Создание экономичного велосипеда

Автор Иван Bdfyjdbx, 23 Янв. 2014 в 23:47

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Иван Bdfyjdbx

Здравствуйте уважаемые форумчане, вот решился на создание электровелосипеда.
На обычном велосипеде я развиваю скорость 25-30 км/ч. Поэтому я хочу себе электровелосипед который бы на крейсерском режиме (самом экономичном ) имел скорость 30-40 км/ч и максимальной скоростью 50-60км/ч с педалями, что бы был запас по скорости для езды по проезжей части. Объём батарей для прохождения дистанции 10 – 15 км без педалей, с возможностью модернизации объема батареи. Такой маленький объём выбраг из-за ограниченности бюджета. Мой вес 80 кг. Донор Azimut-Gamma 26". В процессе изучения вопроса, у меня при выборе конфигурации  возникли следующие вопросы:
1.   Какой двигатель лучше выбрать, по мощности – 250 Вт, 300Вт, 400Вт, 500Вт или др.? Цель выбрать двигатель который бы имел наибольший КПД в диапазоне 30 - 40 км/ч.
2.   Какое напряжение подобрать для двигателя – 24В, 36В, 48В или др.? Цель – что бы при данном напряжении двигатель был наиболее экономичным. Как я понял, читая форум, чем выше напряжение, тем больше скорость велосипеда. Поправьте меня если я не прав – при более высоком напряжении нужно подавать меньшие токи, что ведет к снижению потерь  в батареях и в двигателе за счет тепловыделения, меньшие токи также способствуют долговечности батареи. То есть нужно выбирать максимальное напряжение, которое выдержит МК и контролер
3.   Если выбрать компоновку с двумя двигателями, то какая компоновка
3.1.   Более экономична по расходу энергии, например 2 двигателя по 250 Ват или 1 двигатель на 500 Ват.
3.2.   Какая компоновка более лёгкая
3.3.   Какая компоновка более дешёвая.
4.   Какой контролер лучше взять контроллер mini-e от лаборатории систем электропривода "Адаптто", контроллер Infineon или другой. Я склоняюсь больше к mini-e. Да, он существенно дороже, но зато более гибкий и универсальный. Хотелось бы услышать отзывы пользователей этого контролера. Изучая форум я обратил внимание, что [user]Lion[/user], [user]andreym[/user], [user]Lion[/user], имеют опыт использование электровелосипедов без Циклоаналиста, с Цикланалистом и с Максконтролером. Хотелось бы услышать достоинства и недостатки указанных конфигураций. Вопрос – стоит ли устанавливать такое дорогое устройство и это большой задел на будущее, так как показывает практика модернизация в более мощный и быстрый агрегат не избежна, или лучше на сэкономленные деньги купить более мощный мотор или более ёмкую батарею.
5.   Какой тип батарей лучше взять – свинцовые, LiPo или LiFePO4. Я в общих чертах представляю достоинства и недостатки каждого типа батарей. Основной недостаток, как по мне, у всех этих батарей это ограниченное количество циклов зарядки. Меня интересует, у какой из этих батарей самое лучшее соотношение цена/количество циклов зарядки. Соотношение ёмкость заряда/вес для меня вторично, так как длинных поездок в обозримом будущем не предвидится
6.   Я хочу, что бы на велосипеде была возможность торможения двигателем (кстати, контролер mini-e поддерживает эту функцию). Мне это нужно не сколько для рекуперации энергии, сколько для того что бы была реализована так называемая электрическая АБС и для экономии ресурса тормозных колодок. Я живу в равнинной местности и для таких участков, по отзывам на сайте, экономия энергии в стандартном городском цикле получается 5-10%. В связи с этим у меня вопрос - как рекуперативное торможение влияет на ресурс батарей. Просто везде в описаниях батарей указывают количество циклов зарядки, но не уточняют что это. Если это количество циклов, когда батарея работает в режиме зарядки, то рекуперативное торможение просто убьёт батареи, потому что в день пользуешься тормозом не один десяток раз. Или в описаниях пишут количество полных циклов зарядки?
7.   Нужен ли датчик асисстирования педалям. То есть это понты или реальная вещь, помогающая в эксплуатации э-вела.
8.   Также на просторах интернета я встречал противоречивую информацию о размере мотор-колеса у велосипеда. Поэтому, у меня в связи с этим вопрос – какой самый экономичный, по расходу батареи, диаметр колеса у э-вела.
9.   Я ни где при описании электровелосипедов не встречал, какие передачи нужны. Есть велосипеды с разным количеством передач 21, 18 и т. д. Я встречал, что вообще убирают задние звездочки и оставляют только переключатель на передние три звездочки.
10.   Создаёт ли сопротивление МК при езде чисто на педалях? На этом сайте я встречал противоречивые ответы на этот вопрос – одни двигатели создают сопротивление движению на педалях другие нет. То есть, конечно, хотелось бы, что бы сопротивления педалям не было, но это не лимитирующий фактор. Если надо будет просто покататься, буду брать другой велик.
11.   Я так понял что БМС-ку покупать нужно обязательно. Вопрос достачно ли купить дешевую китайскую БМС-ку или лучше вложиться и приобрести более серьёзный агрегат типа такого: http://velo-volt.net/16S-Li-Ion-LiFePO4-BMS.html
Р.S/ Тему и подобные  https://electrotransport.ru/index.php?topic=20663.0 изучал. Но в них как-то все расплывчато. Поэтому хочется создать небольшую, но комплексную тему.

