Электровездеход своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 05.09.2024

Сегодня будет обзор электровелосипеда на базе Silverback Scoop, который за счёт невероятно широких покрышек 26 х 4.0 способен преодолевать снег, песок, мягкий грунт, и фактически является вездеходом среди электровелосипедов.

Сердцем электробайка, конечно же, является его двигатель - здесь это хорошо себя зарекомендовавший Bafang , установленный в заднем колесе и способный развивать до 2200 Вт пиковой мощности.

Питание обеспечивает быстросъёмный литий-ионный аккумулятор энергоёмкостью 1272 Втч (26,5 Ач при 48 В), на одном заряде которого можно проехать 65 км не крутя педали, как на электроскутере.

Но если в таком режиме кататься скучно, можно использовать датчик крутящего момента (torque сенсор), позволяющий подавать на двигатель мощность, пропорциональную усилию на педали. В таком режиме запас хода увеличивается более чем в два раза и может достигать 150 км .

Для управления двигателем и взаимодействия компонентов электровелосипеда используется контроллер Electronbikes 5050 с поддержкой торк-сенсора, построенный на базе контроллера Markus EVO российской разработки.

Это компактное, но высокотехнологичное изделие размером всего 86х40х20 мм, способно долговременно пропускать через себя 50 А батарейного тока и имеет влагозащиту IP67 .

На велосипед установлен цветной дисплей для фиксации и отображения всех необходимых параметров поездки, а его пульт управления позволяет переключать режимы и менять степень помощи мотора.

Для защиты от грязи электровелосипед оснащён полноразмерными крыльями, освещение обеспечивают качественные фары Gaciron , а багажник Topeak отлично подходит для перевозки грузов, особенно если его использовать с сумкой от того же производителя.

Часто к нам пишут как сделать электромобиль (либо любой другой колёсный транспорт), как рассчитать мощность мотора, ёмкости батареи. Решили написать статью, чтобы ответить на эти вопросы. Советуем сначала прочитать статью до конца, а уж потом переходить по ссылкам, чтобы охватить всё в целом и не утонуть в деталях.

BLDC-мотор (безщёточный безредукторный мотор на постоянных магнитах, требуемой мощности)
Контроллер такой же мощности. Контроллер - это сложное электронное устройство, которое:
- преобразует постоянный ток из батареи в 3-х фазный переменный для питания электродвигателя (мотор-колеса),
- является регулятором уровня мощности (скорости либо момента), подаваемой в мотор, в зависимости от положения ручки газа. .

Батарея (аккумуляторная батарея, собранная из ячеек и соединённых с БМС (платой защиты ячеек от презаряда\переразряда). Чаще всего используют тяговые литий-железо-фосфатные ячейки, которые выглядят так.
Управление:педаль газа либо ручка газа, тормозные рычаги (электронный тормоз), кнопка круиз-контроля (постоянная зафиксированная скорость), кнопка реверса (обратный ход). Педаль/ручка газа является обязательной, остальные - вспомогательные.

Какая средняя скорость планируется?
Какая максимальная скорость во время разгона?
Вес электромобиля (с батареей, водителем и пассажирами)?
Угол наклона дороги? Горная местность резко повышает требование в мощности мотора!
Площадь поперечного сечения автомобиля и его обтекаемость.
Диаметр колеса (от края покрышки до края) для правильного расчета коэффициента редукции (для тихоходных средств с редуктором).
Ускорение: Если Вам в гонках важен старт с места (к примеру, 100 км/ч за 4 сеунды). Для этих расчетов нужны другие формулы, будет в следующей статье.
Стиль вождения: спокойный\спортивный, городской\межгород.
Дальность пробега.

Расчёты по требуемой мощности электродвигателя (к видео ниже) выполнены на скорости 60 км/ч, с углом наклона дорожного полотна 0 градусов. Случай равномерного движения.

