Vélo électrique - Accessibilité et efficacité par l'exemple

Récemment, des articles sur les vélos électriques annoncés par de grandes entreprises ou publiés sur kickstarter et analogues ont été ignorés sur Giktims. Mais tous sont unis par une seule chose: une faible efficacité et souvent trop cher. Par exemple, le vélo électrique pliable Xiaomi Mi Qicycle parcourt jusqu'à 45 km dans des conditions idéales à une vitesse de 20 km / h. Pourquoi à une telle vitesse avez-vous besoin d'un moteur? Mais avec une augmentation de la vitesse, tous les 10 km / h augmentent la consommation, en gros, deux fois. Oui, nous devons prendre en compte le fait que plus nous prenons de puissance de la batterie, moins elle abandonnera de capacité. Nous tirons des conclusions sur la plage.

À propos de comment je suis arrivé au transport électrique et à quel prix - sous la coupe.

J'ai acheté à un moment donné un ashanbike avec le fier nom "Racer" pour 8 mille roubles. Je l'ai acheté consciemment, j'ai choisi le meilleur des pires, j'ai passé trois jours à affiner l'appareil dans mon esprit et j'ai eu un très bon vélo à bon marché. Il s'y rendit au village et revint avec une efficacité bien plus grande qu'une fois dans l'Oural et fut heureux. Je constate qu'au moment de l '«Oural» il y avait encore un cyclomoteur, qui soit efface le piston, puis doit nettoyer le carburateur, puis le sucre dans le réservoir ... En général, je me suis tourmenté avec lui, tourmenté de nouveau vers l' «Oural», car le vélo est plus fiable. Puis le travail est venu. J'ai immédiatement réalisé que faire du vélo en dehors de la ville au travail est bien, mais à votre arrivée, vous vous retrouvez fatigué, transpirant et vous n'avez pas du tout à travailler. Par conséquent, la question de l'électrification d'une bicyclette est passée de l'étape «ce serait cool» à l'étape de «besoin urgent!», Et j'ai commencé à agir.

Lors d'un forum sur le transport électrique, qui est le premier lien de Google, j'ai eu une théorie. La théorie est qu'il existe au moins trois types de moteurs pour un vélo: à engrenages, à entraînement direct et hors-bord.

Roue de motoréducteur. Il se compose en fait d'un moteur et d'un réducteur planétaire, généralement avec un rapport de 5 à 1. Il diffère d'un entraînement direct avec un poids inférieur (1,5 - 5 kg) et un couple élevé, ceteris paribus. Convient aux terrains vallonnés et aux mauvaises routes. Il a une roue libre qui vous permet de rouler sur les pédales et pas pire qu'avec une roue de vélo ordinaire.



Roue du moteur à entraînement direct.Le stator avec des bobines est relié rigidement à l'axe, le rotor avec des aimants - au reste de la roue, rien de plus. Ressource supérieure à l'engrenage, en raison du frottement de seulement deux roulements. Plus grande efficacité et vitesse, mais beaucoup de poids (7 - 10 kg) et un couple inférieur à la boîte de vitesses. Idéal pour les routes lisses et les vitesses élevées. Permet la récupération (chargement de la batterie dû au freinage). Le pédalage est compliqué par le fait que la roue motrice fonctionne en même temps comme un générateur, prenant une partie de l'énergie pour elle-même.



Moteur hors-bord. Monté sous le chariot, le couple est transmis à l'étoile de tête à travers la roue libre. L'installation est plus compliquée que les précédentes. L'efficacité la plus élevée due à l'utilisation d'une transmission de vélo, mais au prix d'une usure accrue de cette dernière. Convient à absolument tout.



Les roues motrices sont installées à la place des roues habituelles avec un simple remplacement, elles sont avant sous 100 mm et arrière sous 135 mm avec un filetage à cliquet. Rendez-vous sous la cassette, mais rarement. Des roues de moteur puissantes peuvent briser les décrochages avec un couple, en particulier sur une fourche, il est donc impératif d'installer des amplificateurs de décrochage. Pour les roues de moteur à faible puissance, ce n'est pas nécessaire, mais souhaitable. Je n'ai pas réglé avec un moteur de 350W.

