Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

我如何建造我的第一辆电动自行车

有一天,我厌倦了每天开车上班的所有借口。在夏天,我会骑自行车,但它会在波浪中没有任何一致性。有一个巨大的爬坡来到我的工作,这是相当艰巨的,这是大多数人乘车的主要原因,特别是当你迟到。有一天我说,搞砸了 - 我打算组装一辆电动自行车。

我最近读了一篇文章,关于普通人可以做些什么来防止气候变化,绿色通勤是最重要的。此外,每个人都需要一个项目在冬季或雨季进行。

但我怎么会建一辆自行车呢?我会用什么马达?我应该选择什么电池?所有这些问题以及更多可以帮助您建立自己的自行车。

入门

摄影:Scott D. W. Smith

如果您在自己喜欢的搜索引擎中输入“diy electric bike”,您会发现从电动自行车到十大最昂贵的电动自行车的大量信息。信息可能令人生畏,并引导您走向多个方向,只会导致许多选择的混乱。

我的目标很简单:制造一辆电动自行车,每个人都可以以最低的成本复制,没有电子技术,但同时又强大而可靠。另一个主要目标是降低其他构建的复杂性,这反过来会使维护更容易。

我的零件清单

  • 电动中驱,750瓦Bafang BBS02套件带LED显示屏和25Amp控制器和拇指油门eBay卖家gregj8127进口这些在美国销售。或者你可以在这里查看工具包
  • Prismatic Lifep04 12伏20Ah电池(4)
  • 智能LED平衡板(16)
  • 系列连接器杆(3)
  • LifeP04智能电池充电器
  • 电池盒
  • 泰坦皮带(2)
  • 钥匙启动开关
  • 内联30安培保险丝和支架

选择电机

在我看来,你应该决定的第一个项目是电动机。传统上,轮毂电机一直是电动自行车最受欢迎的选择。使用轮毂电机,您有两种选择,齿轮毂电机和直接驱动电机。每种类型都有自己的优点和缺点,可以在这里查看:http://electricbikereport.com/electric-bike-direct-drive-geared-hub-motors/

一个相对较新的现场是所谓的中驱电动机。中置驱动电动机未安装在前轮或后轮轮毂中,而是安装在前驱动系统上。该系统的主要优点是能够使用自己的自行车后拨链器来换档。电机具有最佳转速,您可以在骑自行车时感受到。当链条旋转速度非常快,但你的速度没有增加时,你只需改变后部的较低档位即可获得完美的组合。

我选择使用中置驱动器Bafang BBS02电机套件。这种设计和套件的缺点是踏板辅助模式可以在换档时“挤压”后部的后链环。您通常需要踩踏自行车以使后拨链器更换链环。然后控制器检测到您正在兜售自行车,然后旋转前环。然后,当它正在换档时,您会听到后链轮的“紧缩”。围绕这个设计缺陷有几种方法:

  1. 制造商不仅需要检测您踩踏板的事实,还需要在转动前链环之前同时施加一定的力。
  2. 您可以在换档时关闭踏板辅助模式,或完全关闭踏板辅助模式。
  3. 有些人只是点击休息,这会打破电机。在这么短的时间内你可以换几档
  4. 购买或使用Shimano Nexus 8速后轮毂。这使您可以在不踩踏板的情况下更换后轮。

对我来说,这种设计的好处超过了负面因素。在下面的视频中,我演示了自行车如何使用Bafang BBS02中驱电机套件。我想做两个注意事项:我知道我的链条需要润滑剂(照顾好),是的,需要一个更大的山丘。请享用!

(大多数)任何自行车都会这样做

这款电动自行车的优点在于,您可以在几乎任何现有的自行车上安装该套件,其底部支架宽度为68mm。选择自行车转换成新的电动自行车真的很有趣。如果您使用现有的自行车,您可以节省一些钱,这就是我所做的。您还可以在当地的自行车商店甚至Craigslist找到一辆好的自行车。在为下一个电动自行车选择组件时,需要注意以下事项:

