала практика, со временем от вибраций и воздействия влажной окружающей среды происходит окисление контактов и нарушение соединений.

Также есть вариант использования герметичного пластикового корпуса , с того же Aliexpress, но тут возникает другая проблема.

В данном контроллере установлено 12 силовых транзисторов, прикрученных к корпусу контроллера для охлаждения. То есть подразумевается, что контроллер будет находиться в окружающей среде, а в идеале — обдуваться потоком набегающего воздуха.

Однако в закрытом герметичном корпусе охлаждение будет затруднено, и контроллер может выйти из строя в результате сгорания транзисторов.

Для решения данной проблемы используют герметичные разъёмы и интеграционный кабель.

На данном фото слева направо расположены следующие разъёмы:

1. Интеграционный кабель — это кабель, объединяющий в себе все провода, идущие на руль: для подключения дисплея, ручки газа и датчиков тормоза.

2. Разъём для подключения фонаря.

3. Разъём для подключения PAS-сенсора.

4. Разъём для подключения двигателя. Объединяет в себе три силовых провода, 5 проводов на датчики положения и 1 провод на датчики температуры и скорости.

5. Жёлтый разъём предназначен для подключения батареи.

Несмотря на то, что данный контроллер менее мощный (22 ампера против 30 ампер в первом случае), стоит он в три раза дороже.

Но эта разница в цене полностью оправдана, так как надёжность и долговечность конструкции позволит один раз собрать электровелосипед и эксплуатировать его на протяжении нескольких лет без каких-либо проблем.

Примерно так же, как опытные монтажники выбирают профессиональный надёжный инструмент чтобы быть в нём полностью уверенным и работать с удобством и удовольствием.

Кроме контроллеров с Aliexpress в продаже имеются контроллеры Kelly , представленные на официальном сайте kellycontrollers . Это хорошие контроллеры, но они стоят дороже.

Например, версия на 25 ампер на момент написания статьи имеет цену 141,54 евро, что примерно в 3 раза дороже предыдущего рассматриваемого нами варианта.

Также следует упомянуть об отечественной разработке. Компания Electronbikes представила компактную модель контроллера , и обещает начать серийный выпуск до конца текущего года.

На фото представлен новый контроллер (снизу) в сравнении с китайским аналогом (сверху), оба рассчитаны на ток 45 ампер.

Конечно, нижний контроллер будет помещён в корпус, служащий радиатором, но очевидно, что его габариты не сравнятся с китайским аналогом.

Особенно интересна новая разработка тем, что контроллер будет поддерживать Torque-сенсор .

И конечно в данной статье нельзя не упомянуть о контроллерах, установленных в центральных моторах Tongsheng , представленных на Aliexpress. Эти контроллеры также поддерживают Torque-сенсор.

Многие начинающие сборщики электровелосипедов заметят, что я не стал рассматривать мощные контроллеры, рассчитанные на большие токи.

Дело в том, что мощные контроллеры подразумевают мощные батареи, мощные двигатели и, как следствие, очень крепкие (часто стальные) пространственные рамы , которые способны выдержать большие весовые нагрузки.

Тогда это уже будут не электровелосипеды (весом до 25 кг), а электромотоциклы, вес которых достигает 50 кг и более, и кручение педалей теряет смысл.

Я же всё-таки являюсь сторонником лёгкого и компактного оборудования, и придерживаюсь мнения, что электровелосипед должен оставаться велосипедом.

Какой минимальный набор нужен для сборки электровелосипеда своими руками.

В этой статье расскажу, какой нужен 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
контроллер двигателя
аккумуляторная батарея
зарядное устройство
ручка газа

Двигатель

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

Моторколесо редукторное – по этой ссылке есть выбор:

переднее/заднее под трещотку/заднее под кассету
мощность 250/350/500 Вт
номинальное напряжение 36В

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 (

Все моторколёса 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.

10S (36 В) от 15 до 60 А на момент публикации 20 А стоит 1164 р.
13S (48 в) от 15 до 60 А на момент публикации 20 А стоит 1235 р.

BMS для LiFePO4

12S (36 В) от 15 до 50 А на момент публикации 20 А стоит 1146 р.
15S (48 В) от 15 до 50А на момент публикации 20 А стоит 1296 р.

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):

2А цена на момент публикации 691 р.
4А цена на момент публикации 3189 р.
5А цена на момент публикации 4227 р.

