Новый флагман модельного ряда Volta bikes – электровелосипед Volta Одиссей. Часть 2.

01.12.2014

Продолжение. Начало статьи, пожалуйста, читайте здесь.

Вместо узкой шоссейной вилки, не оборудованной амортизаторами,  я подобрал  хорошую  амортизационную вилку с рабочим ходом 120 мм, что вполне достаточно для поездок по украинским дорогам на приличных скоростях.

На первом ходовом прототипе электровелосипеда Volta «Одиссей» уже стоит новая амортизационная вилка, мотор колёса, бокс для аккумуляторов – из оргстекла и временная сумка для контроллеров на багажнике.

Руль «капля» (иногда его называют  «бараньи рога»), -  я  заменил на прямой  руль от горного велосипеда, а «родной» переключатель моноблок – на  другие  манетки, потому что моноблок с шоссейника,  по своей конструкции не подходит к прямому рулю. Замена руля «капля» на прямой руль – решение спорное и уменьшает количество возможных положений рук с 4 до 1. Если электровелосипед планируется использовать в дальних велопробегах, то возврат к «капле» будет оптимальным. Но в этом случае возникает проблема с размещением ручки газа: большинство ручек газа на этот руль просто не наденутся. Их придётся устанавливать на конец руля. А управлять электровелосипедом с таким хватом рук - неудобно. Именно по этим соображениям руль "капля" обеспечивающий максимальное количество вариантов положения рук, был заменён на прямой горный руль.

Дальше возник вопрос: как разогнать редукторные мотор колёса с максималкой 35-40 км/час, хотя бы до 60 км/час. Пришлось разрабатывать  редуктор с другими передаточными числами и  другие обмотки для  электродвигателя. Эту часть работы по спецзаказу для меня выполнил завод, поставляющий ТМ Volta bikes» редукторные мотор колёса 36v500w.

 Рабочее напряжение мотор колеса я поднял до 48 вольт за счёт использования контроллеров с напряжением 48 вольт. В результате  всего  комплекса мероприятий по форсированию мотор колёс , удалось   повысить  максимальную   скорость  электровелосипеда  до 66 км/час (на холостом ходу).

Так как номинальная мощность мотор колёс, в результате форсирования, возросла примерно до 600 ватт, для управления ими я использовал два контроллера Volta bikes серии «элит», с номинальной мощностью по 1 киловатту каждый.

4 основных варианта исполнения  литиевых аккумуляторных батарей, предлагаемых Volta bikes на данный момент

Один из самых серьёзных вопросов, с которого нужно начинать проектирование  любого электровелосипеда – это аккумуляторная батарея.  Подобрать  раму определённой конструкции и размеров, меня заставила  именно конфигурация аккумулятора. Если речь идёт  о батарее  небольшой ёмкости, то проблемы не возникает:   10-14 амперные литий полимерные  аккумуляторы  Volta  bikes выпускаются в 4 вариантах корпусов и закрепить их можно в разных местах электровелосипеда. Но аккумулятор с рабочим напряжением 48v  и  ёмкостью 30 – 35 ампер часов, легко и непринуждённо на багажник  не поставишь, потому что от этого нарушится развесовка  и  пострадает внешний вид электровелосипеда. Поэтому аккумулятор было решено поместить во внутреннее пространство рамы. А чтобы использовать его полностью, батарею нужно спроектировать и собрать в соответствии со свободным объёмом внутри рамы.

О том, какой тип батареи выбрать – вопросов не возникало. Только литий-ионная! Литий железофосфатная батарея аналогичной ёмкости,  будет примерно на 20% тяжелее и больше по объёму, а для любого электровелосипеда это неприемлемо. Я не понимаю людей, которые,  вроде бы хотят аккумулятор полегче  и отказываются от свинца. Но при этом берут не лёгкие литий ионные, а самые тяжёлые и громоздкие в группе литиевых аккумуляторов – литий железофосфатные, - польстившись на рекламу, что они якобы служат дольше литий ионных. Самое интересное, что даже если литий железофосфатная акб и прослужит дольше литий ионной (чего с китайскими  батареями  обычно не  бывает), то клиент уже при покупке переплачивает за неё на 20-30% больше, против литий ионной.  Скажите, а где же тогда выгода? ( пожалуйста, читайте  статью на эту тему «Подбор аккумулятора для скоростного электровелосипеда»)  

