Розхід, економія, пробіг.
Цифри в кожного будуть індивідуальні. Зазначимо, що всі дані нижче мають на увазі без допомоги педалей. На відміну від магазинних велосипедів, де маркетологи зазвичай мають на увазі що ви будете одночасно крутити педалі.
Я свої наводив вище, в середньому у мене це 50-60 км на одному заряді. При ємнсоті акумулятора чуть більше 600 вт*год.
мій друг з ідентичним мотором та акумулятором має пробіг на ~10 км менший. чому так?
а вся справа в вазі. у нього більша рама, на багажнику баул, в якому він як правило возить більше вантажу в наших спільних поїздках ніж я, та і сам важить більше, оскільки вищий за мене.
Нажаль я не можу назвати точної цифри різниці у вазі. Але сам факт є досить наочним.
Крім того в процесі спілкування з чуваком, який зробив собі такий же акумулятор як і в нас для велосипеда вагою 45 кг! і власною вагою 80кг дізнався що його пробіг складає порядку 35 км на одному заряді.
Провівши нескладні розрахунки, можна описати оберненопропорційну залежність. збільшення ваги в 1,5 рази зменшує пробіг в стільки ж.
Звичайно це досить умовна формула. Так як не враховані інші нюанси, як товщина покришок і тиск в колесах. ККД моторів, швидкісні характеристики, тощо.
Доречі швидкісно тягові характеристики електровелосипеда цікаво вивчати на емуляторі.
https://www.ebikes.ca/tools/simulator.html або http://www.apk.electricbikesimulator.com/
якщо трохи пожмакати циферки, то стає зрозуміло, що на швидкості більше 20-30 км/год ефективність починає швидко падати. опір повітря стає надто великий і швидка їзда швидко висасує зарад батарейки.
Тому при побудові е-мотоциклів для швидкості 60-80 км/год треба в рази 4 потужніший мотор і більший акумулятор. для того щоб розвинути 100 і більше км/год треба двигун умовно 5-8 кВт. і т. д. в геометричній прогресії.
Тепер ми знаємо що для економії слід їхати не швидко.
Середній розхід електровелосипеда може коливатись від 10 до 18 вт*годин на кожен кілометр. 10вт*год/км це доволі економічний розхід. нижче цієї межі мало хто пробиває.
знаючи цей параметр, можна вирахувати собі ємність акумулятора, щоб забезпечити потрібний пробіг.
і знаючи моментальний розхід, можна приблизно порахувати пробіг.
скажімо в мене акумулятор 625 вт*год, я виїхав на трасу і бачу на цикланалісті розхід 11 вт*год/км при певній фіксованій швидкості. отже я проїду приблизно 57 км.
Також як згадав Deemon вище - редукторніки трохи економічніші, так як на малих швидкостях (на старті і під горку) працюють ефективніше. Проте їхні максимальні швидкості впираються в 40-60 км/год через тертя в редукторі, в той час як прямоприводи будуть необмежено розганятись, поки буде запас потужності в контролері і батареї.
Стосовно рекуперації. Більшість власників т.з. з DD моторами повідомляють про ефективність рекуперації на рівні 3-10%. яка сильно залежить від рельєфу і чи використовується рекупераційне гальмо.
Нажаль це дуже мало, аргумент на користь таких двигунів досить сумнівний. Я думаю редукторний в силу своєї економічності заощадить вам приблизно так само.
Крім того прямоприводи мають більшу вагу. Єдине, що особисто мене приваблює, так це рекуперативне гальмо, яке допоможе значно продовжити термін служби гальм.колодок і обода.
Зарядний пристрій.
Вибір зарядного пристрою виявився складнішим ніж я думав. Хочаб по тій причині, що найти зарядку чи БЖ на 50-60 вольт на порядок важче більш поширених 48 вольт.
Звичайно першим ділом був вивчений асортимент АЛІ. та скоро стало зрозуміло, що там можна придбати або недорого щось повністю фуфлове, або більш-менш нормально, але по ціні рівні акумулятора чи мотора. Це сильно роздувало мій бюджет і було неприйнятним.
Крім того БЖ/зарядка має відповідати якимось іншим прийнятним критеріям:
— ми хочемо від неї побільше ампер, для швидшого заряду. використання 2-3 амперних "блочків" затягує процес заряду на 6 годин. Можна ставити правда на ніч, і зранку знімати, але що робити , коли треба терміново "заправитись" і їхати?
— нам треба менша вага і розміри. бувають випадки, коли треба взяти зарядку з собою в поїздку, і тягнути 5-7 кг в певному некомпактному об'ємі важко.
— нам треба надійність. я не хочу тушити палаючий дім/чи гараж з велосипедом.
першим моїм зарядним пристроєм була приблуда куплена на АЛІ. яку я довго вибирав по правильному вольтажу в кінці зарядки, з його обмеженням (зарядки для свинцево-кислотних акумуляторів можут ьне мати точного обмеження по напрузі), китайському струму і щоб недорого.
