Однажды мне надоели все мои отговорки о том, что я каждый день езжу на работу. Летом я катался на велосипеде, но он шел волнами и не имел какой-либо последовательности. Чтобы добраться до моей работы, нужно подняться на один огромный холм, и это довольно сложно, и это основная причина, по которой большинство людей берут машину, особенно когда вы опаздываете. Однажды я сказал: «Да ладно, я собираюсь собрать электрический велосипед».
Недавно я прочитал статью о том, что обычный человек может сделать, чтобы предотвратить изменение климата, и зеленые поездки на работу были в верхней части списка. Кроме того, каждому нужен проект, над которым можно работать зимой или в дождливые месяцы.
Но как мне построить велосипед? Какой мотор я бы использовал? Какие аккумуляторы выбрать? Ответы на эти и многие другие вопросы помогут вам построить собственный велосипед.
Начало работы
Если вы наберете «электрический велосипед своими руками» в своей любимой поисковой системе, вы найдете шквал информации: от электрических велосипедов до 10 самых дорогих электрических велосипедов. Информация может быть сложной и вести вас во многих направлениях, только чтобы вызвать замешательство из-за такого большого выбора.
Моя цель была проста: создать электрический велосипед, который каждый сможет воспроизвести с минимальными затратами, без каких-либо электротехнических знаний, но при этом быть мощным и надежным. Другой важной целью было снижение сложности по сравнению с другими сборками, что, в свою очередь, со временем облегчило бы обслуживание.
Мой список запчастей
- Электрический средний привод, комплект Bafang BBS02 мощностью 750 Вт со светодиодным дисплеем, контроллером на 25 А и дроссельной заслонкойПродавец на eBay gregj8127 импортирует их для продажи в США. Или посмотреть комплекты можно здесь
- Prismatic Lifep04 Аккумуляторы 12 В, 20 Ач (4)
- Интеллектуальные светодиодные балансировочные платы (16)
- Соединительные планки серии (3)
- Умное зарядное устройство LifeP04
- Батарейный отсек
- Титановые ремни (2)
- Включатель стартера
- Встроенный предохранитель и держатель на 30 А
Выбор двигателя
По моему мнению, первое, с чем вам следует определиться, - это электродвигатель. Традиционно ступичный мотор был самым популярным выбором для электрических велосипедов. С мотор-редуктором у вас есть два варианта: мотор-редукторы и моторы с прямым приводом. У каждого типа есть свои плюсы и минусы, которые можно посмотреть здесь:
Относительным новичком на рынке является так называемый электродвигатель со средним приводом. Электродвигатель среднего привода не установлен в ступице переднего или заднего колеса, а прикреплен к системе переднего привода. Основным преимуществом этой системы является возможность использовать задний переключатель вашего велосипеда для переключения передач. Двигатель имеет оптимальную скорость вращения, которую вы можете почувствовать во время езды на велосипеде. Когда цепь вращается очень быстро, но ваша скорость не увеличивается, вы просто переключаетесь на более низкую передачу сзади, чтобы получить идеальную комбинацию.
Я решил использовать комплект двигателя Bafang BBS02 со средним приводом. Обратной стороной этой конструкции и комплекта является тот факт, что режим помощи педалям может «хрустнуть» кольца задней цепи сзади при переключении передач. Обычно вам приходится крутить педали велосипеда, чтобы задний переключатель заменил цепные кольца. Затем контроллер обнаруживает, что вы торгуете своим велосипедом, и вращает переднее кольцо. Затем вы слышите «хруст» звездочки задней цепи при переключении передач. Есть несколько способов обойти этот недостаток конструкции:
- Производителю необходимо распознавать не только тот факт, что вы крутите педали, но и одновременно прилагать определенное усилие, прежде чем поворачивать кольцо передней цепи.
- Вы можете отключить режим помощи педалям при переключении передач или полностью отключить режим помощи педалям.
- Некоторые люди просто стучат по тормозам, и мотор выходит из строя. За этот короткий промежуток времени вы сможете переключить несколько передач
- Купите или используйте 8-скоростную заднюю втулку Shimano Nexus. Это позволяет переключать задние передачи, не крутя педали.
