Отже ви читаєте міні блог про е-вела, зібраного власноруч.
Мотор-колесо
Було перечитано купу форумів, переглянуто купу відео, але толкової інформації про вибір колеса так і не знайшов. Всюди по крупинках збирав якісь дані, підказки...
Отож! Переднє, бо:
— ведучий перед я думаю краще ніж зад, тим більше з педалями це повний привід
— як правило ззаду і так велика вага (велосипедист, багажник)
— при різкому старті не стаю на диби, не веде руля
— там і так куча всього: перекидки, зірочки, цеп... В той час на передньому практично нічого немає
З недоліків:
— на передок більше 500 Вт не поставиш. Буде буксувати, і розламувати вилку.
Переваги редукторних коліс:
— потужніше
— економічніше
— здатне розганятись доволі швидко як для редуктора (до 40 км/год і навіть більше)
— не має залипань магнітів, можна легко крутити педалі
— менше і легше
Недоліки:
— не підтримує рекуперацію (хоча всі пишуть що толку з неї практично ніякого. ККД кілька відсотків)
— не підтримує високі швидкості, більше 40 км/год. Але кому така швидкість потрібна?
— можливо трохи шумніше, але все одно доволі тихе.
Вибір контролера. Скільки ват?
Зразу скажу ,хто хоче брати без екрану самий дешевий (а ціни на такі стартують від 10 баксів) не провтикайте - бо є для колекторних двигунів. Їх легко визначити по 2 проводам на мотор, замість 3х фазних на потрібному нам!
отже орієнтовно прикинувши, виходить так — 350 Вт = 30 баксів, 500 Вт = 60 баксів. Менше (250Вт) брати не бачу сенсу, хіба ти собі збираєш чисто для PAS режиму. Більше теж не бачу сенсу - у нас простий е-вел а не е-мопед чи шось таке. Так як була розпродажа, було прийнято брати два. на пробу. Потім непотрібний продався б, або якшо ставлю 500 на вел, то з 350 збираю самокат.
Вибір потужності то взагалі щось загадкове. Того що контролер нормується 1 - по робочій напрузі, 2 - по робочому чи максимальному чи по максимально робочому струму. "350" ватні це 10-20 ампер, а "500" ватні 20-30 ампер відповідно.
Тепер давайте увімкнемо калькулятор. У мене 48 вольт. контролер до 20 А з номіналом 13 А (хоча як пізніше виявилось 15 і не туда і не сюда, але про це пізніше), 48*13=624Вт. і разом з тим, якби був 24В конфіг 24*13=312Вт. А тепер згадуємо що 48В це номінал. а робочий діапазон приблизно 33-55 В. 55*13 це вже 715 Вт. Короче як ви зрозуміли поняття НОМІНАЛЬНОЇ ВАТНОСТІ контролера нічого не означає. Головне це його робочий ампераж.
Якщо в "500-ному" робочі струми в межах 22-25 А, то це вже майже 1,5 кВт на виході при 48+/- вольтах!
Приблизно та ж ситуйовина і з колесом. Немає чіткої межі потужності. Номінал - то лише довготривале навантаження при якому гарантується його довга робота в режимах описаних виробником. Зрозуміло лише одне, що, оці номінальні вати і треба ставити відповідно одне одному. В 350 Вт колесо можна вкачувати 1000 Вт, але короткочасно. при довготривалій їзді воно перегріється і швидко редуктор зноситься. Але конктретно у мене колесо шось типу 400 Вт. Точних даних ніхто не пише. По відгукам на форумі "350" з великим запасом, впритул до номінала "500". Тому питання залишалось відкрите, аж до натурних випробувань.
А випробування показали наступне — як я описував вище, контролер має брак прошивки, і не регулює струм (хоча мав би), і цей струм обмежений на 15 А. і з цими амперами у мене достатньо хороша тяга, не гріється контролер при довгій роботі, не гріється мотор і якраз оптимальний режим мого акумулятора. Я навіть не вмикав 500 Вт контролер.
Великим аргументом було і габаритні розміри. "350" як пачка цигарок, а "500" в 3-4 рази більший. в першому у нас по класиці 6 мосфетів ,в другому 12. 9 не буває.
Варто додати, що ще бувають контролери синусні.
Вибір акумуляторів
Вибір батареєчки на е-байк трохи простіше ніж інші комплектуючі. Загалом потрібно відповісти для себе на кілька запитань.
*Зразу скажемо що свинець в топку — це не наш варіант.
Отже, яка хімія? Іони і полімери на сьогодні мають найкращу питому ємність на одиницю ваги чи об'єму. Отже вони найбільш ємкі. А також через велику кількість моделей та виробників є доволі дешеві, різноманітні, легкодоступні. АЛЕ ВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНІ.
