Электробайкер ⚡️🚴‍♂️

2021-05-14 11:15:00 Электровелосипед 90 лет назад

В 30-е годы прошлого века голландская компания Philips разработала электровелосипед с мотором мощностью 200Вт, максимальной скоростью 25км/ч и весом 10кг. Батарея весом 20кг обеспечивала пробег 70км.

Производство собирались запустить на пяти фабриках, но идею похоронило законодательство. Такой велосипед формально считался мотоциклом, и даже снижение скорости до 20км/ч не помогло.

Поскольку для мотоцикла требуются водительские права и оплата налога на транспортное средство, на существенные продажи рассчитывать не приходилось. Менеджеры Philips предлагали изменить законы, но не встретили понимания у правительства.

Занятно, что 200Вт и 25км/ч укладываются в определение электровелосипеда по текущим законам РФ.
Открыть/Комментировать

2021-05-11 11:15:00 АКБ - выбор напряжения батареи
Часть 2 - напряжение под нагрузкой

Рассмотрим сборку с длиной серии 13S, т.е. 13 последовательно соединенных ячеек по 4.2В. В теории напряжение сборки: 13 x 4.2В = 54.6В. При токе 24А ожидаемая пиковая мощность: 54.6В х 24А = 1310Вт.

Учитывайте просадку напряжения под нагрузкой. На практике максимальную нагрузку дают разгон с места, грязь, песок, подъемы.

В тестах одна полностью заряженная ячейка под нагрузкой в 5А сразу проседает с 4.2 до 3.9 - 3.6В. При худшем раскладе реальная пиковая мощность АКБ 13 х 3.6В x 24A = 1120Вт, примерно на 17% меньше. В конце поездки ячейка выдает уже 3В. Пиковая мощность 39В х 24А = 936Вт, но только получить ее проблема!

Недавно мы полностью высадили обсуждаемую сборку. BMS ее не отключала, т.к. до ее нижнего порога еще не дошло. Зато контроллер дергался туда-сюда вокруг 39В. Это его порог выключения при низком напряжении (Low Voltage Cutoff, LVC).

При напряжении чуть выше 39В контроллер включал мотор, но батарея сразу же проседала, и он ее отключал пока она не отдохнет и не вернется к 39В. И так по кругу :)

Этот пост из серии про АКБ. Открыть/Комментировать

2021-05-06 11:15:00 Нужно ли педалировать при езде на электровелосипеде

Нужно! Конечно, вы можете ездить только на газу. Но не очень далеко и скучно :) Есть несколько причин крутить педали, даже если у вас велосипед с мотором.

Увеличение пробега от одного заряда батареи
Причем значительное - в несколько раз при отличной средней и крейсерской скорости. В грядущем посте про емкость батареи будут примеры из личной практики.

Баланс в седле
Педалирование помогает поддерживать баланс во время езды. На ровном асфальте это неважно, но на пересеченной местности и в грязи педалирование добавляет уверенности. Возможно, это следствие привычки, приобретенной на обычном велосипеде, но ощущения именно такие.

Впрочем, когда надо протиснуться в какую-то узкую щель, проще проехать на газу, чем педалировать.

Фитнес
На электро вы сами задаете подходящую нагрузку в любой момент. И неважно, в гору вы едете или против ветра. Хотите поработать ногами - понизьте уровень помощи. Хотите передохнуть - жмите на газ.

На велосипеде без мотора выбора нет. Поэтому ноги отлично прокачиваются, конечно :)

Естественность ощущений
Велосипед подразумевает педалирование. Езда на газу - это уже мопед или мотоцикл. Конечно, приятно прокатиться без педалей, но крутить их - натурально, а на электро - всегда в кайф.

А вы крутите педали на электровелосипеде?
- всегда или почти всегда
- 50/50
- никогда или редко
- у меня нет электро Открыть/Комментировать

2021-05-04 11:15:00 АКБ - выбор напряжения батареи
Часть 1 - максимальная скорость, связь с емкостью и корпусом

В электротранспорте используют от 12 до 300 вольт (авто). У велосипедов популярный выбор между 36 и 48 Вольт. Мы остановились на 48В.

У 48В выше максимальная скорость
Без учёта педалирования максимальная скорость в км/ч чуть меньше напряжения батареи в вольтах. Приблизительно для батареи 48V максимальная скорость будет 42-44км/ч, а для батареи 36V - около 35км/ч.