Для меня преимущества этого дизайна перевешивают недостатки. В следующих видеороликах я демонстрирую, как мотоцикл работает с комплектом двигателя среднего привода Bafang BBS02. Я хотел бы сделать два замечания: я знаю, что мне нужна смазка для моей цепи (забота о ней позаботится), и да, нужен холм побольше. Наслаждайтесь!
(Большинство) подойдет любой велосипед
Прелесть этого электрического велосипеда в том, что его можно установить практически на любой существующий велосипед с шириной корпуса каретки 68 мм. Выбор велосипеда, который можно превратить в новый электрический велосипед, - это действительно весело. Если у вас есть уже готовый велосипед, вы можете сэкономить немного денег, что я и сделал. Вы также можете найти хороший велосипед в местном веломагазине или даже на Craigslist. Вот на что следует обратить внимание при выборе компонентов для вашего следующего электронного велосипеда:
- колеса меньшего размера обычно означают более прочные колеса
- чем больше спиц в ваших колесах, тем прочнее колеса
- толстые шины обеспечивают более плавную езду, когда ваш велосипед нагружен большим весом
- передние дисковые тормоза рекомендуются для остановки на крутых склонах
- ищите велосипеды с проушинами для крепления багажника
- чем больший вес может выдержать задняя стойка, тем лучше выдержит аккумуляторы и другое оборудование
- особо широкие ручки подходят для крепления всех аксессуаров и фонарей вашего электронного велосипеда
- Если вы покупаете подержанный или новый велосипед и собираетесь использовать комплект двигателя со средним приводом, не вкладывайте деньги в передний переключатель или переключатель с красивым двойным или тройным кривошипом спереди. При использовании комплекта среднего привода вам придется снять эти компоненты. Итак, ищите односкоростные велосипеды или фиксы. Проблема с велосипедами-фиксиками заключается в том, что они, как правило, представляют собой минималистичные велосипеды без петель для крепления багажника и т. д.
После выбора желаемого велосипеда первым делом нужно снять цепь, передний шатун и каретку. Некоторые цепи соединены быстроразъемным звеном, которое можно легко разобрать. В других цепочках может потребоваться инструмент для удаления звена из цепочки и ее разделения.
Следующий шаг - снять шатун. Обычно это предполагает использование шестигранного инструмента для снятия шатунов, а затем использование съемника кривошипа, чтобы вытащить узел кривошипа из каретки. После того, как вы сняли комплект шатунов с велосипеда, вам нужно будет снять нижний кронштейн. Нижнюю скобу обычно откручивают с помощью специального инструмента, подходящего для вашей конкретной каретки, поскольку существует несколько разных моделей. Теперь вы подошли к отверстию в нижней части рамы. Сейчас самое время почистить эту часть велосипеда, прежде чем прикреплять новый двигатель среднего привода.
Если ваша любовь номер один в жизни не - велосипеды, у вас, вероятно, нет всех велосипедных инструментов, необходимых для этого проекта. Это действительно хорошая идея - подружиться с велосипедным механиком в местном веломагазине. Расскажите им, что вы создаете, и посмотрите, есть ли у них хорошие идеи. Я снял шатун самостоятельно, но у меня не было инструментов для каретки. Я отнес свой велосипед в веломагазин, чтобы они сняли каретку и установили комплект двигателя среднего привода. Я мог бы купить инструменты, чтобы сделать это сам, но он смог сделать это за меня всего за пять минут. Они не взяли с меня плату, потому что это было очень быстро и потому что они будут зарабатывать деньги на всех моих покупках аксессуаров для велосипеда (что является действительно хорошей бизнес-моделью и отличной поддержкой клиентов).