Крім них на ринку доволі стрімко набирають маху літій-залізо-фосфатні, з трохи меншою питомою ємністю, але з дуже великою срумовіддачею, в 5-10 разів більшою кількістю робочих циклів, відносно ВИБУХОБЕЗПЕЧНІ і, що саме важливо - з уже прийнятною ціною. Китай освоїв цей тип, і почав виспускати дешеві банки.
Який тип виконання? Акуми випускають в вигляді циліндрів всякорізних типорозмірів 18650/28650/32650/32700/14550 і так далі і тому подібне. І в принципі пофік якого розміру брати. Якщо у вас не стоять якісь конкретні конструкторські задачі, чи ви маєте якісь певні частини корпусу. Думаю, що це найоптимальніший варіант, так як можна зібрати батарею практично любих типорозмірів, габаритів,електричних конфігурацій, а також вона буде досить міцна.
Крім того є варіанти призматичного виконання. Переважно це промислові акумулятори, тягові, виконанні в металевому корпусі, як правило з кріпленнями і клемами під різьбу.
І третім варіантом є — "пакетовані". Плоскі елементи різного типорозміру, в м'якій пластиковій оболонці. Яку дуже легко пошкодити, а також вона любить дутись, як тільки акумулятори починають вмирати.
Нові чи б/у 18650 з ноута? Звичайно що нові! Використання і зборка з б/у банок тягне за собою кучу гемора - по перше треба дістати багато "живих" банок. б/у батареї що йдуть в утиль під розборку має дуже мало таких (хіба ви закупились на розборці непоношеної Тесли). Викорситання напівмертвих банок не має асолютно ніякої вигоди і перспективи. Крім того їх треба перевіряти дотошно, в половині випадків відновлювати оболонку, сратися з старими-новими контактами, якось їх комбінувати щоб розподілити струми і вольтажі... А, доречі, робочі струми, вольтажі і внутрішній опір будуть різні, і часом ДУЖЕ різні, і використання таких елементів в одній великій батареї навіть паралельно несе багато загроз і велику ймовірність неправильної роботи, не кажучи вже про послідовні ланцюги з'єднань. Отож тільки нові!
В принципі і все. Потрібний ампераж, ємність та напруга набирається потрібною кількістю елементів в зборці.
Обирати Li-Ion чи LiFePo4 - це вже ваша особиста воля. Тут я не можу щось рекомендувати. Для себе я вирішив фосфати, з огляду на їх 3 головних переваги, описані на початку.
Пошерстивши Алі - приходимо до висновку, найоптимальніший варіант на сьогодні - 32700 LiFePO4 заявленою ємністю 6000-6500 мА*год.
Оскільки мені треба номінал 48 вольт, я можу використати 15 або 16 послідовних ланцюжків. Робоча середня точка в межах 3,2-3,3 вольта.
Отже я обирав 16 банок "3,0В"*16шт=48 В. Максимальна напруга 3,65*16=58,4 В і мінімальна 2,0 * 16 = 32 В.
Моя BMS рубає вже на 2,1 В, тому мінімальна теоретична мінімалка у мене 2,1*16=33,6В. Чому теоретична, тому що навряд чи у вас вийде розрядити всі банки рівномірно до 2,1 В. так чи інакше якась просяде раніше всіх, і BMS вирубиться через неї. Тому можна очікувати діапазон оірєнтовно 36-48-57 Вольт. максимальне значення теж доволі умовне, так як навряд чи вийде зарядити усі банки під зав'язку.
Але ми повернемся ще згодом до цього питання.
Розрахунок потрібної ємності і струмовіддачі:
Якщо взяти просто 16 штук, то вийде акумулятор теоретично 6-6,5 ампер-годин. Множимо на наші номінальні 48-51 В і отримаємо порядку 300 Вт*годин. Цього вистачить на 20-25 км пробігу. Крім того акумулятори будуть працювати в режимах 10-15 ампер, що є граничними для них.
Значить подвоюємо батарейку до 32 штук. в підсумку маємо близько 12 ампер*годин і більше 600 ват*годин. а це 40-45 км пробігу і робочі струми по 5-7 ампер на банку, що є цілком нормально та з запасом для них, не буде призводити до перегріву чи заниження ємності. А з таким пробігом можна вже їхати доволі далеко. Але про це згодом.
Тому нам треба 32 шт + запас на відбракування чи запасні для підміни. Запас дуже рекомендую, тому що не всім приходять 100% справні банки. Це ж китайці!! =) Також є завжди кращі і слабші. Слабші варто бракувати. Також можуть пошкодити елементи при перевозці, чи ви їх коцнете десь на радощах, чи вилетять через деякий час. Короче. берем як мінімум на 2-3 більше.
