Электровелосипед
Итак! Представляю вам своего красавца. Дизайн пока еще не очень, но в остальном и в целом все готово и можно уже смело начинать кататься. И если бы не мерзкая сволочная зима, которая началась как минимум на месяц раньше, я бы успел в полной мере насладиться сим девайсом. Но увы, все испытания пришлись на ненавистный мне снег и на постоянный риск грохнуться об грешную землю.
ПредисловиеСея "электрическая" мысль начала зреть во мне еще лет восемь назад. И тогда я начал в первый раз заходить на этот ресурс (форум):
http://electrotransport.ruи изредка почитывал там раздел форума - "Электровелосипеды". В те года сильно не впечатлился. Моторы были слабенькие, пробег маленький, скорость никакая. Скорее так, баловство, а не практическая польза. Сейчас дела обстоят несколько иначе. Сильно подросла мощность моторов, появились доступные по цене и емкие аккумуляторы, технологически улучшились котроллеры (мозги) электровелосипеда.
Прошло время и вот я задумался на эту тему уже гораздо серьезнее. Задумался где-то в начале 2016 года. Зарегистрировался на форуме, начал задавать ребятам вопросы. Очень внимательно и серьезно изучил тему Литий Ионных (Li Ion) аккумуляторов. Изучил тему рекуперации. И вот в сентябре месяце, после дальнейшего серьезного изучения форума, после того как появилась свободная денежка и после того, как стало совсем невозможно ездить на недавно приобретенном мною мотоцикле из-за специфических особенностей климата в нашей "Деревне Гадюкино", я решился купить набор МК. Выбирал долго. С забоем на будущее. Изначально хотелось мощный вариант под хороший токовый аккумулятор. Советовался с ребятами на форуме. И вот наконец-то выбрал этот набор:
https://ru.aliexpress.com/item/Wholesale-48V-1000W-26-Rear-Wheel-Electric-Bicycle-Ebike-Conversion-Kits-2015-New-Style-with-LCD/1947983314.htmlЕсли ссылка со временем окажется битой, то ниже приведу скрин того, что входит в этот набор МК. А входит а него вот такой перечень деталюшек:
1. Собственно, сам мотор на 1 киловатт и полностью собранное на нем велосипедное колесо на 26 дюймов с ободом под дисковые тормоза. С покрышкой и с трещоткой на 7 звездочек. (тормозной диск в комплект не входит).
2. Контроллер. С достаточно умными мозгами, с возможностью подключения дисплея и с возможностью программирования его через дисплей.
3. Дисплей "KT-LCD3". Невероятно удобный, наглядный и функциональный!!!
4. Стандартные тормозные ручки, (с кнопками для выключения МК).
5. Датчик "PAS" на каретку - "помощь педалям".
6. Грипсы с ручкой "газа" и ключиками зажигания.
7. Чехол к контроллеру и силовые аккумуляторные провода с качественным двухпиновым разъемом и предохранителем.
8. Система универсальная. Рассчитана, или на 36 вольт, или на 48 вольт, что меня вполне устраивало.
Аккумулятор:На этом сразу нужно заострить особое внимание. Это есть самое главное!!! Этому нужно посвятить отдельный большой абзац. Как говорят на форуме electrotransport.ru:
- "Сердце электровелосипеда - это вовсе не пламенный мотор - это аккумулятор".
