Этой статьей мы начинаем рубрику «Зарубежный опыт», где будем
знакомить вас с фанатами легкого электротранспорта в мире и их проектами.

Сегодня с нами делится опытом канадский электровелосипедист
Гастон Дэйгл (Gaston Daigle).

BikeE

26.03.2008
За последние годы я испробовал несколько различных мотор-колес в своих проектах, и вот недавно услышал о Cyclone. В основном на электровелосипедах используют три варианта привода: мотор-колесо , цепной и фрикционный.
(прим.ePowerBiles.ru: мы рассматривали их в разделе  Электровелосипед)

В марте 2008 года, я окончательно решил, что пришло время попробовать что-то новое!

Списался с Cyclone и задал им основные, интересующие меня, вопросы, на которые быстро были получены ответы. Затем стал оформлять покупку двух наборов: 500Вт и 1000Вт. Хотел также поэкспериментировать с набором 350Вт, но финансов хватало только на 2 комплекта.

16.04.2008
Пришло письмо от Cyclone, где сообщалось что груз отправлен. Спустя 20 дней после оплаты. Запросил номер для отслеживания посылки, выслали.

21.04.2008
Пришел на почту забирать посылку. Женщина-сотрудник ушла за ней в подсобное помещение и, спустя несколько секунд, я услышал ее возглас «Ух ты... тежелая!».
Вручила мне коробку и говорит:
— «Я знаю почему посылка в отличном состоянии, без повреждений.»
— Удивленно спрашиваю: «Почему?»
— «Грузчикам пришлось ее носить на руках, она слишком тяжелая чтоб ее бросать при разгрузке.»
— Да уж

Итак, что же у нас в посылке:

Бесколлекторный электродвигатель 500Вт со встроенным
контроллером — 3,3 кг.

Бесколлекторный электродвигатель 1000Вт — 5,3 кг.

Контроллер для двигателя 1000Вт

Две ручки газа с грипсами.

Остальные запчасти наборов: шатуны, звезды, шпиндели.
 
 
Фото с банкой 0,33 для сравнения.

Рекумбент BikeE

16.06.2008
Длинная цепь, встроенная 3-х скоростная планетарка и плюс обычных 8 скоростей. Хорошо ли все это будет работать с набором Cyclone?
P.S. Для тех кто не понял, смешная штуковина на руле — обтекатель. Спасает от ветра!
Очень эффективный!

Сперва в планах было установить на этот велосипед переднее мотор-колесо.
Для спицовки 8-дюймового мотора в 16-дюймовое колесо, необходимы спицы 5,7см. и они у меня были. Но, к сожалению, все мотор-колеса, имеющиеся в наличии, оказались расчитаны на 36 спиц,
а 16-дюймовый обод на 28 спиц.
Возможен был также вариант использования мотор-колеса в заднем 20" колесе, но убирать встроеную 3-х скоростную планетрную втулку казалось мне верхом кощунства.
Также на руле стоял 8-скоростной «шифтер» переключатель от SRAM, а на мотор-колесе было всего 7 звезд. Ну и так далее...

Я выбрал Cyclone!

Как вы видите, стандартное крепление
от Cyclone не подошло к нашему BikeE. Рама велосипеда имеет размеры
50мм х 85мм.
Крепежные болты оказались коротки.

После долгих безуспешных поисков в интернет-мегамолле Canadian Tire,
я «переместился» в интернет-магазин Princess Auto, надеясь все-таки найти то, что мне нужно.

И ведь нашел, что искал! 13 канадских долларов. Гайки, болты, шайбы размера 5/16" и т.п.

Что ни говорите, а Princess Auto — это Wall-Mart для мужчин!

Всегда предохраняйте раму велосипеда от повреждений перед началом работ. Никому не понравится рама с содранной краской. Дешевая изолента для этого в самый раз.

Выясняю размер крепежных шпилек.

Используя дремель с режущим диском, укорачиваю шпильки.