Сx=0,342 (коэффициент аэродинамического сопротивления);

S=2м 2 (площадь поперечного сечения автомобиля);

g = 9.81 м/с 2 (ускорение свободного падения);

m=1000 кг (масса автомобиля);

Fтр= 0,018 (коэффициент силы трения для асфальта);

V 3 -(куб скорости автомобиля в м/с); 60 км/ч =16,67 м/с (переводим скорость из "км/ч" в "м/с" делением на 3,6);

α= 0° (угол наклона дороги);

ρв=1,225 кг/м 3 (плотность воздуха).

W= g * Fтр * m * V *cosα + 0,5*Сx * S * ρв*V 3 + g * m * sinα*V

W = 9,8 * 0,018 * 1000 * 16,67*1 + 0,5*0,342 * 2* 1,225*(16,67) 3 + 9,8 * 1000 * 0 = 2940+1940+0= 4 880 Вт.

Это сколько чистой энергии надо затратить на передвижение. Часть энергии теряется по пути из батареи. По этому, поделим полученный результат на общий КПД (трансмиссии (~0,76), электродвигателя (~0,90), контроллера (~0,95)) приблизительно равный 0,76*0,90*0,95=0,65.

Фактически из батареи надо выдать больше энергии, пока передадим эту энергию на движение, часть потеряется в узлах (на трение, теплоотдачу).

Итак, 4880 / 0,65=7509 Вт - такую мощность должна выдавать батарея.

Итого для движения по ровной дороге со скоростью 60 км/ч требуется 7509 Вт мощности системы.

Для того чтобы понять, как мощность зависит от скор ости и угла наклона дороги, произведём вычисления в Excel-е и создадим графики (*):

(*) Здесь указана требуемая мощность, уже с учётом КПД (т.е. делённая на КПД)! Здесь сделано допущение, что КПД линейное, но на самом деле на низких оборотах КПД двигателя меньше, соответсвенно нужно больше мощности на низких оборотах. Напоминаем, это рачёт равномерного равнолинейного движения. Во время разгона и обгона, мощность потребляемая может увеличиться в 2 раза, благо BLDC-моторы можно кратковременно эксплуатировать с нагрузкой 200% от номинала!

1) Мощность на низких скоростях ведёт себя линейно, а при высоких, из-за увеличения лобового сопротивления добавляется часть в виде куба скорости.

2) Каждый градус наклона добавляет в среднем дополнительно 7% к требуемой мощности. Имейте в виду, что дорожные знаки с углом наклона указываются в %! Уклон в процентах - это тангенс угла наклона, умноженный на 100. Обозначает перепад высоты дорожного полотна в метрах на 100 метров пути по горизонтали. Уклон 100% соответствует углу в 45 градусов, 0% - 0 градусов, промежуточные значения: угол = arctg(0,01*уклон в %).

К примеру, наклон в 12% это 6,8 градусов, что даёт увеличение требуемой мощности (при прочих равных) на 23,5%!

Имейте в виду, эти расчеты для прямолинейного равномерного движения с оооочень медленным разгоном! Если нужна хорошая динамика разгона, то мотор нужно по мощнее, раза в 1,5-2!

И ногда просят посчитать "На среднюю скорость и среднюю дальность". Без точных входных данных (даже одного) посчитать не возможно - это математика!

В фильме представлен весь путь по электрификации Ниссан Микра (г.Пушкино, Московской обл.) из комплектов электрификации от Golden Motor 10кВт:

Возьмём другой случай и сделаем примерный расчёт ёмкости батареи (с большим округлением и с запасом), чтобы понять логику расчётов.

К примеру, есть коммерческий электромобиль, и мы посчитали что на скорости 70 км/ч будет потреблять из батареи 10кВт, то 100км надо ехать около 1,4ч (100/70)=> 1,4ч*10кВт=14000Вт*ч=14000 В*А*ч, т.е. нужно затратить 14 кило Джоуль энергии.

Тогда потребуется на батарею 48В - 16 ячеек 300Ah (каждая ячейка 3,2В=> 48В/3.2В=15, но чаще всего используется чётное число ячеек (так проще делать ряды), а именно 16 ячеек для литий-железо-фосфатных ячеек, но иногда используют 15). Для справки: БМС на 16S чаще распространениы и доступны, чем 15S, как и зарядные устройства к ним.

