8-900-374-94-44
За последние 20 лет технический прогресс подарил нам много невероятных инноваций и решений, которые сильно повлияли на качество нашей жизни. Одной из таких технических инноваций стал электро самокат. Это портативное персональное электрическое транспортное средство которое можно носить в метро и быстро перемещаться по городу на расстояние 15-30 км. На котором можно кататься летом в парке, ехать на работу, получать адреналин, и быть безумно мобильным. Заряжаем от сети 3-4 часа, и можно снова в путь.
И вот вы захотели себе электро самокат. Где же его взять? Тут есть два варианта купить или построить самому. Что? Самому? Да как такое возможно?
Построить электро самокат своими руками? Возможно! И в этой статье я расскажу вам как изготовить электро самокат своими руками. Но прежде давайте разберёмся зачем это нужно. Быть может проще купить?
Да купить проще. Но дорого. И купить что? Передний природный самокат? Который мягко говоря не валит стоя при этом много денег? Существует конечно дорогие модели которые быстро едут стоит много денег но зачастую производители работая на Европейский рынок накладывают ограничения по скорости которые далеко не всегда можно обойти.
Ну вот вы решили, что покупка не ваш путь, и вы хотите собрать персональное транспортное средство своими руками. Для этого вам потребуется умение владеть паяльником, держать в руках шуруповерт, сверлить дырочки в металле прямыми руками, все остальное за вас сделают наши друзья китайцы. И так если вы любите конструировать, и не видите преград для реализации своих творческих способностей, мы готовы обеспечить вас необходимыми деталями советами и частями для создания своего собственного транспортного средства.
Для начала вам нужно определиться что это будет. Будет ли это большой мощный самокат на надувных колесах, который будет пулять на большие расстояния наматывая асфальт на колеса, или это будет складной легкий самокат, который можно без проблем таскать одной рукой в метро, добираясь до работы или тренажерного зала в другом районе, минуя душный общественный транспорт.
Начнем со складной конструкцией нам нужно выбрать складной самокат с задним амортизатором нужно будет заменить ему заднюю вилку на расширенную установить туда мотор купить контроллер, аккумулятор, куда ни будь это все засунуть и это подключить.
Начнем с выбора самоката для наших экспериментов. Тут все просто выбор крайне мал. Некоторое количество лет назад китайцы придумали двух подвесную самокатную раму на которой разные производители начали делать разные самокаты. Она нам и нужна. Чем дороже будет производитель тем по идее лучше качество запчастей из которых она собрана. Складная двух подвесная рама в прицепите не может быть надежной, но выбора у нас нет. Электро самокат будет иметь те же проблемы что обычные самокат и к этому нужно быть готовыми. У него будет точно так же разбалтываться движущиеся части. Болтаться, скрипеть, шуметь. Чем больше движущихся частей там больше нужно за всем этим следить. Это касается покупных складных самокатов и самодельных. Зачем же выбирать двухподвесный самокат? А за тем что первым шагом будет замена задней вилки и колеса на мотор.
И так сборка элетросамоката своими руками по шагам.
Далее подробное описание и фото с ремонта моего домашнего самоката которому уже 3 года. За 3 года я устал от люфтов рамы и потому сделал его не складным, Усилив его более толстыми болтами в местах люфта. Так же за 3 года на нем поменялось несколько разных корпусов и батарей потому приходилось все подгонять под уже сделаные ранее отверстия. Вам же я рекомендую сначала выгнуть боковые ребра заметить что где будет а потом уже сверлить и тогда больше шансов что будет все ровно и аккуратно.
При сборки есть вариант столкнуться с некоторыми сложностями, которые решаются с помощью сверла, напильника и проставок, купленные в крепмаркете.
Профиль можно исспользовать любой подходящий под задачи. Я использовал 50мм. Так как нужно было поместить внутри батарею 48в 10Ач
Профиль вырезаем под размер, клеим на момент, сверлим маленькие дырки под саморезы, и сажаем на саморезы по металлу. Профиль выгибаем по форме деки.
3)Делаем крепления для крышки на которую будем вставать ногами.
Крепление было решено делать из болтов.
Варианты с длиной толщеной подбирайте сами в зависимости от выбранного корпуса.
Так же можно использовать самоконтрящиеся гайки. Как у меня на передних двух стойках.
У кого то возникнет вопрос.
Секрет в том что крышка опирается на квадратики из толстого пластика толщеной 3-4 мм, вставленного между ячейками.
Крышка делается из алюминиевого профиля с помощью ножниц по металлу.
Внутренняя часть крышки.
Нужно удалить лишние внутренние ребра крышки. Это легко сделать плоскогубцами, если как бы зажать край ребра и начать крутить плоскогубцы, то это ребро легко намотается на них. Изнутри лучше проклеить пленкой. Я использовал папку для бумаг.
С ручкой газа все понятно.
Контроллер достаем из алюминиевого корпуса, герметизируем хоз лентой.
Я использовал контролер инфинион 6 fet. Но ему пришлось подпиливать текстолит, что б он влез.
Так же существует бюджетный контролоер Бафанг 500вт в маленьком корпусе который имеет 3 скорости рекуперацию и ест из батареи 14 ампер. Но главное его достоинство что он подходит в эту деку без корпуса и его не нужно допиливать. Его вы тоже можете приобрести у нас.
С боку в деке сверлиться дырка. В радиаторе контроллера есть отверстия за которые можно закрепить его через эту дырку.
Так же отсек с контроллером и проводами необходимо закрыть крышкой. Я сделал крышку из крышки матрицы ноутбука, хотя подойдет любой листовой пластик.
Когда делался этот самокат, еще не существовало ручек газа со встроенным вольтметром, поэтому пришлось городить вольт ампер основании руля. Что добавило много проводов. Сейчас же все проще.
И не каких проблем.
