¿Cómo hacer una bicicleta eléctrica a partir de una bicicleta normal? Cómo hacer una bicicleta eléctrica con tus propias manos a partir de un kit económico Cómo hacer una bicicleta eléctrica tú mismo en casa.

Hay dos formas de convertir tu bicicleta en eléctrica. Sin duda, las piezas compradas se verán más impresionantes y el diseño será tan denso que visualmente cualquier cambio en el diseño será casi invisible. Y, sin embargo, fabricar una bicicleta eléctrica con tus propias manos ofrece muchas ventajas, incluso en términos de mantenibilidad. Lo principal es comprender qué materiales de desecho se pueden utilizar y cómo ensamblarlos correctamente.

Seleccionar componentes para una bicicleta eléctrica

Motor

A juzgar por las reseñas en los foros, la mayoría de los artesanos del hogar están bastante satisfechos con el motor de una lavadora doméstica de aproximadamente 350 a 400 W. Por cierto, muchas bicicletas eléctricas industriales, por ejemplo la Wellness HUSKY (cuesta alrededor de 51.000 rublos), están equipadas con este tipo de motores. Lo principal es elegir el tipo correcto de motor eléctrico. El motor del conmutador funciona igualmente bien con alimentación de CA y CC.

La búsqueda de un poder cada vez mayor es un esfuerzo inútil. La única ventaja es que la fuerza de tracción aumentará cuando la bicicleta eléctrica suba cuesta arriba, pero es poco probable que la velocidad aumente significativamente.

Por cierto, en Internet hay productos caseros a base de destornillador. Esta experiencia no debería adoptarse: es inútil. Cualquiera que sepa qué tipo de herramienta eléctrica doméstica es ésta, ya lo habrá descubierto. Sí, y el precio de las baterías "muerde", y la vida útil con tal uso es de 2 temporadas, no más.

Batería

Antes de elegir una batería, debes decidir para qué sirve exactamente la bicicleta eléctrica. Para viajes largos, la capacidad de la batería debe ser la adecuada. ¿Cómo proceder? ¿Combinar varios en una batería o elegir uno, pero con una carga mayor? En el primer caso, la instalación se vuelve más complicada, ya que todos los elementos deberán no solo fijarse, sino también conectarse en un único circuito de alimentación. En segundo lugar, hay un aumento significativo en las dimensiones de la batería. Por tanto, encontrarle un lugar no será nada fácil. Pero desde el punto de vista de la comodidad de equipar una bicicleta eléctrica, esta opción es preferible.

Según quienes ya han montado una bicicleta eléctrica con sus propias manos, parámetros óptimos de la batería: 48 V (20 A/h, al menos). Para ello se selecciona el motor (380 W). Es suficiente para alcanzar una velocidad de hasta 40 km/h en terreno accidentado. La carga durará un par de horas. En cuanto al tipo de batería, las baterías Ni-MH se consideran las mejores. Respecto a una bicicleta eléctrica, sus principales ventajas son su gran capacidad y su mayor vida útil. Y el precio es bastante razonable.

Si básicamente se puede montar una bicicleta eléctrica a partir de materiales de desecho, entonces deberías comprar una batería. Un producto de 5.000 mAh te permitirá recorrer hasta 10 km sin recargar a una velocidad de 20 km/h. Al conducir por la ciudad (por ejemplo, al trabajo y de regreso) es suficiente.

Tipo de transmisión

Si el motor es de un electrodoméstico, entonces ya hay una polea en el eje. Por tanto, es una transmisión por correa. Esta es la solución más sencilla, ya que solo queda instalar un análogo en la rueda (por supuesto, la trasera). Puede reemplazar la polea con una corona dentada. El piñón de la serie 52T encaja perfectamente. Resultará algo como esto.

Cargador

También deberías preocuparte por esto con antelación. Si se selecciona la batería, no será difícil comprar el modelo adecuado que coincida con los parámetros.

Características del montaje de una bicicleta eléctrica.

Se puede tomar como base cualquier modelo de bicicleta, por lo que no tiene sentido describir el procedimiento en forma de instrucciones paso a paso. Pero vale la pena prestar atención a ciertos matices de hacer una bicicleta eléctrica con tus propias manos. Todo lo que no se dice quedará claramente demostrado por las ilustraciones.

• Si el marco es de metal, la mayoría de los sujetadores se pueden fabricar mediante soldadura. Con una versión de aluminio o carbono de la caja es más difícil: tendrás que perforar agujeros y utilizar tuercas y tornillos para asegurar los componentes del circuito.
• Para realizar una parada de emergencia, será necesario apagar el motor de la bicicleta eléctrica. Es más conveniente ubicar el disyuntor eléctrico en la manija del freno.
• El lugar óptimo para el "interruptor de encendido" es el faro. Si es necesario, también puedes colocarle un botón de señal, aunque esto no es necesario para una bicicleta eléctrica. Dada la baja velocidad, será posible avisar a un peatón mediante la voz. Y no es aconsejable complicar el circuito, ya que la señal sonora es uno de los consumidores de electricidad. Pero la capacidad de la batería no es ilimitada.

¿Cómo se puede equipar una bicicleta eléctrica?

Quienes entienden de ingeniería eléctrica y radioeléctrica intentan perfeccionar el modelo. Pero no será posible ensamblarlo solo con materiales de desecho; tendrá que comprar algo, lo que significa gastar dinero.

• Vatímetro. Mostrará exactamente cuánta distancia aún puede recorrer, teniendo en cuenta el consumo de energía. Esto le permitirá cambiar de planes y ajustar su ruta si es necesario. Es recomendable colocar el dispositivo en el volante para que esté siempre a la vista.
• Controlador. Hay varias opciones para este tipo de dispositivos. Lo más sencillo, que sirve únicamente como caja de terminales, se fija en cualquier lugar. Pero muchos de ellos están ensamblados, por ejemplo, en microcircuitos. Independientemente de la solución elegida, hay que tener en cuenta que todos los componentes de la radio requieren una refrigeración eficaz. Y esto es comprensible: la corriente eléctrica que pasa a través del circuito se convierte parcialmente en energía térmica (debido a la resistencia interna de sus elementos). Esto significa que es aconsejable colocar el controlador en el marco para que el flujo entrante lo sople mejor. Es necesario quitar parte de la pintura en esta área y colocar una placa de aluminio adicional, cuyo fondo (en el punto de contacto) se cubre con pasta térmica.

