что лучше мотор колесо или подвесной электромотор

Электробайк для взрослых купить в России с мотор колесом

Отличия центрального двигателя от мотор-колеса.

Для оснащения мотоциклов производители используют 3 вида электромоторов: центральный двигатель и мотор-колеса: с прямым приводом или редукторное. Центральный двигатель устанавливается в кареточный узел, мотор-колеса располагаются вместо штатных втулок передних или задних колес.

Для электробайков средней мощности, рассчитанных на неспешную езду в пределах города, оптимально подходят мотор-колеса. Причем если вы не планируете превышать скорость в 40 км/ч, то смело берите модель с редуктором. Для любителей высоких скоростей лучше выбрать мотоцикл с центральным двигателем.

Рассмотрим общие преимущества и недостатки каждого варианта.

Этот тип МК широко распространен и популярен. При аналогичной мощности он выдает более высокую тягу, чем МК с прямым приводом. Из-за более сложной конструкции и наличии деталей из нейлона, считается менее надежным. Техосмотр электромотоцикла с РМК добавляет пару пунктов — смазка шестерней и их замена при необходимости. Последнее будет происходить нечасто — ресурс шестеренок рассчитан в среднем на 8-10 тыс. км.

— усиленный крутящий момент;

— экономичность в обслуживании;

— хороший накат при выключении двигателя;

— компактность и небольшой вес.

— ограничение мощности – только до 1 кВт;

— необходимость смазки и износ шестерен;

— меньший срок эксплуатации – около 8-10 тыс.км.;

— ограничение скорости в пределах 40 км/ч.;

— из-за сложности конструкции более шумный и менее надежный.

Мотор-колесо с прямым приводом.

Конструкция прямоприводных МК более простая — ротор и статор, что гарантирует потребителю высокий уровень надежности и увеличенный срок службы. Диапазон мощности также отличается, он варьируется от 500 до 15000 Вт, что, в свою очередь, значительно увеличивает скоростные показатели. МК с прямым приводом обладает более низким КПД при работе на маленьких скоростях и хуже справляется с подъемами, однако более надежен и не требует регулярных ТО.

— большой диапазон мощности при стандартном оснащении;

— надежность, долговечность и отсутствие ТО;

— сравнительно высокая скорость езды 100 км/ч и выше;

— способность выдерживать усиленные нагрузки.

— практически отсутствие свободного наката;

— увеличенные габариты в сравнении с РМК;

— низкий крутящий момент;

— необходимость установки мощных АКБ.

Месторасположение ЦД мотоцикла позволяет достигнуть сразу нескольких результатов — оптимальное расположение центра тяжести без утяжеления колес, комфортное размещение детали по отношению к водителю и приятный внешний вид. Основным преимуществом является возможность личного регулирования величины крутящего момента. Этому электромотору необходимы надежная чуткая трансмиссия и мощный управляющий контроллер, гарантирующие плавное переключение скоростей и четкость общей работы. Наиболее оценен в условиях передвижения по холмистым и горным местностям.

— контроль крутящего момента;

— максимальное облегчение колесной базы;

— широкий диапазон мощности;

— высокая скорость езды;

— обязательные ТО и дорогой ремонт;

— сложная конструкция и необходимость в дополнительном оснащении;

— сравнительно быстрый износ деталей;

— меньшая надежность в сравнении с МК;

При ответе на вопрос, что лучше, ответ во многом зависит от того, какие требования выдвигает потребитель и в каких условиях будет эксплуатироваться транспортное средство. Совет можно дать один — старайтесь не гнаться за трендами, а выбирайте технику, максимально подходящую именно вам.

Источник

Что лучше, мотор-колесо или кареточный двигатель?

Для электрификации велосипедов используется 3 типа двигателей: кареточный электромотор, прямоприводное или редукторное мотор-колесо. Кареточный (подвесной, центральный) двигатель ставится в каретку и через трансмиссию передает крутящий момент колесам. Дополнительная тяга обеспечивается при вращении педалей райдером. Мотор-колеса ставятся на место штатной втулки и без посредников передают крутящий момент на ведущее колесо. В вопросе, что лучше, мотор-колесо или кареточный двигатель – ответ зависит от главных критериев оценки и условий предстоящей эксплуатации электровелосипеда.

Особенности редукторных мотор-колес

Наличие редуктора в конструкции ступичного электромотора повышает крутящий момент. Такой электромотор не сопротивляется вращению педалей и обеспечивает хороший накат при отключенном двигателе. На практике это выглядит так: при отпускании ручки газа электромотор не притормаживает, а свободно вращается и дальше. При одинаковом потреблении энергии редукторные МК выдают более высокую тягу. Они компактны и легковесны, но из-за ограниченного диапазона мощностей (до 1000 Вт) не позволяют развить скорость выше 40 км/ч.

Плюсы и минусы редукторных МК приведены в таблице:

Высокий крутящий момент. Хорошие тяговые характеристики. Уверенное преодоление подъемов.

Ограниченная мощность – до 1000 Вт.

Экономичность. Высокий КПД.

Износ шестерен редуктора.

Свободный накат, в т.ч. при выключенном моторе.

Меньший срок службы – около 8000 км.

Комфорт использования системы PAS.

Скорость в пределах 40 км/ч.

Компактность. Легкий вес.

Шумнее МК с прямым приводом, сложнее конструкция – меньше надёжность.

Особенности прямоприводных мотор-колес

Мотор-колеса прямого привода имеют более простую конструкцию без шестерен, поэтому отличаются еще более высокой надежностью и долгим сроком службы. Диапазон мощностей у них шире – от 500 до 6000 Вт, что позволяет получать высокие скорости. Фактически при установке мощного прямоприводного МК велосипед превращается в электромопед.

Приведем сравнительную таблицу сильных и слабых сторон мотор-колес прямого привода:

Широкий диапазон мощности.

