"전기를 위한 길을 열어주세요": 제가 처음으로 전기 자전거를 만든 방법입니다. 이상한 나라의 앨리스 이상한 나라의 앨리스: Elektrovelosiped. 집에서 직접 전기 자전거를 조립하거나 만드는 방법. 간단한 산을 직접 변환하는 방법

"Mail.Ru Games"의 아트 부서 책임자인 Oleg Makarenko는 전기 자전거의 구성, 모터, 드라이브 및 배터리 선택 방법, 비용에 대해 이야기합니다.

북마크

DIY 아이디어는 Mail.Ru Group에서 개발 중입니다. 2016년 5월 이 운동의 또 다른 참가자인 Mail.Ru Mail 개발자 Vadim Balashov는 자신의 아파트를 "스마트 홈"으로 바꿨습니다.

전기 자전거 시장을 조사한 결과 중국 제조업체에서 생산하는 가장 값싼 대량 생산 전기 자전거의 품질이 매우 좋지 않다는 결론에 도달했습니다. 말 그대로 모든 것이 고장나고 선언된 특성이 실제 자전거와 일치하지 않습니다. 그래서 나는 내 손으로 전기 자전거를 조립하기로 결정했습니다. 약간의 노력이 필요했지만 결과는 그만한 가치가 있습니다.

어렸을 때 많은 소년들처럼 저도 오토바이를 꿈꿨습니다. 12살 때 일반 자전거에 장착할 수 있는 가스 탱크가 있는 소형 내연기관을 받았을 때, 나는 자전거 모페드를 만들기로 결심하고 큰 열정을 가지고 작업에 착수했습니다. 나는 Aist에서 앞바퀴를, Salyut에서 앞바퀴를, Kama에서 뒷바퀴를 가져 왔습니다. 일반적으로 내가 dacha의 헛간에 가지고 있던 것의 뒤죽박죽입니다.

결과는 매우 재미있는 자전거 오토바이입니다. 결함이 많고 클러치가 부러지고 브레이크가 없는 약간 보기 흉했습니다. 나는 "푸셔에서" 시작했습니다. 또한 점화 스위치가 없어서 갑옷 와이어에 로프를 묶었습니다. 브레이크가 필요할 때 당겨서 와이어가 점화 플러그에서 튀어 나와 멈췄습니다.

이상적으로 내 자전거 모페드는 제목 사진과 같아야 했지만 훨씬 더 나빴습니다. 불행히도 사진은 살아남지 못했습니다. 이 장치의 모든 단점에도 불구하고 나는 한 시즌 동안 큰 즐거움을 가지고 탔다가 갑자기 죽었습니다.

몇 년이 지났고 어떻게 든 인터넷에서 전기 자전거에 관한 비디오를 발견했습니다. 이 주제는 저에게 매우 흥미로웠고 비슷한 장치를 조립하기로 결정했습니다. 하지만 먼저 현재 시장에 무엇이 있는지 궁금했습니다. 판매되는 전기 자전거의 변형이 엄청나게 많은 것으로 밝혀졌습니다. 직렬 제품의 비용은 50,000에서 500만 루블까지 다양합니다.

전기 자전거는 무엇으로 구성되나요?

전기 모터는 심장입니다. 컨트롤러는 그의 두뇌입니다. 배터리는 음식이다. 스로틀 제어 장치는 엔진에 공급되는 전압을 조절합니다. 에너지 회수 장치가 있는 경우 브레이크 센서가 선택적으로 설치됩니다. 디스플레이에는 작동 전압, 배터리 충전, 현재 속도 등이 표시될 수 있습니다. 그러나 전기 자전거는 주 배터리 충전 매개변수가 배터리에 중복되어 있기 때문에 그것 없이도 조립할 수 있습니다.

또 다른 옵션은 페달링 보조 장치인 패스 어시스트입니다. 페달링 속도에 따라 전기 모터에 에너지를 일정량 공급합니다. 기본적으로 이러한 보조 장치의 작동 상태는 매우 좋지 않으며 전기 자전거를 타본 경험이 있는 대부분의 사람들은 전혀 설치하지 않습니다.

전기 자전거 요구 사항

첫째, 약 50km의 범위가 필요했습니다. 이것이 집에서 직장까지, 그리고 돌아오는 길입니다. 자전거가 가벼워서 쉽게 차에 싣고, 대중교통으로 운반하고, 아파트로 가져갈 수 있다는 것이 저에게는 중요했습니다. 마찬가지로 중요한 것은 외관이었는데, 자전거 밖으로 튀어나온 전선이 없어 깔끔해 보였습니다.

많은 전기 자전거는 너무 빠른 속도로 만들어집니다. 나는 일반 자전거 운전자가 페달을 밟는 것보다 조금 더 빠르게 주행해야 한다고 스스로 결정했습니다. 마지막으로, 자전거의 전체 비용은 낮아야 했습니다.

모터 선택

전기 자전거용 모터는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

• 자전거를 시속 40km까지 가속할 수 있는 저전력;
• 평균 출력 - 최대 60km/h;
• 자전거가 최대 100km/h 이상의 속도로 날아갈 때 높은 출력을 발휘합니다.

자전거에는 어떤 종류의 모터가 사용됩니까?

캐리지는 페달 캐리지에 배치됩니다. 이 유형의 모터는 매우 복잡하고 오버러닝 클러치가 있지만 큰 단점이 있습니다. 모터는 전체 체인 드라이브에 추가 부하를 가하기 때문에 스프로킷과 체인이 매우 빨리 마모됩니다. 두 번째 단점은 높은 비용입니다. 중국어 버전의 경우 30,000 루블이 필요합니다.

다이렉트 드라이브 모터는 상당히 부피가 크고 무겁습니다. 이러한 모터는 중전력 및 고전력 범주에 속합니다. 유일한 장점은 기어가 없어 내구성이 좋다는 점이다. 가격 - 전력에 따라 15,000 루블부터. 단점 중 하나는 저속에서 엔진의 토크가 약하다는 것입니다.

기어 모터. 내부에는 기어가 있는 유성 기어박스가 설치되어 있으며 매우 가볍고 컴팩트합니다. 가격은 다른 것보다 낮습니다. 이러한 모터는 저전력 범주에 속합니다.

최대 40km/h의 속도면 충분하다고 판단하여 기어 모터를 선택했습니다.

드라이브 선택

기어드 모터는 종종 전륜 구동에 설치됩니다. 이것은 가장 쉬운 설치 방법이며 인건비가 최소화됩니다. 그러나 자전거의 앞차축에 가해지는 하중이 작기 때문에 앞바퀴가 미끄러지는 경우가 많아 기동성이 떨어지며 바퀴가 미끄러져 균형을 잃게 되는 경우가 많습니다.

후륜 구동은 고전적인 옵션입니다. 자전거의 주요 하중은 뒷차축에 떨어지며 전륜 구동의 모든 단점이 즉시 제거됩니다.

엔진 2개를 장착하면 사륜구동도 가능하다. 이는 오프로드 주행, 눈, 모래, 진흙에서 수행됩니다. 하지만 사륜구동 전기자전거를 만드는 과정은 매우 노동집약적입니다. 가장 어려운 일은 모터의 작동을 동기화하는 것이며 전체 프로젝트 비용이 상당합니다. 장단점을 따져본 후 후륜구동을 선택했습니다.

배터리 선택 및 배치

배터리의 경우, 전기자전거는 주로 인산철리튬과 리튬이온이라는 두 가지 유형의 배터리 셀을 사용합니다. 첫 번째 것들은 상당히 크고 무겁고 더 비쌉니다. 그러나 후자는 충전주기 수가 약 1000주기로 제한되어 있습니다. 또한 리튬 이온 배터리는 저온에서는 성능이 좋지 않습니다.

나 자신의 경우에도 리튬 이온을 선택했습니다. 다양한 케이스에 넣기가 매우 편리하고 인산 철 리튬은 주로 포드에 조립되어 자전거에 설치하기가 어렵기 때문입니다.

배터리를 배치할 수 있는 위치는 세 군데입니다.

• 트렁크에. 이 옵션은 이미 상당한 부하가 걸린 리어 액슬에 추가 부하를 생성하기 때문에 좋지 않습니다. 동시에 자전거의 무게 중심도 증가합니다.
• 싯포스트에. 차축 하중은 더욱 균형을 이루지만, 높은 무게 중심 문제는 여전히 남아 있습니다.
• 프레임 공간, 주로 플라스크가 부착되는 위치에 들어갑니다. 이 경우 배터리는 가능한 한 낮게, 자전거 축 사이에 배치됩니다. 이것이 최적의 배치이고 나는 그것을 선택하기로 결정했습니다.

다음으로, 배터리의 특성, 즉 우선 작동 전압과 용량을 선택해야 했습니다. 저전력 기어드 모터의 경우 일반적으로 사용되는 전압은 24V, 36V, 48V입니다. 저는 그 사이의 전압을 선택했습니다. 전기 자전거의 파워 리저브는 배터리 용량에 따라 다릅니다. 50km 정도는 버틸 수 있도록 선택했어요. 계산은 매우 대략적입니다.

도시 환경에서 전기 자전거의 평균 속도는 약 20km/h입니다. 50km의 거리를 이동하는 데 2.5시간이 소요됩니다. 모터 전력이 350W인 경우 평균 전력 소비는 약 175W입니다. 전체 이동 거리에 걸쳐 모터는 175W * 2.5시간 = 437Wh를 소비합니다. 36V의 작동 전압을 사용하면 얻은 데이터에서 필요한 배터리 용량을 쉽게 계산할 수 있습니다.

배터리 용량 = 437Wh / 36V = 12.1Ah.

배터리 팩의 하우징에는 여러 가지 유형이 있습니다. AliExpress 또는 러시아 상점에서 약 2,000 루블의 가격으로 구입할 수 있습니다. 이와 같은 매우 편리한 경우가 있는데, 여기에는 배터리 셀을 설치하는 셀이 즉시 포함됩니다.

컨트롤러 선택

컨트롤러는 다양한 유형으로 제공됩니다. 매우 간단하고 범용적이며 수많은 설정으로 프로그래밍 가능하고 광범위한 전압 및 전류에서 작동합니다. 나 자신을 위해 고정 전압에서 작동하고 최대 15A의 전류를 생성하는 가장 간단한 컨트롤러를 사용했습니다. 컨트롤러는 선택한 전기 모터의 작동 전압과 전력에 따라 선택되며 비용은 1000 ~ 10,000 루블입니다.

결과

그 결과 다음과 같은 구성을 갖게 되었습니다.

• 전기 모터 BAFANG. 이는 전기 자전거 시장에서 매우 인기가 있는 회사의 제품입니다. 해당 회사의 모터는 그 자체로 잘 입증되었습니다.
• 최대 전류 15A, 배터리 36V, 13Ah용 컨트롤러. 그 결과 최고 속도는 37km/h, 파워리저브는 50km, 무게는 일반 자전거보다 7kg에 불과한 초경량 성능을 발휘했습니다.