После езды на батарее 48В переход обратно на 36В уже был ущербным и не доставлял таких эмоциональных ощущений

Однако максимальная скорость доступна только при максимальном напряжении! В следующем посте мы рассмотрим теорию и практику просадки напряжения АКБ под нагрузкой.

Связь напряжения батареи с ёмкостью и корпусом
О ёмкости будет отдельный пост, но мы держали её в уме при поиске корпуса под АКБ 48 вольт.

Выбранные нами корпуса для батарей вмещали в себя 52 и 65 ячеек, что для рационального использования пространства предполагало применение сборок 13s4p и 13s5p с полным заполнением.

Этот пост из серии про АКБ. Открыть/Комментировать

2021-04-30 11:15:00 Интеграция электровелосипеда VanMoof с сервисом Find My от Apple

В апреле 2021 года Apple анонсировала новый сервис Find My, который находит зарегистрированные устройства владельца, задействуя миллионы других яблочных устройств. А нидерландский производитель стильных городских велосипедов VanMoof тут же объявил об интеграции своей электрической линейки с Find My.

В статье на MacRumors утверждается, что в рамках работы над сервисом Apple искала прототипы устройств, а инженеры VanMoof удачно подсуетились, предоставляя образцы велосипедов. Компании сотрудничали на протяжении девяти месяцев.

Фича исключительно программная, т.е. аппаратных чипов специально для нее в электровелосипеде нет.

Трудно сказать, насколько это поможет вернуть украденный велосипед стоимостью $2000 в США или €2000 в Европе. Впрочем, помимо этого велосипеды обладают защитой на основе GSM, в т.ч. удаленной блокировкой. Также можно купить гарантию от кражи за $290 / €290 на три года. Велосипед найдут или заменят - первый раз бесплатно, следующие две замены по 98 у.е.

Характеристики электро VanMoof не впечатлят героев самосбора, но для городского велосипеда они адекватные. Здесь обзор от The Verge с фото.
Открыть/Комментировать

2021-04-28 11:15:00 Разница между средней и крейсерской скоростью

В дискуссиях о скорости езды на велосипеде, необязательно электрическом, нередко встречается недопонимание сторон, когда люди вкладывают разные понятия в термин средняя скорость. Некоторые почему-то считают ее без учета торможений и разгонов. Это неправильно!

Например, в городе вы подъезжаете к светофору с красным сигналом - снизили скорость, остановились. Зажегся зеленый - начали разгон, достигли 35кмч и едете дальше с такой скоростью. Это - крейсерская (круизная) скорость, а не средняя.

В мегаполисе такую скорость долго поддерживать не выйдет - светофоры, пробки, искусственные неровности, пешеходы. И вот вы так целый час ездили по городу. В таком режиме средняя скорость у вас будет около 20км/ч.

Среднюю скорость вам покажет любой велокомпьютер или приложение для записи треков. Крейсерскую можно определить только путем наблюдений за скоростью во время езды.
Открыть/Комментировать

2021-04-26 09:15:00 АКБ - выбор корпуса

Корпусов и сумок для батарей достаточно много на просторах китайского рынка. В этом посте наши впечатления от использования распространенных вариантов.

Сумка на подседельный штырь
Плюсы:
• компактность
• можно возить в качестве легкой резервной АКБ

Минусы:
• маленькая емкость батареи

Сумка в треугольник рамы
Плюсы:
• достаточно вместительна по количеству ячеек, до 100 шт.
• можно в нее поместить контроллер с паутиной проводов

Минусы
• снимать и ставить обратно такую сумку то ещё удовольствие
• очень быстро загрязняется, трудно отмывается, замки-липучки недолговечны
• неудобно переносить велосипед по ступенькам, т.к. за верхнюю раму нормально не ухватиться

Хотя на фото сумка выглядит ок, второй и третий минусы быстро сподвигли Вадима перейти на пластиковый корпус, АКБ пришлось продать.

Пластиковый корпус
Плюсы:
• легко снимается и устанавливается
• не мешает переносить велосипед
• стильно выглядит

Минусы:
• несколько тяжелее и дороже сумки
• нужно креативно скомпоновать ячейки для достижения максимальной емкости

Выбор конкретного корпуса напрямую зависит от мощности мотора и качества ячеек, а также от ваших запросов по скорости и пробегу. Все это зависит от количества ячеек.