Сопротивление качению, которое препятствует свободному накату и вращению педалей при выключенном моторе.

Высокая надежность и долговечность.

Вес и размеры – больше, чем у редукторных моделей.

Возможность получения высоких скоростных характеристик – вплоть до 100 км/ч и выше, если фактически нужен электромотоцикл.

КПД – меньше, особенно на малых скоростях. Крутящий момент – ниже.

Допустимость нагрузок в 4 раза выше номинальной мощности с малым риском поломки – за счет повышения напряжения.

Необходимость установки аккумуляторов высокой емкости и крепкой рамы с усиленными дропаутами.

Особенности кареточных электромоторов

При установке центрального мотора обеспечивается оптимальная развесовка транспортного средства. Управляющий контроллер устанавливается в общем корпусе с электродвигателем и охлаждается при движении. При помощи переключения передач обеспечивается гибкое управление скоростью и крутящим моментом. Такой комплект можно установить на любой велосипед, сохранив при этом львиную долю родной трансмиссии. Это особенно актуально для дорогих байков и моделей с 27,5” колесами и 32 спицами (у МК 36 отверстий).

Кареточные моторы компактные и легкие, но стоят дороже аналогичного комплекта МК примерно на 30%. Эти модели рассчитаны на профессиональное использование. Они подвержены ударам, попаданию грязи и воды, ускоренному износу велосипедной трансмиссии, поэтому по надежности уступают мотор-колесам.

Выводы

Что лучше выбрать, мотор-колесо или кареточный мотор – зависит от назначения собираемого электровелосипеда. Для сборки городской модели оптимально подходит мотор-колесо, причем для спокойной езды со скоростью до 40 км/ч – редукторное, а для развития более высоких скоростей – электрический мотор прямого привода. Для езды по холмистой, горной или пересеченной местности, а также для агрессивного стиля катания, рекомендуется установить подвесной двигатель на каретку велосипеда.

Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о безопасной езде на электровелосипеде.

Источник

Кареточный мотор vs Мотор-колесо

Среди обывателей часто вижу непонимание и нежелание платить больше за кареточный мотор. Ведь есть мотор-колесо в 2 раза дешевле. Давайте разберемся как я люблю — в цифрах и ответим на вопрос, когда можно сэкономить?

Для начала очевидные вещи, о которых уже писал. Мотор-колесо нарушает развесовку велосипеда, часто требует усиления стандартных мест крепления колеса иначе их может просто разорвать, хуже накат, сложная процедура снять/поставить мотор-колесо для обслуживания и замены покрышки. В конструкции редукторного мотор-колеса есть планетарный редуктор из трех нейлоновых шестерней. Если на таком колесе подпрыгнуть оно начнет ускоряться, а при приземлении рывком замедляется. В момент приземления нейлоновые зубья срезаются предотвращая еще большие повреждения мотора. В кареточном моторе рывок смягчает цепь.

Устройство

Теперь взглянем на моторы изнутри.

Слева самое дешевое мотор-колесо, справа с редуктором. Отличие в том, что редукторный электромотор вращается с большей скоростью (редуктор 5:1), поэтому он более тяговитый и меньше весит. Отличить их просто. Редукторный более толстый, а первый больше. За счет уменьшения длины спиц такое колесо хуже амортизирует. В тоже время зазор между магнитами и катушкой очень маленький. Там, где при сильном ударе на обычном колесе мы могли бы отделаться восьмеркой, здесь магниты могут встретиться с катушкой. Хорошо, допустим мы катаемся исключительно по ровному асфальту. Посмотрим что внутри кареточного мотора на примере моего bafang BBS01 мощностью 250/350 Вт.

Сразу отмечаем наличие редуктора с еще большим передаточным числом 1:21.9, т.е. двигатель вращается еще быстрее и по идее должен быть еще эффективнее, меньше и легче (последнее очевидно из фото). Второй момент, бросающийся в глаза — это нормальный неподвижный статор и вращающийся ротор. Вот здесь поподробнее.

Из школьного курса физики мы знаем, что момент инерции зависит от массы вращающегося тела. Разгонять и тормозить мотор-колесо гораздо затратнее, т.к. ротор там большой и совмещен с металлическим корпусом. Вес заднего мотор-колеса в сборе с покрышкой 8-10 кг, что сопоставимо с весом всего моего велосипеда. Более современные редукторные мотор-колеса весят на несколько кг меньше. Но самым главным их преимуществом является наличие в их конструкции обгонной муфты. Дело в том, что в обычном мотор-колесе статор мотора жестко закреплен на валу, а ротор жестко на колесе. Если на вращающийся мотор не подается ток, то он превращается в генератор. Этот убийственный недостаток маркетологи продают нам как благо под названием рекуперация. По факту мотор все время движения накатом вынужден тратить энергию на преодоление тормозящего момента. Время, когда вы тормозите рекуперацией ничтожно мало, а эффективна она лишь на максимальных оборотах. Реальная эффективность рекуперации на равнине отрицательна. А если не дай бог кончилась батарея, то велосипед превращается в мощный фитнес-тренажер. Это исключает возможность пользоваться велосипедом как раньше и вынуждает жестко оценивать расход батареи.

Технические характеристики

Но это еще не все, давайте сравним технические характеристики моторов.

Мотор-колесо

Это редукторное мотор-колесо, номинальной механической мощностью 1000 Вт и номинальным крутящим моментом 25 Н·м при максимальной эффективности 80.9%. Сразу отмечу, что ток при отсутствии нагрузки составляет 3 А. Если бы не было обгонной муфты, то ваш мотор потреблял бы максимально 48,6 * 3,146 = 152.9 Вт при движении накатом. Примерно 13 Вт вам придется компенсировать при севшей батарее за счет собственной мускулатуры, и гораздо больше при обычном мотор-колесе. Отметим, что кратковременно мотор способен потреблять до 45 А (2149 Вт) и выдавать максимально 46 Н·м (1644 Вт) и этот момент приложен к оси колеса. Мотор-колесо при мощностях 0 — 360 Вт имеет пропорционально малую эффективность 0 — 70%. Более-менее нормальную эффективность мотор-колесо выдает при мощностях ≥500 Вт. Размеренные прогулки не для него. Если нужно проехать как можно большее расстояние, то нужно разгоняться иначе батарея будет тратиться впустую. Этот мотор для тех, кому нужно добраться из точка А в точку Б за самое короткое время.

