Elektrofahrrad - Zugänglichkeit und Effizienz am Beispiel

Kürzlich wurden Artikel über Elektrofahrräder, die von großen Unternehmen angekündigt oder auf Kickstarter und Analoga veröffentlicht wurden, auf Giktims übersprungen. Alle sind sich jedoch einig: Geringe Effizienz und um ein Vielfaches überteuert. Zum Beispiel fährt das Xiaomi Mi Qicycle Folding Electric Bicycle unter idealen Bedingungen bis zu 45 km mit einer Geschwindigkeit von 20 km / h. Warum brauchen Sie bei einer solchen Geschwindigkeit im Allgemeinen einen Motor? Mit zunehmender Geschwindigkeit erhöht sich der Verbrauch jedoch alle 10 km / h ungefähr zweimal. Ja, wir müssen berücksichtigen, dass je mehr Energie wir aus der Batterie ziehen, desto weniger Kapazität wird sie abgeben. Wir ziehen Rückschlüsse auf den Bereich.

Wie ich zum Elektrofahrzeug gekommen bin und zu welchem ​​Preis - unter dem Schnitt.

Ich habe einmal ein Ashanbike mit dem stolzen Namen "Racer" für 8 Tausend Rubel gekauft. Ich kaufte es bewusst, wählte das Beste vom Schlechtesten, verbrachte drei Tage damit, das Gerät an meine Gedanken anzupassen, und bekam ein sehr gutes Fahrrad für wenig Geld. Er fuhr damit viel effizienter als einmal im Ural ins Dorf und zurück und war glücklich. Ich stelle fest, dass es zur Zeit des „Urals“ auch ein Moped gab, das entweder den Kolben löscht, dann den Vergaser reinigen muss, dann Zucker im Tank ... Im Allgemeinen quälte ich mich damit, quälte mich zurück zum „Ural“, weil das Fahrrad zuverlässiger ist. Dann kam die Arbeit. Mir wurde sofort klar, dass Radfahren außerhalb der Stadt bei der Arbeit gut ist, aber bei Ihrer Ankunft sind Sie müde, schwitzen und müssen überhaupt nicht arbeiten. Daher wechselte das Thema der Elektrifizierung eines Fahrrads von der Bühne „es wäre cool“ zur Bühne „dringend benötigt!“ Und ich begann zu handeln.

In einem Forum zum Thema Elektromobilität, dem ersten Link in Google, habe ich eine Theorie erhalten. Die Theorie besagt, dass es für ein Fahrrad mindestens drei Motortypen gibt: Getriebe, Direktantrieb und Außenborder.

Zahnrad. Es besteht in der Tat aus einem Motor und einem Planetengetriebe, normalerweise mit einem 5: 1-Gang. Es unterscheidet sich von einem Direktantrieb mit einem geringeren Gewicht (1,5 - 5 kg) und einem großen Drehmoment, ceteris paribus. Geeignet für hügeliges Gelände und schlechte Straßen. Es hat einen Freilauf, mit dem Sie auf den Pedalen fahren können und nicht schlechter als mit einem normalen Fahrradrad.



Motorrad mit Direktantrieb.Der Stator mit Spulen ist starr mit der Achse verbunden, der Rotor mit Magneten - mit dem Rest des Rades nichts weiter. Größere Ressource als Zahnrad, da nur zwei Lager reiben. Höherer Wirkungsgrad und höhere Geschwindigkeit, aber viel Gewicht (7 - 10 kg) und geringeres Drehmoment als das Getriebe. Ideal für glatte Straßen und hohe Geschwindigkeiten. Ermöglicht die Wiederherstellung (Batterieladung durch Bremsen). Das Treten wird dadurch erschwert, dass das Motorrad gleichzeitig als Generator arbeitet und einen Teil der Energie für sich selbst aufnimmt.



Außenbordmotor. Unter dem Schlitten montiert, wird das Drehmoment über den Freilauf auf den Leitstern übertragen. Die Installation ist komplizierter als bei früheren. Der höchste Wirkungsgrad aufgrund der Verwendung eines Fahrradgetriebes, jedoch auf Kosten eines erhöhten Verschleißes des letzteren. Geeignet für absolut alles.



Die Motorräder werden anstelle der üblichen Räder mit einem einfachen Austausch eingebaut. Sie sind vorne unter 100 mm und hinten unter 135 mm mit einem Ratschengewinde. Treffen Sie sich unter der Kassette, aber selten. Leistungsstarke Motorräder können die Ausfallenden mit einem Drehmoment ausbrechen, insbesondere an einer Gabel. Daher müssen unbedingt Ausfallendenverstärker installiert werden. Für Motorräder mit geringer Leistung ist dies nicht erforderlich, aber wünschenswert. Ich habe nicht mit einem 350-W-Motor eingestellt.