це був девайсь по типу ноутбучної зарядки, але коли його розбираєш, то в середині видно плату, на якій не впаяно половина компонентів. номінально вона мала видавати 2 А, але видавала тільки 1,5. і при цьому капітально закіпала. звичайно недостающу половину деталей я впаяв, по суті збільшивши її вартісь вдвічі =) але кращою вона від того сильно не стала. Зарядка згоріла при моєму необережному поводженні ,я переполюсував її під час експериментів і вона знатно хлопнула. потім я ще докупляв запчастин на ремонт ,але відновити так і не зміг...
отже стало зрозуміло що треба щось серйозне ,але трохи з іншої галузі, щоб не продавалось як зарядка для велосипеда в тридорого.
я вже кілька років користуюсь блоками живлення телекомунікаційної апаратури ELTEK SMPS1000 і безмежно ними задоволений.
я почав шерстити дану тему, і виявилось що це той варіант, який мені треба
ці блоки мають повний арсенал захисту. вони не хлопнуть від КЗ і не згорять на нічній зарядці. вони рорзраховані на роботу 24/7 і промислові, а отже на порядок надійніші. там будуть чесні вати і ампери з хорошим запасом.
а саме цікаве, що в україні можна взяти реально дешево б/у з списаних мобільних вишок.
таким добром торгує кілька людей на україну
щодо параметрів. мені треба щоб блок
— працював до 58,4 вольта (це напруга кінцевого заряду)
— видавав 5-10 Ампер для швидкого заряду
— працював в режим CC + CV - обмеження по зарядному струму і обмеження по напрузі. це дуже важливий параметр
багато блоків, як я писав розраховані на роботу в номінал 48В і макс. при цьому близько 55 вольт.
наявність купи вбудованих захистів утруднює переробку такого блока на вищий чи нижчий вольтаж.
також деякі моделі потребують впайки змінних резисторів-крутілок.
я придбав недорого eltek flatpack 700 48v*15А. який відповідає всім моїм вимогам і має готові підстроєчні резистрори. маленькою викруткою і мультиметром блок легко налаштовується під мій вольтаж і ампераж.
блок шумний, важкий і в металевому корпусі. тому це стаціонарна зарядка, і возити її з собою не виходить. тому наявність малого зарядного все таки рекомендована.
і я в майбутньому щось таке ще зроблю.
хоча 1 раз ми брали його в дорогу і заряжались обоє одночасно
Бажаючим вивчити дану тему рекомендую наступне чтиво https://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=17700.0#topmsg
Зборка акумулятора. Водозахист. Розміщення ваги.
Головна проблема правильно розмістити центр ваги - високий центр ваги або надто зміщений від центру викликає серйозні проблеми з стійкістю і керованістю! особливо це відчувається на швидкостях 35++
акумулятор на багажнику - це вірна дорога до розбитої голови. я зараз не найду відео, але процес такий - на швидкості починає кидати руля вліво-вправо і амплітуда росте і ви кувиркаєтесь.
потрібно зміщувати його якомога нижче і по центру.
у мене було два варіанти, або під раму, або в середину трикутника. я вибрав другий як найбільш безпечний і простіший.
попередньо був прикинутий шаблон-набросок. було принципово залишит имісце для контролера і фляги.
наступним етапом було виготовлення картонної моделі, яка в подальшому стала тимчасовою коробочкою.
далі було зібрано сам акумулятор. всі елементи додатково заізольовані і склеєні між собою.
зборка була спайкою. після цього зверху лист електрокартону, і поверху припаяні балансуючі провода
так я проїздив місяць. акум був закріплений скотчем =) по суті йшли випробування акумулятора, робот иБМС і т п. постійно замірялись вольтажі на банках, температура тощо.
йшов мозговий штурм як то далі завершити. і виправити прорахунки і недоліки.
В кінцевому варіанті акумулятор закривається двома кришками стягнутими наскрізь. в міжсезоння планую дошліфувати це до красоти. Виправити криву порізку і загини, нормально оформити роз'єм зарядки, герметизацяія до ІР54 - ІР55 =) щоб можна було б помити тряпочкою з відром води від бруду.
фото роз'єма немає. використані пластикові кабель-проходи від старих АТ БЖ компа, в якості роз'ємі всюди Т-конектори.
автоматів і вимикачів немає. батарею не вимикаю. розряд практично мінімальний, не бачу сенсу хляпати.
підключення до акумулятора має хороший хлопок - розряд струму через електроліт в контролері.
Мій висновок - можна було б і краще, але і так піде.
керування задовільне. центр ваги хороший.
контролер мінімальних розмірів. чуть більше пачки цигарок. ще стільки ж жмут проводів з конекторами. це все сховане під сумкою на рамі. його практично не видно.
дане місце найсухіше. захищене від дощу сумкою і рамою від закидання болота знизу. тому особливих герметизацій не проводилось.
сам контролер має ІР55 +-. тому єдине що може спортитись - так це окислитись роз'єми.
таким чином дрібний дощ чи калюжі не заважають. все можна мити.
