Rower elektryczny 350W 24V 26''

Witam wszystkich pasjonatów alternatywnych źródeł energii  oraz pojazdów elektrycznych. 

Napęd elektryczny który chcę zaprezentować powstał z potrzeby stworzenia niedrogiego lekkiego silnika elektrycznego który mógłby posłużyć do konwersji zwykłego roweru na skuter lub rower elektryczny. Podstawowe założenia to:
Cena - istotna dla osób które nie mogą pozwolić sobie na napęd za kilka tysięcy zł.
Duża uniwersalność elementów - możliwość zastosowania praktycznie do  każdego roweru.
Proste sterowanie. 
Niska waga silnika.

Opis zestawu:
Jak wspomniałem ogromnym atutem tego rozwiązania jest cena oraz niewielka waga silnika z przekładnią około - 3,4kg która nie stanowi poważnego obciążenia dla rowerzysty i przedniego koła , zwłaszcza przy pokonywaniu krawężników.
Siłą napędową jest silnik 24V, 350W połączony z przekładnią pasową której duże koło pasowe zamocowane jest do przedniego koła roweru w miejsce tarczy hamulcowej (na 6 śrub). Zestaw zamontowałem do istniejącego koła rezygnując z tarczy hamulcowej.  W kole wymagana jest jedynie oś w postaci śruby (nie samozamykacz!). Wspornik silnika mocowany jest na osi koła pomiędzy piastą a widelcem, napęd pasuje praktycznie do każdego rodzaju widelca a montaż silnika zajmuje kilka minut.
Staranne wykonanie napędu gwarantuje idealne osiowanie przekładni oraz  brak tzw. bicia. Napęd pracuje równo i bezszelestnie - podczas jazdy słychać jedynie cichy dźwięk rozpędzającego się silnika. 
Przełożenie przekładni pasowej to 11:1. Stosując koło o średnicy 26'' silnik osiąga nominalne obroty przy prędkości 30km/h. Mniejsze koło 24'' około 28km/h.
Ogromną zaletą takiego silnika jest możliwość sterowania za pośrednictwem zwykłego włącznika , przekaźnika lub przekaźników dużej mocy.
Wystarczy podłączyć akumulatory i już działa. Silnik zaczyna obracać kołem już przy napięciu 3V niestety nie jest to napięcie któro jest w stanie skutecznie poruszać rowerem ;)
Sterowanie przekaźnikami lub przełącznikiem ma swoje zalety do których przede wszystkim należy cena i prostota , posiada również pewne poważne wady, które eliminuje sterownik elektroniczny.
Przykład sterowania przełącznikiem 12V lub 24V daje rezultaty:
jeden akumulator 12V = 14km/h  (14-16km/h)
dwa akumulatory 12V połączone szeregowo 24V = 30km/h  (29-32km/h)
Zmniejszenie napięcia powoduje spadek mocy , odbija się to na prędkości oraz przyspieszeniu. Wpływa natomiast bardzo pozytywnie na zasięg roweru.


Zasięg praktyczny takiego zestawu z akumulatorami 20Ah, to co najmniej 25km (czas jazdy 1h) waga rowerzysty 80kg (wynik testu drogowego). Mówimy tu o sytuacji w której nie używamy siły mięśni, krótko mówiąc nie pedałujemy. Czas przejazdu wynika ze zdrowego rozsądku podyktowanego poruszaniem się po ścieżce rowerowej z innymi uczestnikami ruchu. Silnik dysponuje mocą która powoduje iż zapominamy o przełączaniu przerzutek w których jedynym praktycznym biegiem pozostaje bieg najszybszy. W praktyce bieg najszybszy wydaje się zbyt wolny ;)   Zwiększenie zasięgu można uzyskać poprzez pedałowanie w czasie jazdy, podczas ruszania z miejsca lub podjeżdżania pod górę. Dobry efekt przynosi zmniejszenie prędkości przejazdu, to również zwiększa zasięg w wyniku zmniejszenia się oporów powietrza. Dla zainteresowanych polecam ciekawy kalkulator obrazujący zapotrzebowanie na moc wymaganą do utrzymania stałej prędkości  tutaj
Bardzo praktyczne umiejscowienie stacyjki , gniazda ładowania oraz bezpiecznika 3A do gniazda ładowania (pod siodełkiem) . Poniżej regulator obrotów PWM 350W 24V zachęcam do korzystania z regulatora który poza regulacją obrotów posiada inne ciekawe funkcje.

 
zdj. przedstawia uchwyt (bagażnik) na akumulatory żelowe 12V  17Ah do 20Ah umieszczone symetrycznie i możliwie nisko ze względu na środek ciężkości , rower jest stabilniejszy podczas jazdy lub postoju na stopce. Akumulatory można w prosty sposób przykryć pokrowcami. Mocowanie takie nie koliduje z większością bagażników. Nie przeszkadza również podczas pedałowania.


film obrazujący moment obrotowy na kole 26''

Nasze zestawy dedykuje hobbystom z zacięciem do majsterkowania. Elementy przekładni dostępne są na aukcjach akr_2008 w portalu Allegro.