모든 장비 비용은 약 30,000 루블이며 자전거 자체를 포함한 총 비용은 60,000 루블입니다. 구성과 특성이 유사한 기성 모델과 비교하면 그러한 자전거의 비용은 약 100,000 루블입니다. 나는 40,000을 구했습니다.

나는 이미 특성이 매우 유사한 자전거 세 대를 조립했습니다.

뉘앙스

그 수가 많기 때문에 몇 가지만 언급하겠습니다.

• 모든 전기자전거는 모터가 토크를 증가시키기 때문에 이중 림을 사용합니다. 또한 추가 하중을 보상하기 위해 강화된 스포크가 필요합니다(2.6mm 대신 3mm). 바퀴는 세 개의 십자가로 편직되어 있습니다. 하나의 스포크가 다른 3개의 스포크와 교차합니다. 일반 자전거에서는 종종 두 개의 십자가로 만들어지지만 때로는 한 개의 십자가로 만들어집니다. 림을 스포킹하는 것은 다소 복잡하고 느린 과정입니다. 이 경우 뜨개질 바늘은 비표준 크기입니다. 모든 상점에서 판매되는 것은 아닙니다.
• 모터는 스프로킷 카세트용과 래칫용의 두 가지 버전으로 제공됩니다. 이 점 주의하셔야 하며, 어떤 스프라켓 시스템이 제공되는지 꼭 확인하셔야 합니다. 또한 모터에 브레이크 로터용 마운트가 있는지 확인하는 것이 좋습니다.
• 스로틀에 어려움이 있습니다. 가장 간단한 일처럼 보일 것입니다. 가스 손잡이를 잡고 스티어링 휠에 올려 놓으면 그게 전부입니다. 그러나 어떤 이유로 대부분의 중국 제조업체는 기어 시프터와 브레이크 핸들의 존재를 고려하지 않습니다. 모든 것을 하나로 합치기 시작하면 대부분의 경우 자전거의 기어를 변경하지 못하거나 브레이크 핸들이 가스 핸들에 닿게 됩니다. 스티어링 휠에 잘 맞도록 스로틀 핸들을 위한 좋은 디자인을 아직 찾지 못했습니다.
• 배터리 케이스를 설치합니다. 자전거 프레임은 모두 다르며 기하학적 구조도 다르기 때문에 때로는 고정을 마술처럼 해야 하고 때로는 프레임에 맞지 않으면 본체를 바꿔야 할 때도 있습니다.
• 브레이크 로터를 설치할 때 브레이크 캘리퍼가 맞지 않아 모터에 닿을 수 있습니다. 나는 이 문제를 직접 겪었습니다. 더 큰 로터를 구입하고 캘리퍼에 어댑터를 설치해야 했습니다. 아니면 디스크 브레이크 대신 림(블록) 브레이크를 사용해도 됩니다. 고속에서 빠른 제동을 위해서는 효과적인 브레이크가 필요하고 이 점에서 림 브레이크는 디스크 브레이크보다 열등하기 때문에 모든 사람이 이것을 좋아하는 것은 아닙니다.
• 배터리 셀 조립. 노동집약적인 작업입니다. 아시다시피 리튬 이온 배터리는 납땜 인두로 연결할 수 없으므로 정밀 용접을 사용하여 배터리 셀의 균형을 맞추는 BMS 컨트롤러를 공동으로 연결해야 합니다. 삼성, 파나소닉, 소니 등 잘 알려진 제조업체에서 만든 고품질 배터리를 사용하는 것이 중요합니다. 그러면 배터리 용량이 더 오래 유지될 가능성이 높아집니다.
• 회복은 구현이 매우 간단하며 직접 구동 엔진에서 제공됩니다. 이 경우 컨트롤러가 이 기능을 지원해야 합니다. 회복 효율이 매우 낮아 주행 및 배터리 충전이 불가능하다는 점을 명심해야 합니다. 따라서 그것의 이점은 매우 조건부입니다.

결론

정말 고품질의 전기 자전거를 만들기로 결정했다면 많은 시간과 노력이 필요하지만 그만한 가치가 있을 것입니다. 기성 장비 세트를 구입하더라도 이 과정은 광고만큼 간단하지 않으며 추가 비용이 필요할 수 있습니다.

조립하는 동안 전기 장비 중 가장 비싼 구성 요소인 배터리에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 전기 자전거의 파워 리저브와 최종 출력은 품질에 따라 달라집니다. 상점과 AliExpress에서 기성품 리튬 이온 배터리의 가격은 20,000루블(품질이 의심스럽고 이름 없는 요소를 사용하여 조립됨)이므로 직접 조립하는 것이 좋습니다.

나만의 프레임 마운트 배터리 케이스를 디자인하고 3D 프린팅할 계획입니다. 저는 이 배터리에 헤드라이트와 손전등을 위한 전원 콘센트를 제공하고, 음악을 재생할 수 있는 스피커도 내장하고 싶습니다.

또한 전기 모터, 조명 장비 및 음악 제어 장치가 포함된 스티어링 휠용 대시보드 하우징을 디자인하고 3D 프린팅하고 싶습니다. 그리고 미래에는 직선 좌석과 훨씬 더 저렴한 비용을 갖춘 편안한 도시용 전기 자전거를 만드는 것입니다.

쓰다

현대적인 대도시 개발 상황에서 거리를 이동하는 개인 차량이 부담스러워지면서 다양한 유형의 이륜 및 삼륜 차량이 점점 인기를 얻고 있습니다. 서부에서는 자전거 통행 특별 구역이 조성되고, 자전거 주차장이 조직되고, 자전거, 모페드, 전기자전거 대여점이 많이 개설되었습니다. 러시아에서는 이륜차를 좋아하는 많은 팬들이 전기 자전거로의 전환을 고려하고 있으며 동시에 다음과 같은 여러 가지 질문으로 고민하고 있습니다.

• 자신의 손으로 전기 자전거를 조립하는 방법,
• 산업적으로 제조된 "위대한" 차량을 개조하는 데 필요한 부품과 구성 요소를 어디서 구할 수 있나요?
• 현대화 비용은 얼마입니까?

물론 기성품 전기 자전거 모델을 구입할 수도 있습니다. 최근에는 56.0,000(Volteco Freego 모델 - 한국)에서 175.0,000(Dahon Ciao Ei7 모델 - 미국) 루블까지 다양한 전기 자전거가 판매되었습니다. 최고의 모델을 선택하려면 수많은 자전거 모델이 있는 대규모 시장을 조사하거나 전문가의 의견을 신뢰하고 그중 하나를 선택해야 합니다.

그러나 일반 도로 자전거를 전기 자전거로 업그레이드하는 것이 매우 재미있다고 생각하는 숙련된 DIYer가 많이 있습니다.

역사에 대한 간략한 여행

전기 모터를 사용하여 자전거를 운전한다는 아이디어는 오랫동안 발명가들의 마음속에 있었습니다. 이 아이디어를 구현하는 데 가장 큰 장애물은 충분한 전기 용량, 부하에 공급되는 전압 및 전류를 갖춘 충전용 배터리가 부족하다는 점이었습니다. 전체 크기와 무게는 미미했습니다.

전기 자전거 제작에 대한 작업 강화의 원동력은 작은 크기와 무게에도 불구하고 높은 전기적 특성과 반복 가능한 수명을 가진 리튬 이온 및 리튬 폴리머 알카라인 배터리의 광범위한 사용이었습니다. 품질 매개변수를 잃지 않고 오랜 시간 동안 충전-방전 주기를 유지합니다. 오늘날 다양한 유형의 충전식 배터리가 무선 전동 공구에 널리 사용됩니다.

중국 제조업체는 전기 자전거의 대량 생산을 최초로 마스터했을 뿐만 아니라 일반 자전거를 전기 자전거로 전환할 수 있는 다양한 부품, 예비 부품 및 액세서리를 생산하기 시작했습니다.

특징

오늘날 도시 교통이 붕괴되는 상황에서 전기 자전거는 다른 유형의 이륜 운송 수단에 비해 상당한 이점이 있기 때문에 흥미롭고 환경 안전도 그다지 중요하지 않습니다. 기능적으로 전기 자전거는 가솔린 내연 기관이 전력 장치로 대체되는 기존 오토바이와 유사합니다. 상업용으로 생산된 모델의 전기 모터 출력은 0.25~1.2kW 범위이며, 전기 자전거는 시속 50.0km의 속도에 도달할 수 있습니다. 전기 자전거의 주요 장점은 다음과 같습니다.

• 두 가지 이동 방법 - 기존 페달 드라이브와 전기 모터를 사용합니다.
• 전기 추진력을 사용하여 장거리를 이동하는 능력;
• 오토바이 및 스쿠터에 비해 노동 집약적인 유지 관리가 덜하고 유지 관리성이 우수합니다.
• 차량의 환경 친화성 덕분에 서양에서는 전기 자전거 소유자가 다양한 혜택을 누릴 수 있습니다.

그러나 전기 자전거에는 다음과 같은 몇 가지 단점도 있습니다.

• 전기 모터, 배터리, 추가 변속기 및 제어 시스템(전기 컨트롤러)을 포함한 동력 장치의 높은 총 중량;
• 자율성이 부족하여 최신 배터리의 충전 시간이 길다.
• 공장 부품의 높은 가격;
• 교외 고속도로에서의 이동 속도가 느립니다.

변환을 위한 구성 요소 선택

자전거를 전기 자전거로 전환하기로 결정한 소유자는 구성 요소 선택에 책임 있는 접근 방식을 취해야 하며 전기 드라이브의 모든 요소의 적합성(적절성)에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 배터리 구입 비용을 절약하면 가장 가까운 슈퍼마켓까지 재충전하지 않고 타고 페달을 밟아 돌아올 수 있는 전기 자전거를 얻을 수 있습니다. 반대로, 출력이 너무 낮은 전기 모터는 원하는 속도를 낼 수 없을 뿐만 아니라, 낮은 역동성으로 인해 많은 안전성을 잃게 됩니다.

도로(도시) 자전거를 전기 자전거로 전환하려면 다음이 없이는 할 수 없습니다.

저항이 가장 적은 경로를 택하고 휠 모터(“MAGIC PIE-3 26”, 17.5,000 루블) 또는 완전한 전기 드라이브(“BAFANG BBS-01”, 45.5,000 루블)를 구입하여 복잡성과 노동력을 최소화할 수 있습니다. 강도 자전거 변환.

엔진, 배터리 및 제어 장치를 별도로 구매하는 경우 다음이 추가로 필요합니다.

• 승용차 발전기의 풀리(2개 또는 4개 장치);
• 구동 발전기 벨트;
• 추가 스프라켓 - "Bafang 52 T" 마운트가 포함된 키트를 구입하는 것이 좋습니다.
• 엔진에서 추진 장치로 토크를 전달하는 데 필요한 프리휠(래칫, 리버스 클러치).

프레임은 어떤 모습이어야 할까요?

전기 드라이브를 설치하는 가장 쉬운 방법은 강철 프레임이 있는 일반 도로 자전거에 설치하는 것입니다. 전기자전거에는 탄소섬유나 알루미늄 합금으로 만든 프레임을 사용하지 않는 것이 좋습니다.

컨트롤러는 추가 방열판/라디에이터 역할을 하는 알루미늄 판에 장착되어야 하는 프레임에 장착됩니다.

기계 및 엔진 설치

미래의 전기 자전거에 전기 드라이브를 설치하는 것은 동력 장치의 레이아웃에 따라 달라지며, 전통적인 레이아웃으로 전기 자전거를 조립하는 것이 가장 쉽습니다. 드라이브는 뒷바퀴에서 수행됩니다. 부싱에 "Bafang 52 T" 스프로킷을 고정해야 합니다.
, 이를 위해서는 자전거 운전자가 특정 금속 가공 기술과 다이아몬드 휠 및 전기 드릴이 있는 그라인더가 있어야 합니다. 스프로킷 디스크는 4~6개의 볼트 연결을 사용하여 부싱에 고정되어 있으며 잠금 너트로 고정해야 합니다.

뒷바퀴에 대한 체인 구동은 중간 지지대에 별도로 설치된 프리휠에서 수행됩니다.
전기 모터에서 프리휠로의 회전은 발전기 풀리와 승용차 벨트로 조립된 벨트 드라이브를 통해 발생합니다.
엔진에서 휠로 토크를 전달하는 이 복잡한 방식을 사용하면 출발 시 갑작스러운 급작스러운 움직임을 방지할 수 있으며 휠 방향(전기 모터 샤프트)으로의 회전 역방향 전달도 제거됩니다.

자전거의 표준 변속기는 드라이브 체인 텐셔너로 사용됩니다.

개별 부품 및 하위 어셈블리를 조립하는 동안 일반적으로 다양한 섹션의 기존 파일 세트를 사용하여 수행되는 피팅 작업이 필요합니다.

전기 장비 설치

전기 자전거의 기계 부품을 조립하고 엔진, 배터리, 컨트롤러를 설치 및 장착한 후 전기 회로를 조립해야 합니다.
일반적으로 이 작업은 어려움을 일으키지 않으며 복잡성은 선택한 구성 요소에 따라 다릅니다. 접점 연결의 신뢰성에 특별한 주의를 기울여 스파크와 발열을 제거해야 합니다.

전기 신호를 추가로 설치하면 교통 안전이 향상될 뿐만 아니라 메인 배터리에서 자전거의 헤드라이트와 조명에 전원을 공급하는 것이 좋습니다.
많은 매니아들이 바퀴에 LED 조명을 설치하여 야간 운전 안전성을 높입니다.

결론

설명에서 볼 수 있듯이, 자전거 운전자가 충분한 재정 자원, 자유 시간, 기계공 및 전기 기술자로서의 특정 기술을 보유하고 있다면 자전거를 전기 자전거로 전환하는 것은 어렵지 않습니다. 내가 당신에게 경고하고 싶은 유일한 것은...

첫 번째 "덩어리"는 컨트롤러가 내장된 킬로와트 MagicPie 휠 모터를 기반으로 하는 자전거를 조립하려는 시도였으며, 트렁크에 설치하기 위해 10Ah 배터리와 함께 구입했습니다. 장치를 조립하는 것은 가능했지만 전례 없는 42km/h까지 가속된 새 자전거의 기쁨은 오래 가지 못했습니다. 배터리 무게로 인해 트렁크가 정확히 3일 동안 고장났습니다. 사마라의 부서진 도로. 이 배터리 배열의 취급 및 무게 분배도 그다지 고무적이지 않았습니다. 이미 무게가 늘어난 뒷바퀴도 힘들었습니다. 다음 구덩이의 속도에서는 튜브가 쉽게 부러 지거나 뒷 림이 구부러 질 수도 있습니다.

따라서 다음 수정 과정에서는 수제 마운트를 사용하여 배터리를 자전거의 다운 튜브로 옮겼습니다. 결과적으로 무게 배분은 좋아졌지만 디자인은 무섭고 촌스러워 보였습니다. 이러한 미친 손의 창조물을 설명하기 위해 국내 자전거 제작자는 "순교자 디자인"이라는 확립된 용어를 사용하기도 합니다.

더 정확한 무게 배분으로 자전거를 타는 것이 이미 아주 편안하게 가능했지만, 평균 이상의 전력을 가진 자전거용 표준 500Wh(50V, 10Ah) 배터리는 오래 지속되지 않는다는 것이 분명해졌습니다. A 지점에서 전기 B 지점까지, 그리고 다시 페달로만 돌아갑니다. 결과적으로 대형 1000Wh 배터리(50V, 20Ah)를 구입했는데 프레임의 전면 삼각형에 꼭 맞는 것처럼 보였지만 전기 테이프로 고정해야 했습니다.) 모든 것이 다음과 같이 생겼습니다.

결과 괴물은 배터리 폭으로 인해 회전할 페달조차 없었습니다.

그렇게 놔두는 것은 불가능하다는 것이 분명합니다.

배터리에 대해 뭔가를 생각해 내야했습니다. 페달이 닿지 않도록 공간 레이아웃을 변경하고 장착을 파악하여 안정적인 배터리 상자를 만들어야했습니다. 이 작업을 완료하기 위해 오랜 검색과 후보자 선별 끝에 VeloSamara 사이클링 클럽의 지인이자 전기 자전거 디자인에 대한 아이디어에 깊이 빠져 있던 Alexander Kostyuk가 합류했습니다. 움직이는 모든 것에 대한 다양한 프로토타입을 설계하고 제작하는 데 다년간의 경험을 갖고 있는 그는 상자 제작 작업을 맡았습니다. 알루미늄 모서리와 연결된 2.5mm 두께의 AMG 시트(알루미늄과 마그네슘 합금)로 제작하기로 결정했습니다. 복싱은 파우더 코팅 처리되어 있습니다. 자전거에는 킬로미터당 와트시 단위의 에너지 소비량을 포함한 다양한 지표를 측정할 수 있는 Cycle Analyst 전력계도 장착되어 있습니다. 이러한 장치를 사용하면 더 이상 가장 부적절한 순간, 즉 소비된 암페어시 또는 와트시가 계산될 때 배터리가 갑자기 소진될까 걱정할 필요가 없습니다. 그 결과는 다음과 같은 자전거였습니다.

대용량, 편리하고 안전하게 부착된 배터리를 갖춘 이러한 장치를 사용하면 가장 부적절한 순간에 무언가가 떨어질 것이라는 두려움 없이 안전하게 도시를 돌아다닐 수 있습니다. 그리고 자전거는 이미 더 괜찮아 보였습니다. 이 자전거는 2012~2013년 겨울 직전에 준비되었으며 눈, 눈보라, 영하 35도의 서리 속에서도 라이딩을 하는 등 겨울철 조건에서 좋은 성능을 발휘했습니다.

그냥 가세요!

첫 번째 장치의 제작이 성공적으로 완료된 후 Sasha와 함께 전기 자전거를 계속 설계하겠다는 아이디어가 떠 올랐습니다. 나는 내가 원하는 것에 대한 확실한 비전을 갖고 있었고, 사샤는 폭넓은 디자인 경험을 갖고 있었습니다.
우리는 그 당시 러시아 시장에 우리가 타고 싶은 전기 자전거가 없었기 때문에 여기서 멈추지 않기로 결정했습니다. 충분히 강력하고(스쿠터나 오토바이와 비교할 수 있는 속도와 역동성) 동시에 가볍고 저렴한 전기 자전거의 틈새시장은 완전히 비어 있었습니다. 그리고 Sasha와 나는 저전력 자전거에 전혀 관심이 없었습니다. 활동적이고 젊은 우리는 "바람과 함께"타기를 원했기 때문에 자전거는 거친 러시아 도로를 타기에 적합한 주행 거리와 안정적인 디자인을 갖기를 원했습니다. 오프로드.

모든 최신 산악자전거를 전기자전거로 바꿀 수 있는 범용 전기 키트를 만들기로 결정했습니다. 산악 자전거는 우연히 기지로 선택되지 않았습니다. 러시아에서 매우 인기가 있고(양적으로 성인용 자전거의 주요 클래스를 구성함) 보편적이며(도시와 오프로드 모두에서 탈 수 있음) 신뢰할 수 있습니다. 산악자전거의 부품과 조립품을 표준화하는 것도 중요하며, 이를 통해 전기 키트도 표준화할 수 있습니다.

자전거에 적합한 구성 요소를 선택하고 여러 가지 엔지니어링 문제를 해결해야 했습니다.

• 경량이면서 높은 출력과 토크를 생성할 수 있는 모터를 선택하십시오.
• 큰 전류를 수용할 수 있는 충분한 용량의 작고 가벼운 배터리를 조립합니다.
• 높은 토크의 엔진 축이 회전하지 않도록 뒷바퀴 드롭아웃을 강화합니다.
• 브레이크를 누르면 모터가 자동으로 꺼지는 것이 전기 자전거의 기본 표준 요구 사항 중 하나이기 때문에 유압 브레이크용 응답 센서를 개발합니다(센서가 있는 직렬 유압 브레이크는 이제 막 시장에 등장하기 시작했으며 단점이 있음). 그리고 기계식 브레이크는 우리가 달성하려는 속도로 안전하게 제동하는 데 더 이상 적합하지 않습니다.
• 내장형 DC-DC 컨버터를 제공하여 전기 자전거의 온보드 전압에서 전면 헤드라이트와 후면 조명(신호 포함)에 전력을 공급하는 솔루션을 고려해보세요.
• 적합한 커넥터(밀폐형이 바람직함), 사이클링 컴퓨터, 전력계, 조명 장비 등을 결정하십시오.

그러나 가장 중요한 것은 일반 생산 자전거를 전기 자전거로 신속하게 전환하기 위해 배터리와 컨트롤러를 위한 범용 박스를 개발하는 것이 필요했다는 것입니다. 이전에 조립된 금속 상자는 제작에 너무 많은 노동력이 필요하고 모양과 크기가 특정 프레임에만 맞춰져 있었기 때문에 이 역할에 적합하지 않았습니다.

최종 솔루션은 설치가 쉽고 기술적으로 진보되었으며 제조 비용이 저렴해야 했습니다.

다음은 이 경로의 첫 번째 단계 중 하나인 2013년 봄에 구축된 상자입니다.

또 다른 중간 단계는 다음과 같습니다.

무슨 일이에요?

1년간의 작업과 실험의 결과로 진정으로 보편적이고 훨씬 더 미적인 상자, 전기 키트 및 자전거를 기반으로 개발되었습니다.

이 장치의 특성:

• 속도 - 최대 63km/h;
• 전력 - 최대 2.5kW;
• 배터리 용량 - 최대 1kWh;
• 범위 - 최대 속도(63km/h)에서 40km, 이코노미 모드(30km/h)에서 최대 100km.

다음은 "도시 정글"에서 움직이는 강력한 전기 자전거의 비디오입니다.

거친 지형에서도 자전거는 포기하지 않습니다.

더 많은 동영상

자전거인가, 오토바이인가?

제작된 전기 키트를 기반으로 한 자전거는 시속 60km의 속도로 도시 교통에서 완전히 이동할 수 있을 정도로 매우 재미있는 것으로 나타났습니다. 전기 자전거의 출력과 속도를 관리하는 새로운 규칙에 따르면, 이 규정은 공식적으로 자전거(전력이 250W 및 25km/h로 제한됨)나 모페드(설계 속도가 50W를 초과해서는 안 됨)에도 적용되지 않습니다. km/h)이지만 오토바이 클래스에 속합니다. 이 자전거의 외관은 특별한 의심을 불러일으키지 않음에도 불구하고 프레임 내부에 상자가 있는 평범한 자전거입니다. 그리고 장치의 무게는 크게 증가하지 않았습니다. 강력한 전기 키트를 사용하면 자전거에 14kg만 추가되어 완성된 자전거의 무게는 약 26kg이 됩니다. 성인 남성은 이러한 장치를 쉽게 계단 위로 들어 올려 장애물을 넘어갈 수 있습니다.

그래서 그것은 기능적으로는 꽤 오토바이이지만 자전거 껍질에 있는 것으로 밝혀졌습니다. 결과적으로 귀하는 두 가지 유형의 교통수단을 모두 이용할 수 있습니다. 우리는 어디에서나(보행자 구역, 인도, 지상 및 지하 통로, 고가도로, 공원, 길 및 오프로드) 자전거에 대한 "녹색 신호등"을 갖고 있습니다. 오토바이의 속도와 역동성을 도로/스쿠터(스쿠터나 오토바이보다 기동성이 뛰어남)에서 사용할 수 있어 실제 교통 상황에서 강력한 전기 자전거가 가장 빠른 도시 육상 운송 수단이 됩니다.

그리고 우리의 표준 전기 키트의 힘은 이미 오토바이와 비슷하지만 스포츠 및 실험으로서 (모든 구성 요소의 비용을 계산 한 결과 값싼 것은 아님) 무겁고 강력한 전기 자전거는 다음을 기반으로 조립되었습니다. Qulbix의 특수 공간 프레임:

그리고 우크라이나의 "Chobotar 프레임":

이 6~10kW의 괴물은 가벼운 오토바이의 역동성을 가지면서 최대 90km/h의 속도에 도달할 수 있습니다. 그리고 풀 스로틀을 열면 그들은 "염소 위에" 일어섭니다. 3kWh 배터리를 탑재하면 40km/h 속도로 120km, 90km/h 속도로 40km를 주행할 수 있어 장거리 교외 이동수단과 고속도로 주행용으로 활용할 수 있다.

다음은 무엇입니까?

Electron Bikes 전기 키트 및 전자 자전거의 디자인은 지속적으로 개선되고 있습니다. 두 가지 자전거 모델이 곧 산업용 연속 생산을 위해 준비될 예정입니다.

"표준"(일반 자전거 프레임 기준): 전력 2.2kW, 배터리 용량 1kW*h, 최대 속도 63km/h;

전기 초퍼(페달 없음) "일렉트로 클래식": 출력 6kW, 최대 속도 85km/h, 탈착식 배터리 2개 용량 최대 3kW*h;

그리고 "전기밥통".

.

후자에는 독특한 한정판 티타늄 평행사변형 포크도 장착되어 있습니다.

전기 자전거의 디자인에 대해 조금

마지막에는 전기 자전거의 구조와 구성 요소에 대해 조금 설명하고 강력한 자전거 제작자를 방해하는 기술적 어려움에 대해 설명합니다.

전기자전거의 주요 전장부품

전기자전거의 '심장' 또는 근육은 모터(모터 및 해당 유형에 대한 자세한 내용은 아래 참조) 최신 전기 자전거는 브러시리스 직류 모터(BLDC)를 사용하므로 높은 토크와 넓은 속도 범위에서 효율적으로 작동할 수 있습니다. 때때로 비동기 모터가 중앙 모터로 사용됩니다. (인터넷에서 많은 소음이 발생하는 "Shkondin Engines"에 대한 별도의 공개 자료가 공개될 수 있습니다.)

전기자전거의 '두뇌'는 제어 장치. 컨트롤러는 전기 모터를 제어하여 필요한 회전 속도와 전력에 따라 적절한 순간에 권선에 전력을 공급합니다. 컨트롤러는 또한 자전거의 전체 "로직"을 제어합니다. 입력에서 가스 핸들 위치로부터 신호를 수신하고 작동 모드 스위치(예를 들어 속도 제한, 다양한 모드의 전력 제한 또는 역방향 켜기 가능) ), 크루즈 컨트롤 버튼(교외 모드에서 라이딩할 때 매우 유용함), 브레이크 센서의 신호(브레이크 핸들을 누를 때 엔진 전원을 꺼야 하거나 지원되는 경우 회생 엔진 브레이크를 켜야 하기 때문) 등

전기자전거의 심장과 뇌에 동력을 공급하는 에너지는 배터리. 전기 자전거의 일반적인 배터리 전압은 36V ~ 48V입니다. 고속 장치에는 고전압 배터리(최대 100V)를 장착할 수 있습니다.
현재 대부분의 전기 자전거는 에너지 용량이 가장 좋은 리튬 배터리(해당 유형에 대한 자세한 내용은 아래 참조)를 사용합니다. 무거운 납 배터리는 가장 저렴한 장치에만 사용됩니다.
배터리는 직렬/병렬로 연결된 개별 배터리 셀로 구성됩니다.

배터리에는 자체 "브레인"도 있습니다. 이것이 배터리 관리 시스템입니다(배터리 관리 시스템 또는 BMS). 과충전, 과방전, 허용 전류 초과로부터 배터리를 보호하고, 개별 배터리 셀의 균형을 맞춰 균등하게 방전되도록 합니다.

필요한 모든 정보와 정확한 "칼로리 계산"을 표시하려면 전력계, 정확히 얼마나 많은 에너지가 소비되었는지, 얼마나 남았는지 알 수 있습니다. 특수 전력계는 사이클링 컴퓨터의 기능을 결합하고 속도, 거리 및 킬로미터당 에너지 소비량(Wh/km)과 같은 파생 지표도 계산합니다.

저전압 소비자(전조등, 미등, 경적, 중계기)에 전력을 공급하려면 온보드 전압을 더 낮은 전압(5, 8 또는 12V)으로 줄여야 합니다. 이를 위해 고효율 DC/DC 컨버터가 사용됩니다( DC-DC).

청소년기의 어려움

강력한 자전거를 만드는 작업은 현재 전기 자전거 부품 산업 전체가 저전력 장치용으로 설계되어 있다는 사실로 인해 복잡합니다. 오토바이의 중간쯤에 있는 강력하고 빠른 전기 자전거 클래스가 이제 막 형성되고 있으므로 이러한 장치의 제작자는 모든 단계에서 무언가를 생각해 내야 합니다.

배터리

상업적으로 생산되는 전기 자전거용 배터리는 일반적으로 높은 전류를 견딜 수 없는 셀로 만들어집니다. 일반적으로 리튬 이온 셀로 구성된 상업용 배터리의 C 등급(배터리 용량에 대해 배터리가 전달할 수 있는 전류의 비율(암페어-시간으로 표시))은 1을 넘지 않는 반면, 강력한 자전거의 경우 우리가 만든 에는 C 등급이 2.5 이상인 배터리가 필요합니다. 즉, 예를 들어 20A*h의 용량으로 오랫동안 50A의 전류를 공급할 수 있으며, 50V 배터리를 사용하면 최소 2.5kW의 전력 출력이 가능합니다. 우리는 관심이 있습니다. 결과적으로 배터리는 이에 적합한 요소와 독립적으로 납땜되어야 합니다(이제는 스폿 용접을 사용하여 용접해야 합니다). 특성에 맞는 요소를 검색하고 선택하고 테스트하고 거부하는 것도 별도의 작업입니다. 이제 우리는 에너지 집약적이고 컴팩트한 배터리를 만들 수 있는 프리즘형 LiFePO4 및 LiNiCo 셀을 사용합니다.

리튬 배터리 셀의 주요 유형

• LiFePO4(인산철리튬). 영하 30도까지 사용할 수 있고, 45분 만에 급속 충전이 가능하며, 충전-방전 주기(1500~2000)가 가장 많고, 더 많은 전력을 공급할 수 있으며, 내화성 및 불연성입니다. . 그러나 리튬이온 배터리에 비해 비용량이 2배(즉, 동일 용량에 비해 무게가 2배) 높고, 상대적으로 가격이 비싸다(단, 사이클 횟수가 많아 비용이 가장 낮다).
• 우리는 이를 하드테일 자전거용 키트의 주요 솔루션으로 사용하지만 크기로 인해 여유 공간이 거의 없는 이중 크로스 자전거 프레임의 전면 삼각형에 설치하는 데 적합하지 않습니다.
• 리튬 이온(리튬 이온). 주로 전자 장치에 전원을 공급하는 데 사용되는 클래식 리튬 배터리입니다. 가장 가볍고, 가장 용량이 크고, 가장 저렴하며, 현재 최대 비용량(Wh/kg)을 갖습니다. 그러나 작동 온도 범위(섭씨 0~+40도)가 좁고 충방전 주기(300~400회)가 적으며 큰 전류 공급이 불가능합니다. 이러한 배터리는 저전력 전기자전거에 가장 많이 사용되지만 고전력 장치의 경우 C 등급이 낮아 거의 사용되지 않습니다.
• LiPo(리튬 폴리머). 리튬 이온 원소와 거의 동일한 높은 에너지 강도. 높은 방전 전류, 높은 C 등급을 허용합니다. 그러나 리튬이온과 마찬가지로 충전-방전 횟수가 더 적고(300-700) 온도 범위가 좁습니다. 0 미만으로 사용하면 고장이 나고 열이 가해지면 단락이나 기계적 손상이 발생합니다. 발화할 수 있습니다. 화재 위험이 높기 때문에 전기 자전거는 용감한 애호가들만 사용합니다.
• LiNiCo / LiNiCoMnO2(리튬-니켈-코발트). LiPo의 장점(높은 에너지 강도 및 고전류 전달 능력)을 갖고 있으면서 단점이 없습니다. 온도 범위가 더 넓고, 가장 중요한 것은 내화성입니다. 소형이기 때문에 이중 서스펜션 자전거에 설치하기 위한 전기 키트에 사용됩니다.

모터

하지만 강력하고 가벼운 전기자전거를 만드는 작업에서 가장 큰 문제는 모터입니다.
직렬 모터는 전력이 너무 낮거나 무겁거나 효율성이 낮거나 과열되거나 세 가지가 동시에 발생합니다.)

전기자전거에 사용되는 모터는 세 가지 등급으로 나눌 수 있으며, 각 등급은 강력한 전기자전거에 적용할 때 고유한 단점을 가지고 있습니다.