ну і я не можу не згадати шедевр колхозінга - акум в бутилці. причому ідея використання ПЕТ-пляшки як термоусадки і корпуса доволі вдала, без сарказму.
Початок експлуатації зимою.
Спочатку я думав: прийде зима, буде холодно їздити - розберу мотора, гляну як там смазка.
Але якось відмовлятись від такого зручного транспорту не хочеться. Пока надворі суха погода, вдягаюся тепліше і їжджу! Так в руки холодно і трохи ноги дубіють, зате їду =)
Правда тепер моя швидкість пересування в межах 20-30 км/год, якщо швидше, то замерзаю...
Ще з осені, коли температура почала падати, став помічати що напруга, яку віддає акумулятор на 1-2 вольти менша під навантаженням ніж була влітку. Помітна невелика просадка потужності.
Коли вдарили перші заморозки мотор-колесо почало не спрацьовувати. мається на увазі фрівіл (обгонна муфта) не заходила в зачеплення ,і були трохи неприємні моменти при стартах.
Чесно кажучи я думав що зимою взагалі буде хана, стоятиму.
Потім трохи пригріло, все нормалізувалось і ось знову прийшли морози. Але цього разу вже нічого не пропускало, і не було збоїв взагалі. Я так і не розумію що це за "приколи" були. Надіюсь побачу при розборі мотора.
В холодну пору помітно збільшується гул від редуктора. Я підозрюю що там ще і смазка розмазалась по корпусу, адже за цей сезон накручено уже близько 2500 км!
Але мотор їде і тягне без нарікань.
Стосовно акумулятора. Тепер уже просадка напруги відчутно сказується на макс. навантаженнях. Як наслідок падає максимальна потужність, яку можу розвинути на швидкості чи під горку.
Якщо раніше на крутій горці в мене просідало з 52-53 вольт до 50, то тепер до 47-49 вольт залежно від ступеню розрядки акумулятора. Разом з тим запасу потужності вистачає і я їду не зупиняючись і не підкручуючи педалі.
за мінусової температури я проїхав десь 35 км, і в мене залишалось десь по відчуттях 20-25% заряду. але після цих 30 км я міг їхати тільки в економічному режимі на швидкості до 20-30 км/год, інакше вольтаж сильно просідав.
Таким чином в мінусову температуру я можу проїхати орієнтовно тільки 75-80% від того що проїжджав літом.
Економічний ефект.
Оскільки мій ТЗ не перебуває в комерційному користуванні, ми не можемо говорити про його окупність в тій чи іншій мірі.
Але цілком справедливо рахувати економічний ефект, досягнутий за певний проміжок часу.
Десь з перших чисел квітня я вже виїжджав. Правда тоді у мене ще не було акумуляторів ,і я їздив на свинцю з упсів, потім через деякий час я догадався обнулити одометр на велокомп'ютері. загалом за ці перші тижні не враховано десь до 100-150 км. потім ще перших 50-100 км на одометрі контролера я коригував множники і діаметри коліс, від чого плавала вимірювана швидкість і пробіг.
Станом на початок грудня 19 року на моїх одометрах було:
— велокомп'ютер ~2500 км
— контролер ~2050 км
Така різниця обумовлена тим, що в режимі накату одометр контролера не працює. Отже на кожні проїханих 100 км мотор працює 80км, а інше накат.
Безумовно співвідношення залежить від того де їздити. В місті більше накатів, за містом їзда переважно в режимі круїз-контроля.
дані велокомп'ютера відносно точні (звірялись з GPS). невраховані км додавати не буду, тому загальна точність доволі груба.
Розрахунковий період 04/19...12/12 — 9 місяців.
2500 км / 9 = 280 км в місяць або десяток км на день =)
Велосипед планувалось активно використовувати для добирання на роботу/з роботи. Но в реалі склалось не дуже, через постійні відрядження і роз'їзди за межами міста.
я нарахував 30 виїздів. найкоротший маршрут в одну сторону 8,5 км. довший 9,2 км. крім того часто після роботи були попутні точки ,які збільшували доїзд на до 5км.
тому я буду рахувати ~20 км за одну галочку. отже загалом ~600 км
використання велика для себе я розділив на 3 приблизно рівні категорії, а з ним і загальний пробіг:
1 — якщо б не було електро всеодно б наїздив якихось 700-900 км за сезон, не більше, так як у мене є проблеми з колінними суглобами і багато і далеко їздити не можу.
2 — покатушки для задоволення, особливо в перші місяці. не важливо куди їхати, аби їхати B)
3 — виїзди сугубо за потребою. Сюди віднесу 600 "робочих" км і ще треба додати трохи в інший час.
отже до розрахунку можемо брати третину — приблизно 850 км з останньої категорії. прирівнювати я її буду до машини.
1 км на авто = ~2 грн.
в результаті отримую ~1700 ₴ економії.
я десь там вище рахував що один км мені обходився 4 копійки, отже 1700 км = 68 грн. цю суму можна не враховувати, оскільки вона менша за нашу похибку.
отож окупність ми не рахуємо навмисно. нагадаю лише загальний мій бюджет був в межах 8,5-9к₴