Устанавливаем батарею и автомат
Батарея обмотана скотчем для лучшей изоляции от влаги. Так же имеет смысл приклеить батарею к деки на двухсторонний скотч или клей момент. Между батареей и металлической декой нужна прокладка из чего то плотного. Я использовал пластиковую папку для бумаги.
Автомат, он же выключатель самоката, обязательная часть программы. У меня он приклеен к батарее, но вы можете его расположить где хотите.
Соединяем
Тут все просто. Соединяем, смотрим что бы не где не зажимало и на притирало провода металлом.
И вот он готов.
За последние несколько десятков лет, достижения технического прогресса подарили среднестатистическому пользователю огромное количество самых невероятных разработок.
Без сомнений, все эти девайсы основательно повлияли на качество жизни граждан и одной из таких «игрушек», стал самокат оборудованный электрической тягой.
Машинку удобно носить/возить с собой, а по городу, можно покрывать дистанцию в 15-30 километров и даже больше — всё зависит от модели электросамоката. На высокотехнологичной разработке катаются летом в парке, добираются до места работы, на ней можно быть предельно мобильным и просто получать кайф от катания. Зарядили агрегат за 3-4 часа и вперёд, навстречу новым приключениям!
Вот запали вы на этот самый электросамокат и категорически возжелали получить девайс в своё распоряжение. Но, сразу возникает вполне резонный вопрос — а где же взять эту чудо-машину, для удовлетворения своих каждодневных потребностей? И тут есть два варианта: купить уже готовое изделие либо построить самому. Однако последний вариант возможен только в том случае, если ручонки у вас из нужного места растут.
Если это не так, то к сожалению, вам придётся довольствоваться первым вариантом. Может, оно и лучше, ну а дальнейшая информация для тех, кто готов во всеоружии.
Конечно, купить будет в любом случае проще, даже если вы великий мастер. Однако это дорогое удовольствие и что вы собственно получите в своё распоряжение за столь солидную сумму? Миниатюрную игрушку, которая несмотря на внушительный ценник, что называется «еле дышит»! В принципе, можно отдать предпочтение и более серьёзным устройствам, стоящим ещё дороже, однако при этом нужно учитывать и то обстоятельство, что разработчики устремляясь на рынок Европы, часто устанавливают на свои изделия ограничения максимальной скорости, которые, что играет не на руку юзеру, не всегда есть возможность обойти.
А вдруг, вы быстро пресытитесь и уже через неделю, вам захочется иметь в своём распоряжении средство передвижения более мощное и более быстрое? Или же, вам может понадобиться облегчённая конструкция, которую вы без особого напряга сможете носить с собой одной рукой практически где угодно.
Так вот, к чему я виду: сборка электрического самоката собственными силами, позволит пользователю вносить любые преобразования в конструкцию новомодного механизма. Вы сможете манипулировать мощностным потенциалом и массой в соответствии с вашими потребностями, поэтому в дальнейшем, у вас не должно возникнуть никаких сомнений, относительно собранного собственными руками оборудования.
Наконец, после долгих тягостных раздумий, вы пришли к выводу, что приобретение дорогостоящей вещи — не ваше! Каков дальнейший ход событий в данном случае? Первое — проверьте свои навыки: вы должны уметь хорошо пользоваться паяльником и орудовать шуруповёртом, то есть, делать аккуратненькие дырочки в металле с помощью этого приспособления.
Итак, если вы обожаете конструировать и не видите никаких препятствий для реализации своих задумок, следуйте приведённым ниже советам и у вас всё получится безо всяких сомнений.
Первым делом определяемся, что именно нам нужно? Громоздкий девайс оборудованный надувными колёсами, предлагающий своему обладателю высокий показатель мощности, имеющий возможность преодолевать не малые расстояния, наматывая при этом асфальт на колёса? Или же легковесная складная конструкция, которую без особого напряга можно таскать одной рукой и использовать для поездок на работу, да и для других мест, типа фитнес-клуба, в обход душного и иногда не часто ходящего общественного транспорта?
Вот пример со складывающейся конструкцией.
Для воплощения задуманного в жизнь, нам понадобится складной самокат с задним амортизатором. В изделии нужно будет поменять заднюю вилку на более широкую и вдобавок, приспособить туда МК. Естественно, понадобится приобрести контроллер, а также аккумуляторную батарею, внедрить всё это богатство в нашу самодельную самоходку и ясное дело, правильно подключить.
Выбираем самокат для наших преобразований. Долго возиться не придётся, так как выбор крайне скуден. Ранее, вездесущие китайцы разработали раму самоката оборудованную двух подвесочной системой и на её базе, производители начали собирать разнообразные модификации самокатов и именно эта «телега» нам понадобится.
Чем более дорогостоящая структура, тем, по идее, должно быть лучше её качество. Складная рама с механизмом подвески не может порадовать юзера надёжностью в принципе, однако у нас и выбора-то особо нет.
Электрифицированный самокат «порадует» своего владельца теми же самыми недоразумениями, что и обыкновенный агрегат, поэтому к этим неприятностям нужно готовиться заблаговременно.
У электросамоката будут точно также расшатываться, поскрипывать и шуметь подвижные составляющие конструкции.
Чем большее количество движущихся деталей у вашего аппарата — тем тщательней за ними нужно следить. Данное правило, одинаково распространяется как на купленные складные самокаты, так и на созданные кустарным способом. Зачем тогда мы отдаём предпочтение гаджету с подвеской? А затем, что в первую очередь, нужно подвергать замене, заднюю вилку и колесо.
1. На место задней вилки должна стать расширенная деталь и туда ещё нужно внедрить МК.
2. Следующим шагом является сборка корпуса, а использовать для этого мы будем алюминиевый профиль.
3. Далее организовываем крепления для крышки, на которой будем стоять при езде.
4. Делаем крышку.
5. Приспосабливаем контроллер и рукоять акселератора.