delectrik

На мой взгляд самый экономичный будет тот, у которого КПД выше. Видимо редукторный. "Циклон"
Вообще ваш вопрос зависит от денег, которые вы можете выделить на этот проект...
Короче лучше вообще купить готовый велик и не заморачиваться. Щас полно продают с рук в нормальном состоянии, кому зимой ставить негде.
Электровелик 600Вт 12ач 48в

илс

[user]Иван Bdfyjdbx[/user], зря вы задаете так много (достаточно интересных) вопросов в одном сообщении.
Специфика форума такова, что на большую часть вопросов, ответы вы не получите. :pardon:

Лучше задавать уточняющие вопросы по ходу дискуссии.  :exactly:

И еще. Ваше желание купить самый экономичный мотор или создать наиболее экономичный конфиг - весьма похвально.
При этом вы рассматриваете в качестве опции - тяжелые свинцовые батареи.  %-)
В чем тогда смысл максимально высокого КПД МК/конфига?

Противоречие №2  в постановке задачи. В начале пишите об ограниченности бюджета, и при этом замахиваетесь на самый дорогой из маломощных контроллеров.
Может правильнее инвестировать (разницу в цене) в более  легкие и емкие батареи?
Или вы полагаете, что супердорогой контроллер, одновременно является и суперэкономичным?

Иван Bdfyjdbx

Предполагается создать велосипед который можно было бы потом модернизировать. На первый план я ставлю экономию энергии. Да денег маловато, поэтому я решил для начало сэкономить на объёме батареи. Редукторных и подвесных моторов боюсь. С одной стороны на этом форуме редуторные моторы распространены, в меньшей степени подвесные, но как мне кажеться  - редуктор это слабое звено. Но я могу и ошибаться.
А на счет батарей  - про свинцовые может и погорячился. Но меня интересует опыт эксплуатации батарей. Есть ли смысл покупать дорогие лиферы или стоит остановиться на более дешёвых липолях. 2000 циклов заряда это почти 6 лет если заряжать один раз в день. А для липолей 500 циклов это чуть меньше полтора года.
Хотя я тут подумал если я куплю липоли, то за 1,5 года эксплуатации я смогу набрать статистику и дальше определяться в какую сторону модернизировать велосипед. Поэтому наверное остановлюсь на литийполимерном аккумуляторе. В связи  с чем хотелось бы услышать опыт эксплутации подобных аккумуляторов. У кого как долго  служат, прикаких условиях, что делаете что бы продлить срок службы эксплуатации. То что они бояться мороза я понял. Я живу в Одессе - здесь минус 10 бывает максимум 2 недели. Также в зимнее время я не думаю что буду кататься.
По поводу дороговизны - мы не настолько богатые, что бы покупать дешёвые вещи. Мини-е позволит потом при возможной модернизации изменять настройки - это раз. Второе - я поэтому и прошу высказаться владельцев данного устройства по поводу его потребительских свойств. Насколько данный девайс нужен для новичков, что он даёт уже опытным пользователем э-велов.
Сейчас в начале проекта хотелось бы заложить такие решения какие бы окупились в течении в сего срока службы э-вела. На метания у меня просто нет денег.
Здесь на форуме присутствуют десятки владельцев э-велов поэтому хотелось бы учесть их опыт.