Regulator obrotów 350W 24V


Opis regulatora obrotów PWM do silnika DC 350W 24V

Opisany regulator jest zaawansowaną konstrukcją stworzoną do regulowania prędkości obrotowej silników prądu stałego 350W 24V. Regulator posiada niezbędne zabezpieczenia które pozwalają na bezawaryjną pracę.
Urządzenie może miło zaskoczyć elektroników którzy we własnym zakresie próbowali zbudować taki sterownik. W wielu amatorskich rozwiązaniach napotyka się problemy ze zbyt dużą ilością wydzielanego ciepła w elektronice. 
Często sterowniki budowane domowym sposobem przepalają się w chwili gdy silnik pojazdu jest całkowicie zatrzymany np. próba ruszenia pod górę. Nierzadko sterują silnikami powodując ich głośne piszczenie. I co najistotniejsze, wpadki takie są kosztowne. 

Regulator przystosowany jest do współpracy z akumulatorami kwasowo ołowiowymi , AGM lub żelowymi o łącznym napięciu 24V np.2x12V
Sterownik posiada elektroniczną kontrolę maksymalnego prądu płynącego przez silnik. Przydaje się ona w przypadku całkowitego zatrzymania silnika np. podczas ruszania pod górę - elektronika nie pozwoli na przekroczenie 30A chroniąc silnik, przewody i sam regulator przed spaleniem.
Urządzenie zabezpiecza również akumulatory przed przeciążaniem oraz całkowitym rozładowaniem do poziomu poniżej 10V na akumulator (20V dla zespołu akumulatorów). W chwili zbliżania się całkowitego rozładowania akumulatorów stopniowo zmniejsza moc doprowadzaną do silnika.
Rozładowanie akumulatora 12V poniżej 10V jest szkodliwe dla akumulatora.

Bardzo przydatne wejście (stacyjka) - połączenie tych przewodów powoduje włączenie sterownika a rozłączenie ich "usypia" wyłącza sterownik. Nie ma konieczności stosowania dużych wyłączników przy akumulatorach  np.tzw."hebla"
W praktyce pojazd może pozostać na okres zimowy z podłączonymi akumulatorami.
Wtyczka (hamulec) - połączenie tych przewodów wyłącza silnik . Przy zastosowaniu specjalnych manetek hamulcowych w chwili hamowania silnik wyłącza się. Wejście to może pozostać nie podłączone.
Do sterowania prędkością obrotową wykorzystuje się manetki gazu z czujnikiem Halla.


Schemat podłączenia

Ładowarka 24V


Ładowarka jest urządzeniem impulsowym (bez transformatorowym). Dzięki technologii w jakiej jest wykonana jest bardzo lekka i poręczna. Ładowarka obsługuje akumulatory kwasowo ołowiowe , AGM , żelowe o łącznym napięciu 24V. Umożliwia ładowanie akumulatorów o pojemności od kilku do kilkudziesięciu Ah. Cały proces jest automatyczny. W czasie ładowania świeci się kontrolka w kolorze czerwonym, koniec procesu ładowania zapala zieloną kontrolkę. Urządzenie przechodzi w stan czuwania doładowując akumulatory w razie potrzeby. Koniec procesu ładowania następuje po osiągnięciu około 29,5V tj. około 14,8V na akumulator.

zestaw napędowy 350W 24V 26''



Zdj. przedstawia elementy przydatne do budowy napędu elektrycznego w który można wyposażyć standardowy rower , rower poziomy lub trzykołowy. Wszystko wg. naszej inwencji twórczej.

W centralnej części zdjęcia - koło 26'' z zamontowanym silnikiem 350W 24V
W prawym dolnym rogu - ładowarka 24V 1,8A
W lewym dolnym rogu regulator obrotów 350W 24V
oraz manetka gazu

zestaw wymaga wykonania połączeń widocznych na zdj.

Wskaźnik naładowania akumulatora 24V



Opis budowy taniego wskaźnika naładowania akumulatorów 24V.
Mimo swojej prostoty miernik jest bardzo czytelny i praktyczny. Do budowy wskaźnika wykorzystany został woltomierz 10V oraz dioda Zenera na napięcie 20V . Dioda Zenera przepuszcza prąd powyżej 20V. Wszystko podłączone wg. schematu na zdj. 
Bardzo ważny jest kierunek podłączenia diody. W ten sposób powstaje miernik mierzący napięcie w przedziale od 20V do 30V.

Odczyt -
0V= faktyczne napięcie 20V (akumulatory rozładowane)
7V= faktyczne napięcie 27V (aku. naładowane 100%)
9V= faktyczne napięcie 29V koniec procesu ładowania

zastosowanie diody na napięcie 18V powoduje przesunięcie skali pomiarowej-

Odczyt
2V= faktyczne napięcie 20V (akumulatory rozładowane)
9V= faktyczne napięcie 27V (aku. naładowane 100%)
poza 10V= faktyczne napięcie 29V koniec procesu ładowania

Wyższość takiego rozwiązania nad innymi wskaźnikami np. diodowym to:
1) koszt budowy - około 6zł
2) doskonała widoczność w słoneczny dzień
3) banalna budowa.

Poniżej znajdują się schematy podłączenia wskaźnika
1) bezpośrednio do akumulatorów, wskaźnik działa stale. (pobór prądu 1mA)
2) do wejścia ''indicator'' w regulatorze obrotów, wskaźnik działa po włączeniu stacyjki.