Zur Steuerung des Motors benötigen Sie eine Steuerung, die sich nicht nur in der Leistung unterscheidet. Der Elektromotor hat eine interessante Eigenschaft: Die Drehzahl bestimmt die Spannung und das Drehmoment den Strom. Dies ermöglicht das Ändern dieser Parameter in der Steuerung, um je nach Situation sowohl eine hohe Geschwindigkeit als auch eine hohe Traktion bei gleichem Batterieverbrauch zu erzielen. Alles, was das Getriebe tut (oder besser gesagt, es ist näher am Variator) im Fall von ICE. Einige Steuerungen steuern die Spannung, dh die Drosselklappe regelt die Geschwindigkeit von Null bis Maximum, und der Strom wird automatisch ausgewählt, um diese Geschwindigkeit zu erreichen. Nützlich im Schlamm, wo konstante Umdrehungen mit hohem Drehmoment benötigt werden. Andere steuern den Strom, dh Sie steuern den Gashebel mit dem Gashebel, während die Geschwindigkeit immer maximal ist (im Leerlauf). Ermöglicht es Ihnen, die Leistung selbst zu steuern.Auch Batterie- und Phasenstrom unterscheiden sich durch den Verbrauch. Der Batteriestrom ist der Strom, der der Batterie entnommen wird. Phase - zum Motor gehen, seine drei Phasen (in der Regel ist dies ein Stand-up-Exot, obwohl es Motoren mit einer unterschiedlichen Anzahl von Phasen gibt). Es ist nützlich, letzteres zu begrenzen, da beispielsweise 500 W sowohl 50 V 10 A als auch 5 V 100 A sein können und nicht jede Wicklung 100 A standhalten kann, aber nicht alle Steuerungen.

Der teuerste Teil ist die Batterie. Einige beginnen mit Bleibatterien, normalerweise von USVs, weil sie pro Stück billiger sind. Aber auf die eine oder andere Weise kommt jeder zu Lithium, weil mehr Ströme geliefert werden, eine Ressource und eine merklich geringere Masse, wodurch die Freude am Fahren größer und die Betriebskosten manchmal geringer sind, sogar pro Stück und spürbar teurer. Und hier beginnt eine große Vielfalt. Es gibt viele Arten von Lithiumbatterien verschiedener Chemie und Hersteller auf dem Markt, was Qualität bedeutet. Die beliebtesten sind Lithium-Ionen und Lithium-Polymer wegen des Preises und des geringen Gewichts. Bei Ausfall oder Überladung besteht jedoch Brandgefahr. Die Folgen sind traurig, aber es gibt nur wenige Fälle von Selbstentzündung. Die Ressource besteht aus etwa 500-800 Lade- / Entladezyklen. Am zuverlässigsten sind Lithiumeisenphosphat oder LiFeP4, da sie keine Angst vor Frösten bis zu -30 haben.haben eine Ressource in der Größenordnung von 2000 Zyklen, die höchste Stromabgabe und brennen überhaupt nicht. Aber unter Lithium das schwierigste und teuerste. Beliebt sind auch die sogenannten "Volkskoteletts" mit Modellbatterien, deren einziger Vorteil der Preis ist. Aber der Vorteil ist so groß, dass man manchmal darüber nachdenkt. Eine Ressource in der Größenordnung von 100 Zyklen wird häufig aufgeblasen, aber mit der richtigen Kontrolle und etwas Glück in der Qualität kann sie ziemlich lange leben.Aber mit der richtigen Kontrolle und etwas Glück in der Qualität können sie ziemlich lange leben.Aber mit der richtigen Kontrolle und etwas Glück in der Qualität können sie ziemlich lange leben.

Ich habe ein Set bei einem der Mitglieder des Forums bestellt. Es stellte sich heraus, 1030 Yuan für ein Set bestehend aus einem 36V 350W Getriebemotorrad, Steuerung, Speichen, Felgen, Bremshebeln mit Drucksensoren und einem Gasgriff. Batterie 48v 12Ah Typ "Frosch" kostet 1615 Yuan. 9 Rubel für 1 Yuan zum Zeitpunkt des Kaufs, dh 24 Tausend Rubel. für alles oder 32 Tausend Rubel. für alles, auch für das Fahrrad. Dies ist das grundlegende Minimum. Sie können jedoch alles viel kaufen, einschließlich aller Arten von Aliexpress mit ebay. Wenn wir verschiedene Ergänzungen wie einen Leistungsmesser, einen Kofferraum oder eine Drucklufthupe in Betracht ziehen, gehen die Kosten leicht über fünfzig, aber dies ist alles optional und kann mit dem gleichen Erfolg auf einem normalen Fahrrad installiert werden. Nun, außer zusätzlich zu einem Wattmeter, das ich sehr empfehlen kann, da es Spannung, Strom, Strom und verbrauchte Leistung anzeigt, was es ermöglicht, die Batterieentladung klarer zu beurteilen.als alle Arten von Indikatoren für Ladung und allgemeine Fahrleistung.

