Как из обычного велосипеда сделать электровелосипед

10

Электровелосипед своими руками: как и из чего

О преимуществах велосипеда с электроприводом, наверное, рассказывать никому не нужно. Хорошо известен и главный его недостаток – немалая цена. Авто 24 рассказывает о надежном способе обойти эту проблему: как сделать электровелосипед самостоятельно.

Хорошо это или плохо, но буквально изготавливать электровелосипед своими руками вам не придется. И вряд ли удалось бы даже при большом желании. Под понятием “сделать электровелосипед” следует понимать установку на обычный велик нескольких дополнительных компонентов. И именно об их подборе и особенностях монтажа мы и поговорим.

Один из немногих недостатков электровелосипеда – его существенно больший вес по сравнению с привычным велосипедом.

В комплект электропривода входит:

• Мотор-колесо. Чаще (и дешевле) это бывает переднее колесо. Двигатель в него встраивается либо через редуктор, либо – напрямую. Первый вариант экономит энергию и позволяет движение накатом, второй – стоит дешевле. С мотор-колесом прямого привода на велосипеде тяжело ехать в режиме педалирования, без помощи электропривода. Понятно, что диаметр и ширина колеса должны совпадать со штатными колесами базового велосипеда.
• Аккумулятор. Может быть дешевым свинцово-кислотным, может – более долговечным и эффективным литий-ионным. Емкость (5 – 20 Ач) можно выбирать, обычно она обеспечивает пробег в 10 – 50 км. Удобно, когда батарея сделана легкосъемной, тогда ее просто забирать с собой на подзарядку и всякий раз, когда вы будете оставлять транспорт без присмотра.
• Контроллер (модуль управления). Он должен соответствовать основным электрическим параметрам двигателя. Теоретически от настроек контроллера зависит динамика и «дальнобойность» электровелика, но в сегменте бюджетных комплектов особого выбора не будет.

OLX Украина – часть крупного мультинационального холдинга Naspers | Prosus. Это самые большие в своих странах сайты частных и бизнес-объявлений. Украинскому сайту уже 15 лет. На доске объявлений OLX Авто.ua частные торговцы и бизнес-пользователи могут разместить до пяти бесплатных публикаций.

В минимальный комплект конверсии входит мотор-колесо, контроллер, ручка управления и провода. Трип-компьютер и рычаги тормозов (для мотора с режимом рекуперации) – опции.

• Ручка «газа» («акселератор»). Должны совпадать электрические параметры ручки и контроллера. Поскольку диаметр трубы руля велосипедов более или менее одинаков, с монтажом особых проблем не возникает. В бюджетном варианте на ручке установлен индикатор состояния батареи.
• Провода. Ничего хитрого в них нет, и несложный (по сравнению с автомобильной проводкой) жгут можно было бы сделать самому – если бы не штекеры на концах. Но если слово паяльник вас не пугает, на покупке готовой проводки можно сэкономить.

Собственно, на чем еще можно сэкономить деньги, читайте в следующем абзаце. Ведь цена комплекта многим из новичков-электробайкеров тоже может показаться немалой.

Кроме переднего и заднего мотор-колес можно приобрести двигатель центрального расположения (возле каретки). С ним можно переключать передачи, но он дороже.

На чем можно сэкономить

Технический уровень компонентов разных марок более или менее одинаков, поэтому сэкономить на качестве скорее всего не получится – и мы бы и не советовали это делать. Но опытные владельцы электрических велосипедов поделились с нами другими секретами экономии при превращении обычного велосипеда в электроверсию.

• На самостоятельном подборе компонентов. Если хорошо погрузиться в тему, узлы можно подобрать из разных источников. Тем более, они продаются не только в официальных интернет-магазинах, но и на руках.
• На покупке б/у компонентов. В принципе есть смысл покупать не новый двигатель и электронные блоки, привезенные с европейских велоразборок. Сложнее ситуация с аккумулятором, который часто продают как раз из-за утраченной емкости. Но в любом случае нужно хорошо разбираться в вопросе, чтобы не купить откровенный хлам.
• Самостоятельное изготовление аккумулятора. Это не каждому по силам, но в Украине есть умельцы, производящие велосипедные батареи на продажу. Они набирают их из стандартных элементов, извлеченных из аккумуляторов электромобилей. В частности, наиболее качественными считаются элементы от Tesla. Такая самодельная батарея обходится в два-три раза дешевле качественной новой.

Очень удобно, когда батарея имеет устройство быстрого демонтажа с замком, чтобы забирать ее домой на подзарядку.

Отметим, что зарядное устройство нужно покупать отдельно. Его параметры (в первую очередь – напряжение) зависят от характеристик аккумулятора. В свою очередь, неподходящая «зарядка» может если не «убить» батарею, то неоправданно долго заряжать ее.

Рекомендация Авто24

Перед тем как принять окончательное решение по варианту переоборудования велосипеда в электробайк, было бы очень полезно поделиться своими планами с опытным велосипедистом. Который и электропривод знает, и стаж путешествий на двухколесном друге имеет. Когда более опытный коллега утвердит ваши планы, тогда можно будет приступать к работе.

«Дорогу электричеству»: как я делал свой первый электровелосипед

Руководитель арт-отдела «Игры Mail.Ru» Олег Макаренко — о том, из чего состоит электровелосипед, как выбрать мотор, привод и аккумулятор и сколько все это будет стоить.

В Mail.Ru Group развивается идея DIY: в мае 2016 года еще один участник этого движения, разработчик «Почты Mail.Ru» Вадим Балашов, рассказал, как сделал из своей квартиры «умный дом».

Изучив рынок электровелосипедов, я пришел к выводу, что у большинства дешевых серийных электробайков от китайских производителей очень плохое качество: ломается буквально все, а заявленные характеристики не соответствуют реальным. Поэтому я решил собрать электровелик своими руками. Пришлось немного заморочиться, но результат стоит того.

В детстве, как и многие мальчишки, я мечтал о мотоцикле. Когда в 12 лет мне достался маленький двигатель внутреннего сгорания с бензобаком для установки на обычный велосипед, я решил сделать веломопед и с огромным энтузиазмом принялся за работу. Взял переднюю вилку от «Аиста», переднее колесо от «Салюта» и заднее от «Камы». В общем, сборная солянка из того, что было у меня в сарае на даче.

В итоге получился очень забавный веломопед. Он был немного уродливый, с большим количеством недостатков, с неработающим сцеплением и без тормозов. Заводил я его «с толкача». Также у него не было тумблера выключения зажигания, поэтому я привязал к бронепроводу веревку: когда надо было затормозить, я дергал за нее, провод соскакивал со свечи зажигания, и я останавливался.

В идеале мой веломопед должен был выглядеть как на заглавной картинке, но все было намного хуже. К сожалению, фотографии не сохранилось. Несмотря на все недостатки этого агрегата, я с большим удовольствием отъездил на нем целый сезон, после чего он скоропостижно скончался.

Прошли годы, и как-то в интернете мне встретился видеоролик об электровелосипедах. Тема меня очень заинтересовала, и я решил собрать подобный агрегат — но сначала полюбопытствовал, что сейчас представлено на рынке. Оказалось, что в продаже есть огромное количество модификаций электровелосипедов. Стоимость серийных изделий варьируется от 50 тысяч до 5 млн рублей.

Электромотор — его сердце. Контроллер — его мозг. Аккумулятор — еда. Ручка газа регулирует подачу напряжения на двигатель. Датчик тормоза ставится опционально, если есть рекуператор энергии. На дисплей можно вывести рабочее напряжение, заряд батареи, текущую скорость и так далее. Но электровелосипед можно собрать и без него, потому что основной параметр заряда батареи дублируется на аккумуляторе.

Еще одна опция — pass assist, помощник при педалировании. В зависимости от частоты вращения педалей он дозированно подает энергию на электродвигатель. В основном эти помощники работают очень плохо, и большинство людей с опытом езды на электровелосипедах не ставят их вовсе.

Далее мне надо было определиться, какой электровелосипед мне нужен, по каким критериям я буду подбирать основные компоненты.

Во-первых, мне нужен был запас хода около 50 километров — это дорога от дома до работы и обратно. Для меня было важно, чтобы велосипед был легким, чтобы я мог спокойно запихнуть его в машину, перевезти в общественном транспорте и занести в квартиру. Не менее важен был и внешний вид, чтобы из велосипеда не торчали провода, чтобы он выглядел аккуратно.

Многие электровелосипеды делают излишне быстрыми. Я для себя определил, что он должен ездить чуть быстрее, чем если бы на нем крутил педали обычный велосипедист. Наконец, общая стоимость велосипеда обязательно должна была быть низкой.

Моторы для электровелосипедов можно условно разделить на три категории:

• малой мощности, способные разогнать велосипед до 40 км/ч;
• средней мощности — до 60 км/ч;
• высокой мощности, когда велосипед летит со скоростью до 100 км/ч и выше.

