Могу ли я построить свой собственный электрический велосипед

Чтобы стать владельцем электровелосипеда, не обязательно покупать серийную модель. Если не удается найти в продаже е-байк, который устраивал бы вас по всем параметрам, его можно собрать на заказ или даже сделать самостоятельно в домашних условиях. В таком случае вы сможете учесть и реализовать все свои пожелания – от мощности мотора и емкости аккумуляторов до особенностей конструкции и узнаваемого дизайна.

Компоненты для сборки электровелосипеда

Чтобы собрать самому электровелосипед, нужны:

• база – удобный и надежный велосипед для оснащения электроприводом;
• колеса размерностью 27,5–29” с двойным ободом и усиленными спицами толщиной 3 мм – для стабильной езды по асфальтированным дорогам, грунтовкам и пересеченной местности;
• покрышки с дорожным протектором – для электровелосипеда они оптимальны, т.к. внедорожные шины с высокими боковыми грунтозацепами могут «рыскать» по дороге;
• электромотор – ступичный (мотор-колесо) или центральный (кареточный);
• аккумуляторная батарея – Li-ion или LiFePO4, с достаточным запасом емкости;
• контроллер управления;
• ручка газа – регулирующая подачу напряжения на мотор;
• датчики срабатывания и ручки тормоза, тормозные роторы диаметром 180 или 203 мм – для эффективного торможения на высоких скоростях;
• панель управления – дисплей, отображающий рабочие параметры (скорость, рабочее напряжение, уровень остаточного заряда АКБ, расстояние пробега и т.д.), позволяющий устанавливать мощность мотора в режиме PAS, задавать круиз-контроль, программировать работу контроллера – в зависимости от функционала панели управления;
• по желанию – система PAS (педальный ассистент) – для дозированной подачи энергии на мотор в зависимости от интенсивности вращения педалей.

Требования к базе

Для установки электрокомпонентов подойдет обычный велосипед любого типа – горный, шоссейный, городской и т.д. Важно, чтобы он был комфортным для вас, имел прочную надежную конструкцию и параметры рамы, позволяющие установить выбранный вами электромотор.

Например, для установки заднего мотор-колеса необходим зазор между дропаутами 130–135 мм. Для монтажа МК спереди подойдет стальная амортизационная вилка шириной 100 мм. Чтобы ось двигателя не прокручивалась при старте, дропауты обязательно усиливаются.

Выбор электромотора

На самодельный электровелосипед можно поставить кареточный электродвигатель или мотор-колесо подходящей мощности – от 250 Вт до 1500 Вт и выше. Чем мощнее двигатель, тем быстрее сможет ездить е-байк, но и потребляемая им энергия будет выше. Поэтому в дополнение к мощному мотору придется ставить более энергоемкую (а значит, более крупную и увесистую) аккумуляторную батарею.

При установке мотора малой мощности (250–350 Вт) электромотор будет облегчать поездки и обеспечивать самую безопасную скорость движения – до 25–35 км/ч. Более мощные моторы обеспечивают е-байкам функционал электромопедов, позволяя разгоняться до 60 км/ч и выше. Кроме мощности электродвигателя, максимальная скорость движения зависит от веса велосипеда вместе с райдером и перевозимым грузом, особенностей дороги, погодных условий и других факторов.

О мощности

Насколько мощный мотор вам нужен – зависит от условий использования велосипеда и ваших представлений о комфортных поездках. Если вы намерены использовать электротягу в дополнение к педальному приводу и предпочитаете спокойные поездки, выбирайте компактный редукторный мотор мощностью до 500 Вт. Благодаря отличным тяговым характеристикам такие двигатели легко преодолевают подъемы и помогают не уставать в пути.

Если же фактически вы хотите переоборудовать велосипед в электромопед, выбирайте более мощный мотор – например, на 1000, 1500 или 2000 Вт. В таком случае вы сможете вообще не крутить педали и наслаждаться динамичными поездками на электротяге. Конечно, установка мощного электромотора и емкой батареи приводит к утяжелению е-байка и возрастанию его «аппетита». Поэтому при выборе электрокомпонентов для переоборудования велосипеда в е-байк приходится выбирать между легким весом и динамикой разгона, между мощью и экономичностью.

Типы привода

В зависимости от места крепления и количества установленных электромоторов, можно сделать своими руками электровелосипед с центральным, задним, передним или полным приводом. Для получения центрального привода устанавливается мотор на каретку педалей. Он обеспечивает хорошую развесовку, но обходится дороже и создает дополнительную нагрузку на цепной привод.

Поэтому чаще для простого переоборудования велосипеда в электрическую версию используются ступичные электродвигатели – мотор-колеса (сокращенно – МК). Они бывают редукторными и прямоприводными, предназначенными для установки на заднюю и переднюю ось. Модели прямого привода производятся без шестеренок, поэтому считаются максимально долговечными. Как правило, это мощные моторы – крупные и тяжелые, превращающие велосипед в электромопед.

Во многих случаях оптимальным решением при электрификации велосипедов становятся редукторные МК. Они компактные и легкие, имеют более высокий крутящий момент на малых оборотах, доступны и просты в установке, особенно при реализации переднего привода. Задние МК сложнее устанавливать, но они обеспечивают лучшую маневренность и эффективное управление электровелосипедом – без пробуксовки при резком старте и других недостатков переднего мотор-колеса.

Возможна также установка 2 мотор-колес для получения полного привода. Это отличный вариант для езды в сложных и экстремальных условиях: по бездорожью, снежной каше, грязи, песку. Конечно, установка пары мотор-колес сопряжена с увеличением расходов на электрификацию велосипеда. К тому же, нужно синхронизировать работу электромоторов. Поэтому чаще всего ребята, собирающие электровелосипед сами, устанавливают одно мотор-колесо – заднее или переднее.

Аккумуляторная батарея

Для автономного питания мотора и сопутствующего оборудования нужна тяговая аккумуляторная батарея Li-ion или LiFePO4, способная обеспечивать стабильно высокую токоотдачу. Проще купить готовую АКБ с нужными характеристиками, но при желании ее можно собрать самостоятельно из отдельных ячеек, снабдить BMS платой и поместить в прочный герметичный бокс или сумку.

Установить АКБ можно в пространстве рамы, на место крепления фляги, на подседельный штырь или на багажник. При выборе места установки батареи учитываются вызываемые ею изменения в центре тяжести. Для лучшего управления е-байком желательно, чтобы центр тяжести был ниже, а распределение нагрузки – сбалансированным. Необходимая энерговооруженность батареи рассчитывается в зависимости от мощности мотора и требуемой дальности поездок (с запасом).

Наборы компонентов для сборки е-байка

Электрокомпоненты для переоборудования велосипеда в е-байк можно купить по-отдельности или заказать в комплекте. В продаже есть готовые наборы со 100% совместимыми компонентами. Батарея может входить в комплект или приобретаться отдельно.

В предыдущей статье блога VoltBikes мы рассказали о том, как настроить дисплей на электровелосипеде.