agat50

Экономичность - это не про двигатель, а про форму корпуса и чуть-чуть про передачи с рекуперацией. А в целом по деньгам и не про электричество, бензиновый мопед обойдётся дешевле, если есть где хранить. На веломобиле сила сопротивления на порядок меньше - вот там будет существенная экономия энергии, и рекуперация в тему. Но я так понимаю, закрытый кузов вы делать не будете, а среди наборов из лития с бесколлекторником, всё более менее одно и то же.

Иван Bdfyjdbx

#5
Про бензиновый мопед не спорю - обойдёться дешевле. Хранить не где, живы в квартире. Поэтому остановился на электро. Целый год поездил на велике. Все классно - но приезжаешь потный на роботу - не приятно. Делать обтекатель или лигерад - это дополнительные расходы. Для начало попробую электрифицировать свой вел, а потом уже можно будет замахиваться и на электромобиль.
А про литий с безколектрорником, я понял - но хотелось бы услышать конкретные примеры. Второе хотелось бы что бы подтвердили или опровергли мой вывод про максимальное напряжение для двигателя. Это панацея от всех вопросов или не все так однозначно.

илс

[user]Иван Bdfyjdbx[/user], в целом, это так. На более высоком напряжении, можно получить чуть больший КПД/экономию. Сколько именно, сказать трудно, нужно просчитывать конкретный конфиг на калькуляторе или сравнивать опытным путем.  :bn:
Думаю, разница будет незначительна, если брать близкие значения и маломощный мотор.
Чем разница в мощности и напряжении будет выше, тем выше экономия за cчет меньшего нагрева проводов. :exactly:

Анубис

#7
Вот http://tourist.kharkov.ua/phpbb/viewtopic.php?f=27&t=50856 интересная статья про зависимость мощности с скорости. Исходя из этого рассчитайте, какой МК нужен. Вообще подход у вас в корне не верный, вы спрашиваете о ТТХ в отрыве от задач. Лучше напишите, как вы собираетесь использовать вел и чего от него хотите. Все равно, что спрашивать - какую обувь лучше одеть не объясняя когда и где ее собираетесь носить.
Не бойся браться за то, чем раньше ты никогда не занимался. Помни, ноев ковчег строил дилетант, а Титаник - лучшие профессионалы своего времени.

av404

С двигателем я так понимаю - берите редукторный движок на 24в 250вт и лепите в него 48в с ограничением тока. Получите резвый велик, но без рекуперации. Можно и прямой движок, но принцип, как я понимаю, тот же. Выискивать типы движков по КПД на определенных оборотах/скоростях совершенно бессмысленно. Ну отличаются они на 3-5% по КПД и в разы по цене - и что...

Если Вы на первый план ставите экономию энергии, то займитесь системой автоматического поддержания оптимального давления в шинах. Снижение на 0.5атм увеличивает потребление на 20-30% - вот где реальное влияние на экономичность, а не двигатели, контроллеры, рекуперация...

Аккум - для Вашего климата хватит дешёвого лития. 6 лет вряд ли какой прослужит, рассчитывайте на 3 года.

Оптимальный размер колеса - тот, что Вам нравиться.

