Проект постройки всесезонного электрохардтейла

[Badey]

Проект постройки всесезонного электрохардтейла

Решил собрать всесезонный электровелосипед  для езды в любую погоду и в любое время года.
Буду ездить по сельским грунтовым дорогам, сугробам, полям и лесам 80% времени и 20% времени по асфальту и 70% времени зимой и 30% времени летом.
Иногда буду ездить на работу 20км туда и 20км обратно собираюсь это делать на максимальной скорости и на одном заряде.
Хочется мощности, скорости и легкости, неубиваемости а также автономности.
Порывшись на форуме, я пришел к выводу, что чудес не бывает и сейчас склоняюсь к следующему компромиссу:

Собирать буду на базе имеющегося донора Merida TFS300D

http://www.velokiev.com/pages/katalog_velosipedov/1413_merida_matts_tfs_300d_2008

1.
Собираюсь заказать моторколесо:
Изначально хотел:
The Mac High Power Kit comes complete with a 6T, 400rpm loaded at 36V motor
Тут: http://www.emissions-free.com/catalog/i24.html
Но в результате общения с продавцом
Выбор значительно расширился:
motor winding (motor speed) required, 12T (200rpm loaded at 36V),
10T (250rpm), 8T (320rpm), new 7T (approx 340rpm) and 6T (390rpm) available, see product listing for typical speeds you can expect.

На данный момент склоняюсь к:
Mac 8T (320rpm)
На ободе DM24 Disc (All Black for Disc Brake) Alexrims (внешний размер 32мм)
С контроллером
12 fet (EB312)
Weight: 0.54KG
Dimensions: 180*85*45mm
40A Current rating.
Price with IRFB3077 (36-48V, 60V max) – 89USD
Program Cable (state EB2 or EB3 type) – 10USD
И фазные провода:
phase wire upgrade to dual 2mm2 (equivalent to almost 11AWG)
Почему 320rpm – для меня это компромисс между максималкой и мощностью,  так как хочется иметь возможность заехать в сугроб по самые втулки и не застрять там, педалирование в данном случае конечно не исключаю.
Вот мой расчет по данному мотору:
320   обороты при 36 вольтах
1,25   высчитваю обороты при 48 вольтах
2,07   умножаю на длину покрышки
60   умножаю на 60 минут чтобы получить часы
1000   делю чтобы получить километры
49,68   Получаю скорость без нагрузки
46,2024   Отнимаю 7% - это если под нагрузкой
55,44288   прибавляю 120% инфенеона и получаю максималку

Исходя из этого расчета у колеса 400 rpm максималка будет 69,3 км в час
Но склоняюсь всеже к 8T (320rpm) потому что переживаю что при 6T (390rpm) совсем не будет тяги на низах, будет медленный разгон и будет катастрофически нахватать мощности зимой в на заснеженных подъемах. Если я тут не прав, то прошу поправьте.
Еще не нашел размеров сейчас у меня между задними перьями расстояние 150мм думаю должно войти, но не знаю какие звезды брать.

2.
Аккумуляторы,
http://www.a123rc.com/goods-101-Nano-Phosphate+LiFePO4+Original+A123RC+ANR26650M1A+Cell.html

Nominal Voltage: 3.3V
Nominal Capacity 2300mAh
Recommended Charge : 3A to 3.6V CCCV (constant current - constant voltage)
Recommended Fast Charge: 10A to 3.6V CCCV
Fast charge time: 15 minutes
Continuous Discharge: 30C
Pulse: 60C
Dimensions 26mm(1.04") dia. x 65mm(2.5") ht
Weight: 70 grams


с количеством пока не определился 112 или 96 штук, но судя по схеме, в короб внутри рамы 112 штук не входят, так как не остается место под БМС и тем более под контроллер. Контроллер тоже хотелось бы разместить в коробе, чтобы защитить его от агрессивной среды и зимой немного подогревать им аккумуляторы 

3.

БМС выбрал такую, но не уверен, что она мне подойдет:
http://www.emissions-free.com/catalog/i11.html
16S 80A BMS
This compact, yet very powerful BMS benefits from a substantial Aluminium heat sink panel and employs no less than 7pcs of high quality, high power IRFB4310 Mosfets for the discharge current. 
Size 116 * 97 * 30mm
Constant Current Rating - 80A
Protection Current Rating - 100-160A
Balance Current - 200mA
Balance Voltage - 3.7V
Max Charge Current - 20A
HVC - 3.9V
LVC - 2.0V
Price $95 (не думал, что бмс будут такими дорогими)

4.
Подумываю над приобретением
Cycle Analyst. CA-LDPS, V2 - 2
Только вот цена кусается, и есть переживания, что дисплей зимой или ушатается, или просто на морозе ни чего показывать не будет, есть у кого опыт?