  • 较小的车轮通常意味着车轮更强
  • 轮子上的更多辐条意味着更强的车轮
  • 当您的自行车重量减轻时,胖胎可以提供更平稳的骑行
  • 建议在陡峭的山坡上停车前盘式制动器
  • 寻找包含机架附件孔眼的自行车
  • 您的后架可以支撑的重量越大,就越能支撑电池和其他装备
  • 超宽把手适合安装所有电动自行车配件和灯
  • 如果您购买二手或新车,并且您打算使用中置驱动电机套件,请不要将资金投入前拨链器或前置有双曲柄或三曲柄的前拨链器。如果使用mid-drive驱动程序套件,您将删除这些组件。所以,寻找单速自行车或固定装置。固定自行车的问题在于它们通常是简约的自行车,没有用于机架附件的孔眼等。

选择所需的自行车后,第一步是拆下链条,前曲柄组和底部支架。有些链条通过快速连接连接,可以轻松拆开。其他链可能需要链工具从链中移除链接以使其分离。

下一步是拆下你的曲柄组。这通常涉及使用六角工具移除曲柄臂,然后使用曲柄拉拔工具将曲柄组件拉离底部支架。从自行车上拆下曲柄组后,需要拆下底部支架。底部支架通常使用与特定底部支架匹配的特殊工具旋开,因为有几种不同的型号。现在你到了框架底部的洞。在安装新的中间驱动马达组件之前,这是清洁自行车这部分的好时机。

Bafang BBS02马达设施特写镜头在自行车的

除非你在生活中的首要爱好是自行车,否则你可能没有这个项目所需的所有自行车工具。在当地的自行车商店与自行车技师交朋友真是个好主意。告诉他们你正在建设什么,看看他们是否有任何好主意。我自己移除了曲柄组,但没有底部支架工具。我把自行车带到自行车店,让他们拆下我的底部支架并安装中置驱动电机套件。我本可以购买工具来自己做,但他能在短短五分钟内完成。他们没有向我收费因为它太快了 - 因为他们会在我购买的所有自行车配件上赚钱(这是一个非常好的商业模式和很棒的客户支持)。

中间驱动套件滑过底部支架,另一侧拧紧,用2个六角螺钉拧紧至35-40nm的力。这是一种相当大的力量,通常是一个人使用手动工具使用他们所有的力量可以产生多大的力量。有一点需要注意的是,骑自行车两周后,我不得不重新拧紧中间驱动六角螺钉。我还必须重新拧紧将后架固定在自行车上的螺丝。任何自行车都需要重新检查你的自行车是否有松动的部件,但对于电动自行车来说更是如此,因为随着时间的推移,施加在它们上的力会更大。一旦您将中间驱动器套件安装在底部支架上,剩下的就很容易了。只需将电机出来的电缆布置到自行车上的指定位置即可。

稳定和固定电池盒

我选择的自行车已经有了后架的设置。在过去,这辆自行车已被用于自行车旅行,我对机架的重量能力充满信心。我只需安装后机架并将电池盒放在机架顶部。这不是一个好主意,因为电池盒在整个地方滑动。

我决定用木制平台制作自己的货物式后架。为了做到这一点,我拿了一块1“x 4”的“坚固”木板,枫木,我相信,并切成所需的长度。然后我确定了这个平台在我的机架上的确切位置,并使用穿孔金属吊带,您可以在任何家居装修商店购买,以将平台的底部连接到机架。我使用短木螺钉并将带子切成小长度,并将机架和平台拧紧在几个位置。

电池盒支架:顶板支撑重量,而矩形保持电池盒就位

这个平台现在解决了电池盒的重量和稳定性问题,但是盒子仍然可以左右滑动并且很容易脱落。我测量了电池盒并确定了一小块1“x 1”木条的长度,这些木条将缠绕在电池盒上并拧在一起形成一个矩形。然后我确定了平台上电池盒的所需位置,并使用硬件商店中的短1/2“支架将这个木质矩形拧到平台上。然后电池盒像手套一样直接装入矩形。剩下的就是用一些泰坦皮带将电池盒收紧到机架上,她不会动!

