|
В качестве комплекта электроники для испытаний электро велосипеда, на начальном этапе, был взят комплект китайской фирмы Hulong, состоящий из вентильного двигателя обращенной конструкции с постоянными магнитами, простейшего контроллера на основе процессора PIC16F72, и ручки газа для регулирования скорости вращения электродвигателя. В качестве источника питания были взяты свинцово-кислотные глеевые аккумуляторы, а в качестве объекта для испытаний был взят обычный скоростной горный велосипед с механическим переключением передач.
Перед установкой комплекта на велосипед некоторые части устройств, включая электродвигатель, были механически доработаны. Это связано с тем, что данный электродвигатель был предназначен для другого типа велосипеда.
Также в конструкции была заменена электропроводка электровелосипеда т.к. по оценочным расчетам оказалось, что провода, установленные в нем не рассчитаны на ток, потребляемый машиной в режиме его разгона. После этих изысканий комплект был испытан на стенде, после чего установлен на велосипед.
Kомплект для переделки в электровелосипед.
Что делать, если платить за покупку да еще и доставку готового электровелосипеда нет возможности? Оказывается, чтобы собрать электровелосипед своими руками потребуется совсем немного компонентов - мотор-колесо, контроллер; «ручка газа»; ручки тормозов с концевиками (для блокировки двигателя элекровелосипеда при торможении). Обычно стоит комплект порядка 7500 руб. (RUS).
Так, мотор-колесо (электродвигатель) обладает следующими характкеристиками: электромотор бесколлекторный, 36 вольт, 250-350 Вт.; cкорость на холостом ходу 35 км/ч, (при диаметре колеса 26 дюймов); размеры : диаметр 19 см , ширина 9 см; вес 7 кг.
Выбирать АКБ (аккумуляторные батареи) можно разные, только рекомендовано чтобы число циклов заряда-разряда было от 300. Лучше батарея - больше циклов, но выше и ее стоимость. Главное, подзаряжайте при первой возможности! Практически все АКБ не любят глубокого разряда.
Прикупить АКБ лучше не стартовые, а тяговые (!!!) - их гораздо реже придется менять. То есть надо купить 3 АКБ на 12 В и зарядку к ним. Покупая батарею распространенного типа рядом с домом вы можете быть уверенным, что при замене АКБ в будущем трудностей не возникнет. При этом батареи выбирайте сами, под Ваши потребности, крепеж, длительность поездок, вес и т.д.
Электровелосипед в работе.
В ходе испытаний выяснилось, что данный контроллер имеет один весьма серьёзный побочный эффект:
при ЭДС двигателя больше напряжения питания (при отсутствии сигнала управления электродвигателем), через обратные диоды начинает протекать ток, направление которого противоположно направлению тока управления - вследствие чего начинается заряд аккумуляторов.
Этот процесс, называемый рекуперацией, в данном случае не желателен, т.к. испытания показали что такой режим происходит при скорости велосипедиста более 35 км/ч, следовательно, по достижении такой скорости, машина переходит в режим генератора, а следовательно, начинает тормозить велосипед.
Поэтому, больший разгон будет вызывать серьезное затруднение, что нежелательно. К тому же, свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые как источник питания данного электровелосипеда, имеют определенный закон заряда, который не обеспечивает контроллер в режиме такой “побочной” рекуперации.
 После испытаний готового комплекта на электровелосипеде были выявлены следующие моменты. Оказалось, велосипед имеет относительно малый пробег на аккумуляторах (без использования педалей). При их емкости в 12 А*ч и весе около 10 Кг пробег велосипеда составляет около 30 километров со скоростью 30-35 Км/ч. Следовательно, аккумуляторы обеспечивают работу привода около 1 часа, что при общем весе велосипеда является неудовлетворительным результатом. В данный момент ведется разработка системы гибридного питания с использованием аккумуляторов и суперконденсаторов (ионисторов) в качестве накопителя энергии при торможении и использовании ее при разгоне.
Дело в том, что при разгоне тратится значительная часть энергии т.к. для разгона нужно развить большой момент, иногда больше номинального, при этом потребляется большой ток. Аккумуляторы, обычно, не рассчитаны на такие режимы работы, вследствие чего происходит их быстрый разряд и ухудшение свойств при их дальнейшем использовании. Ионисторы же, наоборот, могут заряжаться и разряжаться хоть до нуля без потери соих свойств. На торможении же тратится большая часть запасенной в теле энергии (в данном случае – это электровелосипед) - поэтому было принято решеньице использовать при торможении двигатель в режиме рекуперации и всю энергию, которая высвобождается при этом передавать в ионистор.
При разгоне, который длится несколько секунд, предполагается расходовать энергию, запасенную в ионисторе. Этим и обусловлен выбор именно ионисторов, а не обычных электролитических конденсаторов – так как конструкция обычного конденсатора имеет только один диэлектрический слой, а также другую структуру вследствие чего обычный конденсатор имеет весьма малую емкость (до нескольких десятков тысяч микрофарад), а значит, не сможет запасти всю энергию, выделевшуюся при торможении, в то время как у ионисторов емкость может достигать нескольких сотен и даже сотен тысяч Фарад. В настоящий момент активно ведется разработка нового контроллера, который обеспечит как рекуперацию на малых скоростях, так и полное отсутствие ее, если потребуется.
Испытания комплекта на электровелосипеде выявили следующие преимущества и недостатки:
Преимущества:
- экологически чистый транспорт
- бесшумность работы по сравнению с двигателями внутреннего сгорания
- высокая проходимость и маневренность (по сравнению с мотоциклами и мопедами)
- низкий вес
- дешевая энергия
- возможность рекуперации и езды без включения двигателя
Недостатки:
- сравнительно большой вес относительно обычного велосипеда
- повышенная чувствительность к ударам
- относительно высокая стоимость относительно обычного велосипеда.
По материалам Ebiker.ru
в начало
статьи |