Кареточный мотор

Теперь взглянем на характеристики кареточного мотора 250 Вт.

Сразу отмечаем большую максимальную эффективность 89,7% при 151 Вт. Эффективность выше 80% при мощности от 50 до почти 400 Вт. А что такое эффективность — это отношение полученной механической мощности Pout к затраченной электрической мощности Pin. Чем она выше, тем более экономно мы тратим батарею. На этом моторе можно ехать медленно или быстро — не важно, батарея будет расходоваться адекватно.

Сравним крутящие моменты. У кареточного мотора он приложен к оси каретки и передается на заднее колесо за счет цепи. Соотношение звезд дает нам передаточное число на которое уменьшается крутящий момент. Так, при номинальном токе 9 А (34 Н·м), передней звездой 44Т и задней кассетой 30/11Т получим крутящий момент на колесе от 8,5 до 23.2 Н·м в зависимости от положения заднего переключателя скоростей. При максимальных 15 А (55 Н·м) и все еще хорошей эффективности от 13,7 до 37,5 Н·м. При максимальном крутящем моменте мотора 100.9 Н·м на заднем колесе на звезде 30Т будет 68.9 Н·м. Это то же самое если взять гаечный ключ длинной 10 см и навалиться на него всем телом массой 70 кг. От момента зависит ускорение велосипеда и предельный угол подъема. На кареточном мы можем гибко распоряжаться им за счет переключения задней передачи. Получается что на кареточном моторе 250 Вт можно заехать на более крутую горку, чем на редукторном мотор-колесе 1000 Вт, т.к. он развивает на 50% больший крутящий момент (69 против 46).

Мощность

Стоит отметить, что мой двигатель 250 и 350 Вт — это абсолютно одинаковые двигатели. У них лишь разные прошивки, которые ограничивают ассистента помощи либо на 250, либо на 350 Вт. Но если нажать газ, то оба выдадут 400 Вт и больше если батарея 48 В. Из таблицы ниже видно, что более мощные mid drive имеют больший момент и скорость, а вот 250 от 350 ничем не отличается.

Из графика выше для кареточного мотора видно как ток растет до 15 А и стабилизируется явно программно, потому что резко начинает падать эффективность, обороты и мощность, но продолжает расти крутящий момент. А мощность — это крутящий момент помноженный на обороты.

Справедливости ради скажу, что мощность дешевого мотор-колеса — это как ни крути мощность и 250 всегда будет меньше 1000, а значит будет ехать медленнее или увезет меньше груза при прочих равных. Кареточный двигатель на 750 Вт лишь немного дороже, но выдаст уже 110 Н·м на колесо. Но я специально сравниваю с 250 Вт чтобы показать — мощность далеко не единственный параметр, на который нужно обращать внимание при выборе типа электромотора.

Занимательная математика

И напоследок еще немного математики. Радиус моей передней звезды 44Т = 1/2″ * 44/2π = 89 мм. Длина стандартного шатуна 175 мм. Цепь при максимальном моменте электродвигателя испытывает нагрузку эквивалентную 100.9/9.8/0.089 = 115,7 кг. Вес человека, который создаст такую же нагрузку на цепь если навалится всем телом на одну педаль примерно в 2 раза меньше 89/175*115,7 = 58,8 кг за счет в большей длины шатуна. Мой нормальный вес 64 кг. Это значит, что мотор развивает почти такую же мощность, которую я могу выжать из велика в стоячем положении. Т.е. добавив 6 кг (мотор 250 Вт + батарея 500 Втч) к весу моего велосипеда я добавил 59 кг усилий на педали. Кстати это значит, что когда мы вваливаем вдвоем, все механизмы испытывают двойную нагрузку, что сказывается на износе как будто на велик встал человек массой 120 кг.

Большой крутящий момент mid drive — это и плюс и самый большой минус, т.к. требует разумного подхода к переключению передач. В этом смысле здесь снова работает прямая аналогия с машиной. Разгоняться нужно всегда с первой передачи и первые метры проезжать на педалях. Не стоит давать большие нагрузки при маленьких оборотах. Не стоит ставить мотор мощностью 1000 Вт на ашан-байк. Мощный мотор очень быстро сработает цепь и звезды, поэтому чем выше мощность, тем более качественные компоненты передачи необходимо использовать. Также для мощного мотора акутально иметь gearsensor — датчик переключения передач, чтобы скидывать тягу в момент переключения. У мотор-колеса такой проблемы нет, но и такой тяги тоже.

Выводы

Отвечая на вопрос, поставленный в первом абзаце скажу, что сэкономить можно, если вам не нужна скорость ниже 50% от максимальной и вы совсем не собираетесь крутить педали. Правда в этом случае, это уже электромопед. В любом случае не берите самое дешевое мотор-колесо. Только с планетарным редуктором. Это неплохой бюджетный вариант для городского велосипеда. Если же ваша цель — поездки по бездорожью по пересеченной местности с большими перепадами высот с форсированием препятствий в том числе путем переноса велосипеда на руках; если велосипед для вас в первую очередь тренажер, а не транспорт; если нужен легкий доступ к системе передач, ремонтопригодность и гибкость в модификации; если нужна большая дальность поездок за счет лучшей эффективности использования батареи, и вы готовы за всё это доплатить — ваш выбор кареточный мотор или mid drive.

