суббота, 5 апреля 2014 г.

Складные электровелосипеды - сборка

Передо мной стояла задача – собрать 8 электровелосипедов, рассчитанных на условия Краснознаменского района и предназначенных в первую очередь для пожилых людей.
Условия района – местность обычная для области, без крутых подъемов. Единственный действительно крутой подъем – внутри города Краснознаменск у моста через Шушупу (около 20-25%). Дороги между поселками района в приличном состоянии. Предполагалось, что электровелосипед будет часто использоваться на лесных дорогах, для рыбалки. Расстояния между Краснознаменском и поселками района в пределах 16-20км, т.е. необходим пробег на одной зарядке порядка 40км.
Для пожилых людей нужна низкая рама, необходимости в большой скорости нет (30км/час с избытком). Стоимость очень важна.
С выбором велосипедов-доноров просидел дней 20. Остановился на складных Stels Pilot 420 (20”) и Stels Pilot 720 (24”).  Как вариант еще рассматривал Forward, но у них сейчас какие-то проблемы с ассортиментом, приобрести проблема. Впрочем и Stels пришлось тащить из Москвы, в Калининграде их нет.
Что привлекло:
Низкая рама, умеренный вес, простота ремонта и обслуживания (запчасти не проблема), довольно высокая грузоподъемность – 100кг для 20” и 140кг для 24”, наличие двух тормозов – задний ножной и передний ободной. Складной велосипед хорош и тем, что его можно перевезти в автобусе, электричке, багажнике автомобиля.
Теперь выбор электрооборудования.
Купить сейчас можно все что угодно, вопрос только в цене и надежности. Дорогие наборы были отметены сразу, выбор остался из трех – Keyde, MXUS и Bafang. Keyde – красиво, малый вес, но цена выше, смутили некоторые особенности работы - только режим помощи педалям. Bafang – очень распространенная марка, неплохо себя зарекомендовала, дешево (практически одинаково с MXUS), но я так и не нашел где взять сразу 8 комплектов – прямая поставка из Китая привела бы к проблемам с таможней. Так я пришел к середнячку MXUS. Остановился на редукторнике MXUS 350W 36V. Скорость он обеспечивает примерно до 30-33км/час, как у всех редукторников неплохая тяга, т.е. горки без проблем. Вес порядка 2кг – не блеск, но вполне приемлемо. Выбрал передний привод, т.е. переднее мотор-колесо. Задний привод конечно же более привычен, он используется на большинстве заводских моделей, но он больше весит, сложнее в установке, обычно дороже переднего. У заднего привода есть одно нехорошее свойство - если на электровел с таким приводом сядет легкий ребенок или подросток, то при резком нажатии на газ электровел может запросто опрокинуться назад. Риск сломанной шеи неоправданно велик. Передний привод этого недостатка не имеет, но он несколько хуже идет по сырой дороге, песку и т.п. из-за проскальзывания. На практике – не столь уж большой недостаток. В комплект с мотор-колесом входит и вся система управления – контроллер, ручка или курок газа, тормозные ручки, дисплей и система помощи педалям. От использования последней я отказался, на мой вгляд ее работа грубовата и неудобна, впрочем, это скорее дело вкуса.
Самая большая проблема – аккумуляторы. На taobao выбор громадный, но это игра в русскую рулетку. Сейчас широко рекламируются литий-железо-фосфатные аккумуляторы (lifepo4). Особо подкупает срок службы – 2000 циклов заряда/разряда, практически 8-10 лет. Но, как оказалось, 2000 – это скорее рекламный ход, сейчас большинство производителей уже сбросили его до 1000-1200 циклов. За это достоинство приходится платить в полтора раза больше и вес lifepo4 вдвое больше, чем у ставших уже традиционными литий-ионных аккумуляторов. Грешен, тоже попался на рекламный крючок в прошлом году.
Срок службы литий-ионных аккумуляторов 500-700 циклов заряда/разряда. Т.е. уверенно 2-3 года. Я считаю, что они более выгодны, нежели lifepo4, т.к. цены снижаются ежегодно, а через два-три года можно ожидать новый тип аккумуляторов, поэтому никакого смысла в 6-ти годах службы нет, это как “вечный” холодильник или компьютер. Их приобретение тоже русская рулетка, но есть два почти беспроигрышных варианта – купить аккумулятор у крупного производителя (оптом) или самосборка из отдельных элементов (банок). Я выбрал второй вариант, т.к. первый требует приобретения не менее 10 шт сразу. Выглядит самосборка погрубее заводского, но по надежности или равна или лучше.
Емкость аккумулятора ограничена минимальным значением равным току потребления двигателя. Т.к. я использую двигатель 350W 36V (его номинальный ток = 350/36= 10A), то емкость аккумулятора лучше брать не менее 10Аh (Ачас). Если применить аккумулятор меньшей емкости, то срок его службы значительно упадет или же придется применить аккумулятор, рассчитанный на большие токи разряда, но они намного дороже. Я применил аккумулятор 10,4Ah. Он должен позволить проезжать на одной зарядке без педалей 35-40км.
Вот так выглядит самосборка внутри, рядом с ней специально положен стандартный лист бумаги, для оценки габаритов.