Комплект среднего привода проходит через нижний кронштейн и плотно привинчивается с другой стороны двумя винтами с шестигранной головкой, затянутыми с усилием 35–40 нм. Это довольно большая сила, и обычно она равна той силе, которую один человек может создать с помощью ручного инструмента, используя всю свою мощь. Следует отметить, что после двух недель езды на велосипеде мне пришлось заново затягивать шестигранные винты средней передачи. Мне также пришлось заново затянуть винты, крепящие заднюю стойку к велосипеду. Повторная проверка вашего велосипеда на наличие незакрепленных компонентов необходима для любого велосипеда, но особенно для электрических велосипедов, поскольку силы, приложенные к ним, со временем имеют тенденцию увеличиваться. После того, как на каретку установлен комплект среднего привода, все остальное становится довольно простым. Просто проложите кабели, выходящие из мотора, в соответствующие места на велосипеде.
Стабилизация и фиксация батарейного отсека
В велосипеде, который я выбрал, уже была установлена задняя стойка. Раньше этот велосипед использовался для велотуризма, и я был уверен в способности багажника выдерживать вес. Я просто установил заднюю стойку и установил аккумуляторный ящик сверху стойки. Это была не очень хорошая идея, потому что аккумуляторный ящик скользил повсюду.
Я решил сделать себе заднюю стойку в стиле карго с деревянной платформой. Для этого я взял доску размером 1х4 дюйма из «прочного» дерева, кажется, клена, и обрезал ее до нужной длины. Затем я определил точное место для этой платформы на своей стойке и использовал перфорированный металлический подвесной ремень, который можно купить в любом магазине товаров для дома, чтобы прикрепить нижнюю часть платформы к стойке. Я использовал короткие шурупы, обрезал ремень на небольшие длины и плотно прикрутил стойку и платформу в нескольких местах.
Разработка аккумуляторной батареи
При создании электрического велосипеда обычно вы хотите, чтобы его вес был как можно меньшим. Однако разработка аккумуляторной батареи, помещающейся между треугольником рамы, требует немного времени, денег и опыта. Вы можете купить аккумуляторные блоки em3ev треугольной формы у Пола в Гонконге, которые обеспечивают высокую мощность и емкость. Пинг-батарея - еще один вариант, однако оба этих поставщика батарей должны доставить их в США примерно за 100 долларов. В конце концов между этими двумя строителями произошла настоящая жеребьевка.
Я наткнулся на форум www.bikeforums.net об использовании призматических батарей LifeP04 для хранения солнечной энергии (https://www.bikeforums.net/electric-bikes/900011-first-ebike-build.html). Моё внимание привлек второй комментарий от Turbo1859. Я обратил пристальное внимание на то, как он ранее конструировал свои аккумуляторные блоки с использованием призматических элементов. В конечном итоге я выбрал эти батареи из-за простоты балансировки элементов и возможности извлекать или заменять элементы в будущем без необходимости разрывать аккумуляторный блок и удалять спаянные вместе элементы. Я мог бы просто заменить элемент без необходимости припаивать новый последовательно или параллельно внутри блока. Проблема с этими батареями в том, что они не легкие. Я думаю, что все 4 упаковки весят около 26 фунтов.
Необходимость систем управления батареями (BMS)
Почти каждый раз, когда вы собираете литиевую батарею, вам нужна BMS. Для BMS требуется провод для подключения к каждой ячейке, чтобы сбалансировать напряжение или уровень заряда аккумуляторной батареи. Каждый из этих проводов подключается к печатной плате BMS для обеспечения защиты от перезаряда, защиты от разряда, мониторинга перегрева, защиты от короткого замыкания, функций балансировки и т. д. Во время последовательностей интенсивного разряда и заряда напряжение и емкость элемента могут различаться в зависимости от элемента. таким образом, возникла необходимость в BMS.
Используя балансировочные элементы, интеллектуальное зарядное устройство и пороги отключения двигателя, я смог бы обойтись без использования BMS
Этот модульный функционал, на мой взгляд, очень важен. И для меня важно то, что продукция Batteryspace.com разрабатывается и собирается в США. Поэтому я принял решение использовать эти батареи. Конечно, мне пришлось бы купить четыре 12-вольтовых блока и 16 светодиодных балансировочных модулей. Мне также пришлось бы купить интеллектуальное зарядное устройство на 52 В, чтобы заряжать все батареи, когда я подключаю их последовательно. Зарядное устройство на 52 В избавило бы меня от необходимости присматривать за батареями во время процесса зарядки, что для меня было очень важно. Интеллектуальное зарядное устройство автоматически отключает питание, когда батареи полностью заряжены, предотвращая проблемы с перезарядкой.