Итак, размеры  аккумуляторной батареи  определили границы внутренней части рамы.  По ходу дела возник вопрос: куда девать контроллеры? Нужно сказать, что киловаттные контроллеры миниатюрными не назовёшь. Если разместить их внутри аккумуляторного бокса, то расчётная ёмкость батареи уменьшится примерно до 20 ампер часов. Для пробега на 160 км этого недостаточно.

Кстати, в характеристиках  выставочного электровелосипеда за 8000 евро,  максимальную  скорость – 80 км/час, может развить только опытный велоспортсмен на небольшом отрезке дистанции, интенсивно вращая педали и тем самым помогая мотор колёсам. То же самое и с расстоянием пробега: уехать на 180 км на том электровелосипеде, можно только помогая педалями и двигаясь с очень небольшой скоростью.

Но мы отвлеклись от «Одиссея». Решение принято: два контроллера разместятся в специально купленном для этой цели, карбоновом боксе, закреплённом на подседельной трубе. А по размерам внутреннего пространства рамы,  из литий ионных элементов 18650 с напряжением 3.7v и ёмкостью 2.6Ah, мы набрали  батарею 48v 33.4Ah. Вес батареи составил меньше 10 кг!

 аккумуляторный бокс из оргстекла треснул при первых испытаниях и временно был «отремонтирован» скотчем

Самым сложным оказалось изготовление не самой аккумуляторной батареи, а её корпуса. Эту работу я  поручил заводу, изготавливающему изделия из оргстекла. Бокс для аккумуляторной батареи получился красивым и  встал на место идеально, но… треснул при первой же пробной поездке на электровелосипеде. Дело в том, что аккумуляторная батарея достаточно тяжёлая, а оргстекло, даже при  толщине 5 мм  – хрупкое. Как показал наш опыт, -  оргстекло в качестве конструктивного материала не годится и может использоваться только там, где нагрузки небольшие, - например, для изготовления декоративных накладок.

Перебрав другие  доступные  материалы, я остановился на пластике АВС. Он лёгкий, прочный, гибкий, восстанавливает первоначальную форму после деформации и недорого стоит.  Вторую попытку по изготовлению бокса для аккумуляторной батареи предприняла другая компания, работающая с этим материалом. В итоге получился неплохой бокс, который закрепили на раме с помощью винтов в штатные отверстия – для  фляги и других аксессуаров. После размещения аккумуляторной батареи, в боксе осталось немного места. Но на него у меня тоже есть виды.

 два варианта бокса – из оргстекла (чёрный) и пластика АВС (светлый)

В процессе сборки электровелосипеда  возник ряд других проблем, самой серьёзной из которых оказалось нежелание колеса с покрышкой  с более высоким профилем помещаться в заднюю вилку. Но вопрос более объёмной   покрышки, - принципиальный,  потому что при возросшей массе электровелосипеда  и  возросшей скорости, да по нашим дорогам, на низкопрофильных гоночных полусликах – ездить не рекомендуется. Пришлось дорабатывать раму.

оба мотор колеса, с обеих сторон, надёжно зафиксированы 4-мя усилителями вилки. При использовании мощных мотор колёс, пренебрегать этим нельзя!

Оба мотор колеса, с обеих сторон для страховки  я зафиксировал 4-мя усилителями вилки. Как я уже говорил, крутящий момент у редукторных мотор колёс ого-го! Даже при том, что у электровелосипеда  «Одиссей» полный привод, переднее мотор колесо при старте на асфальте,  так и норовит пошлифовать дорожное покрытие – всего лишь  от того, что нагружено меньше, чем заднее!

Продолжение статьи, пожалуйста, читайте здесь 

 

                                                                          Allyur, ТМ Volta bikes

                                                                                          Фото автора