기어리스 모터 휠(직접 구동)

자기장의 힘은 휠에 직접 전달되므로 다이렉트 드라이브라고 합니다.
베어링을 제외한 마모 요소가 포함되어 있지 않기 때문에 소박하고 신뢰할 수 있습니다. 회생제동용 전자브레이크로 사용할 수 있습니다. 그러나 두 가지 큰 단점이 있습니다.

첫 번째는 체중이 많이 나간다는 것입니다. 예를 들어, 2.5kW 모터의 무게는 평균 7kg이고, 6kW 모터의 무게는 최대 12kg입니다. 이는 완성된 자전거의 무게에 큰 영향을 미칩니다. 또한, 뒷바퀴에 무거운 모터를 배치하면 무게 중심이 뒤로 이동하고(자전거를 운반하기 불편해지고, 묘기/점프를 수행할 수 있음), 바퀴의 "스프링 질량"도 증가하여 더 나쁜 영향을 미칩니다. 생존 가능성에 따라 림 강도, 스포크 두께에 대한 요구 사항이 증가합니다. 이와 관련하여 직접 구동이 무거운 바퀴는 오토바이 림에 들어가는 경우가 많습니다. 필요한 강도의 자전거 림을 찾는 것은 어렵습니다.

두 번째 단점은 저속에서 주행할 때 효율성이 낮다는 것입니다. 예를 들어, 오르막길, 진흙, 모래 또는 가속이 불가능한 오프로드에서 운전할 때 이러한 모터는 크게 과열됩니다. 예를 들어, 20% 언덕을 주행할 때 6kW 직접 구동 구형 모터는 효율의 약 20%로 작동하고 80%는 열로 손실됩니다. 이 모드에서는 강력한 휠 모터가 제때 꺼지지 않으면 과열되어 몇 분 안에 소진될 수 있습니다(일반적으로 모터는 온도 센서의 신호에 따라 자동으로 꺼집니다). 이는 놀라운 일이 아닙니다. 모터의 밀폐된 공간에서 열 방출이 약하고 저효율 모드에서 작동하면 권선이 강력한 전기 주전자의 속도로 가열됩니다(이 예에서는 6kW 모터를 사용하여 4.8kW 가열). 그러나 "주전자"를 더 천천히 가열하려면 "물을 부을" 수 있습니다. 일부 애호가는 다음을 사용하여 문제를 해결합니다. 수냉.

기어드 모터 휠

여기에는 일반적으로 5:1의 기어비를 갖는 내장형 유성 기어박스가 포함되어 있습니다. 기어리스 모터에 비해 동일한 출력으로 무게가 적고 "하단" 효율이 더 높습니다. 그러나 기계적으로 신뢰성이 낮고(기계 부품이 더 많이 움직임) 회생 제동을 지원하지 않습니다. 그러나 가장 중요한 것은 1000W 이상의 전력을 위해 대량 생산되지 않는다는 것입니다.

중앙 모터(미드드라이브)

이름에서 알 수 있듯이 미드드라이브는 고속 전기 모터가 장착된 외부 드라이브로, 일반적으로 캐리지 어셈블리 영역에 설치되어 체인, 기어 또는 벨트 시스템을 통해 힘을 전달합니다. 이를 통해 최고의 출력-중량 비율을 달성할 수 있습니다(전기 모터의 속도가 높을수록 동일한 출력으로 더 가볍게 만들 수 있습니다). 예를 들어, 출력이 6kW인 항공기 모델 엔진의 무게는 1kg을 약간 넘을 수 있습니다.


비교를 위해 동일한 정격 출력의 직접 구동 휠 모터(Cromotor, Crystalite, Quanshun)의 무게는 12(!)kg입니다. 또한, 모터의 위치가 자전거의 중앙 부분에 가까워짐에 따라 무게 배분이 더욱 정확해지며, 점프나 트릭 등에도 자전거를 사용할 수 있습니다. 가파른 경사면과 깊은 진흙에서도 최적의 조건에서 작업할 수 있습니다.

하지만 양산되는 전기자전거용 중앙모터의 출력은 보통 500W로 제한된다. 현재 사용 가능한 가장 강력한 솔루션은 Cyclone의 1500W 키트입니다.

중앙 모터를 기반으로 한 보다 강력한 솔루션은 매니아가 직접 조립합니다. 기성품 직렬 제품은 없습니다. 이러한 강력한 자전거를 만드는 사람들은 여러 가지 기술적인 어려움에 직면해 있습니다.

절감. 고속 모터의 경우 속도(수천에서 500-700까지)를 줄이려면 기어박스(기성품 특수 기어박스가 없으며 모두가 스스로 발명함) 또는 체인/벨트 드라이브를 사용해야 합니다. 높은 기어비(필요한 직경의 스프라켓을 직접 제작)
UPD: 그러나 해결책이 나타나기 시작했습니다.
방송. 고출력 엔진의 경우 다중 속도 산악 자전거의 표준 체인은 적합하지 않습니다. 단순히 파손되거나 매우 빨리 마모됩니다. 단일 속도 BMX 자전거의 경우 넓고 튼튼한 체인, 모페드나 미니바이크 체인, 고강도 벨트를 사용해야 합니다. 그리고 이는 종종 비표준 기어, 부싱 및 오버러닝 클러치를 제조해야 하는 필요성으로 이어집니다.

냉각. 소형 고속 모터(종종 모델 항공기 엔진은 매우 강한 공기 흐름 조건에서 작동하도록 설계된 미드 드라이브로 사용됨)를 전기 자전거에 사용할 경우 냉각에 대한 별도의 접근 방식이 필요합니다. 즉, 강제 공기 흐름, 라디에이터 설치, 처리 더 나은 방열을 위해 열 전도성 구성을 갖춘 권선 p.
스위칭 속도. 기어 변속을 위해 자전거 체인과 표준 자전거 카세트를 사용하는 경우, 고부하 상태에서 변속하면 카세트를 매우 빨리 사용할 수 없게 됩니다. 유성 부싱도 별로 도움이 되지 않으며, 그 중 일부만 하중이 가해질 때 변속할 수 있습니다. 보다 내구성이 뛰어난 옵션은 기어비를 원활하게 변경할 수 있는 NuVinchi CVT 부싱입니다. 또 다른 문제는 도시 사이클에서 지속적으로 수동으로 기어를 변경하는 것이 불편하다는 것입니다. 가스 핸들뿐만 아니라 기어 변속 손잡이도 관찰해야 하므로 전기 자전거 운전의 단순성과 편의성이 떨어집니다. 여기서 해결책은 최근 등장한 자동 유성/가변 속도 허브일 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 중앙 모터가 장착된 강력한(2kW 이상의) 자전거에서는 기어 변속이 포기되는 경우가 많아 설계와 제어가 단순화됩니다. 다행스럽게도 감속 기능이 있는 고속 동기 모터를 사용하면 어떤 속도에서도 높은 토크를 생성할 수 있습니다.

그리고 고속 엔진, 기어박스, 체인 드라이브에서는 소음이 발생합니다.

그러나 장점으로 인해 중앙 모터는 엄청난 잠재력을 갖고 있으며 기성 부품 및 솔루션이 출시됨에 따라 고출력 전기 자전거에 점점 더 많이 사용될 것입니다. 그러나 현재 강력한 미드드라이브는 개인 매니아나 개별 솔루션을 개발하는 기업의 전유물로 남아 있습니다.

자전거 부품

충전된 자전거용 자전거 부품 역시 하중이 증가하므로 신중한 선택이 필요합니다.

튼튼한 바퀴

모터 휠의 경우 강화된 림(일반 림은 휠의 증가된 하중, 고속 및 도로의 "움푹 들어간 곳"으로 인해 주름이 생길 수 있음)과 더 두꺼운 스포크가 필요합니다. 종종 오토바이 림은 무거운 모터 휠과 함께 사용됩니다.

강력하고 내구성이 뛰어난 브레이크

무거운 자전거를 고속으로 제동하려면 디스크 직경이 크고 패드 수명이 긴 우수한 유압 브레이크가 필요합니다.
실제로 고성능 전기자전거에 특화된 브레이크는 존재하지 않거나 이제 막 등장하기 시작했다. 따라서 하중에 대처하기 어렵고 빨리 마모되는 기존 브레이크를 사용하거나 매우 비싼 내리막 자전거용 가장 강력한 브레이크를 사용합니다. 미니바이크의 브레이크를 자전거 표준에 맞게 직접 조정할 수도 있습니다(브레이크 기계, 브레이크 디스크 또는 브레이크 디스크 자체를 부착하기 위한 어댑터를 만들어서).

강화 포크

자전거 충격 흡수 장치는 또한 장치의 무게가 증가하면서 고속으로 작동할 때 마모가 증가합니다. 가장 강력하고 무거운 전기자전거의 경우 내구성을 위한 유일한 선택은 듀얼 크라운 내리막 포크입니다. 그러나 매우 큰 범프를 처리하도록 설계되었으므로 아스팔트 주행에는 너무 부드럽습니다.

* * *

따라서 고성능 전기 자전거 등급에는 구성 요소에 특별한 주의가 필요하며, 그 중 상당수는 너무 비싸거나 개조가 필요합니다. 자전거, 모페드, 오토바이의 중간에 해당하는 자전거 전용 부품은 존재하지 않거나 이제 막 생산되기 시작했습니다. 이는 특정 어려움을 야기하지만 창의성의 여지도 열어줍니다.

교통수단인가 오락인가?

그러나 우리는 강력한 전기자전거가 미래의 개인 이동 수단이며 계속해서 인기를 얻을 것이라고 믿습니다. 스쿠터의 모든 실질적인 장점과 속도를 보유하고 있어 더욱 다재다능하고 통행이 가능하며 기동성이 뛰어나고 조용하며 환경 친화적이며 작동 비용이 저렴합니다. 전기 자전거는 집에 보관할 수 있습니다. 오토바이나 스쿠터처럼 밤새 밖에 두는 것은 위험한 차고나 보안 주차장이 필요하지 않습니다.

그러나 이것은 실용적인 교통수단일 뿐만 아니라 여가 시간을 보내는 훌륭한 방법이기도 합니다. "엔듀로" 모드에서 거친 지형을 빠르고 조용하게 자전거를 타는 것은 끝없는 아드레날린의 원천입니다. 또한, 추운 날씨가 시작되면서 차고에 보관되는 스쿠터나 오토바이와 달리, 전기자전거는

100달러로는 전기자전거는커녕 일반자전거도 살 수 없습니다. 하지만 이 돈으로 당신은 당신의 손으로 전기 자전거를 만들 수 있습니다. 물론 필요한 대부분의 구성 요소를 무료로 구해야 합니다! 하지만 어디서 찾을 수 있고 심지어 무료로도 찾을 수 있나요? 필요한 모든 것을 어디에서 찾을 수 있는지, 그리고 귀하의 구성 요소와 내 구성 요소의 차이점과 관련된 몇 가지 사항을 알려 드리겠습니다.

