Electric Bike - Bicicletta elettrica

Motore brushless 36V 700W

"Fai da te"  di R.Chirio

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Montaggio sperimentale del motore brushless sulla MTB Specialized.

 

  Prefazione

Settembre-dicembre 2011.

Questo è un montaggio sperimentale di un motore Brushless su una normale bicicletta MTB, facendola diventare una Electric-Bike. 

La potenza del motore usato arriva a 700W ed oltre, quindi non è un allestimento codice che deve essere limitato a 250W. Le prove vanno fatte solo su strade off-road non adibite a traffico di circolazione.

Con il Kit cinese, non è necessario fare modifiche alla bicicletta, basta sostituire la ruota posteriore con quella munita di motore. E' necessario montare un buon copertone, robusto e verificare la centratura e il tiraggio raggi.

Vanno inoltre montati il comando acceleratore e le leve freni con i sensori di frenata.

Per dare una migliore scorrevolezza sono stati montati 2 copertoni da strada gonfiati a 3ATM.

  

  

Electric Bike principio di funzionamento 

     

 

 

 

Questa è la configurazione del principio di funzionamento, un microcontrollore provvede a generare il segnale PWM per il ponte trifase a comando Mosfet.

Dal motore proviene il segnale di controllo rotazione rilevato con sensori ad effetto Hall.

Il comando acceleratore (speed command) provvede a modificare il valore di tensione applicato all'ADC variando cioè il % del comando PWM, applicando più o meno potenza al carico rappresentato dagli avvolgimenti del motore. 

 

 

 

Schema pratico di collegamento componenti.

Sensore pedalata e luci non sono state montate.


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 Montaggio

L'assemblaggio dei componenti KIT BICI ELETTRICA comporta avere delle buone conoscenze di meccanica, è necessaria un'attrezzatura ed esperienza nella manutenzione biciclette.

E chiare competenze nell'uso dei dispositivi elettronici a batteria 36V.

         

Non si risponde per danni a cose e persone 

e per un uso improprio della realizzazione.

          

- La ruota motore, montata al posto della ruota originale.

- La reazione motore è tutta sui bulloni di fissaggio che in questo caso sono di dimensioni maggiori, questo per chiudere il mozzo con la maggiore forza possibile, per evitare rotazioni del perno mozzo.

- I cavi motore escono dal lato sinistro del mozzo forato. Vanno fissati al telaio bici e protetti bene, in quanto in caso di caduta laterale è facile la tranciatura.

- E' consigliabile montare una ulteriore protezione in metallo per proteggere i cavi in quanto è molto importante la loro integrità.

   

  

  

- Sulla parte destra del motore è montato il gruppo pignoni. In questo caso solo 6 rapporti.

- Veramente inutile montare il motore su cambi a 9 rapporti, con l'integrazione del motore non verrebbe più usato.

- Andando a motore il cambio si usa molto poco, sempre e solo inserito il rapporto lungo 46/14, a volte 1 o 2 più corti se si vuole tenere il motore più basso di potenza.

- Da curare bene il tiraggio raggi e l'equilibratura ruota importante per viaggiare bene a 30kmh.

- Da curare bene anche il centraggio freno posteriore.

- Il gruppo ruota motore pesa circa 8kg.

  

  

- Particolare sulle batterie e l'inverter.

- Per la prova di settembre, sono state usate 3 x batterie da 12V 7A al piombo, quelle per antifurti, decisamente economiche, ma sufficiente per fare un test veloce. (le batterie possono dare anche 30A di spunto)

- Il tutto è fissato velocemente con nastro adesivo su un normale portapacchi in alluminio.

- In serie alla batteria, importante mettere un fusibile di sicurezza da 30A, inoltre collegare la briglia per connettere il carica batteria.

- Batterie e inverter pesano circa 7 Kg

   

     

- Particolare sul comando acceleratore.

- E' da trovare la migliore sistemazione, per un facile azionamento e che non interferisca sul comando cambio posteriore.

 

   

   

 prova su strada (settembre 2011)

- In ordine di marcia la bicicletta pesa: 7,0kg anteriore e 22kg posteriore.

- Le batterie è bene portarle in posizione più centrale e più bassa, per meglio distribuire il peso.

- Diciamo subito che con le batterie usate (36V 7Ah), non è possibile raggiungere la massima prestazione,  la prestazione è comunque degna di nota.

- Il motore inizia spingere forte già a bicicletta ferma, aiutando con i pedali si parte in forte accelerazione.

- Con batterie cariche, in pianura si raggiungono i 30,0 kmh, aiutando con i pedali sulla marcia più lunga disponibile sulla MTB cioè il 46/14 si arriva facilmente a 34kmh poi con i pedali si va in fuori giri e non è possibile dare ulteriore incremento.

- L'efficacia del motore elettrico si nota pesantemente in salita, salite dove in genere a pedali si sale con il 26/20 e più, si affronta benissimo con il 46/16 spingendo neanche troppo, si va tranquillamente a 20kmh. Chiaro che le batterie si siedono quasi subito e conviene desistere.

- E' meglio avere un telaio biammortizzato, in quanto il peso aggiuntivo si fa sentire parecchio sulle buche e salti.

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 Aggiornamenti (novembre 2011)

 

- Batteria da 36V 12Ah LIFEPO4 completa di BMS

- Tensione di fine carica= 45,0V 

- Tensione di stacco BMS= 33.0V

- Il tutto è fissato  su un normale portapacchi in alluminio.

- In serie alla batteria, importante mettere un fusibile di sicurezza da 30A.

- Batterie e inverter pesano circa 5 Kg

 

   

- Particolare sull'inverter che è stato montato all'interno della triangolatura.

- L'idea era di montare anche le batterie dentro la triangolatura, nella zona borraccia, ma le batterie non hanno la dimensione adatta per la sistemazione, pertanto sono rimaste sul portapacchi.

 

- Particolare sul BMS e la presa di ricarica, purtroppo è stata usata una presa maschio per il 220V e qualcuno potrebbe sbagliarsi e collegare alla rete, prestare attenzione e collegare solo il caricabatteria dedicato. E' comunque una buona presa per la ricarica che tiene i 6A.

-Power Meter, montato sul manubrio.

- Permette la misura della potenza assorbita e parametro molto importante, i Wh consumati, valore da tenere sotto controllo per sapere l'autonomia residua.

- Su questo modello è facile togliere la resistenza di Current sensing e portarla direttamente vicino alla batteria, questo per evitare di allungare i cavi di potenza, per poi arrivare allo strumento con cavetti piccoli e leggeri.

 

 prova su strada (novembre 2011)

- Basilare l'utilizzo del Power Meter, che oltre ai valori istantanei della Corrente e tensione batteria, ci da la potenza utilizzata istantanea e il valore dei Wh consumati dal momento dell'accensione.

- Dato rilevato è la potenza necessaria per andare in pianura a 20kmh è attorno ai 100-150W, per salita leggera si consumano dai 300-450W, mentre per una salita impegnativa il consumo sale fino a 850W valore limite dato dal pacco batterie 12A

- Spingendo forte sui pedali si recuperano fino a 200W in pianura, in salita di meno, dipende dalla preparazione....

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 Sistema di ricarica, in frenata e in discesa.

in preparazione......

 

   

 


   


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