Какие типы моторов применяются на велосипедах?

Кареточный ставится на каретку педалей. Этот тип моторов довольно сложный, у них имеется обгонная муфта, но при этом есть большой недостаток — мотор дает дополнительную нагрузку на весь цепной привод, из-за чего очень быстро изнашиваются звездочки и цепь. Второй недостаток — высокая стоимость: за китайскую версию просят от 30 тысяч рублей.

Мотор прямого хода довольно громоздкий и тяжелый. Такие моторы относятся к категориям средней и высокой мощности. Единственное преимущество — долговечность из-за отсутствия шестеренок. Цена — от 15 тысяч рублей в зависимости от мощности. Из недостатков: на малых оборотах мотор имеет слабый крутящий момент.

Редукторный мотор. Внутри него установлен планетарный редуктор с шестернями, он очень легкий и компактный. Цена ниже, чем на остальные. Такие моторы относятся к категории малой мощности

Я решил, что мне вполне хватит скорости до 40 км/ч, поэтому выбрал редукторный мотор.

Редукторные моторы часто устанавливаются на передний привод. Это самый простой способ установки, трудозатраты минимальны. Но, поскольку нагрузка на переднюю ось велосипеда невелика, очень часто возникает пробуксовка переднего колеса, ухудшается маневренность, при этом колесо может пойти юзом, что приведет к потере равновесия.

Задний привод — классический вариант. Основная нагрузка в велосипеде приходится на заднюю ось, и все недостатки переднего привода сразу исключаются.

Можно сделать и полный привод, когда ставится два мотора. Так делают для езды по бездорожью, снегу, песку, грязи. Но процесс создания полноприводного электровелосипеда очень трудоемкий. Сложнее всего синхронизировать работу моторов, а стоимость всего проекта получается немалой. После взвешивания всех «за» и «против» я выбрал задний привод.

Как сделать недорогой электрический велосипед

Собрать электрический велосипед гораздо проще, чем может показаться на первый взгляд. Для реализации такой идеи вам понадобится обычный велосипед и набор компонентов для его электрификации. Наборы есть разные: с передним или задним мотор-колесом на 250, 350 или 500 Вт или еще мощнее, с 2-мя мотор-колесами для сборки полноприводных е-байков и с кареточными электромоторами мощностью от 250 до 1300 Вт и выше.

В комплекте с электромотором идут все необходимые аксессуары, позволяющие превратить велосипед в e-bike. Иногда в состав таких наборов входит и аккумуляторная батарея, но чаще ее заказывают отдельно. Если вам нужен недорогой электровелосипед, обратите внимание на комплекты с 1 редукторным мотор-колесом небольшой мощности. Они наиболее доступны и просты в установке, но при этом обеспечивают хорошие тяговые характеристики.

Требования к велосипеду

Конечно, велосипед должен быть в хорошем рабочем состоянии, с удобной посадкой и подходящей вам ростовкой рамы. Для оснащения электроприводом отлично подойдет МТВ-байк с широким рулем и передними дисковыми тормозами. Широкий руль позволяет запросто установить все необходимые аксессуары, а передние дисковые тормоза гарантируют эффективное торможение даже на крутых склонах.

Но в целом электрифицировать можно велосипед любого типа. Главное, чтобы у него была прочная рама и надежная вилка, способная выдержать возросшие после переоборудования весовые нагрузки и увеличенный крутящий момент. Для установки ступичного мотора на заднюю ось необходимо расстояние между дропаутами 135 мм. Переднее мотор-колесо устанавливается под стальную амортизационную вилку шириной 100 мм. При мощности МК более 250 Вт обязательно применяют усилители дропаутов.

Состав комплектов для сборки электровелосипедов

Стандартный набор электрокомпонентов для переделки велосипеда в e-bike содержит:

• ступичный мотор – без обода или уже заспицованный в двойной обод 20”, 24”, 26”, 27,5”, 28” или 29”;
• рычаг газа – для удобного управления крутящим моментом и скоростью вручную, независимо от частоты вращения педалей;
• датчик PAS – для комфортной езды в режиме «мотор+педали»;
• ручки тормоза с концевиками;
• опционно – панель управления или велокомпьютер.

Комплекты с АКБ дополняются Li-ion батареей на выбор заказчика – с подходящей ему формой корпуса, предпочитаемым составом и нужными характеристиками. Например, батарея может поставляться в нейлоновой сумке или ударопрочном пластиковом корпусе и иметь емкость 5,2; 7,8; 10,4; 12,8; 15,6; 16; 19,2 или 24 А·ч. Характеристики АКБ зависят от параметров используемых аккумуляторов и схемы их сборки, поэтому на заказ можно собрать батарею с любыми параметрами. В дополнение ней поставляется и зарядное устройство.

