Bicicleta eléctrica: accesibilidad y eficiencia por ejemplo

Recientemente, los artículos sobre bicicletas eléctricas anunciados por grandes compañías o publicados en kickstarter y análogos se han estado omitiendo en Giktims. Pero todos ellos están unidos por una cosa: baja eficiencia y muchas veces demasiado caro. Por ejemplo, la bicicleta eléctrica plegable Xiaomi Mi Qicycle recorre hasta 45 km en condiciones ideales a una velocidad de 20 km / h. ¿Por qué, a tal velocidad, necesitas un motor en general? Pero con un aumento en la velocidad, cada 10 km / h aumenta el consumo, más o menos, dos veces. Sí, debemos tener en cuenta el hecho de que cuanto más energía tomemos de la batería, menos capacidad perderá. Sacamos conclusiones sobre el rango.

Sobre cómo llegué al transporte eléctrico y a qué costo, bajo el corte.

Compré una vez una bicicleta de ashan con el orgulloso nombre de "Racer" por 8 mil rublos. Lo compré conscientemente, elegí lo mejor de lo peor, pasé tres días para ajustar el dispositivo a mi mente y conseguí una bicicleta muy buena por poco dinero. Cabalgó hasta el pueblo y regresó con mucha más eficiencia que una vez en los Urales y se sintió feliz. Observo que en el momento de los "Urales" también había un ciclomotor, que borra el pistón y luego necesita limpiar el carburador, luego el azúcar en el tanque ... En general, me atormentaba con él, atormentado de nuevo a los "Urales", porque la bicicleta es más confiable. Entonces llegó el trabajo. Inmediatamente me di cuenta de que andar en bicicleta fuera de la ciudad en el trabajo es bueno, pero al llegar te encuentras cansado, sudando y no tienes que trabajar en absoluto. Por lo tanto, el tema de la electrificación de una bicicleta se trasladó de la etapa "¡sería genial" a la etapa de "urgentemente necesario!", Y comencé a actuar.

En un foro sobre transporte eléctrico, que es el primer enlace en Google, obtuve algo de teoría. La teoría es que hay al menos tres tipos de motores para una bicicleta: engranaje, transmisión directa y fueraborda.

Rueda de motorreductor. Consiste, de hecho, en un motor y una caja de engranajes planetarios, generalmente con un engranaje de 5 a 1. Se diferencia de un accionamiento directo con un peso menor (1.5 - 5 kg) y un par grande, ceteris paribus. Adecuado para terrenos montañosos y carreteras en mal estado. Tiene una rueda libre que te permite montar en los pedales y no es peor que con una rueda de bicicleta normal.



Rueda motriz de accionamiento directo.El estator con bobinas está rígidamente conectado al eje, el rotor con imanes, al resto de la rueda, nada más. Mayor recurso que el engranaje, debido al roce de solo dos rodamientos. Mayor eficiencia y velocidad, pero mucho peso (7-10 kg) y menor torque que la caja de cambios. Ideal para carreteras lisas y altas velocidades. Permite la recuperación (carga de la batería debido al frenado). Pedalear es complicado por el hecho de que la rueda motora al mismo tiempo funciona como un generador, tomando parte de la energía por sí misma.



Motor fueraborda. Montado debajo del carro, el par se transmite a la estrella principal a través de la rueda libre. La instalación es más complicada que las anteriores. La mayor eficiencia debido al uso de una transmisión de bicicleta, pero a costa de un mayor desgaste de esta última. Apto para absolutamente todo.



Las ruedas del motor se instalan en lugar de las ruedas habituales con un reemplazo simple, son delanteras de menos de 100 mm y traseras de menos de 135 mm con una rosca de trinquete. Reunirse debajo del cassette, pero rara vez. Las potentes ruedas del motor pueden romper los puntos de caída con un par, especialmente en una horquilla, por lo que es imprescindible instalar amplificadores de caída. Para ruedas de motor de baja potencia, esto no es necesario, pero es deseable. No configuré un motor de 350W.

Para controlar el motor, necesita un controlador, que también es diferente no solo en potencia. El motor eléctrico tiene una característica interesante: la velocidad establece el voltaje y el par establece la corriente. Esto permite cambiar estos parámetros en el controlador para lograr alta velocidad y alta tracción con el mismo consumo de batería, dependiendo de la situación. Todo lo que hace la caja de cambios (o más bien, está más cerca del variador) en el caso de ICE. Algunos controladores controlan el voltaje, es decir, el acelerador controla la velocidad de cero a máximo, y la corriente se selecciona automáticamente para alcanzar esta velocidad. Útil en lodo, donde se necesitan revoluciones constantes con alto par. Otros controlan la corriente, es decir, usted controla el acelerador con el acelerador, mientras que la velocidad siempre es máxima (en ralentí). Te permite controlar el poder tú mismo.Además, la batería y la corriente de fase se distinguen por el consumo. La corriente de la batería es la corriente tomada de la batería, respectivamente. Fase: ir al motor, sus tres fases (por regla general, aunque hay motores con un número diferente de fases, este es un stand-up exótico). Esto último es útil para limitar, porque, por ejemplo, 500W puede ser tanto 50V 10A como 5V 100A, y 100A no todos los devanados durarán mucho, pero no todos los controladores pueden.