Одних ячеек будет на сумму 11 500$ + БМС (плата защиты ячеек от презаряда\переразряда) около 300$ + быстрая зарядка 300$ , итого батарея выходит более 12 тысяч $. Да, это самая дорогая деталь в электромобиле! В ТЕСЛА электрокаре батарея стоит более половины самой машины.

Имейте в виду, что батарею нужно брать минимум с запасом 20%, чтобы вы не встали на дороге, не доехав до дома\работы! Зимой батарея будет выдавать не полную ёмкость.

Либо можете из свинцовых собрать 48В-300Ач. Свинцовые будут в 2 раза тяжелее LiFePO4, циклов жизни будет всего около 200, что в 25раз меньше чем лифер (LiFePO4), скорость заряда свинца раза в 20 ниже.

Л ифер можно будет подзаряжать даже во время разгрузки\загрузки коммерческого электротранспорта. За 30 мин можно подзарядить около 6% батареи.

Свинец такой ёмкости будете заряжать самое быстрое 30ч , что не имеет смысла (день заряжаем, день едем)!

В среднем, по статистике, в городском режиме потребление электромобиля составляет 170-200 Вт*ч на 1 км.

Кроме того, если у вас машина с полным приводом, возможно переоборудование её в гибрид (ДВС+электро). Затраты при этом на батарею уменьшатся раза в 2, и потребление бензина тоже уменьшится раза в 2. Но об этом уже в следующей статье.

Ниже представлен оптросник из 2-ух вопросов, ответье нам пожалуйста на них: они очень важны для понимания какие моторы вам интересны, и в каком направлении нам двигаться.

--> Чертеж конструкции самодельного электровездехода

Если Вас интересуют направления: мотовездеход, электрический, на электродвигателе, самодельный своими руками - Электрический мотовездеход - много полезной информации Вы сможете найти в разделе: Электроквадроциклы нашего Фотоальбома .

Посмотреть ещё Самодельные электроквадроциклы можно Здесь .

Чертеж и схема конструкции электромотовездехода

-->

Смотрим остальные материалы по теме, или переходим к комментариям внизу страницы:

--> Как сделать мотовездеход с электрическим приводом -->

Не пропустите похожие материалы:

Для просмотра фотографии в реальном размере перейдите по ссылке --> Чертеж конструкции самодельного электровездехода .

Если Вы готовы поделиться интересной информацией по вопросам подобным запросу Чертеж и схема конструкции электромотовездехода, или Электрический мотовездеход - заходите пожалуйста в нужную Вам категорию раздела.
В любом случае, если Вы добавите фотографии или любые другие интересные материалы: схемы, чертежи или описания - посетители, которых интересует "Самодельный электроквадроцикл / мотовездеход, электрический, на электродвигателе, самодельный своими руками", останутся Вам благодарны.

Электровездеход MTT-136 – это нечто среднее между танковым шасси, собачьей упряжкой, мотовездеходом и снегоходом. Он разработан канадским энтузиастом и имеет модульную конструкцию. По сути это многоцелевой компактный гусеничный мотоснегоход на электрической тяге, способный преодолевать как заснеженные поля, так и грязь в летнее время.

Самодельный снегоход (видео прилагается) оснащается электродвигателем, обеспечивающим скорость до 40 км в час. Название тяглового транспортного средства – это аббревиатура от My Track Technology (МТТ). Масса мотоснегохода – 127 килограмм. В зависимости от выбранного способа зарядки она может осуществляться от 15 минут до 8 часов.

Вездеход имеет низкий центр тяжести и гусеницу длиной 345 см. Помимо перемещения человека он может использоваться для транспортировки прицепов или тяги тяжелых предметов волоком (например, стволов деревьев). Как утверждает разработчик, его детище способно пройти даже там, где не пройдут армейские мотовездеходы.

Помимо использования в качестве транспорта возможен доступ к его аккумулятору для обеспечения электричеством других изделий, таких как внешние осветительные приборы, электропила или электролобзик (110 В). В настоящее время изобретатель Ивон Мартель активно ищет спонсоров для начала производства новинки и создания модификаций на ее основе.

Читайте также: