Я много раз говорил и писал о том, что мне нравится гибридный транспорт “вело+электро”. Естественно, я давно хотел сам построить что-либо из этого класса техники, например лигерад со вспомогательным электроприводом. И вот наконец-то я перехожу от слов и планов к делу.

1. Предпосылки. Зачем это нужно?

Причин много – и объективных, и чисто субъективных. Перечислю по порядку:

— Вспомогательный электропривод должен облегчить движение в тяжелых условиях, например: поездка по холмистой местности с частыми подъемами, движение со значительным грузом, против ветра, езда в состоянии сильной усталости и т.п. То же касается и людей с ослабленным здоровьем или людей, которым противопоказаны большие физические нагрузки.
Применительно к себе могу сказать, что у нас в степном Крыму почти постоянно дуют сильные ветры, нередко больше 10 м/с.

— Использовать электролигерад как основной транспорт для поездок на работу. Проблема здесь в том, что у нас в Украине и России почти на всех предприятиях не предусмотрены никакие удобства для велосипедистов: негде переодеваться и хранить сменную одежду, и уже тем более нет никакой возможности принять душ. Вот и выходит, что ехать на работу нужно “в режиме легкой нагрузки”, чтобы не вспотеть. Электропривод может стать хорошим помощником в данной ситуации: с одной стороны, поездка на работу превратится в “утреннюю зарядку”, а с другой – время, затрачиваемое на дорогу, сильно не увеличится.

— Популяризация HPV-транспорта. Может, кому-то это утверждение покажется спорным, но я считаю именно так. Многие обыватели не готовы в одночасье полностью отказаться от мотора. И дело тут не столько в физподготовке, сколько в психологии человека. А вот если от чисто моторного транспорта сначала перейти на гибриды “вело+электро” – это совсем другое дело. Вроде бы и двигатель никуда не делся, но уже и педали крутить можно. И чем больше крутить педали, тем больше километров проедешь на одной зарядке аккумуляторов. Отсюда всего один шаг до “чистых HPV” – простых и легких, безо всякого двигателя, без зависимости от розеток и от цены на бензин. Все-таки у велоэлектрогибридов и у чисто мускульного транспорта предпочтительные сферы применения далеко не одинаковы, поэтому разумно будет иметь и то, и другое (я так считаю).

— Экономическая выгода от поездок на велоэлектрогибриде по сравнению с ездой на бензиновом мопеде или мотоцикле. Простые экономические расчеты показывают, что велоэлектрогибрид выгоднее бензинового скутера даже в том случае, если тяговые свинцовые батареи прослужат у вас всего два сезона, и на третий год вы купите новые. Если нужно, могу привести конкретные расчеты.
Понятное дело, что поездки на “чистом HPV” безо всяких моторов еще боле выгодны, но это, как говорится, уже совсем другая история 🙂

— Мне это интересно. Я давно хотел построить гибрид “вело+электро”, и в этом проекте я вижу много “точек приложения творческих сил”. Конечно же, я не собираюсь просто установить заводской электрокомплект и на этом остановиться – напротив, у меня есть достаточно идей в плане усовершенствования таких электрокомплектов, и постройки дополнительных приборов и устройств собственной конструкции специально для электротранспорта. Подробнее об этом – чуть ниже.

2. Пару слов о фирменных электровелосипедах.

Электровелосипеды сейчас набирают все большую популярность, и меня это радует. Например, на момент написания этих строк в нашем районе (по моим собственным прикидкам) имеется около полусотни электровелосипедов. Всего несколько лет назад их не было ни одного, а сейчас я их встречаю на дорогах все чаще, причем самые разнообразные: от миниатюрных моделей на колесах меньше 20″ с движком 250 Вт и мизерным пробегом, до трехколесных грузовых моделей и аппаратов с киловаттным мотором, мопедной рамой и на мопедных колесах – их с велосипедом роднит разве что педальный привод, а в остальном это почти что мотоцикл.
Почти все электровелосипеды заводского производства имеют общий недостаток: их никак не назовешь “велоэлектрогибридами” по одной простой причине: их педальный привод имеет одну-единственную передачу, которая годится только для того, чтобы трогаться с места, или медленно доехать до конечного пункта при разряженном аккумуляторе. А вот помогать мотору при движении на крейсерской скорости – это никак не получится. Возможно, такие модели электровелосипедов и существуют, но мне в нашей местности они пока что не попадались. А все те электровелосипеды заводского производства, которые мне уже довелось повстречать, смело можно назвать “мопед с электромотором”. Под название “велосипед со вспомогательным электроприводом” они явно не подходят…
Двигаться в режиме “велоэлектрогибрида” (создавать тягу одновременно двигателем и велоприводом) могут либо самодельные транспортные средства (веломобили, лигерады), спроектированные специально для этих целей, либо “конвертированные” велосипеды (чаще всего МТБ), у которых при установке электропривода была сохранена “родная” система передач. Именно такой класс техники (велоэлектрогибрид) меня и привлекает.

3. Мой выбор электрокомплекта

Еще несколько лет назад найти специализированный электродвигатель для легкого электротранспорта было весьма проблематично, и самодельщики приспосабливали самые разные моторы, кто что смог раздобыть. В ход шли и движки от систем охлаждения радиаторов автомобилей, и моторы от мощного электроинструмента, и части электропривода от различной списанной военной техники…
Сегодня ситуация в корне изменилась, и сейчас во многих специализированных фирмах и интернет-магазинах можно купить электромоторы и мотор-колеса, разработанные специально для применения на велотехнике. Я остановил свой выбор на прямоприводном мотор-колесе, предназначенном для установки назад, напряжение 48 Вольт, мощность 500 Вт.

Кроме самого мотор-колеса, в комплект также входят:

Контроллер

Акселератор типа “рычажок под большой палец”. Можно было взять акселератор мотоциклетного типа, но я выбрал “рычажок” из-за специфики езды на лигераде (иногда нужно “подтягиваться” на руле, чтобы привстать с сидения)

Комплект усиленных спиц для 26″ обода

Разъем с проводами для подключения зарядного устройства к батареям.

Клеммник для соединения силовых линий мотор-колеса и контроллера.

Руководство по эксплуатации

Кстати, на руководстве есть адрес интернет-магазина, в котором я приобрел это мотор-колесо.

Вот по каким причинам я выбрал именно такой комплект:

— Прямоприводные мотор-колеса – самые простые по конструкции, не содержат щеток, шестерен и других трущихся или изнашивающихся частей. Грубо говоря, ломаться там почти нечему.

— Установка мотор-колеса не требует переделки рамы лигерада.

— Двигатель на 48 вольт по сравнению с моторами на 24 вольта и 36 вольт потребляет меньший ток при той же мощности. Это благоприятно сказывается на долговечности тяговых батарей (речь идет о свинцовых). К тому же 4 батареи удобно разместить симметрично под сидением (по 2 с каждой стороны), чтобы не нарушать центр тяжести и развесовку лигерада.

— Для меня это оптимальный баланс между мощностью и стоимостью.

Про недостатки прямоприводных мотор-колес тоже стоит сказать:

— Относительно низкий КПД на малых оборотах (для меня это несущественно, т.к. трогаться с места я буду на педальном приводе, а мотор планирую задействовать только после набора некоторой скорости)

— Сравнительно большая масса мотор-колеса – около 5 кг (с этим придется смириться, т.к. достоинства мотор-колес этого типа перекрывают их недостатки)

— Прямоприводные мотор-колеса создают сопротивление движению в выключенном состоянии (это не важно, потому что я планирую основной режим движения “педали + электродвигатель”. Езда с выключенным мотором возможна только в случае “докатки” с севшими батареями, или же при сильном попутном ветре)

Я ни в коем случае не утверждаю, что мой выбор – самый правильный. Для каждой конкретной ситуации будет свой оптимальный вариант. Например, для легких разборных лигерадов такое мотор-колесо явно не годится. А вот для ежедневных поездок на работу, когда лигерад не нужно поднимать по лестнице, и нет проблем с местом его парковки и хранения – такое МК подходит очень хорошо.