Tarde o temprano, todo ciclista se vuelve “vendedor” por un corto tiempo y, después de haber recorrido varias decenas de kilómetros en un día, comienza a soñar cobardemente con medios de “pequeña mecanización” de una bicicleta común y corriente. Sin embargo, después del descanso, estos deseos inmodestos suelen pasar, y la bicicleta vuelve a convertirse en objeto de deseo. Sin embargo, la idea de hacer una bicicleta eléctrica con tus propias manos es muy popular y cada año está más extendida. Te contamos con más detalle cómo hacer esto.

Desde el área de los sueños:
La foto muestra una bicicleta extrema de seis kilovatios, que alcanza una velocidad de 60 km/h desde parado en tres segundos. La corriente máxima es de 100 amperios en las baterías de fosfato de hierro y litio... Según los fabricantes, mantiene una velocidad de unos 60 km/h durante 40 km. Los magos viven aquí: http://www.voltbikes.ru/blog/projects/E-bike-3000W-6000W-lifepo4/

Nuestras tareas son mucho más modestas. Limitémonos inmediatamente al hecho de que no nos referimos a producir una bicicleta eléctrica "desde cero", sino que hablaremos sobre cómo seleccionar e instalar un kit de conversión especial en su bicicleta favorita. Después de esta modificación, la bicicleta eléctrica podrá ayudarte en una situación difícil.

¿Por qué necesitas esto?

En primer lugar, conviene pensar para qué se utilizará la bicicleta equipada con motor eléctrico. Se volverá más pesada, será imposible hacer cross-country y descensos con ella, porque el centro de gravedad del sistema aumenta, el peso aumenta y, además, no vale la pena caerse sobre una bicicleta así. Esto puede dañar el motor y requerir reemplazo.

Normalmente se requiere para lo siguiente:

• reserva de marcha “por si acaso”, en caso de fatiga, para reserva. Esta es una muy buena solución para ciclistas aficionados de mayor edad, así como para personas que padecen enfermedades cardiovasculares y obesidad. Esto te permite realizar caminatas tranquilas sin peligro de agotarte en el camino de regreso si no las cronometras correctamente;
• Uso constante para subir colinas, en forma de conexión en tramos difíciles de la ruta. Para ello, una bicicleta eléctrica debe poder moverse gracias a dos fuentes de energía a la vez: la fuerza muscular y un motor.

Es mejor no utilizar una bicicleta eléctrica en terrenos accidentados. Su destino son los caminos rurales y el asfalto. Además, a la bicicleta eléctrica no le gustan los saltos.

Decidir sobre el poder

Antes de pedir un kit en una tienda en línea, debe decidir qué distancia desea recorrer con una carga de batería, a qué velocidad promedio, qué colinas puede subir y cuánto le costará modificar la bicicleta.

Los factores clave serán:

• la potencia del motor, que se encuentra alrededor del cubo de la rueda (de ello dependen la velocidad y las cualidades de tracción de una bicicleta eléctrica);
• capacidad de la batería. De ello dependen el tiempo de patinaje autónomo y el peso del equipo adicional, que no suele superar los 10 kilogramos.

Por supuesto, puede incluir datos adicionales en la lista de evaluación, por ejemplo, el número de recargas de la batería (recurso), el tiempo dedicado a la carga completa y muchos otros indicadores.

Mucho depende del peso del ciclista. Un adolescente que pesa 50 kg y un hombre con sobrepeso que pesa 125 kg aparentemente necesitan series diferentes.

Pensando en el futuro

También es importante imaginar si el modelo que has elegido se puede instalar en tu bicicleta. Será una pena si no puedes rehacer tu bicicleta y necesitas comprar una nueva.

¿Puedes hacer este trabajo tú mismo o necesitas buscar un mecánico de bicicletas cualificado con conocimientos de ingeniería eléctrica, lo cual es una gran escasez?

Determina exactamente dónde se colocará la batería, estima sus dimensiones para que la bicicleta eléctrica casera sea cómoda.

Que esta incluido

Para convertir la bicicleta en una, necesitas los siguientes componentes básicos (están incluidos en cada kit):

• rueda motora. Este es el corazón de la bicicleta eléctrica, el motor eléctrico. Simplemente cambias una rueda por otra;
• batería acumuladora;
• sujetadores de batería, cables;
• panel de control o consola.

Para que las decepciones no sean infinitas, hay que saber que un viaje bastante rápido y largo solo es posible con una potencia de unos 1000 W, es decir, 1 kW. Si decide el precio, en promedio tendrá que pagar 20 mil rublos por un motor de rueda con un motor de kilovatios.

Una bicicleta eléctrica se puede fabricar con una batería de mayor o menor capacidad. Así, una batería con una capacidad de 18 A/h costará 30 mil rublos.

Una opción ideal, pero cara, es un motor de 2000 W.

Un triciclo de carga impulsado por baterías de automóvil puede considerarse una opción bastante interesante y "económica". Como sabes, una de estas baterías tiene una capacidad de 55 Ah y puede dar muy buenos resultados. Hacer una bicicleta eléctrica con sus propias manos no es difícil, es mucho más difícil encontrar una bicicleta de carga confiable con un carro para almacenar baterías. Además, una bicicleta con soporte para más de dos ruedas puede resultar más cómoda para ir a pescar o andar en bicicleta al “alcance” de un outlet.

Sin embargo, en la actualidad ya se han creado cargadores que pueden alimentarse mediante paneles solares, cargándolo durante el descenso, y también cargarlo en reposo mediante turbinas de vapor en miniatura alimentadas por la energía del fuego.

El director técnico de REG.RU, Valery Studennikov, intentó resolver el problema del transporte por sí mismo y luego convirtió su afición en una interesante startup.

Presentamos a su atención la historia del fundador de Electron Bikes sobre cómo hacer una poderosa bicicleta eléctrica con sus propias manos, por qué los amantes de la velocidad no están satisfechos con los modelos de bicicletas existentes y a qué velocidad puede acelerar una bicicleta aparentemente común.

Primer contacto con las bicicletas eléctricas.

Vi bicicletas eléctricas por primera vez hace cuatro años, en 2011, en una exposición de bicicletas en Moscú. Caro, poco atractivo, muy débil en características, pero de alguna manera me engancharon, sentí el deseo de incorporarme a este interesante tipo de transporte. Un estudio de mercado de la época demostró que era simplemente irreal comprar una bicicleta eléctrica ya preparada con buenas características a un precio adecuado. El mercado ofrece bicicletas de muy baja potencia y baja velocidad con una batería pequeña ("débil" en todos los aspectos China o una Europa cara, glamorosa, pero igualmente lenta), o monstruos súper caros, cuyo costo para el fabricante comienza desde 10.000 dólares (bicicletas eléctricas Stealth, Hi-Power Cycles), que también tienen sus desventajas (peso insuficientemente grande debido al bastidor pesado y a la rueda motora pesada, tracción débil en la parte inferior debido al uso de motores sin engranajes, reserva de marcha pequeña) .
Pero el persistente deseo de conseguir una bicicleta eléctrica silenciosa, ligera y al mismo tiempo potente y divertida no ha desaparecido por ningún lado. Por lo tanto, tuve que elegir la única opción disponible: montar la bicicleta yo mismo a partir de componentes disponibles en el mercado, como hacen muchos otros entusiastas.

primer panqueque

El primer "bulto" fue un intento de ensamblar una bicicleta basada en un motor de rueda MagicPie de un kilovatio con un controlador incorporado, comprado completo con una batería de 10 Ah para instalar en el maletero. Se pudo montar el dispositivo, pero la alegría de la nueva bicicleta, que aceleraba a una velocidad sin precedentes de 42 km/h, duró poco: el maletero, bajo el peso de la batería, vivió exactamente tres días y se estropeó. los caminos accidentados de Samara. El manejo y la distribución del peso con esta disposición de baterías tampoco fueron muy alentadores. También fue difícil para la rueda trasera, que ya había ganado peso: a gran velocidad, en el siguiente foso, se podía romper fácilmente la cámara o incluso doblar la llanta trasera.

Por lo tanto, durante la siguiente modificación, la batería se trasladó al tubo inferior de la bicicleta mediante soportes caseros. Como resultado, la distribución del peso resultó mejor, pero el diseño parecía aterrador e indecente. Para describir tales creaciones de manos locas, los constructores de bicicletas nacionales incluso tienen un término bien establecido: "diseño de mártir".

Ya era bastante cómodo andar en bicicleta con una distribución de peso más correcta, pero quedó claro que una batería estándar de 500 Wh (50 V, 10 Ah) para una bicicleta con una potencia superior a la media no dura mucho; del punto A al punto con electricidad B, y viceversa solo con los pedales. Como resultado, se compró una batería grande de 1000 Wh (50 V, 20 Ah), que parecía encajar en el triángulo frontal del marco, pero hubo que asegurarla con cinta aislante;) Todo se veía así:

El monstruo resultante, debido al ancho de la batería, ni siquiera tenía pedales para girar.

Está claro que era imposible dejarlo así.

Era necesario idear algo con la batería: cambiar su distribución espacial para que los pedales no la tocaran y descubrir su montaje, creando una caja de batería confiable. Para completar esta tarea, después de una larga búsqueda y selección de candidatos, se contrató a Alexander Kostyuk, un conocido del club ciclista VeloSamara, que también estaba profundamente imbuido de la idea de diseñar una bicicleta eléctrica. Con muchos años de experiencia a sus espaldas en el diseño y construcción de diversos prototipos de todo lo que se mueve, se dio a la tarea de construir una caja. Se decidió fabricarlo con chapa AMG (una aleación de aluminio y magnesio) de 2,5 mm de espesor, unida con esquinas de aluminio. El boxeo está recubierto de polvo. La bicicleta también estaba equipada con un vatímetro Cycle Analyst, que permite medir una serie de indicadores, incluido el consumo de energía en vatios-hora por kilómetro. Con un dispositivo de este tipo, ya no tenía que preocuparse de que la batería se agotara repentinamente en el momento más inoportuno: cada amperio-hora o vatio-hora consumido contaba. El resultado final fue esta bicicleta:

Con un dispositivo de este tipo con una batería de gran capacidad, conveniente y segura, uno podría viajar con seguridad por la ciudad sin temor a que algo se caiga en el momento más inoportuno. Y la moto ya parecía más decente. La bicicleta estuvo lista justo antes del invierno de 2012-2013 y funcionó bien en condiciones invernales, incluyendo nevadas, ventiscas y heladas de -35 grados.

¡Solo adelante!

Tras finalizar con éxito la construcción del primer dispositivo, surgió la idea de seguir diseñando bicicletas eléctricas junto con Sasha. Tenía una visión determinada de lo que quería y Sasha tenía una amplia experiencia en diseño.
Decidimos no detenernos allí también porque en ese momento simplemente no había bicicletas eléctricas en el mercado ruso (y todavía no las hay) que a nosotros nos gustaría montar. El nicho de bicicletas eléctricas suficientemente potentes (comparables en velocidad y dinámica a un scooter o una motocicleta) y al mismo tiempo ligeras y asequibles estaba completamente vacío. Y a Sasha y a mí no nos interesaban en absoluto las bicicletas de baja potencia, porque nosotros, activos y jóvenes, queríamos viajar "con el viento", para que la bicicleta tuviera un kilometraje decente y un diseño confiable para circular por las duras carreteras rusas y Fuera de la carretera.

Se decidió crear un kit eléctrico universal que permitiera convertir cualquier bicicleta de montaña moderna en eléctrica. Las bicicletas de montaña no fueron elegidas como base por casualidad: son muy populares en Rusia (cuantitativamente constituyen la clase principal de bicicletas para adultos), universales (le permiten andar tanto en la ciudad como fuera de la carretera) y confiables. También es importante que las piezas y conjuntos de las bicicletas de montaña estén estandarizados, lo que también permite estandarizar el kit eléctrico.

