Электромобиль сделать не так уж и трудно — DRIVE2
Вообще новость не нова, 2х-летней давности, но из-за того что я не сижу на автофорумах — такого не видел. Автор, живя в штатах, озадачился экономией топлива при поездках на работу. Поэтому прикинул, взял и купил за 1000 баксов конструктор, из которого собрал себе рабочую лошадку — электромобиль. Цены указаны соотв. 2х летней давности.
И да — авто он ставил на учет по всем правилам. Доступность элементной базы, особенно БУ, и спокойный стиль езды на местных дорогах пожалуй стали основными аргументами чтобы сделать электромобиль. Хотя также важно что климат теплее – можно не заморачиваться с мощным отопителем салона. Как обычно, не хотелось тратить много денег, но хотелось получить что-то ездеющее.
Донор — После изучения опыта местных самоделкиных был выбран Понтиак Фиеро 1985гв за $300 – машина достаточно легкая, почти всё кроме рамы сделано из стеклопластика, но всего два места. В общем что для перевоза одной жопы на работу – два места хватает. Основным критерием наверное стал внешний вид – что-то в этой машине есть. Жаль что выпускали их только 4 года…
Мотор – неизвестной мощности 9-ти дюймовый, рассчитанный на 48В по пасспорту, снятый почти лично с электропогрузчика. Вес примерно 80кг. Тк моторы всегда делаются с запасом – напряжение на таком можно смело поднимать до 100в, соответственно увеличивая мощность.
Если при напряжении 48В и минимальной скорости дать полную нагрузку то можно увидить ток до 300А, те где-то 12 КВт мощности. Думаю что при 96В можно будет снимать до 30 КВ – это уже предостаточно для комфортной езды по городу.
Думаю как обмануть контроллер чтобы не тратить деньги на новый.
Батарейки – 4 стартерно/лодочные (marine) 125 АЧ, 12В. Самое мощное из дешевого — $85 за штуку. Достаточно тяжелые, около 25 кг каждая. Но с гарантийным сроком в 18 месяцев – это значит можно их будет поменять на новые к концу гарантийного срока, и в итоге проездить 2-3 года минимум.
Инструментарий – цифровые Вольт- и Ампер-метр. 10 баков с ибея каждый. Красиво вписались в панель – эта часть переделки мне кажется удалась лучше всего. Также указатель давления масла был заменён на аналоговый 12в вольтметр – напряжение бортовой сети.
Расход — При равномерном движении со скоростью около 45 кмч и напряжении 50 вольт двигатель берет около 100А, те. Около 5кВт мощности. Тестовый замер расхода показал 4 КВтЧ электричества из розетки для заряда батарей после пробега в 11 миль, те где то 360 ВтЧ/mi или 227ВтЧ/Км.
При цене электричества в 3 рубля – получается 68 копеек на километр, или 68 рублей на сотню. Чтобы перевести в привычные величины, при цене бензина 21р за литр – это где то 3.2 литра на сотню. Для самоделки это хороший результат, но если сравнивать с готовящимися к выпуску серийными электромобилями – то … не очень.
Эффективность последовательных DC моторов сама по себе оставляет желать лучшего, а тут еще низкое кпд барарей из-за высокого тока разряда и нет регенерации.
Стоимость: мотор, контроллер, провода, реле из погрузчика- $150; 4 новые тяговые батареи $340; Вольт и ампер метр$50; Уголки для крепления батарей $30; 4 зарядника $90; аллюминий для переходной плиты $30 Итого $690. Плюс донор за $300 и получился электромобиль
Источник: https://www.drive2.ru/b/1148685/
Русский электромобиль “Протон” своими руками
Конец XIX и начало XX веков – первые самодвижущиеся экипажи с паровыми двигателями внутреннего сгорания и (ну, ну же) электрическими! Кстати, первыми рубеж скорости в 100км/ч преодолел именно электромобиль.
Однако, тогда автомоили развивались быстрее и к началу 30-х годов электромобили были забыты.
Посмотрим в день сегодняшний. С 1988 года фирма Тойота выпускает авто-электромобиль (модель Приус).
Суть такова: Вы садитесь машину, поворачиваете ключ, переводите рычаг управления в положение “Drive” и сразу (!) начинаете движение. На чем вы едете – вы не знаете. Обычно небольшие поездки происходят на электротяге.
Когда машина “понимает”, что аккумуляторы сели, она сама заводит бензиновый двигатель и заряжает АКБ. Предусмотрен и аварийный случай – если аккумуляторы сели, бензина нет – вы дергаете красную ручку в багажнике и (о, чудо!) аккумуляторы заряжены, можно ехать.
Подобную ситуацию мне описали в НАМИ, где уже 4 года такой гибридный мобиль изучают. Попадалась данная модель и на вторичном рынке авто (ориентировочно 8,5 тыс $ за 98 ? 99г.в.). Подобные разработки есть у GM , да и Европа имеет массу мелких (1-2-х местных) электро- гибридо- мобилей, используемых в зеленых зонах или, просто, на полях для гольфа.
Вернемся все же к доминирующей черте личности автора сайта – желание съэкономить.
Платить 8,5 тыс $за праворукое японское чудо – рука не поднимается, да и кошелек не позволяет, а сколько времени, сил и денег обойдется собрать самостоятельно ТС на электротяге в самом простом варианте:
Смета: 1.Кузов (на мостах, пластиковый, самодельный, с документами) – 1000 $. – обратите внимание на вес конструкции. Моя без двигателя и АКБ весит 350кг. Это важно.
– Самодельный пластиковый автомобиль не такая большая редкость, как может показаться в начале. Совсем недавно – в начале августа в газете “Из рук в руки” в разделе “другие”, продавался.
Кто ищет, тот всегда найдет! (В конце концов – склеит).