Аналогічним чином можна розрахувати батарею на 24 або 36 вольт номінальних вольт.
також розумна комбінація 12s3p для "36В" (вага ~5.5 кг). на ній можна проїхати далі за 16s2p (вага ~4.7кг) , але повільніше.
для ультралегких велосипедів з "250 Вт" контролером і мотором можна ставити в два рази менше. 16s1p (вага ~2.4кг ).
32700 LiFePO4
Акумулятори випускає швидше за все один завод. Принаймі більше в інтернеті я не знайшов інших виробників, лише зборщики блоків та рітейлери аля літокала, варікор і т.п.
Якщо трохи пошерстити алібабу, то виявляється що ці банки продають ящиками ємністю від 3,0 до 6,5 А*год. вище не зустрічав. самі гівняні в два рази дешевші кращих.
Переглянувши кілька відео з виробництва, стає зрозуміло. що їх після конвеєра всі тестують, і автомат їх сортує в ящики по 5500, 6000, 6300, 5700 і тому подібне.
на тому ящику так і пише (гуглотранслейт китайського ярличка)
Стосовно струмовіддачі. Як можна замітити ємність майже не залежить від навантаження. Це можна пояснити тим, що при великих струмах відбувається нагрів акумулятора, а при збільшенні його температури росте єність.
Дані акумулятори можна експлатувати на заряд тільки при додатніх температурах, а на розряд пр иморозі до -20°С. Заряд при від'ємних температурах призводить до швидкої деградації і втрати ємності.
Акумулятори дозволяють заряджатись повністю за 60 хв нормальним темпом і за 15 хв пришвидшеним! Треба мати тільки зарядку на 2 кВт
Використання батареї з хорошим запасом по пробігу дозволяє розряджати їх не повністю, а на половину скажімо. Або заряджати раз на кілька виїздів.
Це дозволяє суттєво збільшити ресурс акумулятора. Заявлений виробником рівний 2000 повних циклів заряд-розряд з втратою ємності від початкової 20%. тобто від 6,0 А*год у нас залишеться не менше 4,8 А*год.
Якщо кожен день їздити і садити акум в ноль, то цього має вам вистачити на 5,5 років. Якщо розряжати тільки на половину, то це вже буде близько 8000 циклів (22 роки). Цифри просто якісь нереальні.
ТТХ і вартість мого електровелосипеда.
Зразу скажу так:- мотор-колесо брав в Україні, а все інше з Китаю. Так дешевше. Та і купити на Алі часом краще і зручніше ніж в наших інтернет магазинах.
Зайдеш на пром.юа а там нормального опису нема, ціни не актуальні, фотографій нема, відгуків нема, продавці неадекват, оплатити нормально не вийде. короче один гемор.
Можна зібрати дешевше, але з гіршими параметрами. Але моя планка була саме така:
пробіг від 40 км і більше, тому що я планував їздити на роботу. а це 10км туди + 10 назад, ще десь треба на пошту чи в магазин по дорозі +10 і щоб був запас в акумуляторі завжди 20-30%.
тягнув без підкручування ногами, стартував з місця сам. можна було б їхати груженим, чи під горочку без напрягу.
Дисплей на рулю з швидкістю, вольтажем і тп.
По курсу дол. на квітень 19 року було так (грн):
95 датчик асистента (PAS)
712 контролер 48в/350вт з дисплеєм
2500 акуми 35шт (брав з запасом)
185 ручка акселератор
403 BMS
3638 мотор-колесо в зборі з ободом
930 покришка + поясок
722 зарядний пристрій 48В*15А, працює в режимі 58В*7А
Всього 9185 грн. Тут не враховані деякі інші речі, які я мав чи докупляв потім (роз'єми, ізоляція на акум, провода, та інше)
Також можна було б використати стару покришку і заощадити майже 1кгрн
Тепер про ТТХ в підсумку. Я це хотів озвучити в темі про витрати енергії, економію і т.д. але буде доречним і тут, так як взаємопов'язано все.
На швидкості 20-30 км/год пробіг до 80-70 км. точно не скажу, так як так повільно не їжджу. але замітив коли їду по селам, природі то пробіг значно збільшується.
На швидкості ~35 км/год пробіг до 60-50 км. це мій "економ" режим, коли треба їхати на дальші відстані.
На швидкості до 40-47 км/год пробіг до 50-40 км. це режим "ручка газа на всю". їжджу так по місту від світлофора до світлофора, на менш далекі заїзди.