5. Дроссельные ручки по 5 баксов, не знаю какая будет удобнее, так что хочу взять 2 половинчатые  (одну про запас) и одну лепестковую.

6.
Ось хочу усилить дропаутами TorqArmRev4


В данный момент тормоза установлены гидравлические  с передним диском 180мм и задним 160мм. Пока не знаю, насколько будет актуально поменять их на 200 миллиметровые или же мне все же будет достаточно этих, мотор то без рекуперации.


7.
Зарядник для аккумов пока не выбрал, не искал но думаю взять на 15 – 20 ампер.

Надеюсь на ваши советы, комментарии и конструктивная критика приветствуется 


[b-b]Сборка[/b-b]

Cellman с http://em3ev.com довольно быстро прислал:
Мотор с контроллером и цикланалистом


Решил перекинуть заднюю систему с вела жены на свой, а свою на ее вел. Потому как переклюк под кассету на 9 звезд не подкодит к касете на 7 звезд – расстояние между звездами разное, и оказался нужен переключатель дешевле моего, плюс дешевая манетка, чтобы не мешалась ручке дросселя.


После демонтажа систем столкнулся с проблемой – петухи у нас оказались разные, и свой переклюк, я тупо не смог открутить от петуха.


Пришлось покупать тормозной диск 203 мм и колхозить с переходником калипера, так как родной диск на 160 не было возможности установить из за того, что гидравлический калипер терся о мотор. За кассетой и диском пришлось ехать в другой город, так как в нашем городе зимой запчасти для великов не продают.


Очень долго ждал батарейки, уже думал, что меня кинули. Из переписки с людьми из a123rc – мне написали, что аккумуляторы были отправлены и вернулись якобы обратно, попросили другой адрес, дал им московский адрес, ждал, ждал так и не дождался, попробовал вернуть деньги через paypal но там ответили что по данному платежу возврат средств не возможен, опять начал писать письма, в итоге они мне в третий раз  отправили посылку емсом и я получил ее весом в 8.6 кг из Сингапура. Ранее китайцами с ибэя уже были присланы зарядка и бмс (цены на доставку с bmsbattery оказались негуманными что то навроде 80$? по результатам переписки скидку на доставку они не дали и пришлось искать на ebay).


Произвожу расчеты


Когда пришли батарейки осознал, что к их приходу я уже мог бы собрать короб в раму под них и установить контроллер, и время упущено. Поехал купил лист металла 0,5 см и начал делать короб.


Хотел его сделать закругленным выгнув каркас самостоятельно, но это оказалось большим гемором, нормального инструмента не было да и стучать выгибая металл в квартире не хотелось.


Поэтому съездил и купил профиль 100х50 для гипсокартона.


Упарился резать короб, все бросил и приступил к сборке батареи.
Рассчитывал изначально впихнуть 112 ячеек, потом понял, что не влезут и начал клеить 96 на двусторонний скотч друг к другу. Товарищ Turbo с этого форума (кстати ему большое спасибо, хрен бы я чего собрал без его подсказок, даже паять по скайпу помогал, вот было весело, я паяльник второй раз в жизни в руках держал) подсказал необходимо сначала проклеить короб изнутри и точно замерить сколько сможет влезть ячеек. В итоге оказалось что влезет только 80 ячеек из 112. Пришлось все отдирать и переклеивать вместо шести по пять в параллели.


Примерил склеенные ячейки с бмс в короб.


Скажу сразу, упарился ездить по магазинам, искать в маленьком городе провода, припои, паяльники и прочее. 2 паяльника которые купил оказались жестким китаем и вообще не паяли, хорошо что у родителей жены оказалась пара советских паяльников на 60 вт и на 40 ими уже и начало что то получаться.
Опыта в пайке серьезного ранее не было и первый блин оказался комом – черная батарея на фото. Боялся перегреть аккумуляторы, и ко всему прочему ни чего не припаивалось. Поначалу хотел паять к специальной металлической ленте, в итоге стал паять к оголенному проводу в 4 квадрата. Поначалу дело шло долго, но потом выработал методу, и все достаточно просто удалось спаять благодаря паяльной кислоте. На пайку ушло примерно 10 – 12 часов из за неопытности.


Возник вопрос по подключению бмс, ответ получил на данном форуме.