4. Планы на ближайшее будущее

Для того, чтобы установить электрокомплект на “Колумб”, потребуются некоторые переделки. Помимо этого, я также хочу установить некоторое дополнительное оборудование. Вот примерный план работ на ближайшее время (весна-2013):

— В первую очередь нужно сделать багажник новой конструкции. Хорошо подойдет багажник, который сделал Алексей для лигерада “Колумб-2013” (подробности смотрите в этой статье ). Единственное дополнение: в передней части багажника, прямо под сидением, нужно будет сделать контейнеты для аккумуляторных батарей – по две батареи с каждой стороны.

— Вышеупомянутый багажник идеально подходит для установки подножки. “Колумб” после электрификации значительно прибавит в весе, так что подножка нужна обязательно, причем достаточно широкая и крепкая.

— От переключателей-полуавтоматов, собранных как одно целое с тормозными ручками, мне придется отказаться в пользу простых манеток. Полуавтоматы занимают много места и не позволяют установить ни акселератор, ни блок электрических переключателей (свет, указатели поворотов, сигнал). К тому же для электропривода нужно ставить специальные ручки тормозов с концевыми выключателями (чтобы при нажатии на тормоз мотор отключался).

— Также придется заменить блок передних звезд, или хотя бы самую большую из них,  т.к. нынешней звезды на 48 мне будет явно не хватать при движении на скоростях выше 30 км/ч.

— Планирую установить на “Колумб-Электро” полный комплект световых приборов (указатели поворотов, габаритные огни, фары). Вся светотехника будет собрана на основе ультраярких светодиодов.

— Также мне не нравится индикация степени зарядки батареи тремя светодиодами. Уж лучше я сразу поставлю вольтметр и амперметр, как на “большых” электромобилях. Тем более сейчас купить такие готовые цифровые измерительные приборы – совсем не проблема, и стоят они недорого. Я планирую использовать вот такие:

Чуть позже я планирую создать “универсальный измерительный прибор для легкого электротранспорта” на основе AVR-микроконтроллера и ЖК-экрана. Этот прибор будет измерять такие параметры:
– Напряжение батареи (Вольт)
– Потребляемый ток (Ампер)
– Электрическая мощность, потребляемая мотор-колесом (Ватт)
– Расход электроэнергии (Ватт-часов)
– Удельный расход электроэнергии (Ватт-часов на километр)
Однако проектировать такой прибор я буду только после того, как “Колумб-Электро” начнет реально ездить.

— Сделать два зарядный устройства:

– первое – миниатюрное и легкое, и установить его на электролигерад, “чтобы было всегда с собой” – для подзарядки в любом месте, где есть розетка.

– второе – больше и “умное”, с режимами тренировки и восстановления аккумуляторов, с раздельными каналами для каждой из четырех батарей – такое будет использоваться только дома.

Покупные зарядные устройства, которые идут в комплекте с мотор-колесами, я опасаюсь использовать, ибо не раз слышал о них негативные отзывы в плане того, что аккумуляторы часто выходят из строя из-за хронического перезаряда. Уж лучше зарядные устройства я сам сделаю – себе я доверяю больше, чем noname-производителю…

— Аккумуляторные батареи я буду покупать в последнюю очередь, когда “Колумб-электро” уже будет готов к выезду. Литиевые я сейчас, скорее всего, “не потяну” по стоимости, так что остаются только тяговые свинцовые. Даже если они прослужат всего два или три сезона, меня все равно это устроит – за это время я надеюсь собрать сумму, достаточную для приобретения качественных литиевых аккумуляторов.

Вот такие у меня планы. Отчеты о ходе выполнения работ буду выкладывать по мере выполнения этих самых работ.