自定义木顶部安装板侧视图附有机架

设计电池组

在制造电动自行车时,通常您希望尽可能降低您的重量。然而,设计一个适合框架三角形的电池组需要一些时间,金钱和专业知识。您可以购买Paul在香港的em3ev电池三角包,它提供高功率和高容量。 ping电池是另一种选择,但是这两种电池供应商必须以大约100美元的价格运往美国。最终这两个建筑商之间真的是一个折腾。

我在www.bikeforums.net上浏览了一个关于使用棱柱形LifeP04电池进行太阳能存储的论坛(http://www.bikeforums.net/electric-bikes/900011-first-ebike-build.html)。 turbo1859的第二个评论引起了我的注意。我密切关注他以前如何使用棱柱形电池构建他的电池组。我最终选择这些电池是为了简化电池的平衡,以及将来拆除或更换电池的能力,而不必撕开电池组并移除焊接在一起的电池。我可以简单地更换电池而无需在电池组内串联或并联焊接新电池。这些电池的问题是它们不轻巧。我相信所有4包重约26磅。

对电池管理系统的需求(BMS)

几乎在你制造锂电池组的任何时候,你都需要一个BMS。 BMS需要电线连接到每个电池以平衡电池组两端的电压或充电状态。这些导线中的每一根都连接到BMS电路板,以提供过充电保护,放电保护,过热监控,短路保护和平衡功能等。在高放电和充电序列期间,电池电压和电容可能因电池而异,因此需要BMS。

使用平衡电池,智能充电器和电机截止阈值,我将能够摆脱不必使用BMS。

我认为这种模块化功能非常重要。 batteryspace.com的产品在美国设计和组装这一事实对我来说非常重要。所以我决定使用这些电池。当然,我必须购买四个12伏组和16个LED平衡模块。当我将它们串联连接时,我还必须购买一个52伏智能充电器来为所有电池充电。一个52伏的充电器可以防止我在充电过程中不得不看电池,这对我来说非常重要。当电池充满时,智能充电器会自动切断电源,防止过度充电问题。

第一次串联电池,电池充电器连接到正极和负极端子。

一旦我收到电池,我就测试了每个电池和每个电池组4个电池的电压差异。然后,我将四个包装串联起来,以快速测试智能充电器。一旦我确认智能充电器工作正常,我便开始在16个电池上安装LED平衡器模块。安装的每个平衡模块都没有任何问题。然后,每个12伏四个组件需要彼此串联连接,以使电动机运行所需的48伏电压。我订购的额外连接器杆不能从一个电池到另一个电池,所以我用锤子将它们压扁以延长它们的长度。长度是完美的,它还允许我在电池之间放一小块纸板以防震。

带有LED平衡器模块的12伏电池组

电池串联后,然后用胶带包裹电池组,将它们固定在一起。在空的电池盒中添加足够的包装材料后,我将电池组滑入盒子中并且贴合舒适。我决定在电池组的正电池端子上增加一个30安培的内联保险丝。您也可以将保险丝添加到负极端子,但我相信它是标准的安装在正极端子上。

电池组塞入电池盒,泡沫包装,紧密贴合

然后,我在电池盒上钻了一个3/4“孔,用于安装带键开关,然后将正极引线连接到开关组件上的相应端子,如包装材料上所示。通过每个电线连接,我确保在每个电缆终端使用热缩管。然后,我测量,切割并安装了从电池盒延伸到XT90连接器和连接到电机的电缆所需的正极和负极电缆。电机配有一个额外的母端XT90连接器,我将其焊接到电池盒的负极和正极电缆上。当使用智能充电器为电池组充电时,我也使用这款母XT90连接器,因为它有鳄鱼夹并且非常容易连接。

30安培内联保险丝座和钥匙开关连接

电池盒的视图,键控开关有一点额外的安全性。

替代方案:Pannier Carriers

我的更新设计需要使用挂在机架两侧的挂袋。我会简单地将电池放入每个支架中以分配重量。

原装电池座设计使用了一个木质电池盒(上图)。然而,这种设计在自行车的背面产生了高重量的问题。停放自行车时,支架非常不稳定。如果有人不小心碰到了自行车,那么自行车往往会翻倒。当我在杂货店停车或在城里停车时,我也很紧张。所以我决定拆下电池盒并安装pannier包。这种新设计很简单,因为它可以减轻重量,使自行车更加稳定。此外,这些袋子可用于携带额外的装备和城镇周围的物品。唯一不便的是,您必须从一个袋子到另一个袋子连接一根电线,以连接每个24V电池组。任何48V连接都必须跨越两个包。

然后将每个24V电池组用胶带粘在一起并放入单独的支架袋中。我再次在电池组的正极电池端子上添加了一个30安培的内联保险丝。您也可以将保险丝添加到负极端子,但我相信它是标准的安装在正极端子上。

