Подготовка велосипеда к электрификации, на что обратить внимание?

При наличии прочного и удобного велосипеда можно оснастить его электроприводом, установив электромотор, аккумуляторную батарею и контроллер. Такое решение позволяет сэкономить на покупке готового электровелосипеда, продолжать кататься на своем велосипеде, но уже с расширенным функционалом, и получить транспортное средство с желаемыми характеристиками. Для решения этой задачи есть 2 пути: выполнить электрификацию велосипеда своими руками или обратиться в специализированную мастерскую.

Компоненты электровелосипеда

Для электрификации велосипеда нужны:

1. Электромотор – встроенный в колесо, кареточный, фрикционный, с ременной или цепной передачей. Проще и удобнее всего использовать мотор-колесо.
2. Аккумуляторная батарея – источник энергии, необходимой для автономной работы электромотора. По значению удельной емкости лучшими заслуженно считаются литиевые АКБ.
3. Контроллер – он подает ток от аккумуляторной батареи на электродвигатель, контролирует заряд АКБ, поддерживает постоянную скорость в процессе движения и выполняет другие управленческие задачи.
4. Ручка газа – применяется для регулировки напряжения, подаваемого на электромотор.
5. Датчик тормоза – устанавливается опционально при наличии рекуператора энергии.
6. Дисплей (велокомпьютер) – устанавливается по желанию. Показывает заряд АКБ, рабочее напряжение системы электрокомпонентов, текущую скорость и другие параметры.
7. Система помощи педалированию – устанавливается опционально. Обеспечивает дозированную подачу энергии на электромотор в зависимости от интенсивности вращения педалей.
8. Двойные ободы и усиленные спицы толщиной 3 мм – для компенсации увеличенной нагрузки при возросшем крутящем моменте.

Характеристики е-байка

Перед выбором электрокомпонентов для велосипеда нужно определиться с нужными значениями скорости и запаса хода. Скорость зависит от мощности используемого электромотора. Моторы малой мощности (до 350 Вт) при езде в гибридном режиме позволяют развивать скорость до 35 км/ч. Электромоторы мощностью 1500 Вт способны разогнать велосипед до 50 км/ч.

Запас хода зависит от емкости используемой аккумуляторной батареи, веса велосипеда вместе с райдером и перевозимым грузом, особенностей маршрута и других факторов. Например, Li-ion батарея емкостью 15 Ач при весе райдера 75 кг обеспечивает дальность хода электровелосипеда весом 27,5 кг без использования педалей – около 40 км, а в гибридном режиме – около 50 км.

Выбор электромотора

Для спокойной езды со скоростью до 35 км/ч оптимально подойдет редукторное мотор-колесо. Такой электромотор легкий и компактный, поэтому по минимуму утяжеляет конструкцию. Внутри он содержит планетарный редуктор с шестернями.

Для получения скоростного электровелосипеда стоит установить мотор-колесо прямого привода. Такие модели крупные и тяжелые, на низких оборотах имеют небольшой крутящий момент. Зато они очень надежны благодаря отсутствию шестерен и доступны в широком диапазоне мощностей. При выборе мотора нужно учесть, какая модель нужна – под трещотку или под кассету звездочек.

Кареточные электромоторы устанавливают преимущественно на многоскоростные велосипеды, чтобы сохранить управление передаточным отношением и крутящим моментом. Такие моторы имеют сложную конструкцию с обгонной муфтой и значительно нагружают весь цепной привод. По этой причине ускоряется износ цепи и звездочек. К тому же, стоят они дороже мотор-колес.

Коллекторные моторы с цепной или ременной передачей крутящего момента применяются исключительно с целью экономии. В остальном они уступают аналогам – работают шумно, выглядят громоздко, устанавливаются сложно, имеют небольшой КПД и низкий уровень надежности.

Фрикционный электропривод используется редко из-за низкой производительности, быстрого износа покрышек и проблемы проскальзывания ролика при дожде и значительных нагрузках. Устанавливается он просто – над колесом. Крутящий момент подается с вала электромотора прямо на покрышку.

Тип привода

Перед тем, как установить двигатель на велосипед своими руками или с помощью специалистов веломастерской, нужно выбрать подходящий тип привода. В зависимости от места установки электромотора велосипед приобретает передний, задний или полный привод. На переднее колесо обычно устанавливается редукторный мотор малой мощности – до 350 Вт.

Это простейший способ электрификации байка и его можно осуществить своими руками, но при переднем приводе возможны:

• пробуксовка переднего колеса из-за незначительной нагрузки на переднюю ось;
• снижение маневренности;
• проблемы с удержанием равновесия, если колесо пойдет юзом.

Более практичными и универсальными считаются велосипеды с задним приводом. В них основная нагрузка идет на заднюю ось, за счет чего улучшается маневренность, проходимость и управляемость. Если же вы планируете ездить на электровелосипеде по песку, снегу, грязи и бездорожью, рекомендуется установить сразу 2 мотор-колеса.

Выбор и установка аккумуляторной батареи

Для облегчения веса конструкции и получения солидного запаса хода на велосипеды устанавливаются литиевые батареи 2 типов:

• Li-ion – имеют высокую удельную емкость и ресурс 1000 циклов;
• LiFePO4 – при равной емкости они немного тяжелее и крупнее, зато имеют ресурс более 2000 циклов и лучше работают на морозе.

Расположить аккумуляторную батарею можно на багажнике, в треугольнике рамы или на подседельном штыре. При выборе места установки учитывается весовая нагрузка на разные части велосипеда и расположение центра тяжести. Например, при использовании переднего мотор-колеса АКБ лучше установить на багажнике или подседельном штыре. Но в большинстве случаев оптимальным местом для установки аккумуляторной батареи считается треугольник рамы. При таком монтаже батарея находится между осями, а центр тяжести – достаточно низко.

Выбор контроллера

Контроллеры для управления электровелосипедами:

• производятся с разным функционалом и количеством настроек;
• бывают обычные и программируемые;
• отличаются рабочими диапазонами тока и напряжения;
• выбираются с учетом напряжения и мощности используемого электромотора.

Сборка надежного и удобного электровелосипеда требует немалых усилий и времени, но результат того стоит. А чтобы избежать сложностей при установке электромотора, аккумуляторной батареи и остальных компонентов, достаточно обратиться в мастерскую VoltBikes.

В нашей предыдущей статье представлены советы по выбору набора для электровелосипеда.