У мотор-колеса слишком широкий рабочий диапазон скоростей, а электромоторы сложно сделать так, чтобы они одинаково эффективно работали на малых и высоких оборотах. Особенно это заметно на скоростях ниже 30% от максимальных. Вы вроде едете медленнее, энергии вроде тратиться меньше. Вот только на каждый 1 Вт механической мощности вы тратите 2 Вт электрической (если очень грубо). А на максимальных оборотах малину портит сопротивление воздуха и трение. Кареточный мотор можно легко держать вблизи своего максимума эффективности за счет переключения передач. Максимальная скорость вращения мотор-колеса маловата для эффективной работы электромотора. Для создания достаточного момента при таких скоростях приходится использовать больше магнитов и большую площадь магнитопровода. Поэтому они больше, тяжелее, а значит более прожорливее и еще менее эффективны. Планетарная передача в мотор-колесе призвана решить эту проблему. Но жёсткое сцепление накладывает уже механические ограничения. Если планетарка имеет не одну, а несколько скоростей, то цена такой конструкции приближается к цене кареточного мотора и уже не является преимуществом, хотя недостатки еще остаются. В любом случае прогресс не стоит на месте, а цены падают. Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.

Источник

Какое мотор-колесо лучшее? Как его выбрать на Aliexpress 2021 году

Электровелосипеды становятся все популярнее. Хочу поделится тем, какие виды мотор-колес используются в электровелосипедах, их плюсы, минусы, разновидности, параметры, самые популярные производители. А так же рассмотреть лучшие варианты велосипедных электродвигателей на Aliexpress в 2021 году.

По большому счёту приводные элементы электровелосипедов можно рассортировать в 3 вида:

Принцип работы электровелосипеда

Если райдер, передвигающийся на обычном велосипеде, вращает педали, создавая, тем самым, крутящий момент, который передается по цепи на колесо, то в электробайке функцию механизма, инициирующего движение техники, выполняет электродвигатель. Будучи установленным в колесе или педальном узле он получает энергию для работы от аккумуляторов. Приводится в действие система при помощи контроллера. Управляется байк за счет руля, тормозных дисков и переключателя скоростей.Принцип работы ручки газа электровелосипеда следующий: велосипедист рукой нажимает на ручку, что приводит к изменению числа импульсов напряжения в одну единицу времени (секунду), подающихся на обмотки мотор-колеса. Этот эффект позволяет управлять скоростью вращения данного типа двигателя, а значит, и скоростью передвижения байка.Устройство аккумулятора электровелосипеда может быть разным в зависимости от его основного активного элемента. Выделяют такие типы батарей:

Свинцовые считаются самыми примитивными и быстро выходящими из строя, в то время как LiFePO4, напротив, считается самым долгоиграющим вариантом. При покупке байка стоит, в первую очередь, проверить тип батареи и правильно выполнить ее первую зарядку соответствующим зарядным устройством. Это важно, так как от данной процедуры может зависеть качество последующей эксплуатации изделия.

Как работает контроллер электровелосипеда

Под термином «контроллер» понимается электронное приспособление, выполняющее посредническую роль между рулевым управлением и двигателем. По сути он осуществляет преобразование постоянных батарейных токов в трехфазные, актуальные для мотор-колеса. Обычно этот механизм помещается в герметичный металлический корпус, который защищает его от нежелательных внешних воздействий.Именно с помощью контроллера становится возможной передача электротоков к элементам системы и, собственно, активация мотор-колеса с последующим контролем работы данного элемента.

Режимов работы у изделия может быть два: работа от двигателя «power-on-demand» и «pedal-assist» или поддержка педалирования. Во втором режиме устройство все время контролирует силу и скорость вращения педалей, чтобы соответствующим образом регулировать работу электромотора велосипеда. Обычно штатные контроллеры, которыми комплектуются электробайки, демонстрирую напряжение либо 36 Вольт, либо 48 Вольт.

1. Подвесной (кареточный) мотор для электровелосипеда

Такие моторы, кстати, довольно популярны в брендовых европейских электровелосипедах. Находится вблизи каретки (педалей) велосипеда, через цепной привод, и механизм передач, если на велосипеде такой есть, вращает заднее колесо.

Данный тип электродвигателя на велосипед является автономным устройством. Этот агрегат работает через передачу усилия заднему колесу при помощи цепной передачи. Таким образом, это способствует более сильному вращению колеса, чем при педалировании. Подвесной мотор вешается на раму и вместе с цепной передачей закрывается специальным чехлом. Аккумулятор, обеспечивающий питание электромотора, монтируется на раме велосипеда. Скорость и затрачиваемая мощность координируется электронным контроллером на рулевой ручке.

Мощности такого агрегата лежат в диапазоне от 350 до 1600 Вт. В продаже существуют готовые комплекты, включающие в себя электродвигатель определённой мощности, аккумулятор, цепь, звёздочки, контроллер, ручку-регулятор, устройство заряда аккумуляторной батареи.

Если велосипед с передачами — широкий диапазон оптимального применения за счёт этих самых передач — можно и хорошую тягу на малых оборотах получить, и высокую скорость.

Достоинства подвесного (кареточного) электродвигателя:

Недостатки подвесного (кареточного) электродвигателя:

2. Мотор-колесо с прямым приводом (директ-драйв)

В 95-98% электровелосипедах изготавливаемых в заводских условиях применяются редукторные двигатели с обгонной муфтой.
Редукторный двигатель обладает большим крутящим моментом при относительно небольшой мощности за счет наличия в конструкции планетарного редуктора большой надежности в котором солнечная шестерня металлическая а сателлиты выполнены из композитных материалов. Веских причин для преимущественного применения редукторных двигателей несколько:

Данный тип электромотора для велосипеда в настоящее время обладает большей популярностью, нежели другие. Причина в том, что его просто установить на колесо и превратить рядовой байк в велосипед с мотором электрическим. Также для эксплуатации мотора-колеса необходимо обзавестись батареей, ручками запуска и регулирования скорости, аппаратом, контролирующим двигатель. А если велолюбитель предпочитает более денежный вариант, то данный двигатель производится уже встроенным в колесо, с полной комплектацией.

