Бортовое питание электровелосипеда. Используем батарею по максимуму!

Приехал преобразователь 36/48->12 вольт, а значит самое время рассказать о бортовой сети питания моего велосипеда

Электротранспорт получает все большую популярность и сейчас уже нет ничего удивительного в картине, когда ребенок едет по городу на электросамокате или гироскутере. Но оба вида транспорта в большинстве своем покупаются готовым транспортом. В случае с электровелосипедом открываются большие возможности по кастомизации, ведь мы не ограничены местом под установку батарей или прочих примочек. Именно поэтому можно встретить множество вариантов на тему вело-чопперов, «педальных» мопедов, ездящих на электрике и имеющих обвес как у скутера, вариантах на тему велоскутера с колесами от фэтбайка и так далее. Каждый вариант по своему интересен и уникален, а ввиду того, что электричество до сих пор остается самым дешевым видом «топлива», актуален и с точки зрения затрат на езду и обслуживание. Мне также захотелось добавить чуть «комфорта» в поездки и я решил добить идею по электрификации велосипеда до конца. Что же было сделано?

Началось все с появление этого малыша в нашем доме. Это, собственно, «сердце» нашего проекта. Подобное изделие вы могли наблюдать уже в ранее опубликованном посте, и тут у нас используется его «младший брат». Вот вам сравнение габаритов

Размер чуть больше спичечного коробка и в 2 раза меньше чем тот преобразователь, который у нас был как резервное питание для ноутбука и прочих устройств. Какая же мощность у этого малыша?

Производителем заявлено о 60 Ваттах или в пересчете 12 вольт и 5 Ампер. С одной стороны можно сказать «пффф, и куда тебе оно нужно? Да мотоциклетная фара светодиодная будет жрать только 40-45 Вт минимум» — и вы правы. Но у нас не мотоцикл, скорости ниже, потребность в свете меньше. При хорошей оптике фары, велосипедисту (я говорю о том, кто ездит по ночному лесу, к примеру, на высоких скоростях) достаточно мощности одного-двух светодиодов, чтобы освещать всю требуемую поверхность дороги. В пересчете это до 10 Вт. Добавим сюда зарядку телефона — еще около 10-15 Вт. Даже если заряжать несколько устройств суммарно мы выйдем примерно в 30-40 Вт нагрузки. Насколько мне известно, наибольший КПД блок питания имеет при нагрузке свыше или равной 50% от заявленной, а значит данного конвертера будет с головой хватать под наши задачи.

Схема, по которой это все дело будет работать, примерно следующая

Давайте разберем комплектующие по отдельности. Как видно по фото с преобразователя выходят две пары проводов — одна (черный+красный) непосредственно подключается между нашей батареей на 36 вольт и контроллером мотора, вторая (желтый и черный) в моем случае идет в переключатель

Переключатель здесь работает по принципу On-Off-On, то есть в центральном положении выключено, в левом или правом происходит параллельное подключение — либо 12 вольт будут поступать от преобразователя, либо от отдельной батареи на 12 вольт. В планах у меня были компактные батареи на 9 элементах 18650, которые будут иметь достаточно большую емкость (порядка 7.5 Ач при 12 вольтах) и использоваться для тех или иных нужд. В данном случае, чтобы не высаживать батарею велосипеда, я решил что можно использовать такие батареи под электроснабжение освещения и устройств. Это позволит, например, куда-то поехать с палатками и ночевкой и не волноваться, что батарея велосипеда высадится в ноль. Мы же идем дальше.

Та же фирма выпускает совершенно замечательные преобразователи 12->5 вольт, которые мы будем использовать для зарядки телефонов, батарей фотоаппаратов (если есть зарядные с подключением по ЮСБ, а таковых сейчас много в продаже) и прочих плюшек, которые требуют 5 вольт. Да хотя бы даже фонарики и освещение для кемпинга! Имеются два выхода, к которым одновременно может быть подключена пара устройств. Более чем достаточно под любые потребности.

Здесь же на фото затесался подозрительный кабель — вы правильно поняли, это стандартный кабель питания, который используется во множестве устройств, что питаются от 12 вольт. Стоит ли говорить о том, насколько много можно будет от него запитать различных полезных штук? В конечной реализации это все выглядит несколько иначе, но главная идея, думаю, ясна (да-да — я о том, что я строю вело-дом).

Клеммная колодка — последний элемент нашей цепи. В нее двумя толстыми проводами заходят 12В/5А, которые будут питать все что к ней подключено. Мне оказалось достаточным колодки на 6 подключений.


До финального вида было несколько схем подключения и группирования нашей портативной подстанции. Вот вам первый вариант

В результате мне показалось, что это все не особо компактно, а сумка у нас не резиновая и нужно уменьшать

У переключателя пришлось пообламывать контакты с болтовым креплением, чтобы ничего лишнего не торчало и припаять напрямую проводки. Местами схема стала более понятной, местами более запутанной

С обратной стороны закрепились остальные элементы и все это позволило без проблем уместить в нашу сумку на руле все что нам может быть необходимым

Для проверки я засунул в сумку и аккумулятор, о котором писал выше. Он пока в «сыром» виде, но с ним все еще впереди. В данной сумке отлично и свободно уместились контроллер электровелосипеда вместе со всеми подключениями, наше «бортовое питание» и аккумулятор для работы этого всего.