Как только я получил свои батареи, я проверил каждую ячейку и каждую упаковку из 4 ячеек на предмет разницы в напряжении от производителя. Затем я соединил четыре блока последовательно, чтобы быстро протестировать интеллектуальное зарядное устройство. Убедившись, что интеллектуальное зарядное устройство работает правильно, я начал устанавливать модули светодиодного балансира на каждую из 16 ячеек. Каждый из этих балансовых модулей установился без каких-либо проблем. Затем каждую 12-вольтовую четырехбатарею необходимо было соединить последовательно друг с другом, чтобы получить 48-вольтовую упаковку, необходимую для работы двигателя. Дополнительные соединительные планки, которые я заказал, не доходили до одной батареи до другой, поэтому я расплющил их молотком, чтобы увеличить их длину. Длина была идеальной, а также позволила мне положить небольшой кусок картона между батареями для защиты от ударов.
После того, как батареи были соединены последовательно, я обернул аккумуляторную ленту, чтобы скрепить их вместе. Добавив достаточное количество упаковочного материала в пустой аккумуляторный ящик, я вставил аккумулятор в коробку так, чтобы он плотно прилегал. Я решил добавить сетевой предохранитель на 30 А к положительной клемме аккумуляторной батареи. Вы также можете добавить предохранитель к отрицательной клемме, но я считаю, что стандартно он устанавливается на положительную клемму.
Альтернатива: багажники
Моя обновленная конструкция требует использования сумок-кофров, которые крепятся с каждой стороны стойки. Я бы просто положил батарейки в каждую корзину поровну, чтобы распределить вес.
В оригинальной конструкции держателя батареи использовался деревянный батарейный ящик (вверху). Однако такая конструкция создавала проблемы с весом высокой задней части велосипеда. При парковке велосипеда подножка была очень неустойчивой. Велосипед может перевернуться, если кто-то случайно коснется его. Я также нервничал, когда парковал велосипед в продуктовом магазине или на какой-нибудь другой остановке в городе. Поэтому я решил снять аккумуляторный ящик и установить сумки-кофры. Эта новая конструкция проста, поскольку она снижает вес и делает велосипед более устойчивым. Кроме того, сумки можно использовать для перевозки дополнительного снаряжения и предметов по городу. Единственным неудобством является тот факт, что для подключения каждого аккумуляторного блока на 24 В приходится прокладывать последовательный провод от одной сумки к другой. А также любое соединение на 48 В должно охватывать две батареи.
Каждый аккумулятор на 24 В затем был склеен скотчем и помещен в отдельную сумку. Я снова добавил сетевой предохранитель на 30 А к положительной клемме аккумуляторной батареи. Вы также можете добавить предохранитель к отрицательной клемме, но я считаю, что стандартно он устанавливается на положительную клемму.
Как и раньше, я обязательно использовал термоусадочную трубку на каждом конце кабеля и использовал разъем XT90.
Создание индивидуальной подставки
Осталось только добавить двойную подставку и несколько светильников. Подножка очень важна для велосипеда такого веса. В моем случае подставка облегчает выгрузку и погрузку моего маленького сына из велосипедного прицепа, который я тащу за собой. Я просто опускаю подножку, и велосипед становится устойчивым.
Проблема с моим велосипедом заключалась в том, что на нем не было верхней монтажной пластины для подножки. Однако в моей раме было небольшое отверстие, через которое можно было выдвинуть засов. Вам стоит обратить внимание на рычаг колеса, который я модифицировал, чтобы он стал верхней монтажной пластиной подставки. Он работает очень хорошо, и мне еще не приходилось его затягивать или возиться с ним! Просто отрежьте рычаг шины ножовкой по ширине вашей рамы. А затем ножом или пилой вырежьте аналогичную кривую на другой стороне. Рычаги шин имеют круглую выемку на одной стороне, и именно там я просверлил отверстие для крепления болта подножки. И вуаля! Подставка работает отлично!