Die Montage der Arbeit ist nicht, alles ist gemäß der Logik, gemäß den Anschlüssen und Farben verbunden. Die Chinesen stimmen jedoch nicht immer mit den Farben überein. In diesem Fall wird das wissenschaftliche Stochermethode verwendet, vorzugsweise zuerst mit einem Multimeter. Das Kit enthält Bremshebel mit Drucksensoren. Dies ist sehr wünschenswert, da sie den Motor beim Bremsen abstellen. Wenn es auf einem Spenderfahrrad hydraulische Bremsen oder knifflige Griffe gibt, die Sie nicht ändern möchten, müssen Sie die Sensoren zu ihnen aufnehmen (mindestens Reed-Schalter, mindestens Mickeys, zumindest sogar Hallsensoren).

Nach der Montage dieser Einheit hat sich gezeigt:

(Fotos predstvaleny in Form von Quer Stereo Wie sie lesen beobachten. Hier. Wer sie nicht in Form dreidimensionaler Bilder sehen kann oder will, kann wie gewöhnliche Bilder aussehen, was solche Stereopaare wunderbar macht.

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Das Gewicht beträgt 27 kg. Es ist leicht im 5. Stock ohne Aufzug zu betreten. Dieses Gerät fährt bis zu 42 km / h auf einer geraden, glatten Straße ohne Wind relativ zum Boden. Während Sie den Gashebel in einer Position halten, wird der Tempomat einige Sekunden lang aktiviert. Danach kann der Griff losgelassen werden und das Fahrrad fährt mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Die Fahrt wird durch die Gas- oder Bremshebel ausgeschaltet. Mit einem Sneaker auf dem Boden und mit Pedalen reicht es aus, ins Dorf und zurück zu fahren, 40 km und etwas mehr. Bei einer solchen Last liefert die Batterie jedoch nur 400-450 Wh Energie von 590 Wh. Wenn Sie 30 km / h fahren, verringert sich der Verbrauch um etwa das Zweifache und die Batterie gibt aufgrund der geringeren Belastung mehr ab. Die Reichweite beträgt mehr als 80 km. Und wenn Sie 20 km / h fahren?

Die freitragende Batteriehalterung weigerte sich, auf einem starren Rahmen entlang unserer Straßen treu zu dienen, und platzte auf arroganteste Weise. Ich musste darüber nachdenken, wo ich die Batterie platzieren sollte. Am Kofferraum leidet die Manövrierfähigkeit, weil die Rückseite überlastet ist. In einem Rucksack auf dem Rücken ist die Manövrierfähigkeit höher, aber der Rücken ist dagegen und die Möglichkeit, beim Bremsen aufgrund des hohen Schwerpunkts über das Lenkrad zu fliegen. Derzeit ist alles in Taschen im Dreieck des Rahmens untergebracht.

Aktuelle Ansicht:

Aus Sicherheitsgründen habe ich ein Stoppsignal von Reflektoren und roten LEDs im smd 5050-Format abgegeben.

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Es wird vom ATtiny13-Mikrocontroller über Mosfet gesteuert. Ein Mikrocontroller mit einem Mosfet ist im Ladekoffer eines einst fliegenden Stammeshubschraubers montiert. Er wird von einer normalen USB-Ladung mit Strom versorgt, die sich unter Bedingungen von 48 V gut anfühlt. Übrigens arbeiten die meisten dieser Ladungen und Netzteile normal mit 48V.

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Wenn Strom angelegt wird, schaltet der Mikrocontroller das Stoppsignal mit einer Viertel-Einstellscheibe ein, und wenn Sie die Bremshebel drücken (+5 V verschwinden von ihnen am Eingang des Motorcontrollers), schaltet er sich vollständig ein.

Das Elektrofahrrad wird für die zweite Staffel verwendet, eine Reihe von Batterie-Controller-Motor-Arbeiten, ohne die Leistung und den Reparaturbedarf zu beeinträchtigen. Bei den ersten Reisen war es ein interessanter Eindruck. Der in Bewegung befindliche Motor ist vom Wort „vollständig“ nicht zu spüren, und in Kombination mit der Geschwindigkeitsregelung entsteht die Illusion, dass Sie diese 42 km / h drehen. Wenn der Motor ausgeschaltet wird, steigt die Belastung der Beine und die gesamte Illusion wird zerstreut. Jetzt bin ich schon daran gewöhnt und die Fahrten sind ganz normal geworden, und die Dynamik und Zuverlässigkeit müssen nicht auf einen Verbrennungsmotor umgestellt werden, was ich Ihnen rate.

Source: https://habr.com/ru/post/de395653/