Ну и по звёздочкам - соберите вел и покатайтесь. Сами поймёте, что надо именно Вам. Чужие советы по боку.
Green City Jet New 16''. Мотор - 24в/250вт. АКБ - литиево-ионный 48в/16ач 13s5p 18650

fondrosel

Все что вам нужно это поставить голденмотор SmartPie с внешним контроллером BAC-281 или BAC-0501, у них очень экономичные конфиги я даже на 504втч батареи проезжаю 55-60км при скорости 35-40км\ч.
Фиговый литий лучше хорошего свинца)).5 этаж хрущевки вел 45кг
P.S гиря в колесе рулит фуры не сдувают с трассы
Электротранспорт.ру электротранспорт рулит и точка

ra6fnq

А у меня жена на Q100 поболее - до 90 км от 10 Ачас х 48 v. Скорость правда держит поменьше - режим то экономический - не выгодно более 30-35 ехать.
Евгений
http://fotki.yandex.ru/users/ra6fnq/
https://yadi.sk/d/8wi9CuXnvvFRh - инструкции на Bafangs

Slider

1. Лучше брать МК на 350 или даже 500 вт, меньше будет уходить в нагрев. Рекомендую Bafang BPM или MAC.
2. Напряжение сразу 48, я начинал с 24 но всё равно остановился на 48
3. Одномоторная компоновка в большинстве условий более экономична, 3.2,3.3 аналогично.
4. Если конфиг будет меняться, или желаете поэкспириментировать, Mini-e хороший выбор
5. Я рекомендую LiOn
6. Цикл акума это его полный разряд до минимально допустимого напряжения и заряд до максимально допустимого (на полную ёмкость)
7. Тут дело "вкуса", я например мало педали кручу, поэтому для меня бесполезен и я его отключил. Если собираетесь пользоваться берите контроллер с возможностью выбора уровней ассистирования.
8. Диаметр колеса на экономичность езды не влияет, только на комфорт и динамику перемещения.
9. Да, для электровелосипеда передачи в общем не нужны, их заменяет МК, вместо передач ручкой газа или настройкой PAS просто выбираете нужный уровень ассистирования.
10. Зависит от типа МК, ДД (прямого привода) дают большее сопротивление, редукторники практически не дают сопротивления в связи с наличием встроенного фривала.
11. Да акум однозначно лучше эксплуатировать с БМС.
Eltreco TT - компактность и комфорт. 70 в + MaxController + МАС 6Т = 55 км/ч. Электросамокат Е-Twow S2 Booster plus.

Surf_el

Про влияние рекуперации на долгожительство батареи я здесь в свое время тоже спрашивал. Однозначного ответа не получил. Думаю такие исследования никто не проводил. С другой стороны за удовольствия всегда надо чем-то расплачиваться, а рекуперативное торможение вещь удобная, особенно если она настраиваемая, как в мини-е. Есть еще и неприятные моменты. Нужно постоянно следить за затяжкой колеса, т.к. момент все время меняется и соединение начинает разбалтываться, разбивая дропауты. Лично я перестраховываюсь и не использую рекуперацию, но может в будущем и пересмотрю свою позицию
MAC 8t, 16ач Li-on, 5ач LiPo, Mark II от e4bike, 2 шт. NinebotOne E+ и S2, Ninebot ES2, Inmotion V10F

илс

#13
Цитировать8. Диаметр колеса на экономичность езды не влияет, только на комфорт и динамику перемещения.
ЦитироватьОптимальный размер колеса - тот, что Вам нравиться.
Если с последней цитатой можно согласится, то с первой никак.  :pardon:

Автор темы хочет собрать наиболее экономичный велик для скоростей 30-40км\ч. ТС даже обрисовал задачу - приезжать на работу в г. Одесса, не слишком потным.  ;-D
Обозначенный пробег - сравнительно небольшой. Т.о. мы приходим к легкой и недорогой батарее, предположим 400-500Втч.
Мотор, для таких скоростей, особо мощный не нужен, оптимально 500Вт.
Теперь по диаметру колеса. Оно сильно зависит от каденса. И тут Иван должен понимать, что если он хочет увеличить пробег от одной зарядки - надо помогать педальками. В этом и заключается главный секрет "экономичности" электровела.  B-)