Pour contrôler le moteur, vous avez besoin d'un contrôleur, qui est également différent non seulement en puissance. Le moteur électrique a une caractéristique intéressante - la vitesse définit la tension et le couple le courant. Cela permet de modifier ces paramètres dans le contrôleur pour atteindre à la fois une vitesse élevée et une traction élevée avec la même consommation de batterie, selon la situation. Tout ce que fait la boîte de vitesses (ou plutôt, elle est plus proche du variateur) dans le cas de l'ICE. Certains contrôleurs contrôlent la tension, c'est-à-dire que l'accélérateur contrôle la vitesse de zéro au maximum, et le courant est sélectionné automatiquement pour atteindre cette vitesse. Utile dans la boue, où des révolutions constantes avec un couple élevé sont nécessaires. D'autres contrôlent le courant, c'est-à-dire que vous contrôlez l'accélérateur avec l'accélérateur, tandis que la vitesse est toujours maximale (au ralenti). Vous permet de contrôler vous-même la puissance.En outre, la batterie et le courant de phase se distinguent par leur consommation. Le courant de la batterie est le courant prélevé sur la batterie, respectivement. Phase - aller au moteur, ses trois phases (en règle générale, bien qu'il existe des moteurs avec un nombre différent de phases, il s'agit d'un stand-up exotique). Il est utile de limiter ce dernier, car, par exemple, 500 W peut être à la fois 50 V 10 A et 5 V 100 A, et tous les enroulements ne peuvent pas supporter 100 A, mais pas tous les contrôleurs.

La partie la plus chère est la batterie. Certains commencent avec des batteries au plomb, généralement des onduleurs, car ils sont moins chers chacun. Mais d'une manière ou d'une autre, tout le monde en vient au lithium, car il y a plus de courants délivrés, une ressource et sensiblement moins de masse, à cause de quoi le plaisir de rouler est plus grand et le coût de fonctionnement est parfois moindre, même chacun et sensiblement plus cher. Et ici commence une grande variété. Il existe de nombreux types de batteries au lithium de différentes chimies et fabricants sur le marché, ce qui signifie la qualité. Les plus populaires sont le lithium-ion et le lithium-polymère en raison du prix et du faible poids. Mais il existe un risque d'incendie lors d'une panne ou d'une surcharge. Les conséquences sont tristes, mais il y a peu de cas de combustion spontanée. La ressource est d'environ 500 à 800 cycles de charge-décharge. Les plus fiables sont le phosphate de fer et de lithium ou LiFeP4, car ils n'ont pas peur des gelées jusqu'à -30,ont une ressource de l'ordre de 2000 cycles, la sortie de courant la plus élevée et ne brûlent pas du tout. Mais parmi le lithium le plus difficile et le plus cher. Les soi-disant "côtelettes folkloriques", qui ont des batteries de modèle, dont le seul avantage est le prix, sont également populaires. Mais l'avantage est si important que parfois vous y pensez. Une ressource de l'ordre de 100 cycles, se gonfle souvent, mais avec un bon contrôle et un peu de chance en qualité peut vivre assez longtemps.mais avec un bon contrôle et un peu de chance dans la qualité, ils peuvent vivre assez longtemps.mais avec un bon contrôle et un peu de chance dans la qualité, ils peuvent vivre assez longtemps.

J'ai commandé un set à l'un des membres du forum. Il s'est avéré 1030 yuans pour un ensemble composé d'une roue de motoréducteur 36v 350W, d'un contrôleur, de rayons, de jantes, de leviers de frein avec capteurs de pression et d'une poignée de gaz. La batterie 48v 12Ah de type "grenouille" coûte 1615 yuans. 9 roubles pour 1 yuan au moment de l'achat, soit 24 mille roubles. pour tout ou 32 mille roubles. pour tout, y compris le vélo. C'est le minimum de base. Cependant, vous pouvez tout acheter beaucoup où, y compris toutes sortes d'aliexpress avec ebay. Si nous considérons différents ajouts tels qu'un wattmètre, un coffre ou un klaxon, le coût passe facilement pour cinquante, mais tout cela est facultatif et peut être installé avec le même succès sur un vélo ordinaire. Eh bien, sauf, en plus d'un wattmètre, que je recommande fortement, car il montre la tension, le courant, le courant et la puissance dépensée, ce qui permet de juger plus clairement la décharge de la batterie,que toutes sortes d'indicateurs de charge et d'efficacité globale de conduite.