Fue necesario seleccionar componentes adecuados para la bicicleta y resolver una serie de problemas de ingeniería:

• Elija un motor que pueda producir alta potencia y torque, y al mismo tiempo sea liviano.
• Monte una batería compacta y liviana de capacidad suficiente capaz de soportar grandes corrientes.
• Refuerce las punteras de las ruedas traseras para que el eje del motor de alto par no gire en ellas.
• Desarrollar sensores de respuesta para frenos hidráulicos (los frenos hidráulicos de serie con sensores recién comienzan a aparecer en el mercado y tienen sus inconvenientes), porque el apagado automático del motor cuando se presionan los frenos es uno de los requisitos estándar básicos para las bicicletas eléctricas. Y los frenos mecánicos ya no son adecuados para frenar con seguridad a las velocidades que pretendíamos alcanzar.
• Considere soluciones para alimentar el faro delantero y la luz trasera (con una señal) a partir del voltaje de a bordo de la bicicleta eléctrica, proporcionando un convertidor CC-CC incorporado.
• Elija conectores adecuados (preferiblemente sellados), ciclocomputadores, vatímetros, equipos de iluminación y mucho más.

Pero lo más importante es que fue necesario desarrollar una caja universal para la batería y el controlador para convertir rápidamente una bicicleta de serie en eléctrica. La caja de metal previamente ensamblada no era adecuada para esta función, ya que requería demasiada mano de obra para fabricarla y estaba adaptada en forma y tamaño solo a un marco específico.

La solución final tenía que ser fácil de instalar, tecnológicamente avanzada y barata de fabricar.

He aquí una de las primeras etapas de este camino, una caja construida en la primavera de 2013:

Aquí hay otra etapa intermedia:

¿Qué pasó?

Como resultado de un año de trabajo y experimentos, se desarrollaron cajas, kits eléctricos y bicicletas verdaderamente universales y mucho más estéticos basados ​​en ellas:

Características de estos dispositivos:

• velocidad: hasta 63 km/h;
• potencia - hasta 2,5 kW;
• capacidad de la batería: hasta 1 kWh;
• Autonomía: 40 km a velocidad máxima (63 km/h) y hasta 100 km en modo económico (30 km/h).

Aquí tenéis un vídeo de una potente bicicleta eléctrica moviéndose en la “jungla urbana”:

En terrenos accidentados, la bicicleta tampoco se rinde:

Más videos

¿Bicicleta o motocicleta?

Las bicicletas basadas en el kit eléctrico creado resultaron ser realmente muy divertidas, capaces de moverse plenamente en el tráfico urbano a una velocidad de 60 km/h. Según las nuevas normas que regulan la potencia y la velocidad de las bicicletas eléctricas, formalmente no se aplican ni a las bicicletas (cuya potencia eléctrica está limitada a 250 W y 25 km/h), ni siquiera a los ciclomotores (cuya velocidad prevista no debe exceder los 50 km/h), pero pertenecen a la clase de motocicletas. A pesar de que el aspecto de esta bicicleta no despierta ninguna sospecha especial, se trata de una bicicleta de aspecto normal y corriente con una caja en el interior del cuadro. Y el peso del dispositivo no ha aumentado mucho: el potente kit eléctrico añade sólo 14 kg a la bicicleta, lo que da como resultado un peso de la bicicleta terminada de unos 26 kg. Un hombre adulto puede levantar fácilmente un dispositivo de este tipo por las escaleras y superar obstáculos.

Así que funcionalmente resultó ser un ciclomotor, pero con una carcasa de bicicleta. Como resultado, puedes aprovechar ambos tipos de transporte: tenemos “luz verde” para la bicicleta en todas partes (zonas peatonales, aceras, pasajes aéreos y subterráneos, pasos elevados, parques, senderos y fuera de la carretera), mientras que el La velocidad y dinámica de un ciclomotor están disponibles en la carretera/scooter (con mayor maniobrabilidad que cualquier scooter o motocicleta), lo que convierte a una potente bicicleta eléctrica en condiciones reales de tráfico en el transporte terrestre urbano más rápido.

Y aunque la potencia de nuestros kits eléctricos estándar ya es comparable a la de un ciclomotor, como deporte y experimento (no barato, como resultó después de calcular el costo de todos los componentes), en el mercado se ensamblaron bicicletas eléctricas pesadas y potentes. base de marcos espaciales especializados de Qulbix:

Y el “marco Chobotar” ucraniano:

Estos monstruos de 6 a 10 kW son capaces de alcanzar velocidades de hasta 90 km/h, manteniendo el dinamismo de una motocicleta ligera. Y cuando abres el acelerador a fondo, se ponen de pie "sobre la cabra". La batería de 3 kWh te permite recorrer 120 km a una velocidad de 40 km/h o 40 km a una velocidad de 90 km/h, por lo que puedes utilizar esta bicicleta como transporte suburbano de larga distancia y para circular por carretera.

¿Que sigue?

El diseño de los kits eléctricos y de las bicicletas eléctricas de Electron Bikes continúa mejorando continuamente. Pronto estarán listos para la producción industrial en serie dos modelos de bicicletas:

“Estándar” (basado en un cuadro de bicicleta normal): potencia 2,2 kW, capacidad de la batería 1 kW*h, velocidad de hasta 63 km/h;

Picadoras eléctricas (sin pedales) “Electroclásicas”: potencia 6 kW, velocidad de hasta 85 km/h, capacidad de dos baterías extraíbles de hasta 3 kW*h;

Y "Electro-bobber".

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Este último también está equipado con una exclusiva horquilla de paralelogramo de titanio de edición limitada.

Un poco sobre el diseño de una bicicleta eléctrica.

Al final, un poco sobre la estructura y los componentes de una bicicleta eléctrica, así como sobre las dificultades técnicas que se interponen en el camino de los creadores de una bicicleta potente.

Principales componentes eléctricos de una bicicleta eléctrica.

El “corazón” o músculos de una bicicleta eléctrica es motor eléctrico(más detalles sobre motores y sus tipos a continuación). Las bicicletas eléctricas modernas utilizan motores de corriente continua sin escobillas (BLDC), lo que les permite funcionar de manera eficiente en un amplio rango de velocidades con un par elevado. En ocasiones se utilizan motores asíncronos como centrales. (Se puede publicar material revelador por separado sobre "Shkondin Engines", sobre el cual hay tanto ruido en Internet;).

El “cerebro” de la bicicleta eléctrica es controlador. El controlador controla el motor eléctrico, suministrando energía a sus devanados en el momento adecuado dependiendo de la velocidad de rotación y potencia requeridas. El controlador también controla toda la "lógica" de la bicicleta: en la entrada, recibiendo señales desde la posición de la manija del acelerador, interruptores de modo de funcionamiento (puede, por ejemplo, limitar la velocidad, la potencia en diferentes modos o incluso encender la marcha atrás). ), botones de control de crucero (muy útiles cuando se conduce en modo suburbano), señales de los sensores de freno (ya que es necesario apagar la potencia del motor cuando presiona la palanca del freno o incluso activar el frenado regenerativo del motor, si es compatible), etc.

La energía para alimentar el corazón y el cerebro de la bicicleta eléctrica se almacena en batería. El voltaje habitual de la batería de las bicicletas eléctricas es de 36 V a 48 V. Los dispositivos de alta velocidad pueden equiparse con baterías de alto voltaje (hasta 100 V).
Actualmente, la gran mayoría de bicicletas eléctricas utilizan baterías de litio (más sobre sus tipos a continuación), que tienen la mejor capacidad energética. Las baterías de plomo pesado se utilizan sólo en los dispositivos más baratos.
La batería consta de celdas individuales conectadas en serie/paralelo.

La batería también tiene su propio "cerebro": este es el sistema de gestión de la batería (Battery Management System o BMS). Protege la batería contra sobrecargas, sobredescargas, exceso de corriente permitida y también equilibra las celdas individuales de la batería para que se descarguen de manera uniforme.

Para mostrar toda la información necesaria y "recuento de calorías" con precisión, necesita vatímetro, permitiéndole saber exactamente cuánta energía se ha gastado y cuánta queda. Un vatímetro especializado combina las funciones de un ciclocomputador, contando también la velocidad, la distancia e indicadores derivados como el consumo de energía por kilómetro (Wh/km).

Para alimentar a los consumidores de bajo voltaje (faro, luz trasera, bocina, repetidores), es necesario reducir el voltaje a bordo a uno más bajo (5, 8 o 12 voltios). Para ello se utilizan convertidores CC/CC de alta eficiencia ( CC-CC).

Dificultades de la adolescencia

La tarea de crear una bicicleta potente se complica por el hecho de que actualmente toda la industria de componentes para bicicletas eléctricas está diseñada para dispositivos de baja potencia. La clase de bicicletas eléctricas potentes y de alta velocidad, que se encuentran a medio camino de las motocicletas, apenas se está formando, por lo que los creadores de estos dispositivos tienen que idear algo en cada paso.

Baterías

Las baterías para bicicletas eléctricas producidas comercialmente generalmente se crean a partir de celdas que no pueden soportar corrientes elevadas. La clasificación C (la relación entre la corriente que la batería es capaz de entregar y la capacidad de la batería, expresada en amperios-hora) de las baterías comerciales, generalmente compuestas por celdas de iones de litio, no es superior a 1, mientras que para las bicicletas potentes , que creamos, requiere baterías con una calificación C de al menos 2,5. Es decir, por ejemplo, con una capacidad de 20 A*h, son capaces de suministrar durante mucho tiempo una corriente de 50 A. Lo que, con una batería de 50 voltios, permitiría una potencia de 2,5 kW, el mínimo. estamos interesados ​​en. Por ello, las baterías deben soldarse (y ahora soldarse mediante soldadura por puntos) independientemente de elementos adecuados para ello. Buscar y seleccionar elementos que coincidan con las características, probarlos y rechazarlos también es una tarea aparte. Ahora utilizamos células prismáticas de LiFePO4 y LiNiCo, que nos permiten crear baterías compactas y que consumen mucha energía.

Principales tipos de celdas de batería de litio.

• LiFePO4 (fosfato de hierro y litio). Se pueden utilizar en heladas de hasta -30 grados, la carga rápida está disponible en 45 minutos, tienen el mayor número de ciclos de carga y descarga (1500-2000), pueden entregar más potencia, son ignífugos y no inflamables. . Sin embargo, tienen el doble de capacidad específica que las baterías de iones de litio (es decir, 2 veces el peso para la misma capacidad) y son relativamente caras (pero el costo operativo específico es el más bajo debido a la gran cantidad de ciclos).
• Los utilizamos como solución principal en kits para bicicletas rígidas, sin embargo, por sus dimensiones, no son aptos para su instalación en el triángulo delantero del cuadro de bicicletas dobles, donde hay muy poco espacio libre.
• Li-Ion (iones de litio). Baterías de litio clásicas utilizadas principalmente para alimentar dispositivos electrónicos. Son los más ligeros y espaciosos, los más baratos y tienen la capacidad específica máxima actual (Wh/kg). Sin embargo, tienen un rango de temperatura de funcionamiento estrecho (de 0 a +40 grados Celsius), una pequeña cantidad de ciclos de carga y descarga (300-400) y no permiten el suministro de corrientes elevadas. Estas baterías se utilizan con mayor frecuencia en bicicletas eléctricas de baja potencia, pero para dispositivos de alta potencia son de poca utilidad debido a su baja clasificación C.
• LiPo (polímero de litio). Alta intensidad energética, casi igual a la de los elementos Li-Ion. Permite altas corrientes de descarga, alta clasificación C. Sin embargo, al igual que los Li-Ion, tienen un número menor de ciclos de carga y descarga (300-700) y un rango de temperatura estrecho: cuando funcionan por debajo de 0, fallan, y en el calor, por un cortocircuito o daño mecánico, puede encenderse. Debido a su alto riesgo de incendio, las bicicletas eléctricas sólo son utilizadas por entusiastas intrépidos.
• LiNiCo/LiNiCoMnO2 (litio-níquel-cobalto). Al tener las ventajas de los LiPo (alta intensidad energética y capacidad de entregar altas corrientes), están libres de sus desventajas: tienen un rango de temperatura más amplio y, lo más importante, son ignífugos. Por su tamaño compacto, los utilizamos en kits eléctricos destinados a su instalación en bicicletas de doble suspensión.

motores

Pero el mayor problema en la tarea de crear una bicicleta eléctrica potente y ligera son los motores.
Los motores en serie tienen muy poca potencia, son pesados, tienen baja eficiencia, se sobrecalientan o las tres cosas a la vez;)

Los motores utilizados para bicicletas eléctricas se pueden dividir en tres clases, cada una de las cuales tiene sus propias desventajas cuando se aplican a bicicletas eléctricas potentes.