2.Салон. Два передних сидения от автомобиля Порше-924, подушка заднего сидения от Тойоты Супра, 4м2 ковролина из магазина и все это пропущено через мастерскую по пошиву чехлов (все сидения б.у.) – 400 $.
– Ваша фантазия может быть безгранична: в стране масса ценных пород дерева, прекрасных кож и очень дорогих акустических тканей. 3.Силовой агрегат (б.у.). Двигатель от списанного и почти полностью разоренного болгарского погрузчика (3,6 кВт, 84 В, 1400 об/мин, 24 Н·м) – 200 $.
– Предпочел бы использовать двигатель 10 кВт, 120 В – 650 $ – новый, на гарантии. (любая контора, поставляющая запчасти для погрузчиков).
4.АКБ. Семь штук (12 В ? 200 Ач), стартерные, итальянские. В оптовой фирме – 2600 руб/шт, в магазине – 4000 руб/шт.
– Не пытайтесь использовать отечественные АКБ – номинальную емкость вы получите только несколько первых раз ( свинец для АКБ должен быть из свежей руды, а не иэ переплавленных старых АКБ, а в нашей стране свинцовых руд нет, во всяком случае для производителей АКБ).
– В идеале нужно использовать тяговые АКБ для погрузчиков, но цена выше в 3 раза! Почему для автомобиля АКБ стоит 80 $, а для погрузчика (равной емкости) – 250$, догадайтесь сами (не сложно). 5.Разное.
Колеса шириной поменьше (трение качения надо сводить к min) впрочем, на колесе указана его стандартная нагрузочная спосбность, посчитайте, выберете с небольшим запасом. Блок управления двигателем. Варианты: 1)От погрузчика новый, релейный, на 6 скоростей – 400$. 2)Тиристорный с плавным регулированием – 1100$. 3)Огромный реостат – у дедушек на Митинском радиорнке (вы будете единственный, кому он понадобится) – несколько бутылок универсальной валюты.
5)Лично я, при 110% содействии друзей электронщиков, пытаюсь построить электронный блок управления. Получится – расскажу.
Фланец, соедняющий двигатель и трансмиссию (в моем случае – КПП ВАЗ 2101). Изготовил в правильном месте – фирма “Кардан-Баланс” – 70$. Эту штуку лучше делать у профессионалов, знающих автомобильную специфику – подскажут, можно ли обойтись резиновой муфтой или вставить крестовину или еще как…
План-шайба – соединение двигателя и КПП. Мне удалось изготовить ее самостоятельно, но соостность должна быть не хуже 0,2 мм, или устанете менять подшипник первичного вала КПП и подшипники двигателя. Итого: Приблизительно потрачено 3000$. 300 часов рабочего времени одного средней квалификации инженера.
Он же сварщик, он же слесарь, он же электрик. За эти деньги и время я имею: Машина 850 кг весом (4х местная), АКБ 84 В x 200 А·ч, Пробег 200 км. Скорость: 60 – 75 км/ч по прямой, до 90 км/ч кратковременно (для обгона) или под горку. 35 км/ч трогается и разгоняется до этой скорости в гору 12%.
Технико – Экономическое обоснование. Количество циклов перезаряда до полной емкости при правильном использовании – 800 раз (у передовых итальянских, за разумные деньги). 800 раз x 200 км = 160 000 км. Стоимость одной зарядки, приведенная к 1 км пути.
(200 А x 84 В)/(1000 n ) x С = 25 рублей n – КПД заряда = 60% (0,6) С – стоимость 1 кВт · ч (90 коп)
Итак: 12,5 коп/км. Стоимость АКБ, приведенная к 1 км пути. (2600 руб · 7 шт)/ 160 000 км = 11,4 коп/км. Всего 24 коп/км. Прообраз ВАЗ 2101 с расходом 8 л/ 100 км, АИ 92 (10 руб/л) 80 руб/100 км = 80 коп/км.
Добавьте сюда регулярную замену масла, фильтров, регулировку карбюратора, зажигания клапанов, кап. ремонт двигателя, наконец … Сколько получилось? 1,2 руб/км и 24 коп/км.
В 5 (пять) раз дешевле, господа! В 5 раз!!! Вопросы есть? Один вопрос предвижу: “Куда девать съэкономленные деньги?” Еще один прогмотический вопрос: что скажет ГАИ?
Ответ: Пока не знаю. Но в НАМИ электромобили есть, они ездили по дорогам. На АЗЛК электромобили также имеются (2 модели). ВАЗы как-то, лет 20 назад, катались по Москве аккумуляторные.
УАЗы для военных госпиталей существовали с электромоторами. И даже был авто- (pardon) электропробег. Сейчас есть грузовик ЗИЛ электрический с очень неплохими параметрами.
Были они, есть, ездят … Чем, собственно говоря, моя машина хуже?
Сайт проекта: elektromobi.ru
Источник: http://zema.su/blog/russkii-elektromobil-proton-svoimi-rukami
Электромобиль Ваз-2106. Как переделать классику на электротягу своими руками. Видео
Итак давайте поэтапно разберемся в проделанной работе. Ребята из Литвы взяли старый Ваз-2106, даже продемонстрировали что он работает – установили аккумулятор и завели двигатель внутреннего сгорания.
Скорее всего ребята использовали как пример прототип – ВАЗ 21029, ВАЗ 2801 – электромобили разработанные компанией ВАЗ и ИСТОК еще в 70-х годах.
В принципе довольно неплохой выбор автомобиля, ВАЗ 2106 достаточно легкая машина. В тоже время, автомобиль не самый маленький по размеру кузова с большими выносами относительно оси колес спереди и сзади.
Довольно много пространства у Ваз-а в подкапотном пространстве и в багажнике – именно туда мастера установили целую батарею аккумуляторов.
Электродвигатель мощностью 12 КВт (17 л.
с) при напряжении 120 Вольт для электромобиля
Вернемся к двигателю. Насколько можно судить по видео – для электропривода решили использовать двигатель постоянного тока мощностью 12 КВт, скорее всего с напряжением питания 110 Вольт. По виду можно предположить, что похожие двигатели используют в электрокарах или промышленных устройствах.
12 КВт в пересчете примерно 17 л.с. – что скорее всего не сулит большой динамики собранному автомобилю. Однако хотелось бы заметить, что из машины демонтирован двигатель внутреннего сгорания, который по сути составляет 80 процентов веса автомобиля. Сам по себе кузов Ваз-а не тяжелый.
Хотелось бы отметить один не очень положительный момент – ребята решили использовать родную механическую коробку передач Ваза. Не известно пришлось ли им переделывать какие то особенности конструкции коробки передач (скажем удалять синхронизаторы), но на видео четко можно увидеть что передачи переключаются без подключения и отключения сцепления.
Очень не хороший момент был заметен, когда один из авторов касается ногой вала коробки передач и на разных передачах не может его остановить. Потом включается нейтральная передача и вал все равно крутится.
При этом слышен довольно отчетливый шум и вал продолжает вращаться, хоть небольшим усилием его и можно остановить. Это все говорит о том, что коробка не в лучше состоянии, скорее всего в ней будут наблюдаться довольно большие потери.
Если учесть что коробка сама по себе добавит веса автомобиля, а так же ее передаточные числа в принципе не очень актуальны при использовании электродвигателя (момент на разных оборотах у двигателя практически одинаковый) – возможно использовать родную коробку было не лучшее решение.
Диск сцепления приваренный к штоку электродвигателя для соединения с коробкой передач
Электродвигатель соединенный с помощью дисков сцепления с коробкой передач ВАЗ
Хотя коробка с блоком сцепления во много раз облегчила процесс установки. Насколько удалось понять по видео, ребята приварили диск сцепления к оси электродвигателя, а так же сварили рамку из уголка для крепления двигателя в подкапотном пространстве.
Из того же уголка была собрана и сварена рамка с помощью которой диск сцепления на электродвигателе соединили с диском сцепления на коробке передач. По ходу всего видео так и не удалось понять пользуются ли создатели этим сцеплением по прямому назначению – скорее всего нет.
Один из авторов демонстрирует нам после сборки как автомобиль сам заезжает в гараж. Скорее всего для подпитки используется только штатный аккумулятор и его вполне хватает что бы автомобиль сам по себе заехал задом в гараж. Вы даже можете увидеть как летят искры когда мотор напрямую подключается к аккумулятору.
Теперь для управления этим могучим зверем нужно было собрать сильный контроллер мощности. Тест проводился от напряжения 24 Вольта (2 аккумулятора по 12 Вольт). Единственное что можно заметить на видео, это то что скорее всего был использован какой то микроконтроллер и несколько полевых транзисторов (в схеме на 24 Вольта их всего 3 штуки).
Скорее всего полевики не сильно греются, так как авторы видео смело касаются радиаторов руками при работе электродвигателя.Заключительные видеоролики демонстрируют работу автомобиля в том числе и на трассе.Тут уже четко можно заметить как выглядит автомобиль после полного цикла сборки.
В довольно большой багажник авторами были установлены 5 аккумуляторов. Заметно что тут же установлен рубильник для экстренного отключения всех аккумуляторов из багажника, возможно там же рядом установлен предохранитель по току, а может это и автоматическое реле, которое замыкает контакты при старте системы.
В общем-то имеют место любые решения которые по сути очень важны для безопасного использования таких мощных электрических систем, и в тоже время функционально сути процесса не меняют. Тут же в багажнике мы можем заметить отсутствие запаски – очень правильное решение для облегчения автомобиля.
В подкапотном пространстве установлены еще три батареи. Как мы рассматривали выше в подкапотном у Ваза достаточно много места, если плюс ко всему учесть что двигатель используемый в данной конструкции достаточно маленький по сравнению с двигателем внутреннего сгорания.
Электромобиль ВАЗ-2106 под капотом – тяговые батареи, контроллер мощности, двигатель постоянного тока, батарея бортовой сети
ВАЗ-2106 на электротяге (багажник) – аккумуляторные тяговые свинцово-кислотные батареи. Реле и предохранитель.
Очень правильным будет решение по расположению аккумуляторов в передней и задней части равномерно, это очень положительно повлияет на развесовку автомобиля, а значит на его устойчивость на дороге – управляемость. Новый блок управления на 96 Вольт теперь выглядит совсем не так.
Собран он в красивом блестящем алюминиевом корпусе и тут уже закрадываются мысли что он может быть даже заводского изготовления. Тут же рядом с блоком управления спряталась штатная аккумуляторная батарея, для питания бортовой сети авто. Теперь для ее зарядки нужен тоже преобразователь напряжения и наверно кроется он в той же коробочке блока управления.
Силовые аккумуляторы значительно больше штатного. Можно предположить что скорее всего это обслуживаемые тяговые аккумуляторы (видны пробки на каждой секции, ячейке аккумулятора). Так же удалось найти официальный сайт производителя аккумуляторов SIAP http://www.siap.pl/firma.
html – компания занимается конкретно производством тяговых аккумуляторов, к сожалению не описано какого типа (скорее всего они свинцово-кислотные). Общая емкость аккумуляторов 110 Ач Рабочее напряжение 96 Вольт При этом как мы помним мощность мотора 12000 Ватт То есть каждая батарея при напряжении 12 Вольт выдает 100 Ампер на нагрузку – примерно эквивалентно 1200 Ватт.
Вполне допустимые значения, если учесть что такие токи будут протекать только при полной нагрузке. Скорее всего аккумуляторы даже не греются при равномерном движении и работают в стабильном режиме.
