Для получения электровелосипеда есть 2 пути: купить готовое транспортное средство с подходящими характеристиками или создать его на базе обычного велосипеда. Для сборки электровелосипеда своими силами или в специализированной мастерской нужен надежный велосипед прочной конструкции, набор компонентов для его электрификации и подходящая аккумуляторная батарея. Далее мы рассмотрим, какие требования выдвигаются к деталям для электровелосипеда.
Основные компоненты для сборки электровелосипеда
Для превращения велосипеда в e-bike требуются 4 основные составляющие:
- Мотор-колесо – бесколлекторный электродвигатель для установки на место ступицы колеса. Бывает передним и задним, редукторного типа и прямоприводным. От выбора двигателя зависит уровень потребления энергии, максимальная скорость электровелосипеда и частично его пробег без подзарядки батареи. Чтобы упростить сборку, желательно покупать мотор-колесо в заспицованном виде – в двойном ободе диаметром 26–28”.
- Аккумуляторная батарея – накопитель энергии, обеспечивающий питание двигателя. От ее выбора зависит вес транспортного средства, его пробег без подзарядки АКБ и ресурс ее работы (измеряется не годами, а количеством полных циклов заряд-разряд).
- Контроллер управления – электронный блок, управляющий работой электромотора. Выбирается под конкретное напряжение питания – 24, 36, 48 или 60 В. Имеет ограничение по мощности мотора, которым способен управлять.
- Ручка «газа» (поворотного или нажимного типа) – для регулировки скорости.
Поставить электропривод можно на велосипед любого типа. Главными требованиями к нему являются прочность, надежность и подходящие габариты рамы для размещения мотор-колеса. Если оно будет устанавливаться сзади, расстояние между задними дропаутами должно составлять 130–135 мм. Для установки переднего мотор-колеса нужна стальная амортизационная вилка стандартной ширины 100 мм. Дропауты необходимо усилить, чтобы избежать прокручивания оси электромотора при старте.
Помимо надежной металлической базы, нужно обеспечить эффективную тормозную систему. Для безопасной остановки велосипеда с высоких скоростей мы рекомендуем использовать тормозные роторы 180 мм или 203 мм диаметра. Чтобы повысить стабильность езды по асфальту и пересеченной местности, желательно использовать колеса размерностью 27,5–29”. Покрышки у электровелосипеда должны быть с дорожным протектором, т.к. при использовании внедорожной резины с высокими боковыми грунтозацепами возможно «рысканье» по дороге.
Дополнительные детали и аксессуары
Дополнительно при сборке могут использоваться следующие запчасти для электровелосипеда:
- Панель управления с LED или ЖК дисплеем. Она отражает скорость, дальность поездки и другие параметры, позволяет устанавливать мощность электродвигателя в режиме помощи педалированию, задавать круиз-контроль, программировать параметры контроллера. У разных моделей панелей управления набор функций отличается.
- Индикатор заряда АКБ – элемент, устанавливаемый на панели управления или ручке газа. Предоставляет информацию об остаточном заряде АКБ. Компонент полезный, но примерно определять состояния заряда можно и без него – по пробегу и изменениям в тяге мотора.
- Ручки тормозов с датчиками срабатывания, которые подключаются к контроллеру. Они действительно необходимы для велосипедистов, которые предпочитают быструю езду в агрессивном стиле, с грубыми торможениями и блокировкой колес. Но для размеренных поездок в спокойном стиле такие элементы не нужны, ведь велосипедист и без них успевает вовремя уменьшить обороты.
- Система помощи педалированию (PAS). В ЕС и Австралии на электровелосипедах запрещено использовать ручки «газа». Разрешается пользоваться только системой PAS. Нужна ли она в наших реалиях – вопрос спорный, и ответ на него зависит от предпочтений велосипедиста.
Какой мотор лучше для электровелосипеда
Устанавливаемые возле каретки подвесные электродвигатели с цепным приводом на электровелосипедах использовать нецелесообразно. Это связано с низкой надежностью такого привода из-за ускоренного износа трансмиссии, частой потребности в замене цепи и звезд. Другое дело – мотор-колесо. Его основные преимущества:
- высокая надежность;
- незначительный износ трансмиссии;
- защищенность от внешних воздействий, попадания пыли и грязи;
- отсутствие необходимости в обслуживании;
- простота и удобство использования.
Каким двигателем комплектовать электровелосипед – прямоприводным или с планетарным редуктором и обгонной муфтой – зависит от преследуемых целей. Редукторные моторы экономичны и тяговиты. Они не препятствуют движению велосипеда накатом, имеют меньший вес, больший вращающий момент и обеспечивают легкий старт с места. В комплекте с одинаковыми АКБ редукторные моторы обеспечивают дальность хода примерно на 30% больше, чем аналогичные им прямоприводные модели.
Но по скорости вращения редукторные двигатели уступают прямоприводным. Модели с прямым приводом больше и тяжелее, немного притормаживают движение при езде накатом, имеют высокое энергопотребление и меньший вращающий момент на малых оборотах. Зато они позволяют развивать скорость 60+ км/ч, т.к. бывают мощностью от 500 до 3000 Вт.
Какую АКБ лучше выбрать для электровелосипеда
Главные требования к аккумуляторной батарее – легкий вес, высокая энергоемкость, безопасность и простота использования, большой срок службы (количество циклов заряд-разряд 1000 и выше). Поэтому в вопросе, какой аккумулятор лучше для электровелосипеда, литиевые АКБ вне конкуренции. Они примерно в 4 раза легче аналогичных свинцовых батарей, что позволяет избежать критического утяжеления конструкции.
АКБ на основе лития без проблем устанавливаются на багажник, подседельную трубу или в треугольник рамы, позволяя выбрать оптимальный вариант развесовки и сохранить устойчивость велосипеда. Дополнительными их преимуществами выступают:
- низкий самаразряд;
- отсутствие «эффекта памяти»;
- высокие значения выходного напряжения, разрядных токов и плотности накапливаемой энергии;
- широкий диапазон рабочих температур;
- большой выбор АКБ разных форм и размеров;
- ресурс более 1000 циклов.
Емкость АКБ выбирается с учетом номинальной мощности мотора и необходимого пробега без подзарядки. Для расчета минимальной емкости АКБ достаточно разделить мощность мотора на его рабочее напряжение. Батарея должна длительно отдавать потребляемый контроллером ток и иметь напряжение, не превышающее предельно допустимое напряжение контроллера. Подходящая форма АКБ зависит от места ее установки.
Резюме
Для переделки велосипеда в скоростной e-bike, разгоняющийся до 50–60 км/ч, понадобится надежная металлическая база, мотор-колесо с параметрами 1500–2000 Вт и 60 В, емкая АКБ на 60 В и контроллер таким же рабочим напряжением. Желательно приобретать детали для электрификации велосипеда в наборе. В таком случае не возникнет проблемы несовместимости узлов.