Ruedas motorizadas sin engranajes (tracción directa)

La fuerza del campo magnético se transmite directamente a la rueda, por eso se denominan de accionamiento directo.
Son sencillos y fiables, ya que no contienen elementos de desgaste, excepto cojinetes. Se puede utilizar como freno eléctrico para frenado regenerativo. Pero tienen dos grandes inconvenientes.

El primero es mucho peso. Por ejemplo, un motor con una potencia de 2,5 kW pesará en promedio 7 kg y un motor con una potencia de 6 kW pesará hasta 12 kg. Esto afecta en gran medida el peso de la bicicleta terminada. Además, colocar un motor pesado en la rueda trasera desplaza el centro de gravedad hacia atrás (la bicicleta se vuelve incómoda de transportar, realizar trucos o saltar sobre ella) y también aumenta la "masa no suspendida" de la rueda, lo que tiene un efecto peor. en su capacidad de supervivencia, aumentando los requisitos de resistencia de la llanta y espesor de los radios. En este sentido, las ruedas con transmisiones directas pesadas suelen incorporar radios a las llantas de las motocicletas, porque Es difícil encontrar llantas de bicicleta con la resistencia necesaria.

El segundo inconveniente es la baja eficiencia al conducir a bajas velocidades. Por ejemplo, al conducir cuesta arriba, sobre barro, arena o fuera de la carretera, donde es imposible acelerar, dicho motor se sobrecalentará mucho. Por ejemplo, al subir una colina del 20%, un motor esférico de accionamiento directo de 6 kW funcionará con aproximadamente el 20% de su eficiencia y el 80% se perderá en calor. En este modo, un potente motor de rueda puede sobrecalentarse y quemarse en un par de minutos si no se apaga a tiempo (generalmente el motor se apaga automáticamente según una señal de un sensor de temperatura). Lo cual no es sorprendente: con una débil disipación de calor en el espacio cerrado del motor y el funcionamiento en modo de baja eficiencia, los devanados se calientan a la velocidad de un potente hervidor eléctrico (4,8 kW por calentamiento en nuestro ejemplo con un motor de 6 kW). Sin embargo, para que la "tetera" se caliente más lentamente, puede "verterle agua"; algunos entusiastas resuelven el problema usando refrigeración por agua.

Ruedas motorizadas

Contienen una caja de cambios planetaria incorporada, que normalmente tiene una relación de transmisión de 5:1. Tienen menos peso con la misma potencia, mayor eficiencia “en la parte inferior” en comparación con los motores sin engranajes. Sin embargo, son mecánicamente menos fiables (más piezas mecánicas móviles) y no admiten el frenado regenerativo. Pero, lo más importante, no se producen en masa para potencias superiores a los 1000 W.

Motores centrales (middrive)

Los middrive, como su nombre indica, son un accionamiento externo con un motor eléctrico de alta velocidad, normalmente instalado en la zona del conjunto del carro, que transmite fuerza a través de un sistema de cadenas, engranajes o correas. Permiten conseguir la mejor relación potencia-peso (cuanto mayor sea la velocidad del motor eléctrico, más ligero se puede fabricar con la misma potencia). Por ejemplo, los motores de los modelos de avión con una potencia de 6 kW pueden pesar sólo un poco más de un kilogramo:


A modo de comparación, los motores de rueda de tracción directa de la misma potencia nominal (Cromotor, Crystalite, Quanshun) pesan 12 (!) kg. Además, la ubicación del motor más cerca de la parte central de la bicicleta proporciona una distribución más correcta del peso, lo que permite utilizar este tipo de bicicletas, incluso para saltos y trucos. Pueden trabajar en condiciones óptimas incluso en pendientes pronunciadas y barro profundo.

Sin embargo, la potencia de los motores centrales producidos en serie para bicicletas eléctricas suele estar limitada a 500 W. La solución más potente disponible actualmente es un kit de 1500 W de Cyclone:

Los entusiastas ensamblan de forma independiente soluciones más potentes basadas en motores centrales; no hay ofertas en serie listas para usar. Los creadores de bicicletas tan potentes se enfrentan a una serie de retos técnicos.

Reducción. Para motores de alta velocidad, para reducir la velocidad (de varios miles a 500-700), es necesario usar una caja de cambios (no hay cajas de cambios especializadas listas para usar, cada uno lo inventa) o una transmisión por cadena/correa con un alta relación de transmisión (fabricación independiente de piñones del diámetro requerido).
UPD: Sin embargo, están empezando a aparecer soluciones.
Transmisión. Para motores de alta potencia, una cadena estándar de bicicletas de montaña de varias velocidades no es adecuada; simplemente se romperá o se desgastará muy rápidamente. Debes utilizar una cadena ancha y resistente para bicicletas BMX de una velocidad, una cadena de ciclomotor o minibike, o un cinturón de alta resistencia. Y esto a menudo conduce a la necesidad de fabricar engranajes, casquillos y embragues de rueda libre no estándar.

Enfriamiento. Los motores compactos de alta velocidad (a menudo se utilizan motores de aeromodelismo como motores centrales, diseñados para funcionar en condiciones de flujo de aire muy intenso), cuando se utilizan en bicicletas eléctricas, requieren un enfoque de refrigeración independiente: flujo de aire forzado, instalación de un radiador, tratamiento del devanados con una composición térmicamente conductora para una mejor disipación del calor, etc. P.
velocidades de conmutación. Si se utiliza una cadena de bicicleta y un casete de bicicleta estándar para cambiar de marcha, al cambiar con una carga elevada, el casete quedará rápidamente inutilizable. Los casquillos planetarios tampoco ayudan mucho, sólo algunos de los cuales son capaces de moverse bajo carga. Una opción más duradera son los casquillos CVT NuVinchi, que le permiten cambiar suavemente la relación de transmisión. Otro problema es que en el ciclo urbano cambiar constantemente de marcha manualmente es un inconveniente, es necesario vigilar no solo la palanca del acelerador, sino también el pomo de la palanca de cambios, lo que reduce la simplicidad y comodidad de conducir una bicicleta eléctrica. La solución aquí pueden ser los bujes planetarios/de velocidad variable automáticos, que han aparecido recientemente. Sin embargo, en las bicicletas potentes (a partir de 2 kW) con motor central, a menudo se abandona el cambio de marchas, lo que simplifica el diseño y el control; afortunadamente, el motor síncrono de alta velocidad con reducción permite producir un alto par a cualquier velocidad.