При выборе батареи учитывается номинальное напряжение и мощность мотора, условия и дальность поездок, стиль езды и вес байка вместе с райдером. Обычно для коротких поездок выбирают АКБ емкостью ≈10 А·ч, а для дальних – ≈20 А·ч. Бортовое напряжение большинства электровелосипедов составляет 36 или 48 В. Емкая и мощная батарея высокого качества не может стоить слишком дешево. Но это тот случай, когда вложения реально окупают себя. Ведь электровелосипед без хорошей батареи – как автомобиль без запаса топлива.

Собираем электровелосипед

Чтобы собрать самодельный электровелосипед, нужно:

1. Снять колесо, которое предстоит переоборудовать. Ободной тормоз открыть, используя рычаг. При наличии дисковых тормозов снять стопорный механизм или шплинт и убрать зажимы или пружины, фиксирующие колодки. Взять острогубцы и вытащить ими колодки.

1. При демонтаже переднего колеса удобнее перевернуть байк, поставить его на сиденье и руль. После этого нужно перевести рычаг в положение «открыто» и снять колесо.
2. При самостоятельном демонтаже заднего колеса можно присесть позади байка и удерживать его раму одной рукой, а второй перевести переключатель назад. После этого необходимо поднять раму, одной рукой снять ее с колеса, а второй – отсоединить цепь.

1. Переставить на новое колесо шину и камеру со старого колеса. Если электромотор еще не заспицован в обод – выполнить спицовку своими руками, используя двойной обод и усиленные спицы. Калибр спиц выбрать в зависимости от мощности мотора: для МК на 250–350 Вт взять спицы калибра 12G (толщиной 2,6 мм), для МК на 500 Вт – подойдут спицы 11G или 10G (≈3 мм), а для ступичного электромотора мощностью от 1000 Вт – 10G или 9G (3,2–3,6 мм).
2. Установить моторизированное колесо на байк и подключить элементы тормоза. Переставить тормозной диск и аккуратно затянуть винты. Надеть на ось втулки, расположить двигатель в проушинах и завинтить. Настроить и завинтить суппорт. Ободные тормоза просто закрыть над мотор-колесом, воспользовавшись рычагом.
3. При замене заднего колеса – отрегулировать цепь.
4. Установить регулятор скорости и ручку газа, следуя прилагаемой к электрокомпонентам инструкции. При помощи идущих в комплекте болтов зафиксировать регулятор скорости на раме над цепью. В удобном месте на руле установить ручку газа. На заднем колесе зафиксировать датчик скорости и подключить его, используя идущие в комплекте аксессуары.
5. Закрепить на руле велокомпьютер или панель управления, используя идущий в комплекте кронштейн.
6. Подсоединить АКБ к регулятору скорости и ручке газа, используя соответствующие разъемы.
7. Установить аккумуляторную батарею на раму, подседельный штырь или багажник. При выборе места установки учесть равномерность распределения веса и расположение центра тяжести. Желательно получить равномерную развесовку с низким центром тяжести. Для установки АКБ можно использовать монтажные пластины и другие виды крепежа. Для самого простого монтажа подойдут липучки и ремни.
8. Подключить электрокомпоненты к контроллеру, поместить его в защитный корпус и установить в свободном месте на раме.
9. Проложить и закрепить все кабели. Они должны не только обеспечивать надежное соединение компонентов, но и аккуратно смотреться, не препятствовать движению, ни за что не цепляться при езде.
10. Проверить, корректно ли работает система управления, датчики на ручке тормоза и сам электромотор. При выявлении малейших неполадок – устранить их.
11. Настроить тормоза.
12. Мягко нажимая на ручку газа, аккуратно прокатиться на готовом электровелосипеде и протестировать его. Перед выездом на дорогу совершить тест-драйв и обкатку е-байка в месте, максимально свободном от транспорта и людей.

Сколько стоит собрать электровелосипед?

Цена такого апгрейда зависит от того, есть ли у вас подходящий велосипед для переделки, нужно ли усилить его механическую часть, что придется поменять и какой набор электрокомпонентов вы выберите. Например, сборка мощного е-байка с кареточным электродвигателем или полным приводом обойдется дороже, чем установка мотор-колеса на 250–500 Вт.