Еще раз все проверяю тестером и припаиваю балансировочные провода


И вот невезуха, когда почти все было готово и минусовой силовой провод был уже припаян к бмс, балансировочный минусовой провод касается плюса батареи, маленький взрыв и вспышка. Далее выясняется что выгорела дорожка на плате BMS. Я в расстройстве думаю, попал на 80$ и ждать еще 40 дней новую плату.


Но через час мне удается восстановить выгоревшую дорожку, припаяв к плате 2 прутика медного провода.


Подключаю балансировочные провода


Обклеиваю сборку армированным скотчем


Зарядка была куплена на 60 вольт на 10 ампер на ибее.
Готовлю провода для зарядки, долго думаю над тем, какой провод куда должен быть в ней подключен, так как ни какого мануала к ней не шло. С помощью регулировочного винта подстраиваю напряжение на ней на 58,4 вольта.


Возвращаюсь к коробу, и монтирую в него пакетник на 30 ампер Легранд, чтобы отключать контроллер от батареи, и просто, чтоб, если что, не загореться.


Устанавливаю боковую крышку короба на заклепки, количества которых не хватило под расчетное расстояние - через каждые 35мм.



Делаю разводку проводов внутри короба.


Закладываю защитную прокладку для сохранности батареи.


Подготавливаю отверстия под саморезы в крышке короба.


Устанавливаю колесо и усилители дропаутов.


Устанавливаю свой задний переключатель в качестве простого натяжителя цепи, выставив его с помощью тросика с припаянной к нему гайкой.


Контроллер и распредкоробку устанавливаю на двусторонний скотч и стяжки. Делаю разводку и подключаю провода от всех усстройств.


Теперь все можно вставлять батарею. Время 6 утра, я специально не разрешал себе подключать батарею, чтобы вместо сборки не раскручивать колесо и не прыгать над ним от радости. Подключаю батарею, пробую запустить – ноль эмоций.


Втыкаю зарядник - кроме микровзрыва при подключении внутри разъема, ноль эмоций, велик не ожил. В расстройстве иду спать.


На следующий день после работы, пытаюсь снова его запустить, оказывается, что я тупо не подключил к контроллеру выключатель с красненькой кнопкой и он незадействованный валяется в коробке. Отрезаю нафиг провода, идущие на этот выключатель, и просто их замыкаю. Но вот незадача дырка для выключателя пакетника оказалась слишком маленькой и он не может вновь отщёлкнуться в рабочее положение. Разбираю короб, вынимаю, прокладки, протачиваю большее отверстие под пакетник, не отключая батареи, все собираю, и вот не задача – опять не заводиться. Меряю напряжение на входе зарядки – ноль вольт. Блин, вчера же было 54 вольта. Подключаю зарядник, вывешиваю колесо и о счастье – оно закрутилось. Радости нет предела, я прыгаю как ребенок. Но что же с батареей? Меряю напряжение - ноль вольт. В голову лезут нехорошие мысли. Начинаю отдирать скотч и о счастье это всего лишь я нечаянно оторвал силовой плюсовой провод.


Хорошенько его припаиваю и иду тестировать агрегат
Тест самосборного электровелосипеда

После дня испытаний оказалось:
Стяжки крепящие контроллер и распредкоробку лопнули на морозе.
Выбило башинг из правого пера вилки (видно на видео)
Открутилось переднее колесо и в нем появился люфт, требуется переборка втулки.
Разболтались крепежи под весом короба, и требуется установка хомутов сверху короба.

Перебираю вилку. Не стал наклеивать на башинг полоску скотча, и теперь он гуляет в стакане и отдает на руль, надо перебирать будет заново. Прокаливаю тормоза на плите.


Устанавливаю самодельные хомуты, вырезанные из металла на верхнюю трубу рамы, чтобы наживить гайки использовал пинцет.


Решил закрепить контроллер и распредкоробку на жесткий медный провод в 2,5 квадрата обернутый в черную изоленту и добавить распредкоробке гламурности


Результат


Общий вес 30,5 кг.

[klaypex]

всесезонний с задним приводом? это как.

[ranger]

всесезонний с задним приводом? это как.

как у меня, не?

только раму предлагаю поменять на хромоль.

[Peoner]

и про демпфер для аккумов не забудьте - иначе стучать об раму будут, помнутся и помрут.
т.е. минус десяток другой цилиндров от общерассчитанного количества

[илс]

На 48В - 70км/ч  ?
Чего-то сомнительно. 

