Как подобрать комплект для электровелосипеда?

Как подобрать комплект для электровелосипеда?

Как подобрать комплект для электровелосипеда?

Как подобрать комплект для электровелосипеда?

Электровелосипеды укрепляют свои позиции в нашей повседневной жизни. Ассортимент комплектующих постоянно расширяется чтобы удовлетворить потребности электровелосипедистов. Но такие улучшения усложняют выбор для новичков. Попробуем прояснить основы подбора электрокомплекта для велосипеда. Численные данные в этой статье не являются абсолютно точными, а приведены для общего понимания темы.

Для создания электробайка требуются:

1. Велосипед.

2. Мотор.

3. Контроллер кит.

4. Аккумулятор с зарядным устройством.

 

1. Подбор велосипеда.

Если у вас уже есть велосипед - отлично, скорее всего, именно с него и стоит начинать опыт электробайкера. Если же велосипеда нет - стоит изучить свои потребности и найти подходящий байк. В наше время разновидностей велосипедов тьма, но я постараюсь выделить основные:

 Горный велосипед с колесами 26 дюймов - самый распространенный тип велосипедов. "Горность" велосипеда далеко не всегда означает возможность прыгать на нём по камням и корням, но это всегда означает что у него много звездочек (скоростей), аммортизационная передняя вилка, крепкая рама и посадка для спортивной езды. Как правило, чем выше цена - тем больше велосипед  предназначен для гор (бездорожья). Если быть точнее - велосипеды стоимостью до $250 к горным имеют отношение только внешним видом и названием. $300-800 - вполне достаточная сумма для приобретения действительно хорошего горного велосипеда начального уровня. Суммы до $2000 хватит на покупку хорошего горного велосипеда с задним аммортизатором. Более дорогие велосипеды не стоит рассматривать в качестве донора, т.к. прийдётся переплатить за ненужное для электробайка совершенство геометрии рамы, переключения передач, тормозов, лёгкости и т.п.  Горный велосипед максимально универсален для различных местностей, поэтому он и получил наибольшую популярность. И запчасти на него купить можно где угодно.

  Горный велосипед с колёсами 29 дюймов (29er, Найнер). Фактически используются обода 28 дюймов, просто с толстой покрышкой. Большие колеса лучше проходят мелкие неровности на дороге, но их тяжелее раскручивать. Такой велосипед стоит рассматривать людям большого роста (от 180см). 

  Дорожный велосипед с колёсами 28 дюймовКак правило, они легче горных, тонкие покрышки легче катятся по асфальту, но на бездорожье выезжать на нём не стоит. Посадка спортивная - "зад выше головы". Эти велосипеды созданы для максимальной скорости, но не для комфорта. Аммортизация в шоссейниках не то, что не нужна, она даже считается вредной для такого вида, т.к. её раскачивание отбирает часть энергии педалирования.

  Комфортный велосипед, Сити-Байк, Круизёр. Мягкое широкое сиденье, высокий руль для посадки с ровной спиной, крылья, багажник - всё это для комфортной спокойной езды, но не для интенсивного кручения педалей и экстримального катания. Комфортные велосипеды могут быть максимально простыми, но и могут быть оснащены аммортизаторами, системой переключения передач и хорошими тормозами. Естественно, это влияет на цену. Стоит заметить, что много комфортных велосипедов оснащаются планетарной втулкой переключения передач в заднем колесе с интегрированным тормозом, это исключает возможность установки заднего мотор-колеса. Комфортные велосипеды выпускаются с низкой рамой (это совсем не означает, что он женский) и с обычной треугольной. Низкая будет удобнее т.к. не нужно высоко задирать ногу при посадке, но для веса велосипедиста более 100кг  стоит отдать предпочтение более жёсткой конструкции рамы - треугольной, с верхней горизонтальной трубой.

   Складной велосипед.  Обычно это велосипед с маленькими колёсами размером 20 дюймов с рамой, складывающейся пополам. Такой велосипед удобно хранить в квартире, перевозить в багажнике автомобиля, но механизм складывания ослабляет общую конструкцию и требует бережного отношения, спокойной езды. Есть варианты складных велосипедов с колесами 26 дюймов, но в сложенном состоянии они ненамного менее объёмны, да и надёжность рамы, как правило, очень низкая. Хороший складной велосипед может стоить значительно дороже горного.

 

Есть и менее распространенные, специализированные - чопперы, тандемы. BMX, триал и т.п., но это будет перебор текста, для начинающих они ни к чему.

 

 Большинство мотор колёс имеют стандартные посадочные размеры оси. Передний 100х10мм, задний 135х10мм. Велосипеды среднего ценового диапазона, как правило, соответствуют этим стандартам. Если планируется установка датчика педалирования (PAS) - то кареточный вал должен быть "под квадрат". 

 

2. Мотор для электровелосипеда.

Принципиально моторы для велосипедов делятся на мотор-колесо и подвесной мотор, редукторный и безредукторный, передний и задний.