La parte más cara es la batería. Algunos comienzan con baterías de plomo, generalmente de UPS, porque son más baratas cada una. Pero de una forma u otra, todos llegan al litio, porque se entregan más corrientes, un recurso y notablemente menos masa, por lo que el placer de conducir es mayor y el costo de operación a veces es menor, incluso cada uno y notablemente más caro. Y aquí comienza una gran variedad. Existen muchos tipos de baterías de litio de diferentes químicos y fabricantes en el mercado, lo que significa calidad. Los más populares son el ion de litio y el polímero de litio debido al precio y al bajo peso. Pero existe el riesgo de incendio durante una avería o sobrecarga. Las consecuencias son tristes, pero hay pocos casos de combustión espontánea. El recurso es de aproximadamente 500-800 ciclos de carga y descarga. Los más confiables son el fosfato de hierro y litio o LiFeP4, porque no temen a las heladas hasta -30,tiene un recurso del orden de 2000 ciclos, la salida de corriente más alta y no se quema en absoluto. Pero entre el litio es el más difícil y costoso. Los llamados "chuletas populares", que tienen baterías modelo, cuya única ventaja es el precio, también son populares. Pero la ventaja es tan importante que a veces piensas en ello. Un recurso del orden de 100 ciclos, se infla a menudo, pero con el control adecuado y algo de suerte en la calidad puede vivir bastante tiempo.pero con el control adecuado y algo de suerte en calidad, pueden vivir bastante tiempo.pero con el control adecuado y algo de suerte en calidad, pueden vivir bastante tiempo.

Ordené un set de uno de los miembros del foro. Resultó 1030 yuanes para un conjunto que consiste en una rueda de motor de engranaje de 36v 350W, controlador, radios, llantas, palancas de freno con sensores de presión y una manija de gas. Batería 48v 12Ah tipo "rana" cuesta 1615 yuanes. 9 rublos por 1 yuan en el momento de la compra, es decir, 24 mil rublos. por todo o 32 mil rublos. para todo, incluida la bicicleta. Este es el mínimo básico. Sin embargo, puedes comprar todo mucho, incluyendo todo tipo de aliexpress con eBay. Si consideramos diferentes adiciones, como un medidor de potencia, una cajuela o una bocina de aire, entonces el costo pasa fácilmente por cincuenta, pero todo esto es opcional y se puede instalar con el mismo éxito en una bicicleta normal. Bueno, excepto que, además de un vatímetro, que recomiendo encarecidamente, porque muestra el voltaje, la corriente, la corriente y la potencia gastada, lo que permite juzgar la descarga de la batería con mayor claridad,que todo tipo de indicadores de carga y eficiencia de conducción general.

El montaje de la mano de obra no lo es, todo está conectado según la lógica, de acuerdo con los conectores y colores. Sin embargo, los chinos no siempre coinciden con los colores. En este caso, se utiliza el método de empuje científico, preferiblemente primero con un multímetro. El kit incluye palancas de freno con sensores de presión. Es altamente deseable porque apagan el motor al frenar. Si en una bicicleta donante hay frenos hidráulicos o algunas manijas difíciles que no desea cambiar, entonces debe recoger los sensores (al menos interruptores de láminas, al menos mickeys, al menos incluso sensores de pasillo).

Después de la asamblea ha convertido a esta unidad:

(Fotos predstvaleny en forma de cruz estéreo Cómo ver los leen. Aquí. Quien no puede o no quiere verlos en forma de imágenes tridimensionales, puede verse como imágenes comunes, lo que hace que estos pares estéreo sean maravillosos)

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El peso es de 27 kg. Se ingresa fácilmente en el quinto piso sin ascensor. Esta unidad corre hasta 42 km / h en una carretera recta y lisa sin viento en relación con el suelo. Mientras mantiene el acelerador en una posición, el control de crucero se activa durante varios segundos, después de lo cual se puede soltar la palanca y la bicicleta se desplazará a una velocidad determinada. El crucero se desactiva con el acelerador o las palancas de freno. Con una zapatilla en el piso y con pedales, es suficiente para ir al pueblo y regresar, 40 km y un poco más. Pero con tal carga, la batería proporciona solo 400-450Wh de energía de sus 590Wh. Si conduce 30 km / h, el consumo disminuirá aproximadamente dos veces y la batería dará más debido a una menor carga, respectivamente, el alcance será superior a 80 km. ¿Y si vas a 20 km / h?

El soporte de batería en voladizo se negó a servir fielmente en un marco rígido a lo largo de nuestras carreteras, estallando de la manera más arrogante. Tuve que pensar dónde colocar la batería. En el tronco la maniobrabilidad sufre, porque la parte trasera está sobrecargada. En una mochila en la espalda, la maniobrabilidad es mayor, pero la espalda está en contra y la posibilidad de volar sobre el volante durante el frenado debido al alto centro de gravedad. Actualmente, todo está alojado en bolsas en el triángulo del marco.

Vista actual:

Por seguridad, hice una señal de parada desde los reflectores y los LED rojos de formato smd 5050.

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Está controlado por el microcontrolador ATtiny13 a través de mosfet. Un microcontrolador con un mosfet está montado en la caja de carga de un helicóptero tribal que una vez volaba, toma energía de una carga usb regular, que se siente bien en condiciones de 48V. Por cierto, la mayoría de estas cargas y fuentes de alimentación funcionan normalmente desde 48V.

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Cuando se aplica energía, el microcontrolador enciende la señal de parada con una cuña de un cuarto de potencia, y cuando presiona las palancas de freno (+ 5V desaparece de ellas en la entrada al controlador del motor) se enciende completamente.

La bicicleta eléctrica se utiliza para la segunda temporada, un montón de batería-controlador-motor funciona sin comprometer el rendimiento y la necesidad de reparación. En los primeros viajes, fue una impresión interesante. El motor en movimiento no se siente por la palabra "completamente" y, en combinación con el control de crucero, crea la ilusión de que gire estos 42 km / h. Pero cuando se apaga el motor, la carga en las piernas aumenta y toda la ilusión se disipa. Ahora ya estoy acostumbrado, y los viajes se han vuelto bastante comunes, y la dinámica y la confiabilidad no tienen que cambiar a un motor de combustión interna, que les aconsejo.

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