이것은 매우 어려운 프로젝트입니다. 좋은 기술이 없다면 직접 전기 자전거를 상점에서 조립한다는 아이디어를 즉시 포기해야합니다. 선반 작업 방법을 알고 일반적인 도구를 잘 다룰 수 있다면 자신의 손으로 전기 자전거를 조립할 수 있습니다. 여가 시간에만 일한다면 전기 자전거를 조립하는 데 몇 달 밖에 걸리지 않습니다.

배경과 이론.

전기자전거 조립설명서로 바로 넘어가기 전에 제가 직접 전기자전거를 조립하기로 결정한 이유를 말씀드리겠습니다. 나는 전기 자전거용 마찰 변속기를 설계하는 데 성공했지만 체인 변속기를 사용한 실험은 실패했습니다. 하지만 저는 정말 일을 끝내고 첫 번째 시도에서 어디에서 실수가 있었는지 찾고 싶었습니다. 나는 공차에 충분한 관심을 기울이지 않은 것으로 나타났습니다. 샤프트가 있어야 할 위치에 스프로킷을 거의 무작위로 정렬하고 용접했습니다. 그렇기 때문에 전송이 작동하지 않았습니다. 게다가 모터 샤프트가 매우 작기 때문에 스프라켓을 사용해도 변속기가 작동하지 않았을 것입니다. 그래서 저는 표준 후방 카세트를 사용하여 모터와 뒷바퀴 사이에 변속기를 전달하는 방법을 찾아야 했습니다. 해결책으로 벨트 드라이브를 선택했습니다. 그러나 나는 여전히 벨트 드라이브를 뒷바퀴의 체인 드라이브로 바꾸고 싶었습니다. 어려운 해결책은 캐리지에 장착되어 구동 스타와 구동 스타를 정확하게 결합하는 변속기 샤프트일 수 있습니다. 이 옵션을 사용하려면 스프로킷을 오랫동안 용접해야 했기 때문에 훨씬 더 깔끔한 체결 기술을 선호하여 이 옵션을 포기했습니다. 게다가 내 첫 번째 전기 자전거의 최대 속도는 아쉬운 점이 많았습니다. 32km/h를 넘지 않았습니다. 따라서 기어비를 다시 계산하고 최대 속도 64km/h에 도달할 수 있는 드라이브를 자전거에 설치해야 했습니다!

이 프로젝트에서는 정밀도가 핵심입니다. 모든 구성 요소는 매우 엄격한 허용 오차 내에서 설치되어야 합니다. 따라서 선반이 필요했으며, 선반이 없으면 필요한 정확도를 보장할 수 없습니다. 그것이 없으면 이 프로젝트는 완료될 수 없습니다.

이제 일을 시작하세요. 일반 자전거를 강력한 전기 자전거로 바꿔야 합니다. 그리고 무엇보다도 비용이 100달러 미만이라는 점입니다!

1단계: 필요한 도구 및 재료.

이 단계는 매우 중요합니다. 아래 나열된 도구나 자료가 없다면 이 프로젝트를 수행하지 말 것을 권합니다.

기본 도구:

• 선반(필수);
• 용접기;
• 기본 수공구(쇠톱, 펜치 등);
• 캘리퍼(반드시 하나를 구입하고 더 큰 것을 구입하는 것이 좋습니다)
• 드릴 세트가 있는 드릴링 머신;
• 도구 ;
• 래칫 제거 렌치;
• 연삭기;
• 금속 절단 도구(유압식 ​​피라냐 가위이지만 플라즈마 절단기 또는 산소-아세틸렌 절단기도 적합함)
• 기초적인 .

추가 도구:

• V-블록;
• 표면 연삭기;
• 커터;
• 탭하고 죽습니다.

재료(명백한 것 제외):

• 철 코너;
• *ANSI #40 9T 스프로킷(McMaster-Carr에서 온라인으로 구매 가능, 품목 번호 6793k208)
• 베어링 2개(McMaster-Carr에서 온라인으로 구매 가능, 아래 나열된 크기);
• 원형 강철 블랭크(직경 0.5" - 1");
• 4" V-벨트 풀리(Chicago Die Casting에서 온라인으로 구매 가능);
• 직경 1"의 V 벨트용 도르래(기계로 만들었지만 구입하기가 더 쉽습니다)
• V 벨트.

*치수는 자전거와 필요한 최고 속도에 따라 다릅니다.

2단계: 일반 자전거를 전기 자전거로 변환하는 데 필요한 키트입니다.

이것이 아마도 가장 중요한 포인트일 것이다. 간단한 자전거를 전기 자전거로 전환하는 데 드는 비용이 100달러를 초과하지 않도록 하려면 모터, 배터리, 자전거의 세 가지 주요 구성 요소로 구성된 무료 세트를 구해야 합니다.

자전거부터 시작해 보겠습니다. 누구에게도 필요하지 않은 자전거를, 혹은 저렴하게 찾는 것은 어렵지 않을 것이라고 생각합니다. 가능한 한 많은 기어를 갖춘 자전거를 구입하십시오. 이렇게 하면 최고 속도를 높이고 가속력을 향상시킬 수 있습니다. 체인 구동의 공차를 늘릴 수 있기 때문에 기어 변속 시스템도 필요합니다. 인터넷에서 검색하거나 마을에 있는 친척에게 물어보세요. 아마도 원치 않는 자전거를 적은 금액으로 좋은 상태로 구입할 수 있을 것입니다. 아니면 자신의 자전거가 너무 오래되어 오랫동안 새 자전거로 교환하고 싶었을 수도 있습니다. 또는 모든 옵션이 이미 소진된 경우에도 매립지의 고철 중에서 좋은 자전거를 찾을 수 있습니다. 그러나 자전거가 오랫동안 거리에 있었다면 먼저 약간의 수리와 조정이 필요합니다. 자전거 찾는 건 어렵지 않을 것 같아요.

다음으로 우리는 일석이조로 두 마리의 새를 죽일 수 있습니다. 내가 가지고 있던 전기 모터가 달린 오래된 의자를 찾을 가능성은 거의 없습니다. 오래된 모터와 배터리를 온라인으로 검색해 볼 수도 있지만 가장 좋은 방법은 휠체어 수리 센터에 가는 것입니다. 성공 가능성이 더 높습니다. 서비스 기술자는 그냥 버리는 오래된 배터리와 모터를 많이 가지고 있습니다. 나는 그들이 오래된 의자에서 전기 모터와 여러 개의 12V 배터리를 저렴하게 판매하는 것을 거부하지 않을 것이라고 생각합니다. 아무것도 갖고 있지 않더라도 다른 사람에게 물어볼 것을 제안할 수 있습니다. 최후의 수단으로 친구에게 모터나 배터리가 있는지 물어볼 수 있습니다.

3단계: 베어링 외부 링 만들기.

저는 운이 좋았습니다. 제 자전거에는 이미 나사산이 있는 외부 베어링 레이스가 있었습니다. 운이 좋지 않다면 베어링 외부 레이스를 직접 만들어야 합니다. 나사산 없이도 할 수 있습니다. 나사로 캐리지에 고정하세요.

4단계: 중간 샤프트 만들기.

당신의 자전거는 내 자전거와 다를 가능성이 높으므로 당신이 만드는 부품도 내 자전거와 다르지만 중간 샤프트는 본질적으로 동일해야 합니다. 중앙 구멍 직경이 스프로킷 직경의 절반인 대형 롤러, 베어링 및 스프로킷을 구입한 경우 직경이 스프로킷 직경의 5/8인 강철 블랭크가 필요합니다. 선반에서 공작물의 한쪽 끝을 1인치 길이와 스프로킷 직경의 절반으로 만듭니다. 그런 다음 두 베어링 링 사이의 거리를 측정하고 직경을 스프로킷 직경의 5/8로 줄입니다. 가공물의 나머지 부분을 스프로킷 직경의 절반으로 늘립니다. 중간 샤프트가 앞뒤로 미끄러지는 것을 방지하려면 스프로킷 직경의 5/8을 측정하는 영역이 필요합니다.

남은 것은 볼트 구멍을 뚫는 것뿐입니다. 먼저 V블록을 사용해 샤프트를 고정해야 합니다. 이 구멍들이 정확히 일치하는 것이 매우 중요합니다. 볼트의 크기는 선택한 샤프트 크기와 다른 구성 요소의 크기에 따라 다릅니다.

5단계: 스프로킷 수정.

당신이 나와 같은 스프라켓을 가지고 있다면 폭이 커서 자전거 체인에 맞지 않을 것입니다. 따라서 스프로킷을 약간 수정해야 합니다. 채점 도구를 사용하여 선반에서 0.1인치 너비로 돌립니다. 그런 다음 절단 캐리지를 10도로 설정하고 양쪽에서 동일하도록 치아의 각도를 변경합니다.

6단계: 주 구동 풀리.

당신이 나와 같은 모터를 가지고 있을 가능성은 거의 없기 때문에 내 것을 처리하는 과정을 간단히 설명하겠습니다. 내 모터에는 이미 구멍이 있었기 때문에 둥근 알루미늄 조각 내부에 샤프트 크기에 정확히 맞는 1인치 직경의 구멍을 뚫었습니다. 구멍 크기가 샤프트 크기를 전혀 초과하지 않는 것이 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 이 작업 부분을 다시 실행해야 합니다. 다음으로 구멍을 뚫고 한쪽 끝을 직경 0.5인치로 가공하여 이전에 가공한 롤러와 일치하도록 했습니다. 그러나 엔진에서 아무것도 수정할 필요가 없을 가능성이 높습니다.

7단계: 중간 샤프트 조립.

이것이 재미가 시작되는 곳입니다! 자전거 조립을 시작하기 전에, 매장에서 롤핀 세트와 나사 세트를 구입하고 조립을 시작하세요! 이 단계에서는 몇 가지 문제가 있을 수 있지만 모든 것을 올바르게 설정했다면 모든 것을 올바르게 연결할 수 있습니다.

8단계: 체인 구동 조립.

이 단계에서는 도구를 사용하여 체인을 설치해야 합니다. 체인을 풀어 자전거에서 제거하세요. 이제 평소대로 체인을 설치하고 뒷변속기를 통과시켜 카세트의 중간 스프라켓에 걸어야 합니다. 뒷변속기가 올바른 라이딩 위치에 있는지 확인하십시오. 뭉치지 않고 올바른 기어에 있는지 확인하십시오. 다음으로, 필요한 체인 길이를 얻기 위해 체인의 두 끝을 서로 옆에 배치합니다. 이것은 가장 어려운 순간입니다. 이 시점에서 회로를 분리하십시오.

회로를 분리할 때 핀이 회로 끝에 부착되어 있는지 확인하십시오. 이것이 완료되지 않으면 회로를 다시 연결하는 것이 불가능하지는 않더라도 매우 어려울 것입니다.

9단계: 부하 없이 첫 번째 테스트를 수행합니다.