Установка заднего фонаря, фары и звукового сигнала
Ранее я использовал стандартные задние и передние фонари аккумуляторного типа. Однако я устал постоянно менять батарейки и заряжать их. Мне нужна была система, в которой я мог бы управлять освещением от основного аккумуляторного блока. К сожалению, большинство магазинов велосипедов не предлагают эти фонари, поэтому вам придется искать специализированные магазины самокатов или другие интернет-сайты, посвященные электровелосипедам. Как только я нашел проводные фонари на 48 В, встал вопрос их установки на велосипед. Большинство задних багажников имеют монтажный кронштейн для заднего фонаря.
К моему сожалению, отверстия не совпали с задним фонарем. Я просто просверлил отверстие в металле точно в том месте, где будет крепиться кронштейн заднего фонаря.
Прежде всего, убедитесь, что при подключении фонарей и переднего выключателя вы измеряете и подключаете провода без подключения к батареям. (Это предотвратит повреждение вашего выключателя или недавно приобретенных фонарей.) Моя основная цель проводки заключалась в том, чтобы запитать передние фары, передний звуковой сигнал и задние фонари с помощью одного набора проводов от аккумуляторов.
Я использовал простой провод для динамика, который у меня лежал из предыдущего проекта. Этот провод хорош тем, что имеет 2 провода с защитной оболочкой снаружи. Я зачистил провод на 2 фута от конца и зажал кольцевой разъем на каждом конце. Затем я измерил и перерезал провод, идущий от аккумуляторных блоков до передней ручки руля, где будет крепиться переключатель. Блок переключателей имеет винты, которые позволяют увидеть, как подключен каждый отдельный дополнительный переключатель. Я подключил положительный провод к каждому из трех проводов, которые создают положительную цепь для переднего света, переднего звукового сигнала и задних фонарей. Затем был подключен отрицательный провод для замыкания трех цепей переключателя. Затем дополнительный комплект проводов был проложен по раме к заднему фонарю. Комплект проводов переднего освещения содержит 3 провода, позволяющие подключить два провода под напряжением и один нейтральный. Чтобы протянуть эти провода к жгуту проводов, установленному рядом с передней гарнитурой велосипеда, потребуется всего несколько дюймов провода.
Для соединения проводов использовались небольшие легкие обжимные соединители. Положительный и отрицательный провода аккумулятора были припаяны для обеспечения дополнительной прочности. Затем все провода были термоусажены и обернуты электрическим проводом, чтобы создать жгут проводов.
Готов покататься
По моему опыту, мне приходилось заряжать аккумулятор раз в неделю. Даже несмотря на то, что каждый день таскаю за собой ребенка в школу и обратно. Тем не менее, я проезжаю всего около 7 миль туда и обратно каждый день, но есть один крупный холм, который разряжает аккумулятор.
Теперь, когда я построил этот велосипед, я думаю, что немного переборщил с аккумулятором с весом, но увеличенная емкость, необходимость подзарядки раз в неделю и другие плюсы оправдали мое положительное мнение об этой конструкции. Велосипед буквально помог изменить мою жизнь. Я больше не езжу на работу каждый день, вместо этого езжу на велосипеде. Даже в холодные зимние месяцы я укутываю своего двухлетнего сына и отвожу его в школу. Я езжу 90% времени, что резко сократило выбросы углекислого газа, которые я производил.
Ресурсы
Вот несколько веб-сайтов, которые вы можете использовать для сбора информации, которая понадобится вам для создания следующего электронного велосипеда:
Главная страница
www.bikeforums.net/forum.php
endless-sphere.com/forums/
Параметры аккумулятора и комплекта
www.batteryspace.com
www.em3ev.com/store/
www.pingbattery.com/
Другие интересные сайты:
Bafang BBS02, обзор комплекта электродвигателя для велосипеда со средним приводом мощностью 750 Вт