Чтобы сделать электровелосипед дешево, но при этом получить практичный транспорт с хорошими характеристиками, по ценам осени 2022 года нужно примерно 30–50 тыс. руб. Например, комплект с задним редукторным мотор-колесом мощностью 350 Вт (в 26-дюймовом ободе) и аккумуляторной батареей Li-ion, собранной из элементов CNh 18650, имеющей напряжение 48 В и емкость 10,4 А·ч, сейчас стоит 37 575 рублей.

А еще дешевле можно?

Конечно, можно. Но придется приложить чуть больше усилий, проявить смекалку и потратить дополнительное время. Современные изобретатели предлагают немало идей, как сделать недорогой электрический велосипед с минимальными вложениями. Например, используют в качестве донора запчастей старый гироскутер. Если его мотор-колеса и аккумуляторы в рабочем состоянии, ими можно воспользоваться при переделке велосипеда.

Проще всего реализовать прямой привод на покрышку, чтобы прижатое к ней МК от гироскутера образовывало с колесом пару трения и приводило его в движение. Чтобы увеличить мощность мотора, нужно вскрыть его и сменить принцип соединения обмоток – переделать «звезду» в «треугольник». Придется повозиться, но мощность и крутящий момент после этого должны вырасти втрое.

Выводы

Электровелосипеды становятся все более привычным и доступным транспортом. Чтобы стать владельцем такого 2-колесного чуда, его можно сделать самостоятельно на базе обычного велосипеда. Для электрификации байков в продаже представлен большой выбор специальных наборов. Они содержат все необходимое для превращения велосипеда в e-bike – от электромотора до инструкции по установке и подключению всех компонентов набора.

Можно выбрать и другой путь, например, использовать двигатель от гироскутера и другие б/у запчасти для самоделок. Чтобы сэкономить на покупке аккумуляторной батареи, многие мастера собирают их самостоятельно. При корректной сборке из новых аккумуляторов несложно получить емкую и мощную АКБ. Но если использовать элементы питания от старого ноутбука и подобные им «эконом материалы», такая батарея вряд ли порадует стабильной работой и долговечностью.

Превратить обычный велосипед в электрический

Британская компания Skarper решила модифицировать обычные велосипеды в электробайки за счёт электроротора DiskDrive. В отличие от аналогов, вращающих заднее колесо, он подсоединяется к тормозному диску заднего колеса. Несмотря на скромные размеры, производитель обещает весьма внушительные показатели автономности и скорости.

DiskDrive увеличивает мощность вращения педалей водителем, приводя в движение заднее колесо через тормозной диск в зависимости от частоты вращения педалей и уклона дороги. При первоначальной установке системы пользователи должны добавить беспроводной датчик частоты вращения педалей к шатунам. Затем необходимо провести ещё ряд манипуляций по инструкции и, наконец, заменить задний тормозной диск велосипеда на специальный, входящий в комплект DiskDrive. Далее необходимо добавить основной блок технологии Skarper на 202 Втч и двигатель на 250 Вт. Снимается блок за считаные секунды, но остальные интегрированные в велосипед комплектующие остаются на постоянной основе.

Заявленный запас хода от одного заряда аккумулятора составляет 60 километров, а максимальная скорость достигает 25 км/ч в европейской версии и 32 км/ч — в североамериканской модели. DiskDrive весит 3,3 килограмма и полностью заряжается за 2,5 часа.

Производитель обещает, что модификатор должен поступить в продажу в следующем году по цене около $1217. (Отсюда.)

Ну, то есть нужно заплатить $1217 за этот комплект, после этого провести целый ряд манипуляций с велосипедом, заменить задний тормозной диск, установить эту бандуру. Режим работы электроассистента переключается на самой бандуре, никакого дисплея с данными и отдельного переключателя на руле здесь нет.

При этом обычные городские складные электробайки, где все встроено, есть переключатель на руле и дисплей с данными стоят от $500.

Обычный городской велик с электроподдержкой стоит где-то $700-800.

Ну и где-то от $800 уже можно купить нормальный MTB с продвинутой электроподдержкой.

Например, мой MTB Orbea с электроподдержкой Shimano (там моторчик находится в педалях, а не на заднем колесе), дисплеем с подробной информацией и четырьмя режимами работы с переключателем на руле, который в обычном режиме может проехать до 100 километров (в экономичном и больше) — он стоил что-то там порядка $1400.

Так что мне не очень понятно, кому и зачем может понадобиться такая штука. Впрочем, один плюс у нее есть — она съемная. Но и обычный велосипед безо всякой электроподдержки тоже запросто могут украсть, так что.