Примеряю крепеж двигателя на раму

Прежде чем продолжить установку, я подключил двигатель к аккумуляторной батарее, он начал приятно тихо жужжать.
Как-то по другому «отзывается» двигатель на ручку «газа»... По сравнению с мотор-колесами которые у меня были, в Cyclone используется программное ограничение скорости при старте.
Если вы с места выверните ручку «газа» на полную, то скорость будет постепенно нарастать до максимальной. Это хорошо, т.к. не будет рваться цепь.
(прим.ePowerBikes.ru: скорее всего автор описывает поведение движка при непосредственной езде на велосипеде, т.е. под нагрузкой. На холостом ходу скорость сразу максимальная)

21.08.2008
Настало время менять шатуны. Необходим инструмент.


Даже не пытайтесь делать это без специального съемника шатунов.


Повторяем с другим шатуном.

Для съема каретного узла используем специальный съемник. Внимание! Левая чашка (слева, когда сидишь на велосипеде) откручивается против часовой, правая по часовой!
(прим.ePowerBikes.ru: Хороший FAQ по сборке/разборке велосипеда на сайте RealBiker.ru)

Вынимаем кареточный узел. На фото первоначальная каретка. Шпиндели из набора 500Вт и 1000Вт. (прим.ePowerBikes.ru: сейчас Cyclone комплектует наборы закрытыми каретками)

Шпиндели удлиненные, чтоб шатуны не задевали двигатель.

Т.к. каретка у BikeE была закрытая,
мне пришлось закупать дополнительные запчасти для кареточного узла.

Ребята из ближайшего велосипедного магазина уже улыбаются, когда я появляюсь у них на пороге.

Слева за 15$ набор из чашек и подшипников с резиновыми прокладками (водонепроницаемый), справа обычный набор за 9$ без прокладок.
Будем использовать более дорогой.

Обильно смазываем и собираем кареточный узел.

Левая чашка каретки затягивается так, чтоб ось вращалась свободно и не шаталась вверх-вниз.

Следующий этап — установка шатунов и звезды от Cyclone. Как видите, защита разломилась на 2 части. Также в посылку не положили болты для крепления шатунов к звезде. Хорошо что у меня есть много разных болтов и гаек.

Решил позаимствовать защиту от 1000-ваттного набора. Немного капель фиксатора и все болты надежно затянуты.

Готово. Начинаем монтаж двигателя.

Это все что было в наборе.
Инструкция по сборке отсутствовала.
Краткие рекоммендации на сайте —
вот все, чем я могу воспользоваться.

Выкрутил один из черных болтов двигателя и вкрутил ролик из комплекта. Он помогает цепи частично охватить звезду двигателя, для распределения нагрузок на звенья и во избежание соскальзывания.

Провозился с установкой с 5 до 11 вечера. Тест-драйв перенесен на утро.

23.06.2008
Не хватает места на руле!

Не хватило места для ручки тормоза, переключателя скоростей (шифтера), ручки «газа», грипс.

Единственным решением была замена ручки «газа» на рычажковый вариант. Послал несколько писем в Cyclone.
Они подтвердили, ручка «газа» использует датчик Холла.
Так же как и в наборах Crystalyte.

 
24.06.2008
Используя фото 20А контроллера Crystalyte, пытаюсь подключить 3-х контактный рычаг газа от Crystalyte к 7-контактному гнезду от Cyclone.

 

Crystalyte — Cyclone

Красный — Красный (5V)
Желтый — белый (Земля)
Зеленый — Желтый (Газ)

Остались неиспользованы 3 контакта от электродвигателя Cyclone — cерый, черный и зеленый. Они предназначены для индикации уровня заряда аккумуляторов, а также для электронного тормоза. В этом проекте данные опции нам не нужны.

Наступает момент истины.

Принес изготовленный рычаг «газа» на кухню (да, я работаю на кухне, в осталых комнатах места нет), подключил его к электродвигателю.

Приподнял заднее колесо. Мало ли что может произойти. Скрестил пальцы. Аккумулятор подключен. Дыма нет... искр нет... Клево...

С осторожностью прикасаюсь к рычагу «газа», двигатель ожил...! Работает!

25.06.2008
Первый выезд

Я был так увлечен, что забыл сделать снимок перед выходом.

С литиевыми аккумуляторами на коленях, я начал неуклюже крутить педали, одной рукой придерживая батарею, второй управляя рулем и нажимая рычаг «газа». 2 секунды ... и я умчался!
Проехав около 20 метров и чуть добавив газа, услышал звук «Тик Так». Убрал газ — звук пропал, добавил еще раз ... цепь слетела со звезды двигателя.