和以前一样,我确保在每个电缆终端使用热缩管,并使用XT90连接器。

创建自定义支架

唯一剩下的就是增加一个双支架和一些灯。对于这种重量的自行车,支架非常重要。在我的情况下,支架使我更容易从我拉到我身后的自行车拖车上卸载并装载我的小儿子。我只需翻转支架,然后自行车就稳定了。

最酷的轮胎杠杆 - 双支架顶部安装板

我的自行车的问题是没有用于支架的顶部安装板。然而,我的框架中有一个小开口,螺栓伸出。你必须检查我修改的轮胎杠杆,成为支架的顶部安装板。它工作得很好,我还没有必要重新收紧或搞乱它!只需使用黑客锯切割轮胎杠杆,以匹配框架的宽度。然后用另一侧的刀或锯雕刻出类似的曲线。轮胎拉杆的一侧有圆形凹口,这正是我钻孔以适合支架螺栓的地方。瞧!支架效果很好!

安装尾灯,前大灯和喇叭

我以前使用标准电池类型的后灯和前灯。然而,我已经厌倦了不断更换电池和充电电池。我想要一个可以从主电池组运行灯的系统。不幸的是,大多数自行车商店不提供这些灯,所以你必须搜索专业踏板车商店或其他电动自行车在线网站。一旦我找到48V有线灯,就可以将它们安装在自行车上。大多数后车架都有一个用于尾灯的安装支架。

对我来说不幸的是,这些洞与我的尾灯不对齐。我只是在后灯安装支架的确切位置钻了一个穿过金属的孔。

前灯/喇叭没有自行车把手附件。但是,我之前购买过的所有自行车产品都有几个问题。否则,您可以访问您的自行车商店,看看他们是否有一个免费躺在后面的库房。一个简单的¼“螺栓和螺母用于连接手柄杆附件和灯/喇叭单元的安装支架。

首先,确保在连接灯和前开关时,测量并连接电线,而不将它们连接到电池上。 (这样可以防止损坏您的开关或新购买的灯。)我的主要布线目标是通过电池中的一组电线为前照灯,前喇叭和尾灯供电。

我使用了一些简单的扬声器线,我曾在前一个项目中躺着。这根电线很棒,因为它有2根电线,外面有一层保护套。我将电线从末端剥离2英尺,并在每端压接环形连接器。然后,我测量并切断电线,从电池组一直延伸到开关所连接的前把手。开关单元有螺钉,可以让您查看每个附件开关的接线方式。我将正极线连接到3根导线中的每根导线,为前灯,前喇叭和尾灯创造正电路。然后连接负极线以完成3个开关电路。然后,另一组导线沿着框架向后追溯到后灯。前灯线组包含3根线,使您可以连接两根热线和一根中性线。只需要几英寸的电线就可以将这些电线延伸到安装在自行车前置耳机附近的线束上。

小型轻质压接连接器用于连接电线。来自电池的正极和负极线被焊接以提供额外的强度。然后将所有电线热收缩并用电线包裹以形成线束。

驱车前往

根据我的经验,到目前为止,我不得不每周给我的电池充电一次。即使把我的孩子拉到我身后,每天都要回到学校。但是,我每天只乘坐大约7英里往返,但是有一个主要的山丘排出电池汁。

电动自行车的第一个工作版本,后架上有内置安装系统。

现在我已经制造了这款自行车,我认为我的重量超过了电池组,但增加的容量,每周一次的充电要求,以及其他专业人士已经证明了我对这种设计的积极看法。这辆自行车确实改变了我的生活。我不再每天开车上班,而是骑自行车。即使在寒冷的冬季,我也会把我2岁的儿子捆绑起来送他去学校。我90%的时间都在骑车,这大大减少了我产生的碳排放量。

资源

以下是一些网站,您可以使用这些网站收集开始构建下一个电动自行车所需的信息:

https://www.electricbike.com

http://www.bikeforums.net/forum.php

http://endless-sphere.com/forums/

电池和套件选项

http://www.batteryspace.com

http://www.em3ev.com/store/

http://www.pingbattery.com/

其他感兴趣的网站:

Bafang BBS02,750W中驱电动自行车电机套件评测

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