Двигатель и контроллер для электросамоката своими руками
С чего начать?
Определитесь с тем, на базе чего Вы будете делать своего железного коня. Есть три хороших, многократно проверенных, варианта:
- Из шуруповёрта. Дрели и шуруповёрты удобны тем, что из них очень легко вытаскивается батарея для подзарядки. Кроме того, у большинства моделей есть несколько скоростей, что тоже немало;
- Из гироскутера. Очень хороши с точки зрения подключения батареи и управления, но достаточно дороги;
- Из двигателя охлаждения радиатора. Пожалуй, самый тяжёлый с точки зрения реализации вариант, зато мотор довольно мощный и почти бесплатный (найти подходящий двигатель можно на любом авторазборе).
Если у Вас нет большого опыта работы с такими задачами, мы рекомендуем делать электросамокат своими руками из шуруповёрта.
База – это основа самоката, именно с нее нужно начинать подборку элементов для сборки. От ее выбора зависят ходовые качества. Ее можно взять от обычной, не электрической модели. Она состоит из следующих компонентов:
При выборе базы в первую очередь обращайте внимание на:
- диаметр колес;
- тип колес: надувные или литые;
- наличие амортизаторов;
- ширину дропаутов для монтажа мотор-колеса;
- мощность рамы;
- место для удобного расположения аккумуляторной батареи (акб).
Базы можно условно разделить на следующие виды:
- микро – с миниатюрными колесиками, диаметром менее 8 дюймов,
- мини – 8-ми дюймовые;
- миди – 10-12 дюймовые;
- макси – более 12 дюймов.
Если дороги и тротуары в Вашем городе идеально ровные, то можно выбрать микро вариант, например 6 дюймов. Преимуществом такого варианта будет максимальная компактность и очень легкий вес, что скажется на легкости транспортировки и подъема в квартиру.
Если асфальт с небольшими трещинами и хорошая плитка – подойдет мини и надувные колеса, желательно с амортизатором.
Для плохого асфальта, который давно не знал ремонта и грунтовых дорог – нужно выбирать миди, а иногда и макси, ну и конечно надувные камеры и хорошая подвеска. Если хотите ездить на большой скорости по плохим дорогам, то чтобы не полететь кубарем на выбоине, нужно минимум 16 дюймов. Конечно, у макси имеются свои недостатки – это большие габариты и вес, которые будут сильно мешать каждый день поднимать самокат в квартиру на хранение или заносить в транспорт. Так что, нужно искать компромисс или определятся, что для Вас важнее – скорость и комфорт во время поездки или удобство транспортировки, переноски и хранения.
Амортизаторы, конечно, гасят удары и вибрацию от неровностей дороги, но существует правило: «колесо не может преодолеть препятствие размерами более половины своего диаметра». Это правило касается не только бордюров и камней, но и выбоин. Чем больше диаметр, тем проще преодолеваются препятствия.
Батарея может располагаться:
- В специальной полости в деке. Преимущества такого расположения – низкий центр тяжести, не портится внешний вид. Недостаток – необходима защита аккумулятора от ударов о неровности дороги.
- В рулевой стойке. Здесь можно разместить акб, если стойка состоит из двух труб и между ними имеется свободное пространство. Преимущества – акб не влияет на развесовку, если изготовить защитную облицовку по бокам, то падения самоката не страшны. Недостаток – большая трудоемкость работ.
- На рулевой стойке. В место крепления бутылки прикручивается кейс или сумка, в который помещается акб. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, мешает при езде, при падении можно разбить корпус.
- На багажнике – малоактуально для самокатов, из-за отсутствия багажника на большинстве моделей. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, удары в заднее колесо.
- В рюкзаке. Актуально только при малом весе акб. Плюсы – уменьшение веса самоката, улучшение маневренности и расположенность к прыжкам, возможность утепления батареи в зимний период.. Минусы – нагрузка на позвоночник, изменение развесовки.
Ширина дропаутов – это размер между посадочными местами в вилке для колес. Зависит от категории базы. По этому размеру выбирается посадочный размер мотор-колеса. Для микро базы ширина дропаутов составляет 45 мм, для мини 65 мм. Для остальных — 100 мм. Иногда встречаются 110 мм для мотор колеса с тормозным диском, но редко.
Перед началом сборки нужно начертить чертеж, чтобы не ошибиться с размерами элементов.