«Повесив» голову с досадой возвращаюсь к своим дверям.

Мда... нет, я так просто не сдамся.

Эту детскую доску для скейта, я подобрал
в одной из куч мусора после весенней уборки, двумя дворами ниже от меня (Спасибо, Стив!)

Насадил колесо от скейта на болт из крепежа набора, используя большие шайбы.
Закрепил в сверлильном станке. Включил станок на максимальную скорость.

Использую плоский напильник для вытачивания желоба на колесе.

Следущая задача — отверстие в колесе имеет больший диаметр чем болт, на который насаживается колесо. Это не есть хорошо, надо исправлять.

Если б я был богатым человеком... имел бы запас прокладок... шпильки... фрезу... токарный станок. Что-то я размечтался сегодня.

Из куска листового металла, обернутого вокруг болта, с помощью молотка, делаем втулку. Убираем выпирающие края с помощью дремеля.


Заменяем ролик на только что изготовленный.

 
27.06.2008
Как видно на рисунке, ролик находится очень близко к звезде двигателя. Это не позволит цепи соскакивать.

Ослабил шпильки и скорректировал их длину так, чтоб двигатель находился как можно выше. Снял изоленту с рамы и окончательно установил двигатель.

Теперь пришло время разобраться с батареей.

500-ваттному электродвигателю Cyclone необходимо напряжение 24В.

На изображении справа, 4 сборки LiFePo4 24В 12Ач. 2 сборки постоянно используются в другом моем проекте.
В оставшихся двух есть плохие ячейки.

Установка аккумулятора на велосипеде.

Был один момент, которго я до сих пор избегал. И вот он наступил. Двигатель установлен, рычаг «газа» смонтирован, ролик переделан. Теперь остались только аккумуляторы!

Именно из-за всех этих предметов, у меня дома такой беспорядок...

Из всех вариантов крепления выбраны «липучки»!

28.06.2008
Суббота!

Прежде чем двигаться дальше, я решил протестировать велосипед без батареи.

Рад сообщить, все работает просто обалденно!
Крутил педали около километра, протестировал передачи — все четко.
Мне определенно нравится 3-х скоростная планетарка.

Сделан картонный шаблон отверстия для проводов. Вырезаем дремелем (все таки дремель с режущими дисками — отличная штука). Затем грунтуем и красим черной краской.

Что у нас с батареей?

Когда я получил эти аккумуляторные ячейки, они были скомпанованы в 2P-16S (2 параллельно, 16 последовательно, всего 32 элемента).
Один блок из двух запараллеленных ячеек показывал 1,5 вольта, остальные блоки — 2,9 вольта. Обе ячейки имели напряжение ниже допустимых для LiFePo4 двух вольт. Я пытался их заряжать и они заряжались, однако, так и не восстановились.

На рисунке слева две батареи, в каждой из которых повреждена седьмая ячейка. Тогда, положив сборки рядом, я больше не планировал разбирать их снова и залил провода клеем, закрыв сверху ячейки куском паркетной доски.

Работая с батаерями, снимите с рук все украшения, часы, вообщем все, что может проводить электрический ток. И уберите со стола все металические инструменты и т.п.
Вы не можете себе представить, сколько энергии хранится в этих зеленых коробочках, пока не закоротите их. Поверьте мне, этот опыт лучше не повторять.

С трудом достал поврежденную ячейку. Потребовалось около часа чтоб опять собрать полностью работоспособную батарею из 8 ячеек.

Прежде чем снова упаковать батарею, решил провести стендовые испытания. Начал с полной зарядки.

На изображении справа вы видите много 2А зарядных устройств, каждое заряжает только одну ячейку.

Почему использую зарядные устройства для каждой ячейки?

Потому что... литиевые батареи отличаются от других, меньшим весом, выдают бОльшие токи, быстрее заряжаются... но стоят гораздо дороже.
У литиевых батарей, как и у других типов, есть свои ограничения. При правильной зарядке они будут служить долго, при неправильной быстро выйдут из строя.

Итак мы имеем для каждой ячейки:

12Ач 3.2в LiFePo4
Полная зарядка — 3,65В
Минимальное напряжение — 2.0В
Максимальный ток разряда — 5С (60А)
Количество циклов до потери 20% емкости — 1000 и более

Некоторые экспериментаторы заряжают свои LiFePo4 ячейки, объединив в группы по 4 и используя зарядные устройства для свинцовых аккумуляторов, другие используют BMS и зарядные для литиевых батарей... много различных способов. Но не всем из них можно доверять.