Y los motores de alta velocidad, las cajas de cambios y las transmisiones por cadena son ruidosos.

Sin embargo, debido a sus ventajas, los motores centrales tienen un enorme potencial y se utilizarán cada vez más en bicicletas eléctricas de alta potencia a medida que se disponga de componentes y soluciones ya preparados. Por ahora, sin embargo, los middrives potentes siguen siendo dominio exclusivo de entusiastas individuales o de empresas que crean soluciones individuales para ellos mismos.

Componentes de bicicleta

Los componentes de una bicicleta cargada también experimentan mayores cargas y requieren una selección cuidadosa.

Ruedas duraderas

Para las ruedas motorizadas, se necesita una llanta reforzada (una normal puede arrugarse debido al aumento de carga en la rueda, la alta velocidad y los "baches" en las carreteras), radios más gruesos. A menudo, la llanta de una motocicleta se utiliza con ruedas de motor pesadas.

Frenos potentes y duraderos

Para frenar una bicicleta pesada a altas velocidades, se necesitan buenos frenos hidráulicos con un diámetro de disco mayor y una larga vida útil de las pastillas.
De hecho, los frenos especializados para bicicletas eléctricas de altas prestaciones no existen o apenas empiezan a aparecer. Por ello se utilizan frenos convencionales, que soportan la carga con dificultad y se desgastan rápidamente, o los frenos más potentes para el descenso, que son muy caros. También puedes utilizar los frenos de una minibicicleta, adaptándolos tú mismo a los estándares de la bicicleta (haciendo adaptadores para sujetar una máquina de freno, un disco de freno o incluso el propio disco de freno).

Horquillas reforzadas

Los amortiguadores de bicicletas también experimentan un mayor desgaste cuando funcionan a altas velocidades con un mayor peso del dispositivo. Para las bicicletas eléctricas más potentes y pesadas, la única opción en cuanto a durabilidad son las horquillas de descenso de doble corona; sin embargo, están diseñados para soportar baches muy grandes y son demasiado blandos para circular sobre asfalto.

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Por tanto, la clase de bicicletas eléctricas de alto rendimiento requiere una atención especial a los componentes, muchos de los cuales son demasiado caros o requieren modificaciones. Los componentes especializados para bicicletas que se sitúan entre la bicicleta, el ciclomotor y la motocicleta no existen o apenas están empezando a producirse. Esto crea ciertas dificultades, pero también deja espacio para la creatividad.

¿Transporte o entretenimiento?

Sin embargo, creemos que la potente bicicleta eléctrica es el transporte personal del futuro y seguirá ganando popularidad. Al tener todas las ventajas prácticas y la velocidad de un scooter, es más versátil y transitable, maniobrable, silencioso, ecológico y económico de operar. Una bicicleta eléctrica se puede guardar en casa; no requiere garaje ni estacionamiento seguro, como una motocicleta o un scooter, que es peligroso dejar afuera durante la noche.

Sin embargo, este no es sólo un medio de transporte práctico, sino también una excelente manera de pasar el tiempo libre: andar en bicicleta rápida y silenciosa por terrenos accidentados en modo “enduro” es una fuente inagotable de adrenalina. Además, a diferencia de un scooter o una motocicleta, que se guarda en el garaje cuando llega el frío, una bicicleta eléctrica

Hoy en día, entre las personas que prefieren la bicicleta como medio de transporte, se está popularizando la instalación de motores eléctricos. Al fin y al cabo, facilitan mucho la conducción. Se puede montar e instalar un motor eléctrico para bicicleta con sus propias manos.

Descripción

Este accesorio para bicicleta se presenta en varios tipos:

• rueda motora;
• motor fuera de borda;
• motor de engranajes de fricción.

Al igual que los coches, las bicicletas motorizadas pueden ser:

• tracción delantera;
• tracción trasera;
• todas las ruedas motrices.

rueda de motor

Este motor tiene muchas ventajas, lo que llevó a su popularidad entre los entusiastas del ciclismo:

1. Fácil de montar y quitar el motor. No requiere habilidades especiales.
2. Posibilidad de instalación en bicicleta normal.
3. Es posible crear modelos tanto con tracción delantera como con tracción total.
4. El dispositivo es prácticamente invisible y parece un centro normal.

La potencia de un motor de este tipo puede oscilar entre 150 y 2000 W. Este indicador determina qué motor se debe instalar. Con voltaje de 24 a 48 V. Entonces, dependiendo de los indicadores seleccionados, es necesario seleccionar una batería adecuada.

¡Referencia! Con un motor de este tipo, la moto puede alcanzar velocidades de hasta 70 km/h. En este caso, la carga durará una media de 50 a 60 km. A medida que se va cuesta arriba, el rendimiento disminuye.

Defectos:

• aumento del peso de la bicicleta;
• Es posible que necesites instalar una horquilla reforzada;
• Restricciones de potencia de conducción.

motor fuera de borda

Este tipo de motor es una pieza independiente, unida a la parte inferior del cuadro de la bicicleta. Un requisito previo para la instalación es la necesidad de instalar una cubierta protectora para el motor.

El motor transmite potencia a través de una transmisión por cadena a la rueda dentada trasera de la bicicleta. El motor funciona con una batería.

1. La presencia de un selector de marchas escalonado.
2. Más eficiente y económico.
3. Mayor rendimiento de velocidad. Una bicicleta con un motor eléctrico de este tipo puede alcanzar velocidades de hasta 120 km/h.
4. Se puede instalar en casi cualquier bicicleta.

1. La instalación puede resultar difícil.
2. Funcionamiento ruidoso del motor.
3. El cuadro de la bicicleta debe ser fuerte para soportar la voluminosa estructura.
4. Aumento del peso de la bicicleta después de instalar dicho motor.

motor de engranajes de fricción

Este tipo de motor es muy fácil de instalar, ni siquiera es necesario desmontar la moto. Principio de funcionamiento: el par del motor eléctrico va directamente a la rueda. Pero este tipo tiene más desventajas que ventajas.

1. Fácil de instalar.

1. Bajo rendimiento.
2. Desgaste rápido de las ruedas.
3. El rendimiento del motor se deteriora cuando llueve.

Autoproducción

Hacer un motor eléctrico usted mismo es muy difícil. En este caso, son posibles dos opciones:

1. Retire el motor del aparato eléctrico (motosierra, lavadora, cortacésped, etc.).
2. Compra un kit para motor eléctrico.