На видео где машина останавливается и снова стартует на светофоре можно заметить, что сила тока достигает 178 Ампер (178 А * 96 Вольт = 17080 Ватт). Это даже больше чем номинальная мощность двигателя. Кстати хотелось бы заметить, что очень многие двигатели могут работать в кратковременных режимах перегрузки вплоть до двойной номинальной мощности.
В итоге по заверениям авторов, электромобиль ВАЗ 2106 может – заряжается от сети 220 Вольт в течении 7-8 часов – на полном заряде проходит 50-60 км – максимальная скорость 70 км/ч (на видео можно лишь посмотреть демонстрацию движения на скорости 40 км/ч)
Сможет ли кто то повторить опыт таких талантливых мастеров.
А может такие автомобили наконец то пустят в серию?
Источник: http://www.insidecarelectronics.com/elektromobil-vaz-2106-kak-peredelat-klassiku-na-elektrotyagu-svoimi-rukami-video/
Статьи
Электромобиль своими руками за ТРИ ДНЯ! Видео пошаговая инструкция создания самодельного электромобиля!
Команда энтузиастов из Австралии поставила задачу по переделки обычного автомобиля в электромобиль. Задача вроде бы не сложная (когда знаешь как), но вот сроки поражают…
День первый
Обычно конвертация автомобиля в электромобиль занимает от 6 до 12 месяцев. Мы задались целью сделать это за неделю. Хотелось бы чтобы на дорогах было больше электромобилей, но для этого нужно найти способы снизить время и затраты на переделку. В будущем было бы неплохо увидеть авто сервисы по переделке обычных авто в электрические.
Над проектом я работал вместе со своим другом Майклом из Гилонга, штат Виктория. Мы решили переделать его Daihatsu Charade (та же модель что и у меня) при помощи недорогого пакета запчастей для переделки, китайского производства.
Несколько последних месяцев мы готовились к проекту, закупая необходимые запчасти, и изготавливая недостающие компоненты (такие как муфта и адаптер подключения электродвигателя к коробке передач).
При наладке постоянного предприятия по переделке, такие вещи могут быть автоматизированы. Например адаптер КПП уже переведен в CAD формат, поэтому может быть налажено производство этих деталей с помощью лазерной резки.
Также мы подготовили детальный план работ и смету, которые будут опубликованы в помощь другим энтузиастам.
Я также пригласил многих заинтересованных в электромобилях людей чтобы они приняли участие в нашем проекте по переделке.
Многие согласились приехать и вчера у нас было около 10 человек, при помощи которых мы сделали намного больше работы чем планировалось.
Все были очень организованны и самостоятельно находили себе занятие в проекте, а навыки некоторых были просто удивительны. У нас были механики, инженеры, маляры, видео и фото операторы, электрики, а моя жена Rodemary готовила на всех еду!
В первый день мы удалили из автомобиля двигатель внутреннего сгорания и все системы с ним связанные, такие как выхлопная и топливная. Также мы установили электродвигатель и коробку передач, подключенные друг к другу.
А также смонтировали крепление двигателя к корпусу автомобиля и начали изготавливать платформу для установки аккумуляторов.
По моим подсчетам и при помощи такой замечательной команды мы сделали работу на которую было отведено 3 дня.
Командная работа была отличной, многие из тех кто нам помогал взяли отгул на работе и получили море положительных эмоций. Командная работа по созданию электромобиля – это круто!
Видео – день первый:
День второй
Утро субботы, только что проснулся после очень длинного дня в пятницу. вместе с нами под одной крышей ночевало еще 6 человек:
Мы закончили установку набора батарей в задней части авто и даже соединили их между собой.
Задняя часть автомобиля выглядит как законченный продукт, что не может не радовать!Более сложная конструкция рамы для аккумуляторов в передней части почти готова (будут еще сварочные работы внутри отсека для выравнивания поддона). Сегодня мы установим поддон, зачистим и покрасим.
Изготовлена проводка для приборов и установлен вольтметр. Спасибо Joel!Двигатель и коробка передач установлены, закреплены и проверены. Michael, John и команда – отличная работа!Erick установил вакуумный насос, осталось подключить его.
Скобы для проводки кабелей под днищем авто установлены осталось закончить проводку.
Сегодня нам предстоит установить конвертер постоянного тока, выключатель вакуумного насоса, зарядку батарей, аварийный тормоз и блок управления. Потом все это подключим.
Прогресс второго дня был менее заметен, т.к. в основном это были “доделки” первого дня, проводка и установка мелкого оборудования внутри машины. Визуально это не так впечатляет как демонтаж ДВС и монтаж электродвигателя с коробкой.
Как бы то ни было эти шаги могут занять несколько месяцев у конструкторов-одиночек.
Если сравнивать этот проект к проектом моего первого электромобиля то тут за первый день было сделано столько же сколько я сделал за первые 6 месяцев! Во второй день мы сделали работу следующих 5 месяцев моей самостоятельной работы. Сейчас мы на стадии завершения проводки – я был на этой стадии за 3 дня до тест драйва. Сегодня я надеюсь мы выведем этого малыша на прогулку!
Изначально я планировал закончить проект за неделю и немного нервничал по поводу того как много людей отозвалось помочь. Я думал все это отвлечет меня от самих работ по конвертации. Несмотря на это произошло полностью противоположное – благодаря всем этим людям мы так много сделали.
Я не думаю что это было бы возможным если бы работали только Майк и я. Можно сделать вывод о том что работы по изготовлению некоторых деталей занимают много времени. Для следующего проекта надо будет разработать план работ по ускорению таких работ.
Например сделать шаблон для изготовления поддонов для батарей.
Видео – день второй
День третий
После длинного рабочего дня, к 11 часам вечера мы выехали на первый тест-драйв в новом электромобиле Майкла. Всего через 3 дня после начала работ!