Как правило, мотор-колесо для велосипеда монтируют к заднему колесу, но можно установить его на переднее, или сразу на оба колеса. В последнем случае необходимо обзавестись двумя аккумуляторами.

Мощности мотора-колеса варьируются от 150 до 2000 Вт. Существует ряд моторов, различающихся по мощности и соответствующему ей аккумулятору.

Мотор-колесо — это встроенный в колесо электродвигатель, который имеет неоспоримые преимущества перед навесными электродвигателями и имеет мощность от 350 до 2000 Вт

Достоинства мотора-колеса:

Минусы мотора-колеса:

3. Редукторные электромоторы

Электродвигатель расположен внутри ступицы колеса, там же расположена зубчатая понижающая планетарная передача, которая даёт электродвигателю вращаться с большими оборотами, чем обод колеса.

Шестерёнки обычно из пластмассы.

Есть механизм передающий момент в системе колесо-мотор только в одном направлении — при тяге от двигателя (фривил, обгонная муфта).

В случае, когда передача идёт в обратном направлении, происходит разьеденение системы, таким образом при накате, либо движении от педалей, электромотор не вращается, и тем самым не затрудняет вращение колеса.

Достоинства редукторного двигателя:

Недостатки редукторного двигателя:

Преимущества и недостатки наборов для электровелосипеда

У электрокомплекта на заднее либо переднее колесо есть ряд преимуществ и недостатков.

Среди плюсов отмечают:

Из недостатков можно выделить:

Какое напряжение выбрать для мотор-колеса электровелосипеда?

При сборке электровелосипеда или других видов персонального электротранспорта нужно определиться с подходящими вам характеристиками. Мотор выбирается в зависимости от того, какая мощность нужна электровелосипеду, с учетом необходимой скорости и тяговых качеств. При выборе аккумуляторной батареи первостепенную роль играют ее емкость, вольтаж и масса. С увеличением емкости АКБ возрастает и ее вес, и дальность хода на одном заряде. Вольтаж электровелосипеда бывает разный – 36, 48, 60, 72, 96 В. На что он влияет, и как не ошибиться с выбором – расскажем далее.

Напряжение АКБ электровелосипеда

Запасенная энергия равна произведению мощности и времени: Е=W·t. Единица ее измерения – джоуль или ватт-час. Поскольку мощность электрического тока – это произведение силы тока и напряжения (W=I·U), то Е= I·U·t. Произведение I·t – это емкость (С). Значит, запасаемая энергия аккумуляторной батареи равна произведению напряжения и емкости: Е=U·C.

Вывод: Чтобы повысить значение запасаемой энергии, нужно или увеличить емкость аккумулятора электровелосипеда, или выбрать АКБ с более высоким напряжением. Главное, чтобы напряжение всех компонентов, включая электромотор, аккумуляторную батарею, контроллер и зарядное устройство, было одинаковым.

В продаже чаще всего встречаются компоненты на 36 и 48 В. Остальные комплектующие менее распространены, что может стать проблемой при их последующей замене. Также при использовании компонентов большего напряжения нужны провода увеличенного сечения и мощные BMS платы. С увеличением токов возрастает нагрузка на электронику. Поэтому нужно выбирать элементы с запасом мощности, чтобы избежать их частого перегорания.

Мощность и емкость батареи электровелосипеда

У двигателей внутреннего сгорания основной характеристикой, определяющей движущую силу, выступает мощность в лошадиных силах. Этот параметр отвечает за ускорение и обеспечивает езду на заданной скорости. У транспортных средств на электротяге мощность измеряется в ваттах (Вт). Для перевода в лошадиные силы нужно разделить кВт на 0,736, т.е. 10 кВт≈13,6 л.с.

Электрическая мощность (обозначение – W, единица измерения – Вт) определяется как произведение силы тока (I, измеряется в A) и напряжения (U, измеряется в В). Получаем формулу: W= I·U.

Для примера, если на электромотор велосипеда номинальной мощностью 1000 Вт от аккумуляторной батареи через контроллер поступает напряжение 48 В, а BMS плата и контроллер поддерживают силу тока 35 A, получаем значение выдаваемой мощности: 48 В х 35 A=1680 Вт. В результате, электродвигатель номинальной мощностью 1000 Вт выдает 1600 Вт. Важно учесть, что в контроллере происходят дополнительные потери, а проводка и фазовые провода должны иметь достаточное сечение для поддержания больших значений силы тока.

Емкость аккумулятора электровелосипеда – это накопленная энергия, от которой зависит величина пробега. Единица ее измерения – ватт-час (ампер-час). Формула: С=U·I·t, где С – емкость, U – напряжение, I – сила тока, t – время. Химическая энергия батареи Е=U·C. К примеру, АКБ с рабочим напряжением 48 В и емкостью 12 А·ч имеет запас химической энергии 48·12=576 Вт·ч. Ее достаточно для 1 часа работы электромотора мощностью 500 Вт.

Рекомендации по выбору вольтажа АКБ

Компоненты на 36 или 48 В обеспечивают высокий уровень электробезопасности. Они незаменимы при создании детского и подросткового электротранспорта. Подходят такие комплектующие и для большинства электровелосипедов для взрослых райдеров. Если мощность используемого электромотора не превышает 5 кВт, оптимальным напряжением считается 48 В. Комплектующие другого напряжения использовать можно, если есть BMS, контроллер и зарядное устройство с большим током на нужное напряжение.

Использовать электрокомпоненты большего напряжение имеет смысл, когда нужен мощный e-bike, развивающий скорость свыше 50 км/ч. В таких случаях используется мощное мотор-колесо, АКБ на 60 В или выше и контроллер с таким же рабочим напряжением. С увеличением вольтажа электрокомпонентов возрастает и предельная скорость. Насколько она вырастет – зависит от мощности электромотора и нагрузки, испытываемой транспортным средством.