К его выбору нужно отнестись очень ответственно. И потому я решил пока подзабить... И этот свой важный выбор решил отложить до весны, до настоящего велосипедного сезона, а на тестовые поездки в зимнее время задумал собрать временный аккумулятор, не потратив на него ни копейки. Ну, то есть, принципиально ничего не потратив!.. Набор МК я ждал долго. Больше месяца. Пока ждал, продолжал изучать форум и искал Б/У-шные литий ионные аккумуляторы. Энное количество у меня было, плюс насобирал по друзьям, по знакомым. Спасибо хорошим людям! Изначально хотел сделать батарею ТОЛЬКО из обычных UPS-овых аккумуляторов от компьютерных бесперебойников (тоже Б/У-шных 4 шт.), но на форуме мне очень настоятельно советовали, чтобы они быстро не угробились, усилить их литием. Чем я и занялся пока ждал свое МК. Форм-фактор лития обычный - 18650 (3,6v). В итоге родился полноценный литий ионный аккумулятор на 48 вольт по схеме 13S3P - 13 последовательно соединенных ячеек по 3 элемента в каждой ячейке. Всего получилось 39шт. Общая емкость аккумулятора - затрудняюсь сказать. Элементы далеко не новые. Думаю, емкость где-то от 3AH до 6AH. Не более того. Единственное, что я делал с элементами для проверки емкости перед сборкой их в батарею - это проверил каждый элемент разрядом на обычную автомобильную лампочку. Если лампочка светилась больше часа, значит хороший элемент. Так и проверил все свои аккумуляторы. При этом вычислил шесть штук совсем негодных, даже в фонарик не поставить. Забегая вперед, хочу сказать, что полноценная батарея это 7-10 элементов в параллель. То есть, всего бы получилось, умножив на 13 ячеек, 130 штук НОВЫХ элементов! Какие-нибудь дорогие панасоники - "Panasonic NCR18650" на 3100mAh или более. Но это пока мечты, отложенные до весны. Для этих моих 13 ячеек аккумулятора была куплена BMS (Battery Management System) - "Cистема управления аккумуляторной батареей". Без нее нельзя ни в коем случае. Она следит за тем, чтобы все ячейки батареи заряжались равномерно. Так же BMS-ка очень грамотно отрубает батарею от бортовой сети, не давая ей уйти в сильный переразряд (в чем я не раз успел убедиться в дальнейшем). BMS-ок на выбор для покупки много. Лично я выбрал эту:
https://ru.aliexpress.com/item/48V-30A-13S-BMS-used-for-lithium-ion-battery-assembly/1250293246.htmlКак раз под мое напряжение и количество ячеек. Да и по току с запасом получилась. Все элементы 18650 спрятал в бумажные гильзы и собрал воедино. Спаял и пролил клеевым пистолетом. Получился этакий небольшой цельный монолит. Достаточно прочный, чтобы не развалиться. При этом каждый элемент 18650 можно вытолкнуть из бумажной гильзы в случае его замены. "Велосипед" я не изобретал. Подсмотрел все на форуме и сделал так же, как и другие. Фотку собранной батареи можно будет посмотреть ниже.
Посылка:Здоровенную тяжелую посылку доставили прямо домой. Очень приятная неожиданность. Я думал, что сам попру ее с почты. Доставили без меня. Меня дома не было. Тянулся обычный рабочий день. Я сидел на работе, как на иголках и все боялся, что приду дому, открою, а там кирпичи... Вот было бы "весело"! Но все оказалось на месте. До последней детальки. Все новенькое, все сверкает. И само мотор колесо... На удивление тяжеленное! Просто пипец, насколько тяжелое! Я знал, что легким оно не будет, но не столько!..
Велосипед:Донором стал мой "Трек" на мощной тяжелой алюминиевой раме. Обычный МТБ. Велосипед собирал долго. К тому времени, когда я начал это священнодейство, уже выпал гадский мерзкий ненавистный снег. Как я уже писал выше, на месяц раньше, чем обычно. И потому спешить мне было некуда. Единственное, что я успел сделать перед начавшейся зимой "на сухую", на чистом асфальте, это проверить накат. Очень сильно пугали меня на форуме, что с мотор колесом моего типа (не редукторник) накат будет никакой. И точно! Поставил МК на раму (подошло оно просто идеально), крутанул колесо и увидел как оно сразу останавливается. Опечаленный вынес велосипед на улицу. Провода МК привязал к раме, чтобы не болтались и поехал. И что? А ничего! Все просто офигенно! Нет никакого торможения! Могу это заявить со стопроцентной уверенностью опытного велосипедиста. Разницы не заметил НИКАКОЙ!!! Слава Вело-Богам! Как ехал велик накатом, так он и едет. А если и есть ухудшение, то оно настолько мизерное, что совершенно незаметно. Возможно, накат даже улучшился от прибавки веса велосипеда. Это очень даже может быть.