Рама делается из обычных стальных труб. Профилированной стали толщиной 2.5 миллиметра будет вполне достаточно для того, чтобы сделанный своими руками электросамокат выдерживал нагрузку до 100 килограммов.
ВАЖНО: Если Вы делаете электросамокат не совсем с нуля, а на базе обычного – не моторизованного – скутера, вопросов с рамой и колёсами у Вас не будет. Просто выбирайте из прочных и устойчивых моделей: совсем изящные могут оказаться не готовы к серьёзным нагрузкам.
Особенности конструкции
В приспособлении используется электрический двигатель, работающий на заряде встроенного аккумулятора большой емкости. Помимо этой детали любое описываемое транспортное средство состоит из следующих компонентов:
В качестве источника питания используется Li-On или Li-Po аккумулятор. В зависимости от того, какой объем блоков установлен, электросамокат может ездить на расстояния до 50 км. Некоторые модели имеют бензиновый двигатель внутреннего сгорания, как правило, дальность их поездки выше, как и скорость. В конструкции фирменного устройства также имеется редуктор с регулировкой скоростей. Рабочий ток подается на электрический мотор через централизованную систему проводов от источников питания или генератора. Вся основная электроника как правило заключена в герметичный короб, который полностью блокирует попадание влаги.
Электросамокаты весят примерно 15–20 кг, поэтому при необходимости их можно поднимать. Заряжать устройства разрешается от любой розетки, на это требуется около 6 часов. Подобное изделие можно изготовить самостоятельно, но до того как сделать электросамокат, стоит подготовить все необходимое.
Рама
Колеса
Тормозная система
Электроника
Аккумулятор
Как сделать электросамокат своими руками?
Лучшим выбором будет перед началом работ посмотреть видео на Ютубе. Ищите конкретно сборку скутера на базе выбранного Вами двигателя и с выбранной Вами передачей – есть ролики почти по всем существующим вариантам.
И, в любом случае, Вам потребуется какой-либо опыт работы руками. Идеально, если Вы уже работали с электрикой и металлом. Если опыта нет никакого, настоятельно рекомендуем найти партнёра по сборке или хотя бы консультанта – человека, который сможет посмотреть Вашу идею и проект, дать свои комментарии по нему.
Если делать всё аккуратно, электросамокат своими руками обойдётся всего в 5-7 тысяч рублей, а значит, Вы сможете заметно сэкономить. Успехов в сборке!
Аккумулятор.
Основные характеристики аккумулятора, которые указываются в каталогах – это его номинальное напряжения и емкость, чем больше эти параметры, тем лучше. Оба эти параметра влияют на самый важный параметр батареи – запас энергии (мощности). От этого параметра будет зависеть, сколько Вы сможете проехать без подзарядки.
Запас энергии (мощности) измеряется в ватт часах (Втч или Wh). Для мощного мотора значение запаса энергии должно быть не менее 450 Втч. Для среднего – 250-300 Втч. Для слабого – 180-200 Втч. Это усредненные значения заводских модификаций. Никто не запрещает запитывать средний по мощности двигатель от емкого аккумулятора с запасом энергии 500 или даже 600 Втч, в результате дальность поездок увеличится до 50-70 км. В этом и заключается прелесть самостоятельной сборки.
Напряжение батареи выбирается в зависимости от напряжения двигателя, оно может быть 24В, 36В, 48В или 60В. Наиболее популярны аккумуляторы напряжением 36В, именно ими обычно комплектуются модификации с двигателями средней мощности, модели послабее оснащаются обычно батареями на 24 вольта, а мощные на 48 или 60 вольт.
Емкость измеряется в ампер-часах (Ач или Ah). Обычно она варьируется в пределах 7-10 Ач, чем мощнее двигатель, тем емкость больше.
Для мощного электросамоката (500 Вт) желательна емкость батареи не менее 10 Ач, при напряжении 48 В. Запас энергии в этом случае будет равен 10х48=480 Втч.
Для двигателя 350 Вт, хорошо подойдет емкость 9 Ач, при напряжении 36 В. Запас энергии в этом случае будет равен 9х36=324 Втч. При большем напряжении емкость может быть и меньше, главное чтобы полученное от произведения значение в ватт часах было не меньше 300 Втч.
Для моделей послабее (около 250 Вт), подойдут батареи емкостью около 8 Ач, при напряжении 24В. Запас энергии в этом случае будет равен 8х24=192 Втч. Хотите увеличить автономность работы – ставьте аккумулятор средней или даже большой емкости.