Есть простое правило – выбирать напряжение того же значения, что и желаемая скорость. Например, чтобы получить e-bike с максимальной скоростью 50–60 км/ч, нужно использовать мотор-колесо (мощностью 1500–2000 Вт), энергоемкую батарею и контроллер с рабочим напряжением 60 В. Также нужно сопоставить емкость электровелосипеда и расстояние пробега на одном заряде (с запасом). Мощность контроллера не должна превышать допустимую нагрузку для электромотора

Так какое мотор-колесо всё же выбрать?

Объективно посмотрев на все возможные варианты мотор-колес (электродвигателей), испытав их на практике, мы сделали следующие выводы.

Самое главное — это для себя понять, что вы хотите:
1. Оставить свой велосипед велосипедом, но уже с электрокомплектом (35км/ч, от 4кг, от 350$)
2. Превратить велосипед в электромопед (50км/ч, от 12 кг, от 600$)
3. Превратить велосипед в электромотоцикл (90 км/ч, от 35 кг, от 2300$)

Вариант первый. Максимальная скорость 35км/ч, вес набора от 4кг и цена от 350$.
Для обычной езды по городу или по пересеченной местности вполне достаточно редукторного мотор-колеса номинальной мощности 250Вт. Надежные моторы на 250Вт известных брендов, такие как Bafang 8FUN, имеют рабочую мощность на самом деле 530Вт, а при желании, могут выдержать и 750Вт. Мотор колесо для велосипеда Bafang весит всего 2 кг и может развивать скорость (уже с нагрузкой) до 35 км/ч. При этом велосипед останется легким и мобильным.
Скорость 35 км/ч – это максимальная скорость для обычного велосипеда, на которых ездит более 90% всех владельцев велосипедов. Если быстро крутить педали по прямой на последней передаче, то ваша скорость будет как раз 30-35км/ч. А с мотор-колесом 250вт вы получите ту же скорость, но уже без помощи педалей.
Если вам не хватает динамики в разгоне, при использовании мотор-колеса 250вт, то вы можете добавить ускорение педалями. Тогда скорость разгона будет даже больше чем у мотора на 1000Вт. Конечно, это зависит от силы ваших ног, но мы проводили тест на силу разгона с обычным велолюбителем без какой-либо специальной подготовки. Если в начале движения включить мотор 250вт и крутить педали, то сила разгона будет больше чем у велосипеда с мотором на 500Вт и даже 1000вт.
Исходя из этого, пропадает вообще необходимость в мотор-колесах на 500Вт. К тому же они больше весят на 2-3 кг и потребляют энергии аккумулятора в 2 раза больше, чем мотор-колеса 250вт.

Вариант второй. Максимальная скорость 50км/ч, вес набора от 12кг и цена от 600$.
Данный вариант для тех, кто уже хочет ездить на электровелосипеде со скоростью 45-50 км/ч, а также без труда взбираться на крутые горки. В данном случае потребуется мотор-колесо на 1000Вт-1500вт. Однако, мотор-колесо будет весить уже не 2 кг(250вт), а 6кг (1000Вт) или даже 8кг (1500Вт). Кроме того потребуется аккумулятор большей емкости, а соответственно более тяжелый (от 5 кг) и дорогой.
Тем не менее, за свои желания приходится платить и чем-то жертвовать.
Рекомендуется этот набор для тех, кто планирует ездить на электровелосипеде по крутым склонам и возвышенностям. На прямой дороге, при напряжении 48В, вы получите скорость 45-50км/ч. При повышении напряжения, например до 72В, скорость будет уже около 70км/ч. Причем аккумулятор на 72В будет весить и стоить в 1.5 раза больше, чем аккумулятор на 48В. Учитывайте этот момент при выборе.

Вариант третий. Максимальная скорость 90км/ч, вес набора от 35кг и цена от 2300$.
При использовании мотор-колеса более чем на 1500Вт, например на 3000Вт, уже потребуется серьезная модернизация рамы велосипеда. Качественное мотор-колесо номинальной мощности на 3000Вт весит минимум 12.5 кг. Для мощных моторов действует правило — чем больше весит мотор, тем больше в нем меди, тем больше у него пиковая и рабочая мощность. Например, для мотора весом 12.5 кг рабочая мощность около 6000Вт, а пиковая мощность — 12000Вт. Если же мотор номинальной мощности 3000Вт весит около 10 кг, то реально рабочая мощность будет около 3000Вт, а пиковая мощность — 6000вт, а при большей нагрузке он сгорит. Проверенно на практике.
На простой велосипед такой мощный электронабор уже не установить. Придется не только ставить дропауты, а менять задние перья или устанавливать (приваривать) специальный маятник, как у мотоциклов. Мотор номинальной мощности в 3000Вт настолько сильный, что может разгибать перья обычного велосипеда даже на холостом ходу. Поэтому без специального усиления рамы велосипеда не обойтись. Кроме того, обязательно требуются хорошие амортизаторы, т.к. вас может выкинуть из седла даже на небольшой яме при скорости от 50км/ч и выше. Также потребуется специальная передняя вилка от мотоцикла или от велосипеда для даунхилла. И это только минимальные требования, чтобы элетровелосипед поехал и доехал целым до пункта назначения.
Кроме того для питания столь мощного мотора потребуется тяжелый (от 20кг) и дорогой аккумулятор.

Как установить электродвигатель самостоятельно?

Если Вы хотите сэкономить на монтаже электродвигателя или просто не желаете доверять свой велосипед неизвестному мастеру, Вы можете установить мотор своими руками. Сегодня многими производителями предлагаются готовые комплекты для установки привода на байк, как правило, уже включающих мотор-колесо. Этот вариант не требует особой подготовки и технического бэкграунда.