Зарядка отдельными устройствами решает две основных проблемы:
1. Балансировка. Все ячейки полностью заряжаются на 100%
2. Защита от перезаряда. При заряде одним зарядным устройством, ячейки могут иметь разные напряжения, что сократит срок службы дорогой батареи.
(прим.ePowerBikes.ru: имеется ввиду батарея без BMS)

Результат разряда — 11Ач! Клево!

Итак... мы имеем аккумуляторную батарею.

Я уверен что двигатель закреплен надежно, но, как показывает опыт моих предыдущих проектов, дополнительная страховка никогда не помешает.

Вставил куски прочного нейлона, между рамой и крепежом двигателя, а также закрыл верхнюю часть, чтоб обувь велосипедиста не соприкасалась со шпильками.

Завтра собираюсь покрасить нейлоновые блоки под цвет рамы, упаковать батарею в коробку, установить измерительный прибор Cycle Analyst.

Если после всего этого цепь опять слетит, я закончу с испытаниями набора Cyclone.
Ну а если пройдет все нормально, испытательный заезд буду проводить в воскресенье.

Неожиданное совпадение — в выходные будет проходить Атлантический мотоциклетный слет энтузиастов. Харлеи и лоу-райдеры будут повсюду.
Я просто обязан показать им бесшумную и комфортную езду. Так или иначе, не думаю, что у меня будет много поклонников.

29.06.2008

Закрепил Cycle Analyst на руле.

Залил автомобильным герметиком провода, входящие в двигатель.
В его корпус вмонтирован контроллер, необходимо избежать попадания внутрь воды.

Покрасил нейлоновые блоки. Стало выглядеть лучше.

В окончании заливаем клеем отверстия в аккумуляторе (на этот проект я затратил наверное целый фунт клея)

Упаковываем аккумулятор в металлический бокс.

 
Кусок черного поролона прикреплен двухсторонним скотчем к верхней части батареи.

Приклеил две 5-сантиметровые полоски «липучек» к раме.

Установил аккумулятор.

30.06.2008
Первая успешная поездка!

Отрегулировал сидение под размер моих ног, трижды проверил проводку, сбросил в ноль Cycle Analyst.

Педали не кручу, нажал на «газ»... поехали. Ничего не стучит, не скрипит и не дребезжит.
Рычаг «газа» требует регулировки. В общем все прошло удачно.

Затрачено 6Ач за 30 минут езды, трасса — длинный подъем в конце моей улицы. Завтра повторю испытания с GPS.

Уровень шума оказался выше, чем я ожидал, но не очень сильный, подобно звуку от беспроводной дрели. Обтекатель из поликарбоната усливает шум, отражая его, но при низких оборотах все не так уж плохо... только когда обороты высокие.

Прибор Cycle Analyst показал пиковую мощность 38А, когда без помощи педалей Cyclone тащил вверх при 30-ти градусном подъеме,
20А с педалированием на полном «газу», 10А и меньше при половине «газа» и помощи педалями.

Расчеты говорят, что весь заряд аккумулятора можно истратить за 20-30 минут при гонках, и за 2 часа при спокойной езде.

Что очень понравилось в этом аппарате — возможность спокойно крутить педали, без какого-либо сопротивления двигателя. Красота, только едва слышно щелкает при кручении звезда на валу мотора.

С LiFePo4 12Ач 24в аккумуляторами этот электровелосипед гораздо легче моих других аппаратов с мотор-колесами 48 вольт.

01.07.2008

Национальный праздник — День Канады!

Все готово к испытаниям.

Максимальная скорость — 45 км/ч
Потребляемая мощность — 10Вт*ч/км при минимальном педалировании

Тем, кто планирует использовать Cyclone 500Вт — забудьте о свинцовых аккумуляторах.
Двигателю нужно 40А, используйте подходящие под эту характеристику литиевые батареи.

По материалам сайта  ypedal.com. Размещено с разрешения автора.

Тэги: 1000Вт, 24в, 500Вт, BikeE, Cyclone, LiFePo4, Гастон Дэйгл, Канада, рекумбент