6. Ставим электронакопитель и автомат.
7. Соединяем все компоненты.
Далее будет представлено детальное описание и изображения, которые дадут возможность «изобретателю» разобраться во всём процессе ускоренными темпами. Хозяин описываемого устройства, эксплуатирует своё творение уже три года и за этот период, его замучили люфты рамы и по этой причине, Кулибин принял решение сделать самокат не складывающимся, усилив структуру более толстыми болтами в тех местах, где давал о себе знать люфт.
Кроме того, на самоделке за три года было поменяно несколько корпусов и электроаккумуляторов поэтому, приходилось подгонять все дела под уже проделанные до этого отверстия. Вам же совет: выгнете сперва боковые рёбра, прикиньте, что где будет и только потом, начинайте просверливать нужные отверстия — так у вас с большей вероятностью всё получится ровненько!
В процессе сборки, можно нарваться на некоторые недоразумения, которые разрешаются посредством сверла, напильника и проставок, приобретённых в соответствующем магазине.
Нужно применять только тот профиль, который максимально подходит для вашей разработки. В приведённом в теме примере, был использован 50-миллиметровый. Почему именно такой? Тут дело в том, что внутрь, нужно было впихнуть электроаккумулятор с показателями 48 V 10 Ah.
Профиль вырезается под размер, клеим его посредством «Момента», просверливаем меленькие дырочки для саморезов и садим элемент на саморезы по металлу. Легковесный профиль нужно гнуть по форме деки!
Было принято решение, организовать крепление из болтов.
Вариации с длиной и толщиной подбирайте самостоятельно, отталкиваясь при этом от выбранной конструкции. Кроме того, примените самоконтрящиеся гайки, как в нашем варианте, на двух фронтальных стойках.
Вполне естественно, что у кого-то, может возникнуть обоснованный вопрос — а как такая утончённая крышка способна выдержать мою массу на этих четырёх опорах? Ответ прост: точек опоры на самом деле не четыре — их намного больше! Кроме двух пар болтов, имеют место и боковины корпуса, но, основная нагрузка, ляжет на аккумуляторную батарею, точнее на её хитрую конструкцию, которую придётся специально найти и приобрести, но можно сделать и самостоятельно.
Весь прикол в том, что крышка делает упор на квадратики из утолщённого пластика установленного между ячейками аккумуляторной батареи. Их толщина составляет 3-4 миллиметра.
Элемент был изготовлен из алюминиевого профиля с использованием ножниц по металлу. А вот для удаления лишних внутренних рёбер крышки, нам понадобятся пассатижи: как бы зажимаем край ребра и начинаем вращать инструмент — обрабатываемое ребро должно непринуждённо накручиваться на плоскогубцы. Будет просто великолепно, если изнутри вы проклеите изделие плёнкой, а в нашем случае, в ход пошла папка для бумаг.
В принципе, с рукояткой газа, всё, итак, понятно, а вот контроллер нужно извлечь из алюминиевого корпуса и загерметизировать хозлентой. Для обсуждаемого аппарата, владельцем был приобретён контроллер Infineon 6 FET, но для его удачного внедрения, понадобилось подпиливать текстолит, только так он смог адекватно разместиться на своём законном месте.
Также имеет место контроллер бюджетного класса Bafang 500W. Он исполнен в маленьком корпусе, имеющем три скорости и возможность рекуперации, а потребляет он из электронакопителя 14 A. Однако главным его преимуществом является то, что изделие влазит в нашу деку, хоть и без корпуса — тут нет надобности его допиливать.
С боковой части деки проделывается отверстие, а в радиаторе контролера имеются отверстия, посредством которых есть возможность зафиксировать устройство с помощью этого самого отверстия.
Нишу с проводами и контроллером требуется закрыть крышкой. Для изготовления крышки сгодится листовой пластик, в нашем экземпляре, она была изготовлена из ноутбука, а конкретно, из крышки его матрицы.
Что касается ручки газа, то в наше время проблем с этим нет — приобретаем самую подходящую модификацию и преспокойно мостим оборудование на его законное место.
АКБ была обвёрнута скотчем для обеспечения лучшей защиты от влаги.
Также имеет смысл прикрепить её к деке с помощью двухстороннего скотча либо клея «Момент». Между декой и электроаккумулятором требуется установить прокладку из какого-то плотного материала — так будет лучше! Наш профэссор остановился на пластиковой папке для бумаг!
Автомат — это выключатель электрического самоката, поэтому без него — никак! В нашем случае он был приклеен к электронакопителю, однако лично вы, можете приспособить данное устройство куда угодно.
При соединении всей аппаратуры нужно проследить, чтобы провода нигде не были зажаты и не тёрлись об металл.
Вот он — наш красавец!
Заключение
Вот собственно и всё! Наш самодельный электросамокат сделанный из обычного самоката — готов к эксплуатации! Конечно, мастер соорудивший данное средство передвижения, как говорится, в теме, но, это ещё не означает, что у вас не получится точно также, а может быть, даже ещё лучше!? Перед началом процесса, тщательно взвесьте все «за» и «против», и только потом беритесь за работу.
Естественно, будет очень хорошо, если вам будет помогать сведущий в таких мероприятиях человек.
Так что, смело пробуйте свои варианты исполнения — получалось у других, получится и у вас! Не переживайте!
aKa Ka3aK
Идейный вдохновитель и морально-физический содержатель данного портала. «Болен» электрическим транспортом и активно его изучаю.
Почти способен синтезировать обратный захват серотонина.
aKa Ka3aK недавно публиковал (посмотреть все)
» Перейти к дополнительным функциям
С появлением электрических скейтбордов и самокатов, которые заполонили практически каждый город, я начал думать, что, возможно, стоит приобрести что-нибудь для себя.
В настоящее время очень доступно купить скутер, такой как версия Xiaomi Mi, примерно за 400 долларов, а также множество стартапов с потрясающим дизайном. Вместо этого я решил, что попытаюсь создать свой собственный с нуля. Не столько для того, чтобы сэкономить деньги, сколько для того, чтобы получить опыт создания чего-то своего.
РИСУНОК 1. Самокат в сборе.
Этот проект начался в начале лета 2019 года, когда у меня появилась идея, и продолжался шесть месяцев, когда я закончил всю электронику и код. Хотя это был очень трудоемкий проект, мне нравилась каждая секунда процесса, и я с удовольствием показывал людям этот проект. Все, что мне сейчас нужно, это шлем!
Основная цель этой статьи — показать мой дизайн и производственный процесс, чтобы вы могли узнать из того, что я создал. Я постарался предоставить как можно больше информации о моем дизайне в максимально сжатой форме.
Создание электрического скутера начинается с двух ключевых компонентов: рамы скутера и двигателя.
Существует два основных типа моторных приводов для самокатов: ременный/редукторный привод или прямой привод, например мотор-втулка. Я выбрал бесщеточный ступичный двигатель, который был разработан для использования на стандартном ховерборде. Основная причина, по которой я выбрал этот двигатель, заключается в его непревзойденном соотношении мощности и стоимости. Поскольку ховерборды производились массово, стоимость двигателя была на порядки меньше, чем я мог найти где угодно.
Кроме того, было относительно просто сконструировать крепление, которое могло бы удерживать двигатель на поворотной оси. Я хотел, чтобы двигатель был впереди, чтобы задний дисковый тормоз с ручным управлением работал. Этот ручной тормоз чрезвычайно важен для электрического скутера в районе с большими холмами и опасным движением.
Самой большой механической проблемой, которую необходимо было решить, была конструкция колесной арки. Поскольку я решил использовать двигатель-втулку, крепление двигателя должно было выдерживать вес пользователя в дополнение к крутящему моменту двигателя, ускоряющегося и вращающегося.
При покупке скутер имел слабое колесо в сборе, которое было нелегко модифицировать для поддержки моторизованного колеса. На рис. 2 показано, как колесо в сборе вырезается из шестигранного профиля.
РИСУНОК 2. Колесо OEM , разрезаемое ленточной пилой.
Затем я использовал большой кусок алюминия и спроектировал раму, на которой держится двигатель. Он зажимается четырьмя крепежными болтами и небольшим штоком со сквозными отверстиями. Я использовал Autodesk Inventor для создания детали (которая включена в файлы для загрузки).
Эта конструкция состоит из двух частей: основной Г-образной части, которая соединяет привод руля с двигателем, и другой части, которая крепит двигатель к основанию четырьмя болтами 10-32. Я смог использовать CAM в Fusion 360 и станок с ЧПУ, чтобы сделать основную деталь, с дополнительным ручным фрезерованием и нарезанием резьбы для окончательной обработки.
Наконец, я использовал ручную фрезу, чтобы вырезать базовый зажим и добавил сквозные отверстия для болтов.
На рисунках 3-6 показана CAD-модель узла колеса в дополнение к процессу сборки колеса. В основании скутера есть две направляющие, поддерживающие вес водителя, которые я также использовал для надежного удержания двух аккумуляторов LiPo. Так как батареи LiPo очень нестабильны и подвержены как повреждению водой, так и проколу, я добавил металлическую крышку, чтобы защитить батареи от каждого из этих факторов.
РИСУНОК 3. CAD сборки колеса с ЧПУ.
РИСУНОК 4. Готовый узел колеса с ЧПУ с присоединенным шестигранником.
РИСУНОК 5. Крупный план крепления двигателя.
РИСУНОК 6. Окончательная сборка переднего колеса.
Для этого я отрезал кусок алюминия толщиной 1/16 дюйма и согнул его по длине с помощью гибочного станка и ацетиленовой горелки, чтобы уменьшить нагрузку на металл при гибке. При нормальном использовании дно может поцарапаться (см.
0012 Рисунок 7 ), но металлическая крышка пока без проблем принимает на себя все повреждения.
РИСУНОК 7. Крупный план металлического каркаса, защищающего батареи.
Я широко использовал 3D-печать как на стадии прототипа, так и в конечном продукте. Наиболее очевидной частью является электрическая коробка, с помощью которой пользователь может легко заряжать аккумуляторы LiPo. В этом блоке есть главный выключатель питания, делитель напряжения для Arduino для считывания напряжения батареи (поскольку максимальное аналоговое напряжение составляет 5 В, а контроллер работает от 12 В LiPo) и разъемы для зарядки LiPo.
Чтобы зарядить этот скутер, пользователь снимает переднюю панель (прикрепленную винтами M3), отсоединяет разъемы XT-60 от основного питания и просто подключает их к зарядному устройству LiPo. Кроме того, корпус ЖК-экрана, корпус Arduino Nano, механизм складывания и гидроизоляционные элементы разработаны и напечатаны для этого самоката на 3D-принтере.
Все файлы САПР доступны для загрузки для использования в вашем собственном скутере.
На рис. 8 выделена электрическая коробка и контроллер, подключенные к раме скутера. Чтобы прикрепить контроллер, я просверлил и нарезал два отверстия в раме и прикрутил контроллер двумя болтами 10-32. Электрическая коробка была соединена с помощью одного болта и стяжки.
РИСУНОК 8. CAD рамы скутера с контроллером и электрической коробкой.
Этот метод крепления работает очень хорошо, обе коробки надежно закреплены. Я не хотел слишком сильно уменьшать прочность самоката, поэтому я выбрал как можно меньше отверстий в самокате.
Позже в сборке я заметил, что ездить на скутере может быть очень неудобно, так как обе мои ноги не могут удобно разместиться на маленькой платформе. Вероятно, это связано с тем, что инженеры спроектировали самокат таким образом, чтобы пользователь ставил одну ногу на раму, а другой толкал самокат вперед.
Чтобы исправить это, я знал, что у меня есть два варианта: добавить металлическую пластину сверху или отрезать основную раму и приварить новую.
К сожалению, у меня не было доступа к сварочному аппарату, поэтому пришлось использовать первый вариант. Мне удалось найти четвертьдюймовую алюминиевую пластину, которая была достаточно большой, чтобы покрыть платформу. Я использовал ленточнопильный станок и шлифовальный станок, чтобы отрезать пластину по длине, а также добавил прорезь для механизма складывания, как показано на рис. 9 .
РИСУНОК 9. Самокат с дополнительной платформой для стояния.
Последней серьезной модификацией этого самоката стал руль. Рули, которые поставлялись со скутером, были так близко друг к другу, что им было очень неустойчиво и трудно управлять, особенно на высокой скорости. Чтобы исправить это, я купил алюминиевую ложу диаметром один дюйм и использовал токарный станок, чтобы уменьшить диаметр, пока она не вошла в раму.
Наконец, я просверлил и нарезал два отверстия для крепежных винтов 10-32, чтобы закрепить новый стержень на исходной раме. С более длинным рулем на скутере было намного удобнее ездить, и он чувствовал себя более устойчивым на поворотах.
Одной из ключевых тем, которые я преследовал во всех разработанных мной компонентах, было обеспечение водонепроницаемости всей системы. Хотя было бы неразумно ездить на нем в сильный дождь, вся основная электроника должна быть водонепроницаемой. Основная проблема с водой — это аккумуляторы, которые находятся под скутером.
Чтобы заключить аккумуляторы, как упоминалось ранее, я согнул алюминиевый лист для защиты ходовой части, а также распечатал на 3D-принтере детали с прорезями для кабельных вводов и защитой проводов, чтобы позволить проводам проходить сквозь них. Есть три различных слота для прохождения кабеля, как показано на Рис. 10 : основной источник питания; управление батареями LiPo; и датчики температуры аккумулятора.
Эти пазы снабжены нейлоновыми кабельными вводами, которые водонепроницаемы и очень просты в использовании.
РИСУНОК 10. Фотография готовой ходовой части скутера.
Наконец, я использовал Dynaflex 230 для полной гидроизоляции батарей, которые видны по краям на Рисунок 10 . Затем эти провода проходят к основной электрической коробке, в которой используются те же кабельные сальники, что и в электрической коробке, и они герметизируются с помощью термоусадочной трубки. Наконец, каждое проводное соединение имеет больше кремния в каждом соединении, чтобы гарантировать отсутствие утечек.
После того, как я выбрал колесо для ховерборда в качестве двигателя, я выбрал контроллер Рисунок 11 , потому что он работал с моим бесколлекторным двигателем и был очень недорогим. Батареи было немного сложнее подобрать.
РИСУНОК 11. Крупный план контроллера, установленного на самокате.
Поскольку почти во всех скутерах и велосипедах используются литий-ионные аккумуляторы, я подумал, что они будут лучшим вариантом для меня. Причина, по которой они так широко используются, заключается в их превосходной емкости хранения, зарядных характеристиках, и они могут быть разработаны практически для любого форм-фактора.
Хотя я тщательно изучил конструкцию рюкзака для моего скутера, я понял, что у меня нет средств на покупку аппарата для точечной сварки, который используется при сборке этих рюкзаков. В будущем я был бы заинтересован в создании другого скутера или аналогичного проекта, в котором я использую батареи 18650 вместо стандартных батарей LiPo, используемых в этой сборке.
Чтобы найти допустимые размеры для моих аккумуляторов, я провел ряд измерений с помощью штангенциркуля и сделал очень простую модель с помощью Autodesk Inventor, как показано на рисунке 9.0012 Рисунок 12 . Имея в руках эти размеры, я смог подобрать аккумуляторы, чтобы они подходили под основную раму скутера.
РИСУНОК 12. Простая САПР скутера с аккумулятором (оранжевый).
У меня было 43 мм для ширины батарей, с немного большим пространством, чтобы батареи поместились, не ударяясь о землю. Выбранные батареи были 6S и имели время автономной работы 4000 мАч, что немного меньше, чем я надеялся.
В целом, основная электрическая схема этого скутера была довольно проста в разработке. Как показано на рис. 13 , у меня есть две батареи LiPo, соединенные последовательно, которые питают контроллер и двигатель. Контроллер считывает показания потенциометра дроссельной заслонки, установленного на руле, для установки скорости двигателя. Кроме того, я добавил кнопку круиз-контроля, также установленную на руле рядом с тормозом. Двигатель управляется трехфазным питанием с тремя датчиками Холла, которые все выводят на контроллер.
РИСУНОК 13. Схема силового привода скутера.
Теперь, когда у меня была основная конструкция скутера, казалось, что его очень легко подключить и ездить.
Этого, к сожалению, не было. Подключить батареи и датчики температуры оказалось на удивление сложно, чтобы разместить их в отведенном мне пространстве.
К этому моменту в процессе сборки я завершил проектирование ходовой части и электрической коробки, которая была установлена, как вы можете видеть в окончательном проекте еще в Рисунок 1 . Я начал с размещения своих датчиков температуры с лишним кабелем через сальниковые соединения в основании, в дополнение к зарядным кабелям LiPo (всего 26 кабелей).
Наконец, я взял два разъема XT-60 и проложил кабели к блоку управления. Эту процедуру подключения можно увидеть на рис. 14 , на котором показана первоначальная прокладка кабеля в секцию батареи.
РИСУНОК 14. Подключение аккумуляторов к основанию рамы.
Затем я поместил литий-полимерные батареи в раму, которая плотно прилегает, и начал подсоединять различные разъемы. После значительных проблем с размещением батарей и разъемов в отведенной комнате я понял, что мне нужно что-то изменить, чтобы все поместилось, не оказывая значительного давления на кабели.
Я заметил, что разъемы XT-60 занимают много места, поэтому я решил их убрать и сделать прямые паяные соединения. Я бы не рекомендовал удалять разъемы, но их было проще удалить, чем переделывать корпус.
Я отсоединял каждый из разъемов по одному кабелю за раз, стараясь не допустить короткого замыкания. Я использовал обширную термоусадочную трубку и изоленту, чтобы убедиться, что они хорошо изолированы. Как показано на рис. 15 , вся проводка на основании была проложена и приклеена к термоусадочной трубке.
РИСУНОК 15. Последний блок батарей перед термоусадочной пленкой.
Затем я поместил обмотанную лентой систему в термоусадочную трубку и медленно усадил всю систему, пока она не стала похожа на 9.0012 Рисунок 16 . После этого я в последний раз надел металлический лист и затянул все болты локтайтом, чтобы сделать их постоянными.
РИСУНОК 16. Термоусадочные батареи.
Как кратко обсуждалось ранее, я разработал электрическую коробку, которая находится рядом с контроллером двигателя. Схема этого простого блока показана на рис. 17 .
РИСУНОК 17. Схема электрической коробки .
Чтобы зарядить каждую из батарей, я просто вынимаю вилки из блока управления и подключаю их к балансировочному зарядному устройству вместе с соответствующими балансировочными кабелями. Как упоминалось ранее, я хотел бы использовать литий-ионный аккумулятор, который сделал бы процесс зарядки намного проще и плавнее. Поскольку у меня было только одно зарядное устройство, мне пришлось заряжать каждую батарею отдельно.
При использовании скутера я подключаю разъемы аккумулятора к розеткам, которые соединяют аккумуляторы последовательно. В моей первой конструкции у меня был стандартный кулисный переключатель, который был рассчитан на 10 А при 125 В переменного тока, что было значительно ниже моего энергопотребления (около 250 Вт против 125 Вт).
Эти переключатели на самом деле предназначены только для переключения переменного тока, что намного проще сделать.
К сожалению, за несколько дней использования переключатель полностью сгорел. После долгих исследований я обнаружил, что любой переключатель постоянного тока будет слишком большим, чтобы поместиться внутри или рядом с блоком управления. Вместо этого я выбрал импровизированный переключатель с закороченным гнездовым разъемом XT-60, который использовался для замыкания или размыкания цепи. Хотя это, безусловно, не самый чистый вариант переключения, он очень функционален и до сих пор не вызывал проблем.
Оттуда я подключил контроллер к электрической коробке и двигателю, оставив достаточно свободного места для вращения колеса. На этом движение скутера было завершено. Пришло время спроектировать ЖК-экран и сопутствующие датчики. Функциональность, которую я искал на своем ЖК-экране, заключалась в том, чтобы показывать напряжение батареи, приблизительный процент оставшегося заряда батареи, скорость и пройденные мили.
Самым сложным из них было заставить работать измерение скорости.
Для этого я подумал о подключении датчиков Холла, которые использует контроллер, но я беспокоился, что это может помешать основному управлению. Вместо этого я решил использовать показания датчика Холла, когда неодимовый магнит, подключенный к колесу, проходил мимо датчика. Одна проблема с этой конструкцией заключается в том, насколько близко открытая электроника находилась к колесу, из-за чего вода могла разбрызгиваться.
Я разработал простую форму, в которую поместил электронику и эпоксидную смолу под названием Dragon Skin 20, как показано на рисунке 9.0012 Рисунок 18 .
РИСУНОК 18. Водонепроницаемый датчик Холла.
Я оставил эпоксидную смолу на модуле синего цвета, что позволяет мне настроить чувствительность датчика. На рис. 19 показан корпус экрана, предназначенный для размещения ЖК-экрана 20×4 символов и соединяющийся с рулем с помощью винтов.
РИСУНОК 19. Модель CAD корпуса ЖК-экрана.
Кроме того, я сделал простую коробку для Arduino Nano и связанной с ней проводки ( Рисунок 20 ). И в корпусе корпуса, и в корпусе экрана использовалось стандартное оборудование M3, включая нагревательные вставки, которые вплавлялись в детали с помощью паяльника.
РИСУНОК 20. CAD небольшого электрического блока для Arduino Nano.
Наконец, я припаял все коннекторы к Nano и разместил микроконтроллер на небольшой макетной плате. Затем я добавил гнездовые разъемы вокруг Arduino с шестью разъемами питания и шестью разъемами заземления сбоку. Рисунок 21 показывает коробку-прототип, которую подключают для испытаний.
РИСУНОК 21. Прототип коробки Arduino Nano.
Я использовал обжимные соединения для подключения каждого устройства к макетной плате на случай, если в будущем возникнут проблемы с проводкой.
Чтобы измерить напряжение батареи, я добавил делитель напряжения в электрическую коробку с резисторами 47 кОм и 4,7 кОм последовательно с Arduino, подключенным к резистору 4,7 кОм. Назначение делителя связано с тем, что Arduino работает от 5 В и, таким образом, может измерять максимум 5 В. Схема делит напряжение батареи почти точно на 10, что делает его читаемым для Arduino. Схема Nano показана на Рисунок 22 .
РИСУНОК 22. Общая схема Arduino, датчиков и ЖК-экрана.
Код для Arduino включен в файлы для загрузки. Я продолжу и объясню методы, которые я использовал при программировании этой системы. Самой сложной частью этой программы было заставить одометр и спидометр датчика Холла работать правильно с ограниченной тактовой частотой. Чтобы прочитать датчик Холла, я подключил выход ко второму цифровому выводу, который может запускать аппаратные прерывания.
При каждом переднем фронте сигнала датчика Холла запускается прерывание и выполняется простая функция, показанная на рис.
23 .