Также важен тип аккумулятора и производитель. Они бывают следующих типов:
- Литий-полимерные (LiPo) — малый вес, высокие токи заряда и разряда, выдерживают 500-800 циклов заряда, пожароопасность в случае перезаряда.
- Литий-ионные (LiIon) – малый вес, 500-1000 циклов заряда, зависимость от окружающей температуры, пожароопасность в случае перезаряда.
- Литий-железофосфатные (LiFePo4) – высокие токи заряда и разряда, 1500-2000 циклов, тяжелее на 20% и дороже ионок и полимерок. Не пожароопасны, стойки к механическим деформациям. Не теряют емкость при минусовых температурах.
- Свинцово–кислотные – намного больший вес, малые токи заряда-разряда, всего 300-400 циклов заряда.
Казалось бы, лучший вариант — литий-железофосфатные, худший – свинцово-кислотные. Но, из-за меньшего веса и стоимости, многим больше подходит литий полимер или литий-ион. Возить постоянно лишние 20% веса из-за большего срока эксплуатации не все захотят. Перегрев LiPo и LiIon, а иногда и взрыв (и как следствие пожар) может произойти только в случае перезаряда, который возможен только при поломке защитной электронной схемы внутри акб и зарядного устройства. Это очень редкие случаи. В общем, плюсы и минусы известны, Ваше дело выбрать более подходящий вариант.
Что необходимо для сборки электрического скутера?
В том случае, если вы все-таки решились на то, чтобы собрать электроскутер своими руками, самое важное – подбор двигателя и аккумулятора, так как это средство передвижения работает на электрической тяге.
Выбор того или иного двигателя с аккумулятором, напрямую влияют на максимальную скорость и пробег:
- Если брать свинцовые аккумуляторы, то можно достаточно сэкономить, однако они имеют большой вес и это необходимо учитывать.
- Более дорогая альтернатива – литий-фосфатные аккумуляторы, которые имеют меньший вес.
- Лучше всего ставить аккумуляторную батарею под рамой, где кроме нее будет располагаться контроллер и сигнализация. Под сидением необходимо оставить хоть немного места для багажа.
- Необходимо понимать, что сборка электрического скутера своими руками, в обязательном порядке подразумевает сварочные работы. В случае если в наличии не имеется необходимого оборудования, инструментов и навыков, тогда такая затея может обойтись куда дороже готовой электрической модели.
- Но в любом случае, в долгосрочной перспективе это окупится за счет электрического двигателя, который намного дешевле заправлять.
Набор готовых компонентов
Очень важно правильно установить электрический двигатель. Это одно из самых важных моментов во время сборки скутера. Очень важно минимизировать звук, который он будет издавать (это же не рев от Ford Mustang). Это можно сделать за счет отсутствия коллектора и щеток. Зачастую его ставят на заднее колесо, вращение которого происходит благодаря электросхеме, которая подает толчок на переднее.
Подыскивать необходимые компоненты для своего электрического скутера необходимо максимально ответственно. Можно купить электромотор и аккумулятор вместе с необходимыми связующими отдельно, а можно пойти по пути наименьшего сопротивления и купить уже готовый комплект. Несмотря на то, что такой будет стоить дороже, можно сразу купить набор с контроллером и мотор-колесом, зарядным устройством и набором гидравлических тормозов.
Преимущества и недостатки
Уже много лет, некоторые европейские страны активно борются за экологию, поэтому у них запрещены бензиновые скутеры. Электрические аналоги безусловно обладают некоторыми преимуществами в этом случае:
- Намного современней дизайн.
- КПД намного выше.
- Нет необходимости в частом ремонте силового агрегата.
- Легко найти запчасти.
- Практически отсутствует шум при езде.
- Проще зарядиться.
Но не лишены они и недостатков в виде дальности езды на одном заряде. Однако для поездок по городу – это оптимальный вариант.
Безопасна ли будет такая самоделка?
С точки зрения рисков для жизни – абсолютно безопасной, с точки зрения кошелька – далеко не все так просто, ведь если не разбираться в элементарной электрике на уровне плюс к плюсу, а минус к минусу, то можно спалить не только платы контроллера, но и сам электродвигатель.
Самое лучшее, что может произойти при неправильно сборке – самодельный электроскутер просто не тронется с места. Если не терпится сделать такой транспорт своими руками, лучше заручиться помощью толковых друзей, которые смогут переварить раму и правильно подключить систему.
Источник