Если оставить колесо 26" (лучше 29") и увеличить переднюю звезду, хотя бы до 53 зубов (11 сзади), то на 40км/ч, можно здорово увеличить пробег, совершенно не потея. :hello:
Дело в том, что на 40км\ч обдув встречным воздухом оч. неплох. Кроме того, усилие на педаль, снижается до оч. легкого и необременительного.
Но главное - это частота вращения (каденс). Энергозатраты при низком каденсе, радикально снижаются. Именно это позволяет заметно увеличить пробег, при меньших энергозапасе. 
Поэтому размер колеса, крайне важен. Т.к. низкий каденс невозможно получить на маленьких колесах.  :pardon:

илс

По рекуперации есть хорошая тема на форуме.
Думаю,[user]Ивану[/user] есть смысл потратить час, другой на её изучение. Поскольку от этого зависит тип МК.
Редукторные МК, рекуперации иметь не могут, и это печально.
Из-за этого, мы лишаемся одного из главного преимущества электротранспорта - рекуперации.
Напомню, что именно рекуперацией были вызваны усилия инженеров мирового автопрома, по созданию гибридных авто.
Почти всем очевидно, что сливать в нагрев колодок драгоценную кинетическую энергию - глупо и расточительно.

Я сейчас, зимой, полпути проезжаю с рекуперацией, а половину, без (берегу батарею). Ну что сказать - тоска и печаль.
У меня рекуперация повешена на ручку газа. Поэтому после отключения эл. торможения, резко меняется режим замедления вела.
Приходится чаще пользоваться тормозами, а это напрягает. На пробеге, это тоже сказывается неважно.  :neg:

Slider

Рекуперация на электровеле в общем бесполезна. Рекуперацией можно вернуть в идеальных условиях где-то до 10% емкости акума. Если берем стандартный акум 10 ач 48 в это где-то около 50 втч. А на разницу в весе между ДД и редукторным МК в 3 кило можно взять акум на эти три кило с еще такой же ёмкостью, т.е около 500 втч ;)
Электроторможение даже наверно более полезно чем рекуперация (хотя одно другого не отменяет). Но стоит ли это разнице в весе в 2-3 кило МК - пусть каждый решает сам. Я решил, что не стоит...
Eltreco TT - компактность и комфорт. 70 в + MaxController + МАС 6Т = 55 км/ч. Электросамокат Е-Twow S2 Booster plus.

илс

#16
Разница в весе 2-3 кило, действительно присутствует. Её можно снизить до 1кг, если сравнивать, напр. МАС (4,5кг) и передний ДД, с магнитами 25мм. На последнем я сейчас езжу. Вес 5,3кг
Не забываем, что ДД, потенциально - белее надежное (в эксплуатации) МК.
Кроме того, если ТС  запал на дорогой синусный контроллер, то было бы глупо не задействовать его главную фишку - практически полную бесшумность в работе.
С редукторниками так не получится. Жжужание, особенно при разгоне, никуда не денешь.  :exactly:
=====
Кстати о 50Втч. Это не так уж мало. При среднем расходе 12-16Втч/км, это около 4км пробега по любимому городу.
Пустячок, а приятно.  ;-D

Ivsem

#17
Цитата: Иван Bdfyjdbx от 23 Янв. 2014 в 23:47
Донор Azimut-Gamma 26".
Катал на таком два сезона. Алюминиевый сити-байк с пружинной стальной вилкой, более прямой посадкой, чем на горном и соответственно меньшей нагрузкой на руки.
Велосипед имел довольно легкий ход и мне в принципе нравился. В позапрошлом году поставил на него передний ДД 500 ватт и лифер 48 вольт 10 а-час. Откатал 4 месяца как по асфальтам, так и лесным дорогам-торопинкам, но потом все же перешел на двухмоторный двухподвес. Мне кажется, для такого вела легкого редукторного 350 ваттного 36 вольтового переднего мотора вполне достаточно. Я бы установил так же  лифер-аккумулятор на 48 вольт и шестифетовый контроллер на 48 вольт с ограничением тока 15 ампер.
Поскольку автор темы живет в Украине, советую посетить украинский электрофорум и в частности раздел продаж
http://escooter.org.ua/forum/7