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

2А цена на момент публикации 806 р.
3А цена на момент публикации 3189 р.
4Ацена на момент публикации 4227 р.

Ручка газа

И , наконец, последнее, что обязательно понадобится. Бывают ручки газа на датчике холла и на резистивном датчике. Последние дешевле, но крайне ненадёжны и я приведу ссылку только для того, чтобы посмотреть, но не покупать.

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.

Электровелосипед сделать самому своими руками за 30 минут. Самодельный электровелосипед

Преимущества

на таком транспорте можно прекрасно передвигаться по городу, полному пробок;
на него не требуются водительские права;
не нужно горючее, только подзарядка для электроконтроллера;
он способствует поддержанию спортивной формы благодаря используемой мускульной силе;
сделанный своими руками самодельный электровелосипед помогает быть независимым от магазинов и рыночных цен.

Средний агрегат достигает скорости до 42 километров в час, а на крейсерской скорости идет под 26 километров в час. Вес всего устройства составит до 35 килограмм. Чтобы выполнить качественную и надежную модель из доступных материалов, стоит воспользоваться рекомендациями опытных мастеров.

Делаем колесный транспорт самостоятельно

Основные компоненты

специальный контроллер с программируемым управлением;
кислотные батарейки для системы питания;
дисковый тормоз (2 шт.) роторного типа, механический;
мопедная цепь;
«звездочка» на 13 и на 66 зубьев;
переключатели;
предохранители;
крепления для мотора из нержавейки.

Некоторые умельцы предпочитают собрать складной велосипед, который за секунды может превратиться из обычного в грузовой или поместиться в багажнике. Разборный вариант удобен по множеству причин – уменьшенный размер колес, легкость перевозки в лифте. Суть модификации состоит в разрезании рамы, к которой в двух местах привариваются соединяющие узлы. Они фиксируются специальными болтами, винтами и барашковыми гайками. Процедура сборки и разборки агрегата в быту занимает менее 1-2 минут.

Выбор двигателя

Настройка резистора

Разработка схемы

Чтобы собрать электровелосипед своими руками за 30 минут, необходимо минимум умений, но обязательно знание некоторых законов физики. Например, закон Ома, сопротивление материалов или электропроводимость разных веществ. Составив простую схему в соответствии с классическими техническими требованиями, можно наглядно увидеть пробелы в конструкции, причины возможных неполадок или возможности для дальнейшей модификации.

Схема электровелосипеда включает в себя следующие элементы:

корпус велосипеда;
источник тока;
двигатель;
переменный резистор для введения в разрыв цепи;
батарею.

Выбираем контроллер

Конструкция такого датчика не имеет в составе электрощеток. Но есть процессор, отслеживающий положение магнитов колесного обода. Контроллер позволяет оптимальным образом распределить нагрузку на колеса, сократить выделение тепла, а двигателю – нормализовать усилия по передвижению без рывков. Выработанные алгоритмы движения помогают двигаться равномерно и с одинаковой скоростью.

Правила эксплуатации

Важно соблюдать технологию изготовления электровелосипеда своими руками за 30 минут, но не менее внимательно нужно отнестись к рекомендациям по правильному использованию этого средства передвижения. Нельзя постоянно перенапрягать АКБ превышением установленной скорости в движке. Также велосипед не стоит ставить на солнце – аккумулятор может перегреться и потерять емкость на 80% от исходного объема. Особенно опасны температуры около 40-45 градусов в жарких странах.

Итак, мы выяснили, как сделать самодельный складной электровелосипед. Как видите, в этом нет ничего сложного.

Источники:

https://natoke.ru/articles/215-pochemu-sobrat-elektrovelosiped-svoimi-silami-vygodnee-chem-kupit-gotovyi-kitaiskii.html
https://velife.ru/zapchasti-i-detali/iz-chego-sostoit-oborudovanie-dlya-elektrovelosipeda.html
https://moto-house2019.ru/velosiped/elektricheskaya-shema-elektrovelosipeda.html
https://litium74.ru/kakoj-nuzhen-minimalnyj-nabor-dlja-sborki-jelektrovelosipeda-svoimi-rukami/
https://autogear.ru/article/214/643/elektrovelosiped-svoimi-rukami-za-minut-samodelnyiy-elektrovelosiped/