![[Caraudio] Opel CAN-BOX TV-OUT by swe](https://obrazki.elektroda.pl/9299255200_1693861020_thumb.jpg)
Witam wszystkich.
Chciałbym zaprezentować pojazd elektryczny wykonany na bazie roweru. Jestem jego autorem. Konstrukcja oparta na stalowej ramie rowerowej odpowiednio przystosowanej do zamontowania potrzebnych podzespołów. Napęd to dwa silniki prądu stałego o napięciu znamionowym 24V połączone równolegle o łącznej mocy 700W. Do zasilania dwa akumulatory AGM po 20Ah każdy, połączone szeregowo. Regulacja prędkości obrotowej jest realizowana na przetwornicy impulsowej obniżająco-podwyższającej napięcie, rozbudowanej o ciekawe funkcje automatyczne i szereg zabezpieczeń.
Pomysł na pojazd pojawił się u mnie kilka lat temu, kiedy jeszcze chodziłem do szkoły średniej, jednak ciągły brak czasu skutecznie uniemożliwiał jego realizacje. Na poważnie rozpocząłem konstrukcje około roku temu, począwszy od części mechanicznej, stopniowo projektując całą elektronikę.
Część mechaniczna, przeniesienie napędu:
Pojazd jest oparty na ramie starego roweru górskiego.
Do ramy są przyspawane blachy stalowe, grubości 6mm, do których zostały przykręcone silniki. Wspólnym łańcuchem napędzają lewą stronę korby, gdzie dalej moment za pośrednictwem suportu jest przekazywany na tryby i łańcuchem na tylne koło. Zaletą rozwiązania jest możliwość zmiany przełożeń podczas jazdy, dzięki czemu pojazd mimo małej mocy charakteryzuje się dynamiką oraz rozwija większą prędkość. Wszystkie elementy mechaniczne są przymocowane bardzo solidnie. Całość jest zabezpieczona czarnym lakierem matowym. Napinacz między wirnikami niweluje drgania łańcucha podczas pracy i umożliwia regulacje jego luzu. Jest zrobiony z wolnobiegu i nabitego wewnątrz łożyska maszynowego. Wszystkie elementy zostały umieszczone w miarę możliwości nisko, aby obniżyć środek ciężkości pojazdu. Mimo wszystko podczas jazdy pojazdem czuć jego masę. Przeniesienie napędu uniemożliwia kręcenie pedałami podczas jazdy, zatem zostały wyeliminowane. Do trzymania nóg podczas jazdy służą nóżki przykręcone do ramy pod kątem, pod którym występuje największy nacisk. Mocowanie nóżek jest zrobione z blachy stalowej 3mm skręconej razem z ceownikiem aluminiowym 20mmx20mm za pomocą śrub 6mm i tulei dystansowych 10mm, a do tego jest przykręcony oryginalny fragment korby razem z pedałem.
Zasilanie:
Do zasilania napędu elektrycznego użyłem dwóch akumulatorów, technologii AGM o pojemności 20Ah i napięciu 12V. Głównym kryterium wyboru była cena. Tory prądowe wykonane przewodami 2x4mm² w celu osiągnięcia minimalnych strat energii. Obwód prądowy jest zabezpieczony bezpiecznikiem 50A stosowanym w car audio. Nie ma prawa zadziałać, ponieważ automatyka ogranicza prąd do wartości 40A i nie przekracza jej pod żadnym pozorem. Układ jest również wyposażony w człon kontrolno-pomiarowy, który sygnalizuje niski poziom napięcia akumulatorów przez miganie diody LED. Dioda zaczyna migać, kiedy napięcie na akumulatorach spadnie poniżej 22V. Natomiast poniżej 21,5V sprzężenie napięciowe ogranicza pobierany prąd tak, aby wartość napięcia nie spadła niżej (pojazd nagle słabnie - należy naładować akumulatory). W skrajnym przypadku, gdyby sprzężenie nie zadziałało, poniżej 21V cały układ wyłącza się, z histerezą o wartości 1V, uniemożliwiając uruchomienie silnika bez wcześniejszego doładowania.
Elektronika:
Do regulacji prędkości obrotowej w pojeździe służy regulator napięcia oparty o aplikacje kaskadowo połączonych przetwornic impulsowych obniżającej i podwyższającej napięcie, pracujących niezależnie od siebie. Takie połączenie pozwala na uzyskanie stałego napięcia wyjściowego, niezależnie od stopnia rozładowania akumulatorów (kiedy na akumulatorach pojawia się graniczne 21,5V, na silnikach może występować cały czas napięcie znamionowe). Dzięki sprzężeniu napięciowemu na wyjściu uzyskuje się stałe napięcie niezależnie również od obciążenia. Często spotykam się ze zdaniem, że pojazdy elektryczne słabną w miarę pokonywanego dystansu. W moim regulatorze ten problem nie występuje. Niezależnie od napięcia akumulatora i warunków obciążenia, pojazd dysponuje takimi samymi parametrami, kiedy jest naładowany i rozładowany (po przekroczeniu dopuszczalnego napięcia minimalnego nagle słabnie, co wynika z działania sprzężeń zwrotnych, zrobionych w celu ochrony i wydłużenia żywotności akumulatorów). Prąd płynący w obwodzie jest dynamicznie ograniczany do wartości maksymalnej 40A (maksymalny prąd silników wg danych producenta). Pomiar prądu dokonywany jest za pośrednictwem przetwornika prądowego firmy LEM. Ze względu na potrzebę separacji mas układ regulatora jest zasilany z przetwornicy pomocniczej wielonapięciowej, ze sprzężeniem zwrotnym nadążnym, które ogranicza wydzielanie się ciepła na końcowych stabilizatorach liniowych. Manetka przyspieszenia hallotronowa. Obudowa regulatora została przeze mnie zrobiona od podstaw z aluminiowych kątowników i blachy aluminiowej 1,5mm, drapanej.
Parametry:
Pojazd został ukończony około miesiąc temu, od tego czasu przejechałem nim 150km. Na tej podstawie mogę określić jego podstawowe parametry.
Prędkość maksymalna, jaką udało się osiągnąć to 47km/h (z górki). Po prostej osiąga bez problemu 40km/h i dalej się nie rozpędza (ograniczenie).
Maksymalny dystans przy spokojnej jeździe wynosi około 30km. Przy jeździe dynamicznej (prędkość 40km/h przez większość trasy i manetka przyspieszenia na max przez całą trasę) spada do 15km. Dzieje się tak przez straty energii na rezystancji wewnętrznej akumulatorów, jak wiadomo - im większy prąd jest pobierany z akumulatora, tym mniejsza jego pojemność.
Masa całkowita pojazdu 43kg. Czy dużo czy mało? Jako porównanie biorę pod uwagę stary polski motor Komar, którego masa była większa, a przyspieszenie (w moim odczuciu) bardzo podobne jak w moim pojeździe elektrycznym.
Koszt przejechania 100km to średnio 2zł. Jazda jest dość dynamiczna, pojazd prowadzi się bardzo wdzięcznie. Dzięki zmiennym przełożeniom radzi sobie całkiem nieźle w terenie. Podjeżdża śmiało pod górę, pod którą zwykłym rowerem jest ciężko wjechać.
Zwykle wspomagania elektrycznego używa się jako dodatku. 40kg to niewiele.
. Jak Ci się coś wkręci w te tryby, to niech Bóg ma Cię w opiece!
Z normalnymi pedałami miałbyś 'dopalacz'...