이제 완료된 작업을 확인해야합니다. 테스트 중 전기자전거 조립을 마치고 체인이 떨어져 나가는 것보다 더 나쁜 것은 무엇일까요? 그러므로 이것은 매우 중요한 시험이다. 뒷바퀴가 자유롭게 회전할 수 있도록 자전거를 거꾸로 뒤집습니다. 어떤 기어로 설정해도 좋지만 가장 낮게 설정하는 것이 좋습니다. 이제 가장 어려운 부분으로 넘어가겠습니다. 확실하게 하려면 한 손으로 V 벨트에 대고 모터를 단단히 잡으십시오. 다른 손으로 모터를 전선으로 배터리에 연결하십시오. 그리고 모든 것을 정확하고 정확하게 수행했다면 테스트는 성공적으로 완료될 것입니다. 체인이 떨어지면 그 이유는 다양할 수 있습니다. 그 중 하나는 중간 샤프트 스프로킷이 너무 넓어서 약간 갈아야 한다는 것일 수 있습니다. 벨트가 미끄러지면 기어를 너무 높게 설정했거나 구동 벨트의 장력이 충분하지 않은 것입니다. 체인이 여전히 떨어지면 스프라켓이 제대로 정렬되지 않았기 때문일 가능성이 높으며 불행하게도 몇 가지 단계를 다시 수행해야 합니다.

10단계: 모터 마운트 레이아웃.

다음으로 모터 마운트의 판지 모형을 만들어야 합니다. 왜 판지인가? 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 판지는 금속보다 저렴하고 칼로 자를 수 있으며 금속보다 모양을 만드는 것이 훨씬 쉽습니다. 귀하의 자전거 디자인이 허락한다면, 저처럼 뒤에 엔진을 설치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 배터리를 위한 더 많은 공간을 확보하고 모터와 대부분의 회전 부품을 발에서 멀리 유지할 수 있습니다.

11단계: 모터를 사전 장착합니다.

다음으로 생성된 판지 모형을 사용하여 금속판에서 마운트를 잘라냅니다. 판지 모델을 금속판에 부착하고 분필로 최대한 조심스럽게 따라 그려보세요. 금속으로 모델을 절단하려면 금속 절단용으로 설계된 대형 유압 가위인 Piranha와 같은 도구 없이는 할 수 없습니다. 윤곽선을 따라 금속 모델을 매우 정확하고 균일하게 절단할 수 있습니다. 하지만 아마도 이 도구가 없을 가능성이 큽니다. 따라서 기존의 플라즈마 절단 장치를 사용하여 얻을 수 있습니다. 그러나 두꺼운 금속판을 절단할 때에는 슬래그가 꽤 많이 생성되며, 플라즈마 절단 기술에 대한 지식이 부족한 경우에는 가장자리를 꽤 오랫동안 연마해야 합니다. 옥시아세틸렌 절단기나 쇠톱을 사용할 수도 있지만 이 두 가지 옵션은 훨씬 더 나쁩니다.

12단계: 엔진 설치의 첫 번째 단계.

엔진 설치시 중요한 포인트입니다. 각도가 다른 볼트용 구멍을 자르고(있는 경우) 베이스 플레이트에서 위아래로 미끄러질 수 있도록 U-볼트를 설치해야 합니다. 이미 판지 레이아웃이 있으므로 표시가 쉽습니다. 레이아웃을 플레이트에 놓고 중앙 펀치로 각 슬롯의 두 끝을 표시하기만 하면 됩니다. 총 4개의 구멍이 있도록 양쪽 끝에 2개의 구멍을 뚫습니다. 너트를 제대로 조일 수 있도록 너무 크면 안 되고, 볼트를 밀어 넣을 수 있을 정도로 너무 작아도 안 됩니다. 저는 3/8" 직경의 볼트를 사용했기 때문에 최적의 직경인 0.4" 직경으로 구멍을 뚫었습니다.

13단계: 엔진 설치의 두 번째 단계.

이제 슬롯을 잘라야 합니다. 처음에는 라우터 비트로 잘라내려고 생각했지만 어떤 이유로 그 옵션을 선택하지 않기로 결정했습니다. 엔드밀과 적절한 크기의 바이스가 있다면 라우터 비트를 사용하는 것이 더 좋습니다. 저는 플라즈마 절단을 선택했습니다. 앵글철을 가이드로 사용하여 볼트용 직선 슬롯을 자릅니다. 슬롯의 모양이 이상적이지 않았기 때문에 길고 단단하게 샌딩해야 했습니다. 슬롯이 가능한 한 직선인 것이 매우 중요합니다. 이는 볼트가 부드럽게 미끄러지고 단단히 고정되기 위해 필요합니다.

14단계: 부등 코너 설치.

사용 중인 엔진에 따라 이 단계를 수행할 필요가 없을 수도 있습니다. 모터를 고정하기 위해 부등각도를 만들었으나 뒷타이어와 앵글 사이의 유격이 부족하여 사용할 수 없었습니다. 가능하다면 엔진 고정에 추가적인 강도를 제공하므로 부등각도를 설치하는 것이 좋습니다. 그러나 이것이 가능하지 않다면 앵글 대신 U-볼트를 사용하면 됩니다.

다음으로 필요한 것은 일종의 어댑터 브래킷입니다. 이는 엔진에 부착되며 메인 장착 플레이트를 위아래로 밀어 필요한 벨트 장력을 제공할 수 있습니다. 엔진 전면에 나사로 고정하고 측면에 약간 매달리는 플레이트를 만듭니다. 그런 다음 모터와 평행하게 이어지는 작은 직사각형을 가져와 메인 장착 플레이트에 볼트로 고정합니다.

15단계: 엔진 마운트 용접.

철저한 샌드블래스팅과 약간의 와이어 브러싱을 마친 후 용접을 시작할 준비가 되었습니다! 또한 모든 접합부, 먼지 등을 확인하십시오. 두께가 다른 두 개의 금속 시트를 용접하는 것이 쉽지 않을 것입니다. 구멍을 태워도 세상이 끝나지는 않습니다. 한 번에 모든 것을 끓이려고하지 마십시오. 먼저 한쪽을 용접하고 조금 후에 다른쪽으로 이동하여 금속이 식을 시간을 갖습니다. 또한 대부분의 열을 장착 플레이트에 집중시키고 시트가 잘 끓을 수 있도록 가능한 가장 낮은 용접 온도를 사용하십시오. 필요한 경우 두 장의 금속을 더 잘 납땜하기 위해 용융 금속 방울을 추가할 수도 있습니다. 품질이 좋은 금속아크용접도 써보고 싶었는데 아쉽게도 잘 사용하는 방법을 모르겠습니다.

16단계: 벨트 드라이브 조립.

이 단계에는 자세한 설명이 필요하지 않습니다. 벨트를 두 풀리 모두에 놓고 최대한 단단히 당기고 모든 볼트를 조이기만 하면 됩니다. 자전거를 타다 보면 벨트가 점차 늘어나는 것을 느낄 수 있습니다. 이것이 바로 우리가 조정 가능한 마운트를 만들어야 했던 이유입니다. 수시로 벨트 장력을 확인하고 필요한 경우 조정해야 합니다.

17단계: 부하 없이 두 번째 테스트.

엔진과 변속 시스템이 제대로 고정되었는지 확인하기 위해 부하 없이 자전거를 다시 테스트해 보겠습니다. 기어를 가장 낮은 기어로 설정하고 엔진을 최대 속도로 가동하십시오. 마운트가 잘 고정되면(그래야 합니다) 점차적으로 기어를 늘리기 시작합니다. 자전거 컴퓨터가 뒷바퀴에 설치된 경우 판독값에 주의를 기울이십시오. 그렇다면 당연히 아무것도 표시되지 않습니다. 또한 벨트가 미끄러지는지 주의 깊게 살펴보십시오. 이는 벨트 장력이 약하거나 기어비가 매우 높음을 의미할 수 있습니다.

18단계: 배터리 장착.

다음 단계는 배터리를 설치하는 것입니다. 서비스 센터에서 오래된 배터리 세트를 구하거나 그냥 구입할 수 있었으면 좋겠습니다. 배터리와 충전기의 기능을 확인하십시오. 그런 다음 배터리의 판지 모형을 만드십시오. 14kg 배터리 두 개보다 빈 판지 상자 하나를 옮기는 것이 훨씬 쉽습니다. 그런 다음 적절한 설치 장소를 선택하십시오. 가능한 한 지면에서 멀리 그리고 최대한 가깝게 설치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 뒷바퀴의 견인력이 증가하고 자전거의 무게 중심이 낮아집니다.

적절한 설치 위치를 찾았으면 철제 모서리를 사용하여 지퍼 타이나 고무줄을 사용하여 배터리를 단단히 부착할 "팔레트"를 만듭니다. 그런 다음 "팬"을 . 용접 품질은 상당히 큰 하중을 견뎌야 하기 때문에 매우 높아야 합니다. 그러니 "팬"을 잘 용접해 보세요.

19단계: 전기 자전거의 전기 회로도.

왜 아직 전기 자전거의 모터를 제어하는 ​​전기 회로를 언급하지 않았는지 궁금하실 겁니다. 물론 펄스 폭 변조 컨트롤러를 사용하여 완전한 제어를 할 수는 없습니다. 자전거에는 기어 변속 시스템이 있으므로 일반 스위치만으로 엔진을 제어할 수 있습니다. 오래된 라디오에서 10Amp SPDT 스위치를 설치했습니다. on1, on2, off의 세 가지 작업 위치가 있습니다. 위 다이어그램에서 볼 수 있듯이 on1 모드에서는 12V 전압의 배터리 1개가 작동하고, on2 모드에서는 24V 전압의 배터리 2개가 작동합니다. 이를 통해 모터를 최고 속도 또는 절반 속도로 켤 수 있습니다. 속도. 자전거에 두 개의 모터 속도와 기어 변속 시스템을 가짐으로써 광범위한 속도를 제공할 수 있으므로 매우 값비싼 PWM 컨트롤러를 구입할 필요가 없습니다.

세 개의 배터리를 사용하는 또 다른 버전의 회로가 있습니다. 각 전기 회로에는 고유한 장점과 단점이 있습니다. 상단 사진은 배터리 3개가 장착된 전기 자전거의 전기 회로를 보여주고 하단 사진은 배터리 2개가 장착된 모습을 보여줍니다. 저는 배터리 2개 옵션을 사용했는데, 이 옵션을 사용하는 것이 좋습니다.

20단계: 첫 번째 여행, 문제 해결.

이것은 무엇보다도 최고의 무대입니다! 이제 드디어 전기자전거 조립이 끝났으니, 직접 타볼 차례입니다. 모든 친구들에게 전화를 걸어 DIY 전기 자전거를 자랑해보세요. 무엇인가 잘못되면, 아마도 그럴 가능성이 크면, 그것을 얻고 싶지 않을 것이기 때문에 그것을 착용하는 것을 잊지 마십시오. 정신적으로 실패에 대비해야 합니다. 집에서 만든 전기 자전거는 처음에는 작동하지 않을 가능성이 높습니다. 와이어 접촉 불량부터 기어비 계산 오류까지 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 이 테스트를 수행하기 전에 발생할 수 있는 다양한 오작동을 제거하는 데 필요한 다양한 도구를 비축하십시오.