Первое включение:Первый пуск мотора был страшный и очень эмоциональный. Помню, я даже водочки потом выпил на радостях, так сильно меня взволновал этот момент. Соединил все на полу рядом с велосипедом, (только колесо уже стояло на велике). Все провода, все разъемчики. Подсоединил аккумулятор и с замиранием сердца, перекрестившись, повернул ключ зажигания, и!.. И ничего! Тишина гробовая! Потянул ручку "газа" на себя - тоже ничего. Колесо стоит на месте. Ух, я перепугался тогда... Фиг знает, че делать! Не пашет! Никаких признаков жизни. Самое главное - это мертвый слепой дисплей. Это, помню, меня особенно сильно напугало. Но успел подумать: - Хорошо, что хоть дым ни откуда не пошел, и то слава богу. - полез смотреть все разъемы и питание. Перепроверил все заново. Снова включаю "зажигание", и снова ничего. В голове мелькнула мысль потыкать кнопки дисплея. Так, на всякий случай. Ну, потыкал - ничего! И тут, в какой-то момент времени, случайно передержал нажатой центральную кнопку дисплея чуть дольше и, о чудо, дисплей радостно ооожил. На дисплее куча знакомых по скринам цыферек явилось мои очам. Уууу! У меня прям перевернулось все внутри. Япона мать! Сколько читал форум, нигде не промелькнула инфа о том, что мой набор МК включается не просто ключом, а еще и центральной кнопкой на дисплее. Эххх! Тот вечер и последующие пробные включения записаны на видео ниже. Колесо на холостую разгоняется до 72км/час. Удивительно! Если поставить мощный аккумулятор, то это и будет максимальная скорость велосипеда. Естественно, конечно, до скорости 70км/час, я бы побоялся разгонятся. Это уже перебор. Но такой запас реально имеется с моим МК. И пусть будет. Почему бы и нет?
Первый выезд:Первый мой пробный выезд состоялся уже по снегу и только на одном литии. Из приготовленных мною четырех тяжелых свинцовых аккумов, один оказался бракованный. Пришлось ехать только на одной слабенькой Li-Ion батарейке. И все равно ощущения - просто атас! Тянешь ручку на себя и велосипед едет. Просто так, сам собой. Я много раз представлял себе этот первый момент, но все равно это было чертовски неожиданно и приятно. Очень жаль, что разогнаться посильнее было нельзя. Рыхлый снег этого не позволял сделать. Да и грохнуться с велосипеда боялся. Ведь покрышки обычные, летние, не шиповка. Ехал очень медленно, но специально и принципиально БЕЗ ПЕДАЛЕЙ! Постоянно поглядывая на стрелочный амперметр, чтобы не превышать ток в 3-5 ампер. Больше 5 ампер для моих Б/У-шных элементиков - это было бы очень вредно. И все равно ехал! Даже на таком слабом токе. Очуметь! Когда иногда бросал ручку газа и крутил педали, то чувствовал, как велик тяжело идет по снегу, а моя "батарейка" его все равно тащит. Сама! И это просто чудо какое-то! В тот первый день проехал около семи километров и был просто в полном восторге, матерясь лишь на мерзкий снег, который так некстати навалил буквально за день до моего теста. Ну, вот прям закон подлости!
После первой поездки я уяснил для себя, что нужно доделывать и переделывать на велосипеде. Провозился неделю, занимаясь каждый вечер понемногу, то с одной мелочевкой, то с другой:
01. Поставил автомат на общее включение бортовой сети. Пока слабенький шестиамперник - "С6", который замечательно один раз отработал (опишу ниже).
02. Собрал простейшую схему "без искрового запуска". Дело в том, что когда подключаешь аккумулятор, то в контроллере моментально заряжаются очень емкие конденсаторы и искра проскакивает довольно серьезная. С этим обычно все пилоты электро-байков стараются бороться. Я подглядел, как это нужно делать и сделал. Добавил лишь лампочку, которая наглядно показывает, что схемка работает. На видео ниже будет виден запуск байка и то как лампочка коротко вспыхивает при нажатии на микрик.