Кроме простых комплектов, в продаже представлены более серьезные, профессиональные наборы, которые комплектуются роликами, цепями, дополнительными батареями и другими компонентами. Также на рынок поставляются дорогие, и из=за это не пользующиеся особым спросом, готовые комплекты с фрикционным приводом, которые устанавливаются за несколько часов.

Как проходит процесс установки?

Из всех типов электродвигателей, самым трудоемким в установке является цепной вариант. При условии, что в комплект входит лишь электрические элементы, монтаж этого привода требует серьезной подготовки. Алгоритм действий таков:

Комплект мотор-колес более прост в установке:

Всё, можно ехать! В то время как установка простого мотор-колеса занимает не более часа (даже при условии отсутствия технического бэкграунда), на монтаж цепного электромотора может уйти несколько дней. Говоря о фрикционных приводах, их конструкция зачастую съемная, поэтому с их установкой справится даже человек, далекий от механики.

Производители электродвигателей на велосипед

На рынке существует множество производителей данных устройств, и основная доля компаний, выпускающих вело-моторы, расположена в Китае.

Bafang

Компания производит электрические моторы широкого применения, и в том числе велосипедные. Электродвигатели для велосипедов фирма выпускает в виде моторов-колёс, устанавливающихся на любой байк. Популярен комплект Bafang BBS02. Моторы представлены в разных мощностях – 250-750 Вт. Данные наборы укомплектованы устройствами привода, ручкой пуска, тормозами и другими составляющими. Весит такой мотор около 4 кг, а наибольшую скорость с данным агрегатом можно развить до 50 км/ч.

MXUS является суббрендом Huayu Xinfeng и производит мотор-колеса и комплектующие для електробайков уже более 20 лет. Помимо производства и продажи моторов и комплектов для преобразования электронных велосипедов, MXUS также планирует производить элктро-колеса на различные самокаты, скутеры и интеллектуальные электронные велосипеды, чтобы удовлетворить больше требований клиентов.

Huayu Xinfeng имеет мастерскую где работают 200 работников и 30 профессиональных инженеров。В 2015, компания произвела миллион моторов и наборы преобразования e-велосипеда 100 тысяч.

Продукты уже прошли европейскую аттестацию CE, аттестацию EN15194, аттестацию RoHs, аттестацию CCC, удостоверение подлинности качества ISO9001.

Golden Motor

Эта китайская компания производит набор с мотором-колесом, в состав которого входит всё, что нужно для установки на велосипед. Мощность двигателя программируется от 250 до 1500 Вт. Велосипед с электромотором этого производителя способен развить скорость до 40-45 км/ч. Вес мотора почти 3 кг.

Pasion ebike

Pasion ebike Производитель современных оригинальных высококачественных фэтбайков, электровелосипедов, велозапчастей и аксессуаров по доступным ценам с доставкой по России, СНГ и всему миру

СSС это развивающаяся компания представляет на рынке Китая огромный выбор аксессуаров и товаров для велосипедов от сумок до комплектов мотор-колёс.

Лучшие мотор-колеса на AliExpress в 2021 году

Чтобы определиться, какое мотор-колесо лучше всего подходит для использования в конкретном случае, нужно проанализировать свои потребности, технические особенности велосипеда, располагаемый бюджет и другие факторы.

1.Pasion eBike комплект для электровелосипеда мотор-колесо 48V 1500W

Диаметр колес: 20, 24, 26, 27,5, 28, 29, 700с

Стоимость: 20 223,87 — 25 902,13 руб

Количество покупок(2020): 234

ОСОБЕННОСТИ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОДУКЦИИ

2. СSC комплект для электровелосипеда мотор-колесо 48v(1000w,1500w)

Диаметр колес: 20, 24, 26, 27,5, 28, 29,

Стоимость: 8 727,49 — 18 758,96 руб.

Количество покупок(2020): 413

3. EJOYQI Tongsheng TSDZ2 DIY

Диаметр колес: 20, 24, 26, 27,5, 28, 29,

Стоимость: 22 108,69 — 23 084,79 руб

Количество покупок(2020): 154

4. Bafang BBS02B 48 V 750 W среднемоторный привод

Диаметр колес: 20, 24, 26, 27,5, 28, 29,

Стоимость: 45 519,30 — 56 899,13 руб.

Количество покупок(2020): 134

Bafang – производитель комплектующих для электровелосипедов и скутеров. Его продукция хорошо известна на рынках Китая, Европы и США. Этот китайский производитель занимается разработкой электрокомплектующих более 10 лет и зарекомендовал себя надежным поставщиком. Кроме качественных двигателей, он предлагает полный ассортимент компонентов для велосипедов и скутеров на электротяге: датчики, АКБ, контроллеры и другие комплектующие. Мотор-колеса Bafang сочетают в себе надежность, функциональность и европейский промышленный дизайн. Большой выбор моделей позволяет выбрать наиболее подходящий вариант. Главный офис и центр развития компании находится в Сучжоу, недалеко от Шанхая с его отличной инфраструктурой. Этот фактор во многом поспособствовал выходу бренда «Бафанг» на международные рынки. «Начинка» редукторного мотор-колеса Bafang представлена на фото. Двигатель разбирается с 2-х сторон. Под колпаком расположена планетарная передача. К оси жестко крепится статор с обмотками. Ротор вращается на оси и при помощи центральной шестеренки передает вращательное движение на наружный корпус. На роторе с внутренней части крепятся сверхмощные неодимовые магниты. Шестеренки вращаются на подшипниках. Оси шестеренок крепятся на обгонной муфте. Это необходимо, чтобы при езде на e-bike без использования двигателя его трансмиссия не проворачивалась. Со стороны статора при разборке видны фазные провода и обмотки. Их сечение достаточно большое и зависит от мощности, на которую рассчитан конкретный двигатель. Здесь же находятся датчики Холла

Параметры:

5. Мотор-колеса DDK (Китай)

Диаметр колес: 20, 24, 26, 27,5, 28, 29,

Стоимость: 19 525,46 — 27 753,58 руб.