У нее есть и еще одно преимущество – при замене аккумулятора через три года нет необходимости менять устройство управления (BMS) и зарядное устройство, достаточно заменить сами элементы, а это экономия порядка 60-70$ по сравнению с приобретением нового аккумулятора.

22 марта 2014 наше любимое правительство снова придумало “запретить и не пущать”, ограничив мощность двигателя величиной 250W, причем он должен отключаться на скорости 25 км/час. Но, к счастью, оно забыло указать, как все это проверить.

А теперь переходим к сборке.  Если все готово и нужно только установить и подключить, то время, требуемое на сборку примерно 2-3 часа, установка на сложные дорогие модели велосипедов может занять и пару дней.

Так выглядит комплект преобразования от MXUS, в него входят: мотор-колесо (можно с ободом, как у меня, можно и только двигатель), курок газа, две тормозных ручки, дисплей и контроллер.


Это полученные мною аккумуляторы – самосборка из банок LG. Очень маленькие и легкие, но корпус придется делать самому.




Это мой велосипед-донор Stels Pilot 720 (24”) и мотор-колесо MXUS 350W 36V


Снял переднее колесо, переставил резину на мотор-колесо и установил его на велосипед. На самом моторе есть стрелка, показывающая направление движения.



Устанавливаем сумочку для контроллера, предварительно сделав внизу разрез 4-5см, в него будем затаскивать провода




Меняем тормозную ручку на такую же из комплекта. От обычной она отличается наличием микропереключателя, от него идет провод к контроллеру


Устанавливаем курок газа. Почему не ручку, как у скутера? С ручкой газа оказалось неудобно вести велосипед рядом. Ведем ведь за ручку ... чуть нажали и велосипед рвет, с курком проблем нет


Устанавливаем дисплей



Последний этап - берем провода от курка, двигателя, тормоза, дисплея и аккумулятора и затаскиваем в сумку через сделанную ранее прорезь, подключаем к контроллеру, затем сначала размещаем в сумке все провода, а сверху вкладываем контроллер. Перепутать что-либо при подключении у вас не получится - все разъемы разные.


Ставим аккумулятор, подключаем его (временно я поставил аккумулятор неправильно - его следует поместить в поролон и хотя бы в простенький корпус из жесткого пластика)


ВСЕ ГОТОВО!!!



А так выглядит электровелосипед на базе Stels Pilot 420 (20")


Что получилось
Скорость до 30-32км/час
Горки до 20-25% без проблем
Пробег с нагрузкой 100кг по дорогам района около 37-42км при скорости 23-25км/час