Вчера я почти весь день разбирался с подключением трубок электро-насоса и для этого потребовалось изготовить несколько переходников. Также мы сделали проводку силовых кабелей под дном автомобиля. Эндрю сделал отличную работу по подключению всех 12 вольтовых и 96 вольтовых. Плата контроллера, которая пришла вместе китайским набором отлично встала на свое место и мы ее быстро подключили.
Утром мы зачистили и покрасили поддон для передних аккумуляторов и установили его уже после ланча. Все работы по металлу выполнены превосходно. А покраска выполнена очень профессионально, поэтому все выглядит просто супер!
Нам многие помогали в этот день. На каком то этапе одна группа делали проводку под автомобилем, другая заливала масло в трансмиссию, а третья изготавливала недостающие детали.
К вечеру мы были так близко к завершению что все добавили темп. Наконец завершены все соединения под капотом и установлена вся электрика.
Первым делом мы проверили все 12 вольтовые приборы чтобы убедиться что все работает при включенном “зажигании”, после этого подключили 96 В источник питания и проверили ваккумный насос тормозной системы и конвертер постоянного тока.
После небольших настроек переключателя вакуумного насоса тормоза заработали как надо. После чего подключили конвертер к 12 В системе, он работал отлично.
В итоге мы подключили последний кабель двигателя и запустили мотор. К счастью он крутил колеса в нужном направлении на стэнде. Несмотря на сильный дождь мы не могли удержаться от первой поездки.
Сначала сделали несколько кругов вокруг здания – все работает отлично, несмотря на увеличившийся вес, благодаря новой подвеске Майка. Двигатель работает очень тихо и можно очень быстро переключать передачи без сцепления.
Все были очень довольны первым тест-драйвом.
Оставалось еще пару небольших проблем таких как небольшая утечка масла из трансмиссии, а также ускорение автомобиля казалось слабым (пиковый ток был менее 100А) скорее всего из-за какой нибудь ошибки в подключении. В воскресенье мы отдыхаем а понедельник думаю решим эти проблемы. Также предстоит уборка и косметические работы перед тем как проходить официальный техосмотр авто.
В итоге у нас получился отличный проект который завершился на много быстрее чем планировалось.
Источник: http://electro-mobiles.ru/index.php/stati/98-elektromobil-svoimi-rukami/175-elektromobil-svoimi-rukami-za-tri-dnya-video-poshagovaya-instruktsiya-sozdaniya-samodelnogo-elektromobilya
комплектующие для электротранспорта
Электромобиль своими руками
Часто к нам пишут как сделать электромобиль, как расчитать мощность мотора, ёмкости батареи. Решили написать статью, чтобы ответить на эти вопросы. Советуем сначала прочитать статью до конца, а уж потом переходить по ссылкам, чтобы охватить всё в целом и не утонуть в деталях.
Что входит в комплект по переделки автомобиля в электромобиль:
Про типы BLDC-контроллеров можете по этой ссылке.
|
Чтобы точно посчитать мощность двигателя и ёмкость батареи, требуется знать:
- Какая средняя скорость планируется?
- Какая максимальная скорость во время разгона?
- Вес электромобиля (с батареей, водителем и пассажирами)?
- Угол наклона дороги? Горная местность резко повышает требование в мощности мотора!
- Площадь поперечного сечения автомобиля и его обтекаемость.
- Диаметр колеса (от края покрышки до края) для правильного расчета коэффициента редукции (для тихоходных средств с редуктором).
Расчёт мощности мотора
Расчёты по требуемой мощности электродвигателя (к видео ниже) выполнены на скорости 60 км/ч, с углом наклона дорожного полотна 0 градусов. Случай равномерного движения.
Снаряжённая масса автомобиля донора 650 кг.
Вес одной батареи Winston 100AH составляет 3,6кг. Комплект из 16 батарей весит 57,6 кг.
Вес электродвигателя 17 кг.
Вес контроллера 4 кг.
Общая масса с округлением 760 кг.
Добавляем массу водителя 85 кг и пассажира 85 кг.
В итоге принимаем полную расчётную массу 1000 кг.
Задаёмся значениями коэффициентов:
Сx=0,342 (коэффициент аэродинамического сопротивления);
S=2м2 (площадь поперечного сечения автомобиля);
g = 9.81 м/с2 (ускорение свободного падения);
m=1000 кг (масса автомобиля);
Fтр= 0,018 (коэффициент силы трения для асфальта);
V3-(куб скорости автомобиля в м/с); 60 км/ч =16,67 м/с (переводим скорость из “км/ч” в “м/с” делением на 3,6);
α= 0° (угол наклона дороги);
ρв=1,225 кг/м3(плотность воздуха).
W= g * Fтр * m * V *cosα + 0,5*Сx * S * ρв*V3 + g * m * sinα*V
W = 9,8 * 0,018 * 1000 * 16,67*1 + 0,5*0,342 * 2* 1,225*(16,67)3 + 9,8 * 1000 * 0 = 2940+1940+0= 4 880 Вт.
Это сколько чистой энергии надо затратить на передвижение. Часть энергии теряется по пути из батареи. По этому, поделим полученный результат на общий КПД (трансмиссии (~0,76), электродвигателя (~0,90), контроллера (~0,95)) приблизительно равный 0,76*0,90*0,95=0,65.
Фактически из батареи надо выдать больше энергии, пока передадим эту энергию на движение, часть потеряется в узлах (на трение, теплоотдачу).
Итак, 4880 / 0,65=7509 Вт – такую мощность должна выдавать батарея.
Итого для движения по ровной дороге со скоростью 60 км/ч требуется 7509 Вт мощности системы.
Для того чтобы понять, как мощность зависит от скорости и угла наклона, произведём вычисления в Excel-е и создадим графики (*):
(*) Здесь указана требуемая мощность, уже с учётом КПД (т.е.