Отметим несколько важных мелочей.
Понадобится просверлить третье отверстие в раме (два уже есть для крепления держателя для фляги).
Лучше корпус с замком-защелкой, потому что так вы не забудете запереть замок после установки АКБ на раму. И у вас не вылетит батарея на ходу как это недавно случилось у Юрия.
Для большого тяжелого корпуса (например, 65 ячеек / 4 кг) целесообразно установить на трубу подседельного штыря самодельное крепление-ограничитель, чтобы корпус не гулял. Пример есть в альбоме на фото АКБ крупным планом.

Альбом с фото к посту.

Этот пост из серии про АКБ. Открыть/Комментировать

2021-04-23 11:15:00 Когда не ходишь в гости с пустыми руками и приносишь... трансформатор из микроволновки :)

А другу только этого и надо! Практическое применение этой штуки раскроется в будущих постах Открыть/Комментировать

2021-04-21 11:15:00 Выбор мощности мотора

Мы рассматривали 500W vs. 750W и остановили выбор на более мощной модели.

В случае с кареточными Bafang считается, что технически двигатели 500W и 750W одинаковые. Просто в младшей модели сила тока ограничена контроллером.

По результатам экспериментов мы определили, что для наших покатушек мощности 500W достаточно Так можно дольше проехать на одном заряде, да и нагрузка на батарею меньше.

Мы сами ограничили мощность моторов до 500W программно, уменьшив силу тока с 24A до 18А.

Но хорошо иметь запас по мощности, который можно включить при необходимости. Жаль что не с дисплея или по Bluetooth, а по USB

По сравнению с 500W, мотор 750W:
дает более агрессивную езду, в т.ч. более резвый разгон
быстрее тянет в крутые подъемы
легче справляется с очень тяжелым седоком

В некоторых условиях излишняя мощность - это минус. Например, по сложной пересеченной местности, в грязи хочется педалировать аккуратно, а на каждую долю оборота педалей мотор слишком радостно реагирует и тянет тебя вперед. Я (Вадим) чувствовал себя некомфортно, но возможно кого-то это наоборот порадует.

В принципе, такие тонкости можно настроить программно. Например, уменьшить ток для первых двух уровней PAS с целью более комфортной езды в сложных условиях. А в простых - сразу ехать на уровне 3 и выше. О программной части в будущих постах

Этот пост из серии про комплект мотора Открыть/Комментировать

2021-04-19 11:16:00 АКБ - выбор ячеек
Я опишу ячейки, которые сам покупал, тестировал и собирал на них батареи.

Li-ion ячейки 18650 на данный момент самые распространенные. Их преимущества:
доступные
дешёвые
лёгкие

Недостатки:
риск возгорания и взрыва

Да, при неправильной эксплуатации Li-ion могут возгораться и даже взрываться Особенно это относится к батареям ненадлежащего качества, проверить которое можно только путем тестирования. Надеяться только на отзывы покупателей рискованно, потому что у китайцев качество варьируется, и раз на раз не приходится.

Изначально я купил на Али самые дешёвые Li-ion 18650 для сборки батареи к самокату М365. Батареи на тестах повели себя хорошо. Ёмкость по описанию 2600 мАч. Это были самые простые ячейки способные отдавать 3-5 Ампер долговременно без существенного нагрева. Служат мне уже пару лет.

На моем опыте пока никаких проблем с собранными батареями не было. Разве что собранная на скорую руку без тестирования ячеек сборка при зарядке током в 1 Ампер на ячейку грелась достаточно сильно. Тепловизором стало понятно что одна из пяти в параллели нагревалась (см. фото). Её пришлось сразу вырезать из цепи. Причем все ячейки были протестированы на напряжение и внутреннее сопротивление, которые находились в нормальных пределах с минимальным разбросом.

Вообще, разница в Li-ion батареях очень существенная.
Фактическая емкость: от 1500 мАч до 3500, но последних я не юзал.
Отдача тока: долговременно и кратковременно максимального тока. Здесь три разновидности:
• слаботоковые от 0,5С до 1,0С примерно- 0,5А-1А
• среднетоковые 1С-2С примерно 2,5А-5А
• высокотоковые 2С-10С примерно до 20А

Вывод по Li-ion: покупаем ячейки у проверенных продавцов, тщательно тестируем до и после сборки.

Есть в планах собрать Li-fePo4 батарею, которая имеет ряд плюсов и минусов в сравнении с Li-ion.

Преимущества:
безопасные, не загораются и не взрываются
могут отдавать большие токи
могут заряжаться большими токами
имеют низкий разброс напряжения заряжен-разряжен

Недостатки:
дорогие
тяжелые, в основном больших габаритов

В следующей части - выбор корпуса для ячеек

Этот пост из серии про АКБ. Открыть/Комментировать