РИСУНОК 23. Функция увеличения аппаратного прерывания.
Эта функция увеличивает счетчик, который хранится в электрически стираемой программируемой постоянной памяти (ЭСППЗУ). EEPROM — это энергонезависимая память, что означает, что она стабильна, когда устройство не запитано. Доступ к этой памяти не так прост, как определение переменной в памяти; вам нужно отправить байт данных на определенный адрес памяти. К сожалению, поскольку Arduino использует восьмибитную архитектуру, система не сможет хранить показания одометра по одному адресу памяти. Чтобы решить эту проблему, я создал несколько базовых вспомогательных функций, которые записывают и считывают «длинную» переменную по четырем восьмибитным адресам памяти, как показано на рис.0012 Рисунок 24 .
РИСУНОК 24. Вспомогательная функция для записи в EEPROM.
Чтобы прочитать значение из памяти, я использовал оператор сдвига битов после чтения четырех байтов из памяти, как показано на рисунке .
РИСУНОК 25. Метод побитового преобразования 4x восьмибитного целого числа в «длинную» переменную.
Часть этой программы, связанная со спидометром, запущена с TimerOne , 16-разрядного таймера, работающего на частоте 16 МГц. Я устанавливаю период таймера, чтобы запускать событие каждую четверть секунды, чтобы считать показания одометра, сравнить их с предыдущими показаниями, а затем рассчитать скорость.
Программа вычисляет скорость путем преобразования изменения числа оборотов в расстояние. Я сделал массив из четырех самых последних скоростей и вывел среднее значение, чтобы сгладить данные для ЖК-экрана.
Датчики температуры было очень легко настроить с помощью технического описания и базового аналогового считывателя , как показано на рис. 26 .
РИСУНОК 26. Показания температуры батареи.
Кроме того, я считываю напряжение батареи очень похожим методом, но умножаю на 10 из-за схемы делителя напряжения.
См. Рисунок 27 .
РИСУНОК 27. Показание напряжения LiPo.
Окончательная настройка заключалась в объединении всего этого в одну программу и интеграции ее с ЖК-дисплеем.
Использование этого ЖК-экрана очень просто благодаря прилагаемым библиотекам. Мне пришлось провести несколько тестов на ЖК-дисплее, чтобы убедиться, что расположение пробега, скорости, температуры и напряжения не перекрываются и выглядят хорошо, как показано на рис. 28 .
РИСУНОК 28. Рабочий ЖК-экран.
В целом, этот проект был очень познавательным. Было интересно спроектировать весь блок, от механических компонентов до используемого аппаратного и программного обеспечения. Конечный продукт обладает удивительной силой; он может поднять меня с рюкзаком на любой холм, который может предложить Итака, штат Нью-Йорк. Меня порадовала и впечатлила мощность мотора-втулки.
Кроме того, ЖК-экран очень точно и быстро реагирует на измерения скорости и одометра. Хотя мне не удалось проверить запас хода на ровной дороге, я оцениваю его примерно в 6-8 миль без подзарядки, основываясь на предыдущих поездках. Это ниже, чем у многих скутеров на рынке, но я работал с очень ограниченным пространством под скутером и батареями LiPo.
Я бы порекомендовал построить что-то подобное всем, у кого есть время. Я записал большую часть времени, которое я потратил на это, и в общей сложности около 100 часов!
В идеальном мире я бы приварил новую раму к существующему самокату. Это дало бы мне дополнительное пространство, чтобы удобно стоять и разместить всю электронику в большем пространстве.
В будущем я хотел бы немного поэкспериментировать с созданием литий-ионного аккумулятора для питания скутера. Мне очень понравилось работать над этим проектом, и я многому научился. Надеюсь, я вдохновил некоторых из вас на создание собственного! NV
Детали я покупал в разных местах.
Amazon:
Универсальные детали со склада в Китае:
eBay:
В Community Maker Space в Корнелле:
202002-Daniel.zip
Что в архиве?
Код и файлы САПР
Думаете о переходе с обычного скутера на электрический? Вот простое руководство для вашей проблемы, поскольку автомобильный рынок быстро переходит на электрические скутеры. Даже CAGR изучил аналитику и констатировал, что рынок обычных самокатов растет всего на 0,1%.
Возможно, вы ищете дешевый и менее затратный способ заменить старый скутер на электрический. Вот полное руководство по преобразованию мощности педали с помощью электродвигателя.
Прежде чем превратить самокат в электрический, необходимо выполнить следующие действия.
Первый шаг — купить комплект для переоборудования. Комплекты для переоборудования легко доступны онлайн на amazon.com, а также в автономном режиме. Кроме того, комплекты для переоборудования продаются исключительно в зависимости от их потребности в соответствии с вашими требованиями и ценой.
Вы должны четко понимать, что вы хотите и будете делать со своим скутером, чтобы приобрести идеальный комплект для переоборудования, соответствующий вашему выбору. Для выбора и принятия решения о лучшем наборе вы можете обратиться к выбору набора инструментов для преобразования?
После того, как вы выберете комплект для переоборудования и купите такой же, вы начнете следующий шаг — переделка вашего обычного скутера в электрический начнется, когда вы разберете свой старый скутер.
. Вам придется удалить все части вашего нынешнего самоката, чтобы начать заново.
После того, как вы разобрали свой старый бензиновый скутер, вы приступите к его восстановлению. Под восстановлением подразумевается, что теперь вы сосредоточитесь на сборке передней и задней подвески.
Вы разобрали свой старый скутер, и вам потребуются инструменты для крепления набора в скутере. Поэтому, пока вы ждете прибытия оборудования, постарайтесь заранее собрать свои инструменты. Вам понадобится много предметов из вашего ящика для инструментов, например, многофункциональная отвертка.
Кроме того, для установки провода вам понадобятся подходящие пассатижи, поэтому мы рекомендуем вам быть осторожными и заранее иметь запасную надежную пару.
В зависимости от того, насколько сложен комплект для переоборудования вашего электрического скутера, вам понадобится дуговой сварочный аппарат.
Следующим этапом является регулировка тормозов и ручек самоката.
Для этого, во-первых, нужно отрегулировать тормоза. Изменение винта может легко изменить досягаемость тормозных рычагов.
Не забудьте убедиться, что то, над чем вы работаете, это болты, которые зажимают элементы управления рулями. Теперь ослабьте зажимные болты, чтобы правила можно было легко перемещать, а затем расположите их так, чтобы ими было легко управлять.
Теперь зажмите болты туго. Здесь важно убедиться, что элементы управления еще имеют место для правильной работы. Это делается для того, чтобы рычаги могли перемещаться настолько далеко, насколько это необходимо.
Следующим шагом будет настройка аккумуляторов и всего комплекта для переоборудования в вашем электронном скутере. Комплекты для переоборудования поставляются с контроллером, моторизованным концентратором и аккумулятором. Вы можете отрегулировать батареи, возможно, в переднем колесе скутера или в заднем колесе. Но помните, между ними есть разница.
Если двигатель установлен спереди, то переднее колесо будет тяжелее.
Более тяжелое переднее колесо может затруднить управление самокатом. Если вы выбираете двигатель, установленный сзади, это может дать вам лучшую тягу. Для этого вам нужно убедиться, что он полностью совместим с вашей передачей.
После того, как вы отрегулировали аккумуляторы в скутере, следующим шагом будет установка мотора и колес, а затем запуск. Вы должны расположить двигатель ближе к задней части скутера.
Но для этого из него должны выходить провода. Провода будут идти как к рулю, так и к ведущим колесам.
Итак, теперь аккуратно прикручиваем на место, и начинаем прикреплять провод к колесам электросамокатов. Не забывайте следовать точной инструкции.
Теперь, когда все сделано, вроде аккумуляторы закреплены, а мотор присоединен. Пришло время перейти к следующему и последнему шагу.
Последний шаг — начать установку кнопки запуска. Во-первых, убедитесь, что кнопка должна находиться рядом с ручкой.
Попробуйте установить контроллер по своему предпочтению, а это значит, что если вы левша, устанавливайте кнопку или левша, а если правша, то устанавливайте на правую руку. Следующим шагом на этом этапе является плотное присоединение проводов к боковой стороне вашего скутера.
После соединения проводов прикрепите их к двигателю. Теперь проверьте, все ли в порядке и все ли работает так, как вы хотели, прежде чем кататься на скутере. Если все работает нормально, то вы можете кататься на скутере.
Прежде чем выбрать лучший комплект для переоборудования вашего старого скутера в электрический, вы должны подумать о том, как вы будете использовать свой электронный скутер или о своих привычках вождения. Если вы планируете совершать короткие поездки, в основном по ровной местности без большого количества неровностей, то легкого и небольшого двигателя будет достаточно.
Но если вы планируете использовать его для длительных поездок и подъемов в гору, вам понадобится более надежный двигатель с увеличенным сроком службы батареи.
Если вы собираетесь использовать обширную аккумуляторную систему, вам понадобится сумка, чтобы закрепить ее на скутере; как вы, возможно, знаете, что, в конце концов, аккумулятор будет влиять на управляемость вашего скутера.
Это означает, что если вы используете скутер для подъема в гору, вам потребуется более высокая мощность, чтобы увеличить скорость и мощность для подъема в гору.
Мы упростили для вас задачу и выбрали некоторые распространенные и наиболее предпочтительные комплекты среди клиентов. Вы можете воспользоваться этими лучшими предложениями комплектов для переоборудования и легко насладиться лучшими впечатлениями от электрического скутера.
Вы получаете 8-дюймовый бесщеточный мотор-редуктор, 36 В, 350 Вт, контроллер, переключатель вощения, провод кабеля и аккумуляторную сумку. Однако в этот комплект не входит батарея, которую можно купить отдельно.
Его бесщеточный мотор-редуктор мощностью 350 Вт обеспечивает вашему электрическому самокату скорость 35 км/ч. также, он может загрузить 75 кг веса. Это хороший вариант комплекта для переоборудования, на который можно положиться.
В этот комплект входят высокоскоростной бесщеточный двигатель постоянного тока 48 В, 2000 Вт, контроллер, ЖК-дисплей с индикатором заряда батареи, рукоятка руля и руководство. Двигатель, доступный в этом комплекте, представляет собой алюминиевый корпус с полным медным покрытием катушки, который является термостойким и имеет естественную систему охлаждения.
Продлевает срок службы вашего электрического скутера и обеспечивает низкий уровень шума. Этот комплект применим для электрических скутеров, мотоциклов, картов и многого другого.
С этим комплектом вы получаете электрический бесщеточный двигатель постоянного тока MY 1020, контроллер BLDC, руль и другие детали, сделанные своими руками.
Он почти аналогичен комплекту бесщеточного двигателя постоянного тока 48 В 2000 Вт, единственное отличие в его напряжении 72 В постоянного тока и 3000 Вт, которое обеспечивает скорость до 4900 об/мин. Если вы ищете лучший двигатель для своего электрического скутера, вы можете выбрать его.
Коллекторный мотор Mophorn Electric 36 В — идеальный мотор для бритвы, электрического скутера, велосипеда и т. д. с контроллером мощностью 500 Вт и зарядным устройством. Он компактный и небольшого размера с электродвигателем щетки.
Его скорость составляет 2500 об/мин и обеспечивает высокую эффективность для ваших больших ожиданий. Вы можете переключать вращение в любом направлении, будь то по часовой стрелке или против часовой стрелки. Вы выделяете это в нашем списке.
Эти комплекты помогут превратить ваш обычный бензиновый автомобиль в гибридный, работающий как на электричестве, так и на бензине.