делённая на КПД)! Здесь сделано допущение, что КПД линейное, но на самом деле на низких оборотах КПД двигателя меньше, соответсвенно нужно больше мощности на низких оборотах.
Напоминаем, это рачёт равномерного равнолинейного движения. Во время разгона и обгона, мощность потребляемая может увеличиться в 2 раза, благо BLDC-моторы можно кратковременно эксплуатировать с нагрузкой 200% от номинала!
РЕКОМЕНДАЦИЯ: расчитывайте мощность на точку с крейсерской скоростью (с максимальным КПД)!
В рассматриваемом случае видим, что:
1) Мощность на низких скоростях ведёт себя линейно, а при высоких, из-за увеличения лобового сопротивления добавляется часть в виде куба скорости.
2) Каждый градус наклона добавляет в среднем дополнительно 7% к требуемой мощности.
Имейте в виду, что дорожные знаки с углом наклона указываются в %! Уклон в процентах – это тангенс угла наклона, умноженный на 100.
Обозначает перепад высоты дорожного полотна в метрах на 100 метров пути по горизонтали. Уклон 100% соответствует углу в 45 градусов, 0% – 0 градусов, промежуточные значения: угол = arctg(0,01*уклон в %).
К примеру, наклон в 12% это 6,8 градусов, что даёт увеличение требуемой мощности (при прочих равных) на 23,5%!
Самостоятельно посчитать мощность, посмотреть графики вы можете Скачав этот Excel-файл.
Имейте в виду, эти расчеты для прямолинейного равномерного движения с оооочень медленным разгоном! Если нужна хорошая динамика разгона, то мотор нужно помощнее, раза в 1,5-2!
Иногда просят посчитать “На среднюю скорость и среднюю дальность”. Без точных входных данных (даже одного) посчитать не возможно – это математика!
ВИДЕО:
В фильме представлен весь путь по электрификации Ниссан Микра (г.Пушкино, Московской обл.) из комплектов электрификации от Golden Motor 10кВт:
Короткая версия (как было и как стало):
Полная версия, со всеми расчётами и промежуточными результатами:
Расчёт ёмкости батареи
Возьмём другой случай и сделаем примерный расчёт ёмкости батареи (с большим округлением и с запасом), чтобы понять логику расчётов.
К примеру, есть коммерческий электромобиль, и мы посчитали что на скорости 70 км/ч будет потреблять из батареи 10кВт, то 100км надо ехать около 1,4ч (100/70)=> 1,4ч*10кВт=14000Вт*ч=14000 В*А*ч, т.е. нужно затратить 14 кило Джоуль энергии.
Поделим 14000 В*А*ч/48В, это около 300Ач батареи на 48 вольт.
Тогда потребуется на батарею 48В – 16 ячеек 300Ah (каждая ячейка 3,2В=> 48В/3.2В=15, но чаще всего используется чётное число ячеек (так проще делать ряды), а именно 16 ячеек для литий-железо-фосфатных ячеек, но иногда используют 15). Для справки: БМС на 16S чаще распространениы и доступны, чем 15S, как и зарядные устройства к ним.
Одних ячеек будет на сумму 11 500$ + БМС (плата защиты ячеек от презарядапереразряда) около 300$ + быстрая зарядка 300$, итого батарея выходит более 12 тысяч $. Да, это самая дорогая деталь в электромобиле! В ТЕСЛА электрокаре батарея стоит более половины самой машины.
Имейте в виду, что батарею нужно брать минимум с запасом 20%, чтобы вы не встали на дороге, не доехав до домаработы! Зимой батарея будет выдавать не полную ёмкость.
Либо можете из свинцовых собрать 48В-300Ач. Свинцовые будут в 2 раза тяжелее LiFePO4, циклов жизни будет всего около 200, что в 25раз меньше чем лифер (LiFePO4), скорость заряда свинца раза в 20 ниже.
Полная зарядка LiFePO4-48v-300ah будет за 8,5ч (быстрая зарядка током 35А=>300Ач/35А=8,5ч).
Лифер можно будет подзаряжать даже во время разгрузкизагрузки коммерческого электротранспорта. За 30 мин можно подзарядить около 6% батареи.
Свинец такой ёмкости будете заряжать самое быстрое 30ч, что не имеет смысла (день заряжаем, день едем)!
Самостоятельно посчитать необходимую ёмкость вы можете Скачав этот Excel-файл.
Кроме того, если у вас машина с полным приводом, возможно переоборудование её в гибрид (ДВС+электро). Затраты при этом на батарею уменьшатся раза в 2, и потребление бензина тоже уменьшится раза в 2. Но об этом уже в следующей статье.
Если у Вас есть комментарии и дополнения, вопросы – напишите нам.
Следующая статья на тему: Какое напряжение выбрать для электротранспорта?
@ Никакая часть статьи не может быть использована без ведома GoldenMotor.ru. При перепечатке, активная ссылка на статью обязательна!
Источник: https://goldenmotor.ru/electromobil-svoimi-rukami/
Харьковский умелец своими руками переоснащает обычные авто в электромобили (видео)
Внешне обычная «Нива», как только подъезжает ближе – понимаешь, что с ней что-то не так. Автомобиль работает бесшумно. Все объясняется, как только водитель открывает капот – под ним отсутствует обычное для машины с ДВС оборудование.
«Эта сама батарея, верее ее часть – другая часть находится в багажнике, при этом багажник полностью свободный, – поясняет Юрий Логвин, показывая «внутренности» самодельного электрокара.
– Это бачок отопителя, машина снабжена гидравлическим отопителем, как на «Запорожце», только там воздух нагревается, а здесь греется тосол и уже тосол обогревает салон.
В этом случае стоит батарея из Nissan Leaf, они уже появились в Украине и, в принципе, можно купить «бэушную» за вполне приемлемые деньги».