Количество покупок(2020): 215

Мотор-колеса от китайского производителя DDK радуют велосипедистов выгодным соотношением цены и качества. Они фактически являются аналогами двигателей Bafang, имеют идентичную конструкцию и схожие характеристики, а по цене примерно на 30% дешевле. Их эффективность превышает 83%. В качестве материала обода используется алюминий A356AL, корпус обычно создается из литого алюминия, статор – из материала DW470, ось – из материала 40Cr/Qr HRC 24-28, шестерни – из нейлона. Он достаточно легкий и меньше шумит при движении.

Полезное пространство мотор-колес DDK по максимуму заполнено компонентами. В конструкции используются сверхсильные магниты 20SH, датчик Холла, встроенный датчик оборотов. Защита от влаги – класса IP54 или IP65, как и у мотор-колес других популярных производителей.

6. Мотор-колеса MXUS

Стоимость: 7 765,51 — 8 875,65 руб

Мотор-колеса MXUS по конструкции идентичны двигателям Bafang и DDK. У них одинаковые шестеренки, то же количество магнитов, равная ширина статора. Здесь также используются сверхсильные магниты и толстая обмотка. Выводы кабеля защищены от повреждения при падении. Силовые кабели используются усиленные, устойчивые к нагреву и не допускающие электропотерь. По характеристикам мотор-колеса торговой марки MXUS также не уступают аналогам брендов Bafang и DDK.

Есть ли разница между мотор-колесами Bafang, DDK, MXUS?

Ощутимой разницы между продуктами этих брендов нет. Все они позволяют собрать качественный электровелосипед с хорошими тяговыми характеристиками. Продукция этих брендов производится на больших современных заводах в КНР, которые прошли сертификацию и получили разрешение на экспорт. На этих заводах используются одинаковые технологии и идентичное оборудование, работает квалифицированный персонал и проводится строгий контроль качества. По эксплуатационным характеристикам мотор-колеса брендов Bafang, DDK, MXUS и других ответственных производителей особо не отличаются. У всех их практически исключены отказы в гарантийный период – благодаря высокому качеству используемых компонентов и сборки. Поэтому при выборе мотор-колеса нужно в большей степени обращать внимание не на известность производителя, а на тип и характеристики конкретной модели. При выборе набора компонентов для оснащения велосипеда электроприводом нужно учитывать конструкцию транспортного средства, желаемую скорость и стиль езды, технические требования к работе двигателя – по току, напряжению, частоте вращения, мощности. Для спокойной езды по городу и за его пределами достаточно редукторного мотор-колеса с номинальной мощностью 250 Вт. Чтобы развивать скорость до 40–45 км/ч и с легкостью преодолевать крутые и затяжные подъемы, выбирайте мотор мощностью от 500 Вт. Место установки электромотора (заднее или переднее колесо) выбирается в зависимости от личных предпочтений велосипедиста и особенностей конструкции велосипеда

Как узнать, подходит ли этот мотор для моего велосипеда?

Этот мотор подходит для велосипеда с широким нижним кронштейном 68 мм или 73 мм. Внутренний диаметр кронштейна должен быть не менее 33,5 мм. Мы отправим дополнительные аксессуары для установки на 73 мм Нижний кронштейн.

Видео

Формально закон обязывает иметь права категории «М» на велосипеды с электродвигателем мощностью свыше 250 Ватт вне зависимости от того, используете ли Вы при движении педали или электротягу. С юридической точки зрения наличие двигателя выше указанной мощности на велосипеде и отсутствие прав соответствующей категории является основанием для привлечения к административной ответственности.

Слышал про то, что многие повышают напряжение с целью повысить максимальную скорость.
Вопрос: на сколько можно повысить напряжение без вреда для мотора (так, чтобы не снизился срок службы)? Не упадёт ли при этом его кпд?

Напряжение можно повышать легко, до куда не страшно. А то в дождь может и током дернуть. Если поднять напряжение так что мощности не хватит на поддержание скорости, которую выдает мотор на ХХ, то КПД сильно снизится и будет нагрев. Так что надо соизмерять на сколько поднимаешь напряжение.

Как вы считаете батарея какой фирмы классная по качеству и не дорогая?

Это очень широкий вопрос с кучей нюансов. Дело не только в качестве, а ещё и в характеристиках — ёмкость, токоотдача, ресурс, тип химии, и т.п. В зависимости от того, что Вам нужно, выбираются разные варианты. Кому-то нужно очень быстро и легко, но недолго — тогда выбираются «котлеты». Кому-то нужно не сильно спеша (35-40км/ч) ездить на работу и ещё вечером не очень быстро покататься — тогда выбираются Li-Ion 18650 или разные варианты LiFePO4.

Хочу спросить у тех, кто имел дело с китайскими моторами: реальны ли те характеристики, что китайцы указывают в описании?

Думаю, что реальны. Хотя можно и нарваться на лажу. Одно количество он должен потреблять в режиме езды по дороге. В горку или по прямой не важно. Просто в горку будет низкая скорость и хреновый КПД, значительная часть подаваемого электричества пойдет в нагрев. А по прямой будет все круто, 80% в механику и 20% в нагрев как-то так.

Евгений, мало заниматься ломкой велосипедов. Чтобы реально заинтересовать, нужно знать русский язык. И начните с элементарного — пишите слово «чтобы» слитно.

Благодарю за оставленный комментарий, постараюсь в дальнейшем повышать уровень и качество контента.

Борис, ты всегда пишешь «чтобы» слитно? Это же не правильно. Щас научишь парня не тому.

Я хочу собрать электро-велосипед, поэтому хочу точно знать, с каким словом надо писать слитно слово «чтобы».

Источник