Motor de aparato eléctrico

Inicialmente, para ello es necesario encontrar dónde conseguir el motor. Y no es tan fácil. Básicamente, los aparatos eléctricos están diseñados para un voltaje de 220 V. Esto significa que para operar dicho mecanismo, necesitará una batería de alta potencia. Y esto, a su vez, hará que la bicicleta sea muy pesada.

También puede surgir exactamente la situación contraria. Por ejemplo, tomaste el motor de una cortadora de césped. Puede que esté demasiado débil incluso para mover la bicicleta.

Esto significa que usted mismo puede fabricar un motor eléctrico, pero es un proceso que requiere bastante tiempo. Hay muchos factores a considerar al seleccionar el equipo.

kit de motor electrico

Si no desea comprar un kit ya preparado para mejorar su vehículo, puede comprar piezas individuales y crear un motor eléctrico usted mismo. Para hacer esto necesitas:

• controlador;
• motor;
• baterías y cargador para las mismas.

Se pueden utilizar las siguientes baterías para un motor eléctrico:

1. Hidruro metálico de níquel.
2. Iones de litio.

Se pueden conectar baterías:

1. En un contenedor especialmente designado.
2. En el marco y en sus compartimentos.

También puede comprar piezas de actualización. Por ejemplo, un indicador de carga de la batería, que también le informará sobre la velocidad de movimiento y la fuerza con la que se presiona el pedal del acelerador.

¿Cómo instalar?

Si decide comprar un motor eléctrico ya preparado e instalarlo usted mismo. Es mejor comprar un motor de rueda, ya que tiene buen rendimiento y no habrá dificultades durante la instalación. Este motor se puede instalar tanto en las ruedas delanteras como en las traseras. La opción más común es la segunda y la consideraremos.

¡Importante! Al comprar un kit, lo principal es seleccionar con precisión el tamaño del motor de la rueda de la horquilla de la bicicleta.

Si todo está seleccionado correctamente, puede comenzar la instalación:

1. Primero, retire la rueda trasera.
2. Instale el motor de la rueda con la transmisión hacia la izquierda y las ruedas dentadas hacia la derecha.
3. Monta todo el circuito, pero no lo arregles demasiado.
4. Conecte el cable según el diagrama.
5. Instale la cadena y centre el motor.
6. Si no se nota ningún golpe en la rueda del motor, arréglelo.
7. A continuación, fije de forma segura todas las piezas y aísle todos los cables.
8. Comprueba el funcionamiento de la unidad mejorada y listo.

¡Referencia! Si tiene algún problema al instalar el motor eléctrico, es mejor ponerse en contacto con el soporte. Esto le evitará romper todo el sistema.

Si reemplazar una rueda no formaba parte de sus planes, entonces es mejor dar preferencia a un motor fueraborda. La instalación es algo más complicada que en la versión anterior.

Brevemente, la instalación de un motor fueraborda es la siguiente:

1. Necesitas quitar la rueda trasera.
2. Conecte la cadena y el motor juntos.
3. Instalar: bloque motor; batería; unidad de control y perillas de ajuste.
4. Conecta todos los elementos del conjunto entre sí.
5. Posteriormente se verifica la corrección y confiabilidad de los elementos instalados, así como el funcionamiento de la unidad. Con poca potencia del motor, es posible que se requiera estimulación del pedal.

Un motor eléctrico para bicicleta puede facilitar enormemente tus desplazamientos, sobre todo si este es tu medio de transporte principal. Durante el funcionamiento, este dispositivo no traerá muchos problemas. Su tarea principal será controlar el nivel de carga de la batería y evitar que entre humedad excesiva en el motor.

• Entrada
• Registro

Lo más importante para mí es la falta de matriculación de bicicletas eléctricas con una potencia de hasta 250 vatios, por encima de la cual, como sabemos, equivalen a ciclomotores con todas las normas y tarifas. No es que esté en contra de las tarifas, los impuestos al transporte y otras manifestaciones del estado, pero cuando no puedes explicarte por qué los costosos autos de los diputados circulan por las carreteras en mal estado de la ciudad, al menos quieres ayudarlos de alguna manera. . Por ejemplo, si muchas personas cambian al transporte eléctrico, habrá menos atascos, el medio ambiente comenzará a recuperarse y un habitante de la ciudad ya no se sentirá mareado en el bosque por una sobredosis de oxígeno. Pensamos constantemente que esto no será un sueño, que será suficiente para nuestra vida, que los cambios globales están en algún lugar lejano y no sobre nosotros, pero cuando en la zona media no tienes dónde ir a pescar porque no hay peces, y tus hijos ven una vaca que gritan como en un museo, empiezas a pensar: “¿Será suficiente?”

Esta bicicleta eléctrica se fabricó a partir de una normal con la ayuda del sitio chino alliepress, no todos los productos llegaron a tiempo e incluso se enviaron, pero no se perdió dinero, solo tiempo y nervios.

En la etapa inicial, ¿debes decidir qué tipo de bicicleta quieres construir? Podría ser, como en nuestro caso, un asistente mínimo y ligero, que cuesta hasta 20 mil rublos. Y una autonomía de unos 20 km con una sola carga, que se consiguió.

La velocidad de la bicicleta depende en gran medida del voltaje del motor eléctrico y, en consecuencia, de la batería. En nuestro caso son 36 voltios.

El recurso, la potencia, la forma y la fijación de la batería también dependen de las preferencias personales: cuanto más grande es la batería, más lejos se puede viajar, pero también pesa más, lo que significa que tarda más en cargarse.

Una de las formas de ahorrar un poco es comprar no un kit, sino todo por separado, rueda del motor, batería, controlador y controles, pero aquí vale la pena recordar que es posible que tengas que luchar para encajar los conectores y “hacer algunos retoques”. ”.

Resumiendo los resultados de este proyecto, podemos decir con seguridad que fue un éxito y cada nueva bicicleta eléctrica es una pequeña victoria en la guerra medioambiental contra los magnates del petróleo y esperamos que nuestros funcionarios piensen en el futuro de sus hijos y la ecología. del país antes de adoptar el próximo paquete de enmiendas a las normas de tráfico

¡Buena suerte a todos en las carreteras!