Le montage de la main d'œuvre ne l'est pas, tout est connecté selon la logique, en accord avec les connecteurs et les couleurs. Cependant, les Chinois ne correspondent pas toujours aux couleurs. Dans ce cas, la méthode de piquer scientifique est utilisée, de préférence d'abord avec un multimètre. Le kit comprend des leviers de frein avec capteurs de pression. C'est très souhaitable car ils coupent le moteur lors du freinage. Si le vélo donneur a des freins hydrauliques ou des poignées délicates que vous ne voulez pas changer, vous devez alors ramasser les capteurs (au moins les interrupteurs à lames, au moins les mickeys, au moins même les capteurs à effet Hall).

Après l'assemblage, nous avons obtenu un tel appareil:

(Les photos sont présentées sous forme de stéréopaires croisées. Nous lisons comment les regarder ici. Qui ne peut pas ou ne veut pas les voir sous forme d'images en trois dimensions, peut ressembler à des images ordinaires, ce qui rend ces paires stéréo merveilleuses)

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Le poids est de 27 kg. Il est facilement accessible au 5ème étage sans ascenseur. Cette unité fonctionne jusqu'à 42 km / h sur une route droite et lisse sans vent par rapport au sol. Tout en maintenant le manche des gaz dans une position, le régulateur de vitesse est activé pendant plusieurs secondes, après quoi la poignée peut être relâchée et le vélo roule à une vitesse donnée. La croisière est désactivée par les manettes des gaz ou des freins. Avec une sneaker au sol et avec des pédales, il suffit d'aller au village et de revenir, 40 km et un peu plus. Mais avec une telle charge, la batterie ne fournit que 400-450Wh d'énergie à partir de ses 590Wh. Si vous conduisez à 30 km / h, la consommation diminuera d'environ deux fois et la batterie donnera plus en raison d'une charge moindre, respectivement, la portée sera supérieure à 80 km. Et si vous roulez à 20 km / h?

Le support de batterie en porte-à-faux a refusé de servir fidèlement sur un cadre rigide le long de nos routes, éclatant de la manière la plus arrogante. Je devais penser où placer la batterie. Sur le coffre, la manœuvrabilité en souffre, car l'arrière est surchargé. Dans un sac à dos à l'arrière, la maniabilité est plus élevée, mais le dos est contre et la possibilité de survoler le volant pendant le freinage en raison du centre de gravité élevé. Actuellement, tout est logé dans des sacs dans le triangle du cadre.

Vue actuelle:

Pour plus de sécurité, j'ai fait un signal d'arrêt à partir de réflecteurs et de LED rouges au format smd 5050.

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Il est contrôlé par le microcontrôleur ATtiny13 via mosfet. Un microcontrôleur avec un mosfet est monté dans le boîtier de charge d'un hélicoptère tribal autrefois volant, il tire la puissance d'une charge usb régulière, qui se sent bien dans des conditions de puissance de 48 V. Soit dit en passant, la plupart de ces charges et alimentations fonctionnent normalement à partir de 48 V.

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Lorsque l'alimentation est appliquée, le microcontrôleur active le signal d'arrêt avec une cale de quart de puissance, et lorsque vous appuyez sur les leviers de frein (+ 5 V disparaît d'eux à l'entrée du contrôleur de moteur), il s'allume complètement.

Le vélo électrique est utilisé pour la deuxième saison, un tas de travail de contrôleur de batterie-moteur sans compromettre les performances et le besoin de réparation. Lors des premiers voyages, c'était une impression intéressante. Le moteur en mouvement ne se ressent pas du mot «complètement» et, en combinaison avec le régulateur de vitesse, il crée l'illusion que vous faites tourner ces 42 km / h. Mais lorsque le moteur est arrêté, la charge sur les jambes augmente et toute l'illusion est dissipée. Maintenant, je suis déjà habitué, et les voyages sont devenus assez ordinaires, et la dynamique et la fiabilité ne doivent pas passer à un moteur à combustion interne, ce que je vous conseille.

Source: https://habr.com/ru/post/fr395653/