• 전선 분리
• 기어비가 너무 높음
• 배터리 결함

이 문제를 진단하려면 뒷바퀴를 들어 올리고 집에서 만든 전기 자전거를 켜십시오. 타이어가 회전하면 기어비가 너무 높을 가능성이 높습니다. 카운터샤프트 풀리를 늘리거나 엔진 풀리를 줄이십시오. 이렇게 하면 기어비가 줄어들고 토크가 증가하여 자전거가 움직일 수 있습니다. 타이어가 회전하지 않으면 와이어가 분리되었거나 배터리가 작동하지 않는 것입니다. 배터리를 완전히 충전하고 멀티미터로 전압을 확인합니다. 완전히 충전된 배터리의 전압은 약 26~27V여야 합니다. 또한 멀티미터를 사용하여 전기 회로의 무결성을 확인하십시오. 모터로 가는 전선을 분리하고 멀티미터에 연결합니다. 스위치를 켜십시오. 장치에 0만 표시되고 배터리에는 전압이 표시되면 전선이나 스위치에 문제가 있는 것입니다.

자전거가 천천히 움직입니다.

• 잘못된 기어비

이 문제를 진단하려면 뒷바퀴를 들어 올리십시오. 운전할 때보다 회전 속도가 훨씬 빠르다면 기어비가 너무 높은 것이므로 줄여야 합니다. 이렇게 하려면 중간축 풀리의 크기를 늘리거나 엔진 풀리의 크기를 줄여야 합니다. 타이어가 하중을 가했을 때처럼 빠르게 회전한다면, 대신 카운터샤프트 풀리의 크기를 줄이거나 엔진 풀리의 크기를 늘려 기어비를 높여야 합니다.

21단계: 추가 개선 사항.

조금 더 지출하고 100달러 예산을 초과할 의향이 있다면 선택적으로 전자 자전거에 속도 컨트롤러를 장착할 수 있습니다. 내 프로젝트에서는 필요한 속도 범위가 기어 변속 시스템을 통해서만 얻을 수 있기 때문에 필요하지 않습니다. 그러나 속도 컨트롤러는 확실히 유용할 수 있습니다. Alltrax의 매우 우수한 컨트롤러.

22단계: 수학적 계산.

집에서 만든 자전거를 조립할 때는 많은 수학적 계산을 수행해야 합니다. 여기에 제가 사용한 몇 가지 공식을 제시하겠습니다.

((R((pi*A)/ (pi*B)))(C/D)(pi*E))*0.000946969697, 여기서 R은 분당 엔진 회전 수, A는 엔진 풀리의 직경입니다. , B는 카운터샤프트 풀리의 직경, C는 카운터샤프트 스프로킷의 톱니 수, D는 후면 스프로킷의 톱니 수입니다(최대 속도에서는 가장 작은 스프라켓이 사용되고, 최소 속도에서는 가장 큰 톱니가 사용됩니다). E는 뒷바퀴의 직경입니다.

둘째, 중간 샤프트 길이의 5/8을 계산해야 합니다. 베어링 외륜의 외면이 캐리지의 가장 큰 치수임을 고려하여 삽입하고 캘리퍼로 측정합니다. 저는 2.817인치를 구매했습니다. 그런 다음 베어링 외부 레이스를 제거하고 베어링과 레이스 링을 테이블이나 기타 단단한 표면에 편평하게 놓습니다. 그런 다음 캘리퍼를 사용하여 베어링 내부 가장자리에서 테이블까지의 거리를 측정합니다. 두 링을 모두 사용하여 측정합니다. 0.591과 0.595를 얻었습니다.

그런 다음 이 두 값을 더하고 가장 큰 치수에서 이 값을 빼서 카운터샤프트 길이의 5/8을 얻습니다. 나는 1.631"을 얻었다.

베어링의 크기를 계산하는 것은 매우 간단합니다. 여기에는 수학적 계산이 전혀 필요하지 않습니다. 링의 내부 크기를 측정하고 이 크기에 최대한 가깝게, 가능한 한 넓게, 중앙 구멍이 0.5"인 베어링을 구입하십시오. 이 크기의 베어링을 구입할 필요는 없습니다. 기계로 가공할 수 있습니다. 원하는 크기에 높은 정밀도로.

오늘은 30분만에 전기자전거를 만드는 것이 가능한지 알려드리겠습니다. 안전하고 콤팩트하며 가벼운 이 운송 수단의 인기는 지속적으로 증가하고 있습니다. 아래 설명된 알고리즘에는 복잡한 것이 없습니다. 접는 구조를 만드는 옵션에 특별한주의를 기울일 것입니다. 안전 예방 조치를 따르면 본 제품은 수년 동안 지속됩니다.

장점

전문가들은 기성 전기자전거 키트를 사용하면 30분 안에 조립이 충분히 가능하다고 말한다. 이러한 차량에는 많은 장점이 있습니다. 교통 체증이 많은 도시를 편리하게 이동할 수 있습니다. 이러한 도구에는 권한이 필요하지 않습니다.

이 경우 연료도 필요하지 않으며 전기 컨트롤러를 재충전하는 것만으로도 충분합니다. 이 솔루션은 근력을 사용하므로 주인의 건강을 유지하는 데 도움이 됩니다.

또한 시장 가격과 상점에 의존하지 않고 집에서 손으로 전기 자전거를 만들 수 있다는 점도 주목할 가치가 있습니다. 평균 단위는 시속 42km에 도달할 수 있습니다. 무게는 약 35kg입니다.

우리는 교통수단을 만든다

초등학생도 전기자전거를 30분 안에 조립하는 것이 현실이다. 그러나 모델 조립을 시작하기 전에 결과가 어떻게 나타나야 하는지와 이 전송에 어떤 특정 작업을 할당할지 결정해야 합니다. 전기 자전거 조립용 특수 키트를 구입할 수 있습니다. 이 접근 방식은 모든 작업을 크게 단순화합니다.

그러나 가장 필요한 요소는 유닛 자체이므로 두꺼운 프레임이 있어야 합니다. 그 위에 전기 모터를 설치해야 해요. 기술 시장, 발명가를 위한 특별 상점 및 판매점에서 필요한 구성 요소와 부품을 찾을 수 있습니다.

주요 구성품

48볼트 모터와 이를 감당할 수 있는 자전거가 필요합니다. 또한 다양한 패스너와 도구가 사용됩니다. 그리고 수완도 있습니다.

추가적으로 다음이 필요합니다:

• 스테인레스 스틸로 만들어진 모터 마운트;
• 퓨즈;
• 스위치;
• 66개와 13개의 이빨이 있는 "별표";
• 오토바이 체인;
• 회전식 디스크 브레이크(2개);
• 전력 시스템을 시동하기 위한 산성 배터리;
• 프로그래밍 가능한 제어 기능을 갖춘 특수 컨트롤러.

다음으로 브레이크와 휠 포크가 수정됩니다. 전기자전거는 30분이면 손으로 조립할 수 있지만 앞 포크부터 시작해야 합니다. 그런 다음 모터, 배터리, 저항기를 설치합니다. 장인은 접이식 자전거를 만드는 것을 선호합니다.

몇 초 만에 이러한 차량은 화물 버전으로 바뀌거나 트렁크에 들어갈 수 있습니다. 접을 수 있는 버전은 엘리베이터로 쉽게 이동할 수 있고 바퀴 크기가 줄어드는 등 여러 면에서 더 편리한 것으로 간주될 수 있습니다. 수정의 본질은 프레임 절단으로 축소될 수 있습니다.

연결 노드는 두 곳에서 용접되어야 합니다. 특수 볼트, 나사 및 날개 너트를 사용하여 고정됩니다. 장치 분해 절차는 1~2분 정도 소요됩니다.

엔진 선택

30분 안에 직접 전기 자전거를 조립하기로 결정했다면 해당 제품에는 적절한 기술 추가 기능이 필요하다는 점을 기억해야 합니다. 이것은 근육의 노력을 완화할 것입니다. 엔진은 주요 구조 요소입니다. 필요한 전류와 전압에 따라 선택해야 합니다.

이 경우 전력은 약 400와트여야 하며, 이 경우 기어박스가 있는 경우 시속 30km의 속도에 도달할 수 있습니다. 이동 범위도 30km 이내입니다. 그러나 후자의 표시는 배터리 전원에 따라 다릅니다.

모델을 선택하기 전에 배터리 용량과 전압 간의 균형과 그에 따른 엔진 성능을 고려해야 합니다. 예를 들어 이 의존성을 살펴보겠습니다. 12볼트, 500와트 모터를 사용하는 경우 시간당 40암페어 용량의 배터리가 필요합니다. 허용되는 지표는 옴의 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다.

방전 수준이 좋으면 배터리를 더 오래 사용할 수 있습니다. 에너지를 절약하려면 페달을 밟고 서서 근육의 힘으로 가속하는 것이 좋습니다. 이 접근 방식을 사용하면 에너지가 1.2배 절약됩니다. 도로의 더 어려운 구간을 여행하는 동안 충전량을 모두 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 경로는 비포장 도로, 미끄럼틀, 언덕을 통과할 수 있습니다.

저항 설정

전기 자전거를 30분 안에 손으로 조립하려면 특수 가스 손잡이를 관리해야 합니다. 가변 저항 옵션을 사용하면 엔진 회전수와 속도 변화를 제어할 수 있습니다. 먼저 AC 전력을 계산한 다음 필요한 전압에 적합한 장치를 사용해야 합니다.

개방 접점은 브레이크 핸들에 설치됩니다. 그 위치는 항상 닫혀 있으며 회로를 통해 전기가 흐르도록 합니다. 접점을 누르면 회로가 닫히고 열립니다. 즉, 엔진 속도가 빨라지거나 멈춥니다. 표준 키트에는 일반적으로 조립에 필요한 부품이 포함되어 있습니다.

주인의 임무는 브레이크 핸들을 눌렀을 때 엔진이 멈추도록 조립하는 것입니다. 이렇게 하려면 두 개의 알루미늄 조각을 사용하십시오. 하나는 브레이크의 움직이는 요소에 설치하고 두 번째는 정지된 요소에 설치합니다.

용접을 통해 이 조합을 엔진의 개방 회로에 연결합니다. 이를 위해 대괄호를 사용합니다. 이 솔루션은 기능적인 전기 브레이크를 갖춘 설계를 제공합니다.

마무리 터치

30분 안에 자신의 손으로 전기 자전거를 디자인하려면 여러 물리 법칙에 대한 지식이 필요합니다. 예를 들어, 다양한 물질의 전기 전도도, 재료의 저항 등이 있습니다. 옴의 법칙도 유용할 것입니다.

적절한 설계를 통해 생성되는 설계의 공백을 미리 확인할 수 있을 뿐만 아니라 가능한 문제의 원인이나 후속 수정 기회를 판단할 수 있습니다. 전기자전거의 구조는 본체, 배터리, 가변저항기, 모터 등의 요소로 구성됩니다.