03. Выбросил и замкнул напрямую ключ зажигания. Лишняя бутафория и вес. Все равно, включать нужно через дисплей.
04. Передвинул немного контроллер поближе к выносу руля и подальше от себя. А то, когда останавливаешься и ставишь ноги на землю, контроллер неприятно упирается в причинное место между ног.
05. Собрал все провода (пока кое-как) в кучу.
06. Наконец полностью собрал аккумулятор. В корпус, который подвернулся под руку. Напихал туда упаковочного материала, чтобы аккумы не болтались. И "времянка" моя получалась пока вполне надежная.
07. Вывел на внешнюю колодку все концы с ячеек батареи. И с литий ионных, и со свинцовых. Чтобы можно было удобно и быстро контролировать аккумулятор на случай аварийной его разбалансировки.
08. Немного переделал датчик PAS (помощь педалям).
09. Поставил отдельный тумблер на рекуперацию. Тестировать его буду летом. Хочу лично убедиться в том, что заряжать аккумулятор ногами - это нереально. А пока, сейчас, лишь в небольшие короткие моменты времени наблюдаю, как велосипед, если двигаться со скоростью большей, чем 15км/час, отчетливо тормозит мотор колесом при нажатии на эту кнопку или при слабом придавливании тормозов (когда срабатывает кнопочка на тормозах). Вообще, рекуперация, как все говорят, и это вполне очевидно, заметна больше, на подсевшем аккумуляторе.
10. Отдельная важная тема. Провозился пол дня. Усилил дропауты заднего треугольника рамы, (то место, куда вставляется ось МК). Когда-то для меня это стало полной неожиданностью, что, типа, зачем их вообще нужно усиливать. Но буквально почитав форум совсем немного я понял, что без этого ни в коем случае нельзя. Мотор колесо со временем просто провернется в раме. Может запросто отломить дропауты и намотав провода на ось, разорвет их в хлам. Усилил металлом "двойка". Не бог весть что, но все же лучше, чем ничего. На фотках ниже я постарался показать конструкцию усиления, как можно ближе и подробнее. Если это место начнет разбалтываться, то я успею это заметить и переделаю на "тройку". Вообще, все усиливают дропауты по разному. На форуме этому посвящена целая большая тема.
Добавлено: 17 Ноября 2016, 14:05:13
Второй выезд:Состоялся он, ну, естественно, по закону подлости, в самый снегопад! Но хорошо хоть не так скользко было на свежевыпавшем снегу. Покатался по городу, и даже решился проехаться по "Лыжной трассе". Очень хотелось убедиться в том, как велик заползет на самый крутой подъемчик, который сразу от Магнита начинается. Велик заполз где-то до половины и потом - бац, сработала BMS-ка. Напряжение так сильно просело, что аккум просто отключился. И это хорошо. Убедился, что BMS исправно пашет. Далее что делать? Не крутить же самому педали, да еще и на подъем?! Принципиально не хотел этого. У меня же электрическое ТС!!! Попробовал еще раз. Снова аккум отрубился от просевшего напряжения. А отключается он где-то секунд на пять, и потом BMS-ка снова подключает аккумулятор. После второй попытки вспомнил, про "PAS контроль". Включил самую слабую помощь педалям (всего там пять положений имеется), и опа!.. Велик поехал! Кручу педали, а меня сзади как будто кто-то с силой подталкивает. Это просто невероятно ощущение! Вот и протестил впервые для себя, что такое помощь мотора при педалировании. Офигенно приятная штука, оказывается! По приезду домой захотел понять, почему же все-таки напряжение так сильно проседало на подъеме. Вроде не должно было. Аккумулятор был свежезаряженный. Промерил напряжения на колодке и понял, что ездил я на одном литии. Свинец отвалился из-за плохо одетого разъема. Вот ведь как! Теперь тот подъемчик нужно протестировать еще раз. Уж больно он крутой и затяжной. Но боюсь, теперь это дело уже до весны отложится.