Если хотите хорошей тяги на низах и 70+ км/ч, надо напряжение повышать, используя средне или даже низкоскоростной мотор. До 20S-26S, например.
Можно и ваш оставить, только не злоупотреблять сугробами и тяжелыми грунтами.
Контроллер в короб ставить не надо, зимой он батарею греть не будет, а летом зажарит и себя и батарею
Сайкланалист на сильном морозе притормаживает, но продолжает работать. как ни как - made in Canada 

[destroyer85]

а может всетаки лучше на подвесной раме собирать ?
я тоже долгое время был ярым фанатом хт.но сейчас пересел на подвес,и понял как же на нем хорошо ездить по бездорожью,всяким там ямам канавам.мне кажеться для всесезонного испорльзования подвес самое то.ну и проходимость у подвеса повыше будет.
как никак подвеска это не столько для комфорта,а скорее чтобы колесо постоянно контактировало с поверхностью.

[-Владимир-]

Да уж, зимой надёжней с полным приводом. Так что комплект от Целманна лучше удвоить.Для бездорожья и зимы 8т практичнее-тут Вы правы, только максималка в реале будет чуть меньше ожидаемой Вами, но для хардтейла вполне достаточная.
Батарейки из 96 штук никак не хватит на 40 км в сложных условиях без подзарядки.
Придётся подзаряжаться или нужно наращивать ёмкость.

[Badey]

всесезонний с задним приводом? это как.

только раму предлагаю поменять на хромоль.

Почему хромоль? Предполагаете, что из за веса аккумуляторов моя рама может лопнуть?

[илс]

всесезонний с задним приводом? это как.

только раму предлагаю поменять на хромоль.

Почему хромоль? Предполагаете, что из за веса аккумуляторов моя рама может лопнуть?

Да ничо ей не будет, батарейка 7 кг всего, в пределах доп. нагрузки для вашей Мериды

[Badey]

а может всетаки лучше на подвесной раме собирать ?

Я не фанат хардтейлов, и понимаю что хардтейл актуален только тогда когда крутишь педали, с мотором двухподвес всегда будет лучшим вариантом, но цены на нормальные двуподвесы от 40 килорублей за бу.
Отсутствие места под аккумуляторы в раме, в мою то не влазят, что уж говорить про двухподвес.
В дальнейшем хочу перейти на двухподвес.
Stealth Bomber для меня идеал электровела, но цена неадекватная.

Или может, продающуюся на форуме, раму взять?

[Badey]

и про демпфер для аккумов не забудьте

Что то на форуме не видел такого на картинках, это типа, внутри короб пенопластом проложить?
Между собой батарейки собираюсь на двухсторонний скотч скреплять, предполагается, что он и будет амортизировать

[Badey]

Да уж, зимой надёжней с полным приводом. Так что комплект от Целманна лучше удвоить.Для бездорожья и зимы 8т практичнее-тут Вы правы

Сначала думал о переднем, но потом подумал, что руль будет тяжел, вилка быстро ушатается, или просто мощный мотор ее оторвет и укатится, но возможно я ошибаюсь и у выбранного мною мотора не хватит на это мощей?
А может взять  вообще 12т ? Хрен с ней со скоростью, боюсь ошибиться в выборе так как не могу представить как будет тянуть 12т в отличии от 8т или от 6т. Есть какие нибудь критерии оценки визуальные типа этот в гору едет, этот не едет, а этот спицы выломает если обод в тиски зажать и на газ на давить? 

[-Владимир-]

MAC motor hill climbing test
МАС- это зверь. 8т за глаза хватит. Посмотрите и поймёте.

[илс]

Отсутствие места под аккумуляторы в раме, в мою то не влазят, что уж говорить про двухподвес.
В дальнейшем хочу перейти на двухподвес.

Начните с хардтейла. Накопите нужную сумму перейдете на двухсосис.
На хардтейле вы сможете разместить емкую батарею с максимально низким центром тяжести.
В результате получите умеренно тяжелый вел с отличной продольной жесткостью и курсовой устойчивостью.
Руль делайте максимально высоким.
Тогда по кочкам становится удобно ездить стоя. Голеностоп обеспечивает прекрасную аммортизацию, а высокий руль - прямую спину.
Я в такой позе проезжаю десятки километров по бездорожью - без каких-либо признаков дискомфорта 

[Валера]

Или может, продающуюся на форуме, раму взять?

Это где и по чём такую раму продают?

[Badey]

на этом форуме за 10 000р в разделе барахолка

[Валера]

Можно ссылку, чё-то не могу я барахолку найти.

[Badey]

Видно хорошее предложение по раме    https://electrotransport.ru/index.php/topic,15189.0.html

А в выборе контроллера и бмс я не ошибся?