Юрий отмечает, что выбрал именно такой вид батареи, исходя из практических соображений: «Свинцовая батарея ходит в электромобиле максимум два-три года – это уже проверили практикой многие наши коллеги. А эта должна ходить лет десять, как минимум. У меня вторая машина «Славута», вот я на ней уже третий год езжу и никакого снижения емкости не заметил».
Статья по теме: Украинец разработал эффективный мотор-колесо: выпуск отечественного электромобиля не за горами?
Вместо бензина «Нива» питается электричеством, соответственно и топливный бак в ней отсутствует.
«При желании можно сделать трехфазный разъем, тогда можно взять не 3 кВт, а около 9 – 10 кВт, – показывает харковчанин штепсель для подзарядки под бывшим лючком топливного бака.
– То есть, если это такси – тогда, наверное, есть смысл со всем этим «заморачиваться». Для бытового использования – у большинства максимальный ввод около 5 кВт».
«Максимальная скорость около 120 км/ч, то есть чем быстрее едешь, тем быстрее тратишь.
Если ехать со скоростью 60 км/ч, то можно проехать, примерно, 110 км, если будешь ехать 120 км/ч – то я думаю заряда хватит где-то на километров 70, – рассказывает о технических характеристиках электромобиля украинский рационализатор.
– Машина тормозит рекуперативно – потерь энергии при этом нет, колодки не нагреваются. Можно настроить по-разному: сейчас установлен «комфортный» режим, при котором торможение не очень сильное, когда машина останавливается слишком быстро – народ сзади начинает нервничать».
Влияет на работу электромобиля и температура воздуха, поясняет Юрий Логвин. Запас хода уменьшается, но не так значительно. Это происходит за счет того, что в батарее немного возрастает сопротивление. Зимой можно ездить вполне комфортно с хорошей печкой.
«На небольших подъемах автомобиль разгоняется достаточно уверенно, – говорит Юрий, – правда звук при этом как у вертолета, или самолета, не знаю.
Хороший плюс, что колеса большие – по харьковским дорогам не так ощущаешь эти «колдобины» и на бордюры достаточно уверенно «залезает»».
Читайте какже: Украинский электромобиль за $15 000 – стартап Dream Motors Института Электродинамики НАН Украины
В середине салона все на своих местах, но это на первый взгляд: на торпеде замечаются дополнительные индикаторы, которые показывают напряжение в системе, температуру мотора и уровень бензина в бачке отопителя. Также присутствует регуляторы управления печкой. Все остальное – стандартные элементы приборной панели «Нивы».
Это уже не первый электромобиль, который собрал своими руками Юрий Логвин. По его словам, он на бензиновый автомобиль уже не пересядет. Переоснащение обычной машины на электрическую обойдется в 7 – 10 тысяч евро.
Помимо денег на технические работы, потребуется еще несколько тысяч гривен на регистрацию переоснащенного автомобиля в ГАИ. «Зарегистрировать замену агрегата, стоит, приблизительно, 3 тысячи гривен.
Все вполне официально, то есть составляется реферат в киевском институте, от подтверждается и на базе этого, здесь в ГАИ можно поставить на учет», – говорит харьковчанин.
Видео: Фабрика идей: вот такой он – электромобиль «сделай сам»!
Источник: DREAM motors
Источник: https://ecotechnica.com.ua/transport/201-kharkovskij-umelets-svoimi-rukami-pereosnashchaet-obychnye-avto-v-elektromobili-video.html
Самостоятельное изготовление электромобиля
Привычные для нас автомобили, работающие на бензине, постепенно отходят на второй план. Это вызвано тем, что электромобили набирают в обществе всё большую популярность.
Действительно, машины, работающие от электричества, проще изготовить, использовать и управлять ими. К тому же автомобиль такого типа не загрязняет атмосферу продуктами сгорания топлива, а значит, бережет экологию.
Учитывая все преимущества электромобиля, актуальной становится проблема его самостоятельного производства.
Изготовить электромобиль – означает создать прекрасную замену машине, работающей на бензине. С помощью современных технологий очень просто решить проблему затрат на топливо. Ведь, однажды вложив кругленькую сумму денег на элементы вашего электромобиля, в будущем сэкономите значительно больше на топливе.
Сегодня многие автомобильные гиганты выпускают электромобили или гибридные машины. Но их стоимость недоступна для широких масс, поэтому создание авто, работающего на электрическом двигателе, является идеальным выходом для всех желающих его приобрести.
Как сделать электромобиль? С чего начать?
Итак, вы твердо решили создать автомобиль с электрическим двигателем своими руками? Тогда необходимо обзавестись некоторыми составляющими будущего механизма. Во-первых, автомобиль. Определенная модель, служащая базой будущего электромобиля. То есть, создание машины, работающей на электричестве, своими руками – переоборудование, а не изготовление с нуля.
Во-вторых, электрический двигатель. Естественным является то, что электромобиль не может существовать без сердца.
В-третьих, аккумуляторы их зарядка и корпус. Электромобиль необходимо питать. С этой задачей и справятся с легкостью аккумуляторы.
В-четвертых, регулятор напряжения и синхронизаторы. Ваше изобретение может функционировать только на электрическом токе определенного напряжения. Постоянные его перепады могут привести к коротким замыканиям и полностью вывести из строя электромобиль.
В-пятых, электропедаль газа. Так как авто и его работа построены по иному принципу, нужна специальная педаль, которая приведет в движение ваше конечное изобретение.
Целесообразным будет рассмотрение каждой составляющей будущего электромобиля.
Модель авто
Базой вашего будущего авто может быть практически любая машина. Для этого лучше всего подходят небольшие машины, ведь одной из характеристик электромобиля является легкость. На это свойство прямо влияют размеры и материал базового авто.