в режимі підкручування педалями пробіг можна майже подвоїти. тому сотку катнути реально, тільки Ж буде боліти від кількагодиної їзди =)
Повна вага велосипеда 27 кг
Вага акумуляторної батареї 5 кг (просто для справки)
Ємність акумулятора 600 вт*год
Максимальна потужність електротяги 52В*15А ≈800 Вт в піку
Час повної зарядки від розетки близько 1 год 45 хв. пришвидшувати пока не бачу сенсу, та і потреби не має.
Макс. швидкість на рівній дорозі до 47 км/год, з горки розганявся до 58 км/год. Більше думаю не вийде, бо це редукторний мотор (швидк. на холосту в районі 60-62)
Заїжаю практично в любу горку де є їздять автомобілі без педалей. Ухили не заміряв.
Моя вага 55 кг. і це багато що значить.
Розхід 10-12 Вт*год/км або ~2грн на 100 км.
На роботу добираюсь через все місто. Маршруткою це ~45 хв, автомобілем 15-16хв, велосипедом 18-20хв. При цьому авто просить близько 20 ₴ на заправку, а велосипед споживає 200 вт*год в дві сторони. накинувши на не ідеальний ККД зарядки, то це буде в районі 40 копійок....
Звичайно комфорт між цими видами транспорту абсолютно не зрівняний, і некоректний, але швидкість і вартість доїзду на велосипеді просто офігенна.
Чи задоволений я результатом?
Так, безумовно. На 90-95%. Деякі невдоволення є по роботі контролера. З завода там недопиляна прошивка, і в мене не регулюється ампераж, хоча в настройках опціях є. Трохи не такий режим круїзу як я думав, хоча і мій непоганий напевно. Не показує швидкість велосипеда на холостому ходу! Хоча є окремий датчик в моторі для цього, і провід в контролер іде, але швидкість він показує тільки коли газуєш, тобто міряє на фазних холах... Тому змушений залишити собі старий велокомп'ютер, їжджу з двома екранами. По пробігу навпаки вийшло краще ніж очікував.
Загальна маса збільшилась майже в двічі. Керування стало складніше, до цього треба звикати.
Гальмівний шлях подвоївся. Ободні гальма заледве справляються. Дуже бажано перейти на дискові!
Ейфорія електротяги минула за пару місяців, потім наступає відчуття що хочеться сильніше і швидше їхати :D Але в перші два місяці я виїжджав практично кожен день.
Ще у мене не був зібраний акумулятор - я чіпляв на багажник 4 старих свинця від упса, які тягнули 3-4 км від сили і так їздив з підзарядками по 5 раз на день. :D
Обганяючи запиханих велописедистів під горку мимоволі посміхаєшся.
Автомобілісти офігівають, вони не розуміють що це їде. Взагалі автомобілісти не сприймають тебе. І часто справа не в більшій швидкості. Банально не помічають на дорозі.
Їхати стало в 2 рази небезпечніше. Всі думають що ти їдеш повільно і пруться поперед тебе. Обов'язково треба потужний сигнал і фари.
Чи кручу я педалі? Ні. Дуже рідко нажимаю щоб пришвидшити розгін, або когось обігнати. Я думаю навіть зменшити кількість зірочок. У мене весь час 38 передача.
Особливо гостро стала проблема з амортизацією. Хардтейл не найкращий варіант для швидкої їзди. Жопа і спина починають дуже боліти. На швидкостях 30-40 км/год невеликі ямки дубасять так, що мало не покажеться. зменшення тиску в шинах трохи вирішує питання, але не дуже.
Було прийнято рішення ставити аморт на підседельний штир. Причому пошук інформації в інеті видав таке - треба ставити маятникового типу, трубчаті не працюють.
на літній розпродажі на алі був заказаний https://ru.aliexpress.com/item/32508118142.html за 1200-1300 грн. Рекомендую і вам.
Штир-аморт. працює чудово. Якщо раніше їздив на привставших ногах, то тепер майже завжди сиджу.
Не подобається робота передньої вилки. Я думаю важчий мотор збільшив амплітуду ударів по руках.
Трохи німіє права рука, де в мене акселератор. Причому в друга стоїть курок, і каже теж є така проблема. На довгі дистанції в нагоді стає PAS або круїз і "рога".
Ну і саме цікаве, чи залишився я велосипедистом після цього?
Через 3 місяці після переобладнання я придбав собі недорого ще одного вела. відносно легкого, важить в межах до 11 кг. Поставив туди тонкі сліки і виїжджаю на прогулянки ,коли є бажання покрутити педалі. І отримую від нього велике задоволення! Ну і сам контраст дуже бадьорить: тяжкий електро → легкий і маневрений → електротяга і сила! → легкий, легкий... :)
Немає коментарів:
Дописати коментар