Были еще две поездки:Мерзкая холодная сопливая осень отвоевала у мерзкой холодной снежной зимы пару дней (с интервалом в неделю) и снежок немного оттаял. Оттаял до сухих плиток наших двух центральных улиц. Комсомольской и Московской. Естественно, я не смог усидеть дома. Поехал кататься. В первый выезд нарезал два круга с дистанцией 11,5км. Замерз, как зюзик! Дисплей, со встроенным градусником, показывал минус 2 градуса. Местами я летел 30км/час. Сопли, слезы, ничего не вижу, лечу... Хорошо, что уже поздно было, пешеходы под ногами не болтались. Решился на последний тест - "Тапка в пол". Поддаю, поддаю, поддаю, и тут бац! Дисплей потух, велик покатился накатом останавливаясь. Оказывается сработал мой шестиамперный пакетник. Наверное, я превысил ток далеко за 20 ампер. Это очень хороший тест! Пока такой ампераж пакетника и оставлю. Самое оно, чтобы случайно не превышать расчетные токи. В контроллере заложено пятиступенчатое ограничение мощности, но я его еще не тестировал и это ограничение сейчас выключено. Оставлю до весны. Вторая поездка также состоялась по сухим плиткам Комсомольской и Московской (зима опять ненадолго отступила). Велосипед простоял неделю. Аккумулятор умышленно не заряжал и выехал. Специально для проверки "дистанции на одном заряде". Предусмотрительно перед этим одел свои эластичные наколенники. Оказывается, когда не крутишь педали, коленки начинают сильно мерзнуть. А мне их нужно беречь, они уже начинают отказывать. Проехал 13,5км. Большое просто не смог. Опять замерз, как зюзик. Одно дело крутить педали, и совсем другое дело их не крутить. Замерзать начинаешь моментально. Итого в общей сложности получилось 25км без педалей. BMS-ка уже начинала срабатывать от низкого напряжения в батарее. Но все равно, если аккуратно и без рывков, еще можно было ехать разгоняясь даже до 20км/час. Думаю, что с этим гибридным аккумулятором запас хода у меня получился бы где-то километров 30. А по теплой погоде, может даже и 35. Более точно можно будет проверить по весне. Когда будет тепло. А то холодные сопли и слезы меня на этих затяжных тестах уже достали. Да и боюсь простыть. На фиг, на фиг! Последняя поездка состоялась на работу, где меня отснял на видео напарник, специально для этого отчета.
Зачем мне все это было нужно:1. Первое... Просто чертовски было интересно, каково оно, не крутить педали, но при этом ехать.
2. И второе... Самый важный, чисто шкурный и читерский момент... Когда-то мы с Дроидом частенько катались на дальняк и в очередной раз возвращались уставшие вечером домой. И он сказал одну фразу, которая мне запомнилась очень сильно:
- Сейчас бы телепорт. Бац, активировал, и оказался дома.
Я это к тому, что поездка уже состоялась, все места уже были разведаны, всё удовольствие уже было получено, и вот ты уже сильно уставший, ничего тебе не хочется. Хочется лишь поскорее оказаться дома и упасть на диван. Но увы, нужно с усилием крутить педали дальше. А что может получиться в моем случае? Нажимаю "волшебную кнопочку" и потихоньку, а может даже и с ветерком, качусь домой, отдыхая и наслаждаясь от поездки дальше. Так сказать, офигенный бонус на последок. Вот такая у меня задумка. Скажем так. Еду я в свои любимые места на "Рудневские карьеры" исключительно своим ходом по честному крутя педали. И "туда", кручу педали, и "там" кручу педали, а вот уже "обратно" хоп, нажал на кнопку и полетел домой. Вот такой у меня на данный момент шкурный интерес к электровелосипеду. Не знаю, как оно все будет в реальности, но аккумулятор у меня должен быть таким, чтобы запас хода был не менее 50-60км. А это очень тяжелый и дорогой аккум. Вот потому я и отложил его покупку "на потом", до весны.