Схема подключения света у меня называется «чертногусломит». Выглядит это вот так:

Впоследствии, естественно, после проверки все это дело было переиначено и приведено в порядок, а причиной такому беспорядку послужил вот такой выключатель:

Изначально мне хотелось сделать возможность полного отключения всей этой электроники от батареи велосипеда (есть предположение, что контроллер имеет «паразитное» питание, которое постепенно вытягивает электроэнергию из батареи даже в выключенном состоянии), но оказалось что он рассчитан на 12 вольт и я решил не рисковать. Слева однопозиционный выключатель, на который я повесил задний габарит

Вариант, на самом деле, так себе, но выбирать пока не из чего, а багажник, установленный на зимнее время под вторую батарею, имел отверстие в которое отлично влез габарит от динамо-машинки. Я в него установил светодиодную лампочку с патроном и получил отличный розовый красный розовый габарит, который хорошо виден в темное время суток.

Правый выключатель двухпозиционный. Его я использовал непосредственно под фару

Фара у нас вот такая

Ее часто устанавливают как противотуманки или как дополнительный свет на мотоцикл. Из особенностей правильная «СТГ» или свето-теневая граница. На практике это выглядит вот так:

При правильной установке фара должна отлично освящать дорогу, при этом не должна ослеплять встречных водителей и пешеходов. На практике ослепление минимальное и связано скорее с тем, что ты смотришь в темноте на фонарик, нежели свет, который лепит тебе прямо в глаза. Увы, пока пришлось отказаться от настоящей «мото-фары» ввиду их диаметра и того, что фары с классическим отражателем будут ослеплять водителей, а нам это не нужно. Кстати ее еще одной особенностью является мощность. Продавцом она заявлена как фара с мощностью 20 Вт. На Алишке я нашел схожую с моей фарой и чуть другую. Там было указано, что «та другая фара имеет реальных 18 Вт, а ваша круглая говно и вообще жрет 10-12 Вт при тестировании». К сожалению я понятия не имею, как замерить ее потребление, но если это правда, то…я скорее рад, чем огорчен, что моя фара будет потреблять/выдавать 10-12 Вт вместо 20 Вт ввиду ее более низкого потребления, что в моем случае более важно.

Вас наверняка мулял вопрос, под что же второй выключатель? Он у нас под модные «ангельские глазки». Я специально искал фару с ними чтобы быть на стиле в сумеречное время дня и туман также показывать себя на дороге. Ночью я могу включить габарит+основной свет, в остальное время можно использовать габарит+ангельские глазки. Это все об освещении, но в первую очередь под него и делался данный проект.


В результате всех этих махинаций у нас есть электровелосипед с полноценным бортовым питанием, которое по своей сути мало чем уступает автомобильному, и позволяет по максимум использовать потенциал его батареи. Вне всяких сомнений, если сравнить данный преобразователь с тем, что установлен на резервное питание для дома, он не позволит нам заряжать ноутбук в дороге (шутки ради назовите мне хоть один электровелосипед или электромопед, который имеет выходной разъем с 12-вольтовым питанием), но большую часть наших потребностей он способен реализовать.

Идею иметь при себе источник электроэнергии, в том числе и для ноутбука, я не откладываю в черный ящик, ведь у меня еще была идея сделать подобный свет и на Сашкином трехколеснике. Там же больше возможностей с точки зрения перевозки батарей, а значит можно установить преобразователь чуть большей мощности (120 Вт, как пример), и использовать бортовое питание на полную, конечно же не забывая о том, чтобы хватило на обратную дорогу.

Я не скажу, что мой проект первый в мире, ведь для чего-то же есть в свободном доступе на Али данные преобразователи. Но возможно это один из первых задокументированных электровелосипедов с полноценной цепью питания под портативные устройства в Украине. И хотя данный велосипед все меньше начинает иметь от велосипеда в классическом понимании, нашу последнюю поездку я бы вряд ли мог совершить без него, так как в ту погоду с сильным ветром моих сил едва ли хватило бы на наш маршрут. А выбирая между «поехать с мотором» и «не поехать вообще» я, естественно, выберу первое.

К слову, по поводу штекера на 12 вольт — я его заменил на разъем XT60 вроде тех, что у меня в этой схеме много где используются. Было решено, что более практично иметь выход на него, а в него уже можно будет подключать любые переходники под питание тех или иных устройств. Ведь универсальность наше все! 🙂

Я доволен, что мой проект переходит из плоскости «проекта» в плоскость законченной идеи. В некотором роде это первая задумка, которую я довел «от и до», при этом примерно на 90% доволен ее реализацией. Есть недочеты, которые еще предстоит исправить, но на 90% нынешний Felt Little Bastard оправдывает мои надежды. А еще он чертовски незаменим, когда мне нужно быстро куда-то съездить. Также за это время я успел установить на него крылья, которые ехали из Америки. Об этом вскоре будет отдельный пост, поэтому до новых встреч! 😉

 

revolytion
Author: revolytion

Pnksntdd ^-^

2 комментария

    1. Author

      Дякую, я знаю. А от автоматичний переклад статті від Гугла це, на жаль, не дуже знає(
      Статті в оригіналі пишуться російською, а потім автоматично перекладаються на мову читача (згідно з налаштуванням браузера), іноді переклад не ідеальний, втім це краще, ніж читати іншою мовою 🙂

Добавить комментарий