 Главное преимущество мотор-колеса - это простота утановки и внешний вид. Подвесной мотор дает возможность использовать механизм переключения передач велосипеда и не увеличивает неподрессоренную массу. Но установить его часто сложно и выглядит наляписто. Хотя будущее, думаю, за ними, просто пока эта конструкция только начинает получать приличный вид и универсальность.

 Редукторный мотор - лёгкий, миниатюрный.  Суть в том, что при одной и той же мощности высокооборотистый электромотор всегда меньше и легче, но чтобы получить низкие обороты и хорошую тягу используется редуктор. Безусловно, это усложняет конструкцию, увеличивает вероятность поломки, но для кручения педалей редукторный двигатель минимально заметен. Безредукторный мотор всегда в разы больше, тяжелее, но и на порядок надёжнее.Для него можно использовать напряжение и ток выше штатного. Соответственно, если вы любите крутить педали, но иногда нужна помощь - ваш выбор редукторник. Если же вам нужен мощный надёжный транспорт - лучше безредукторный. 

 Преимущества и недостатки преднего/заднего можно узнать в предыдущей статье.

 

3. Контроллер кит - это контроллер и все необходимые провода, датчики и ручки. Контроллер - это блок управления двигателем. К нему подключается аккумулятор, мотор и элементы управления. Выбирать контроллер нужно под двигатель и аккумулятор. Основные параметры контроллера - рабочее напряжение и максимальный ток. Для двигателей 350Вт нужен контроллер 36В15А. Для двигателей 1000Вт нужен контроллер 48В не менее 25А. Если вы хотите побольше динамики, либо ваш вес более 100кг - нужно брать контроллер с большим максимальным током - 30,35,40 ампер. Но пробег будет уменьшаться и тут нужно обязательно учесть возможности аккумулятора (об этом подробнее в четвертом пункте). Обычно для мощности 1000Вт используют контроллер 48В 30А, в программируемых контроллерах можно настроить себе ток, который даст вам оптимальное соотношение динамики и пробега. Если у вас безредукторное колесо и нужна выше скорость - можно взять аккумулятор с более высоким напряжением (60 или 72 вольта). Самое распространённое соотношение скорости мотор-колеса в ободе 26 дюймов к напряжению - это приблизительно 1 к 0,9. То есть при 36В едем 32км/ч, при 48В - 45км/ч.  Однако при большей скорости это соотношение меняется, т.к. требуются ощутимые затраты энергии на преодоление сопротивления воздуха. Контроллеры могут быть простыми и красивыми, типа "включил и поехал"  или программируемые, например, инфинеон. Программируемые подойдут для экспериментаторов, но с ними нужно разобраться. Простые контроллеры просто включаются и работают, ничего понимать не нужно. 

 

4. Аккумулятор для электровелосипеда.

Существует много типов аккумуляторов, но для электровелосипедов используется литий-ионные и свинцово-кислотные. Свинцово-кислотные обычно в 3 раза тяжелее, больше и меньше служат, чем литиевые, но и стоят втрое дешевле.

Для хорошего электровелосипеда они не годятся. Литий-ионные аккумуляторы для электровелосипедов бывают трёх видов: 

Литийжелезофосфатные LiFePO4 - самые долговечные и безопасные, но самые дорогие, тяжёлые и громоздкие.

Литиймарганцевые LiNiCoMnO2, LiMn2O4 - средние по всем показателям, их часто называют литий-полимерными. 

Литийкобальтовые LiCoO2 - самые лёгкие и компактные, безопасные, долговечные, их называют литий-ионными.

 

Кроме ёмкости (амперчасы или ваттчасы) и напряжения (вольты) аккумуляторы имеют разные параметры токоотдачи. 

Как правило, оптимальный режим работы литиевого аккумулятора - это нагрузка до значения тока, численно равного двойной ёмкости. К примеру, аккумулятор 8Ач оптимально использовать с максимальным током не более 16 ампер. 

Можно использовать и с тройной, т.е. 24А для 8Ач аккумулятора, но при этом общий срок эксплуатации будет сокращаться. Маскимальный ток ограничивается контроллером. Если контроллер программируемый - его можно менять, если не программируемый - то он указан в характеристиках контроллера.

На сегодняшний день самыми перспективными аккумуляторами являются брендовые (Panasonic, Samsung, LG, Sanyo, Sony) литийионные аккумуляторы. Они почти в два раза легче и меньше по размерам, чем железофосфатные. Но при этом хорошо работают при низких температурах и также безопасны при повреждении. А лучшие литийионки, к примеру Panasonic NCR18650, по долговечности могут не уступать железофосфатным среднего качества.

Мало кто из новичков принимает во внимание размеры, вес и способ крепления аккумулятора, а при сборке это может стать самым сложным этапом, порой даже неосуществимым. Поэтому в первую очередь всегда нужно примерять.