Лучше всего на роль основы для создания электромобиля подходят наши ВАЗ, Запорожец, ОКА и Славута, а также зарубежные Fiat 126 и малолитражки, выпущенные до 2000 года.
Вы можете создать своими руками специфичный кузов, но учитывайте, что это трудоёмкая и дорогостоящая затея.
Сердце электромобиля
Электродвигатель нужно приобретать с учётом габаритов машины и способом его подключения к авто.
Если такой двигатель подключается к коробке передач, то подойдёт даже мотор с небольшой мощностью. 5-7 киловатт вполне хватит, чтобы сдвинуть авто с места.
Если же подключение электродвигателя осуществляется через главный мост, то нужен мотор мощнее. Существует закономерность: мощность двигателя напрямую зависит от габаритов и веса машины.
Немощный электродвигатель на небольшой машине обеспечит скорость передвижения не больше 75-80 км/ч, при подсоединении к коробке передач.
Стоит отметить, что затраты электроэнергии независимы от мощности мотора и пройденного расстояния. Зависимость есть только от скорости езды. Чем быстрее едет авто, тем быстрее разряжается аккумулятор. Так что смело выбирайте мотор помощнее.
Элемент питания
При создании авто нового поколения своими руками, остановите свой выбор на литиевом аккумуляторе. Именно этот вид источника питания может функционировать без подзарядки на скорости 80 км/ч на протяжении 5 часов. Такие аккумуляторы довольно живучие – в среднем могут работать 5 лет. Но, энергоносители с литиевым наполнителем – недешевые.
Более экономным вариантом являются свинцовые батареи. Они прослужат меньше двух лет, и функционируют во время интенсивного движения всего около часа.
Чтобы продлить срок эксплуатации аккумулятора, нужно подбирать их в правильном объеме. Небольшие источники питания умирают раньше, из-за сильного изнашивания, так как быстро и полностью разряжаются при движении авто. Поэтому выгоднее купить большой энергоноситель с обширным ресурсом.
Отопление
Если, создавая электромобиль своими руками, вы планируете использовать его в холодные времена года, стоит подумать о системе отопления.
Греть машину электроэнергией – дорогое удовольствие. В таких условиях заряженного аккумулятора недостаточно даже для осуществления одной поездки. Исходя из этого, стоит установить обогреватель, работающий на бензине или систему обогрева сидений. Для электротехники лучше купить отдельный аккумулятор.
Регулятор мощности
Регулятор мощности – одна из главных составляющих электромобиля, которая регулирует тягу двигателя. Наиболее надежные приборы от американских производителей. Можно обзавестись и более дешевым аналогом из Китая.
Регулятор нужно выбирать с учётом мощности тока. Для ежедневных путешествий можно приобрести стандартный, 150-ти вольтовой прибор.
Кроме того, в электромобиль, созданный своими руками, нужно подсоединить вместо генератора преобразователь с тождественными функциями.
Как изготовить электромобиль: инструкция
- Чтобы продуктивно и быстро работать, привлеките к своей затее других. Помощь знакомых и друзей никогда не помешает, а если они еще и обладают полезными знаниями и умениями, результат превзойдет все ожидания! Если у вас самого достаточно знаний в сфере инженерии, механики и можете справиться со всем, с друзьями процесс пойдёт значительно быстрее;
- Составьте алгоритм и план работы, которого стоит точно придерживаться. А также создайте чертежи и схемы будущего электромобиля и приготовьте нужные материалы и инструменты;
- Изымите из авто бензиновый двигатель и все, чему не место в авто, работающем от электричества;
- Установите электродвигатель и подсоедините к нему коробку передач. Подготовьте место для аккумуляторов, установите источники питания в задней части авто и соедините их. Создайте проводку и подключите приборы и вольтметр;
- Подключите аварийные тормоза, вакуумный насос, преобразователь, элемент управления и т.д. Силовые кабели нужно проложить под дном авто, поэтому предварительно изготовьте несколько скоб;
- Создайте платформу для источников питания в передней части машины. Установите аккумуляторы, залейте масло в трансмиссию.
- Проверьте приборы: 12-ти вольтовые при зажигании, вакуумный насос, конвертер при 96 вольтовом питании. Проверьте работу двигателя при напряжении 12 вольт. Если все работает – автомобиль удался!
Детские электромобили
Можно создать своими руками электромашину для собственного ребенка, но так ли это необходимо? Сегодня на рынке представлено множество детских автомобилей, работающих от аккумулятора. Они красивы, ярки, удобны и практичны в применении.
Решать, конечно, вам. Но приобрести детский электромобиль значительно выгоднее, чем его изготавливать.
Стоимость
Картина самостоятельного изготовления электромобиля будет неполной без описания затрат на его производство. Если учитывать стоимость всех комплектующих будущей электромашины, то получается 5000-8000 долларов. Но вся эта сумма окупается при эксплуатации электромобиля на протяжении 2 лет.
Поэтому, если вы имеете соответствующие навыки, возможности и желание, можете попробовать сделать электромобиль своими руками. Ведь это будущее всех транспортных средств.
Выводы
Если вам надоели нестабильные цены на топливо и дорогостоящее техническое обслуживание авто, можете создать своими руками электромобиль.
Электромобиль – машина, работающая от электрического двигателя, который функционирует от аккумуляторов, в отличие от распространенных бензиновых авто. Движения машины основано на электричестве.
Существенным достоинством такого автомобиля является то, что зарядить его можно от стандартного напряжения с помощью обычной розетки. Таким образом, вы можете сэкономить, так как электрическая энергия сегодня значительно дешевле топлива.
Обслуживать электромобиль просто, так как не нужно следить за уровнем масла и тосола и их периодически заменять.
На таком авто очень удобно перемещаться по городу. Постоянная смена рельефа увеличивает расход топлива, а на электромобиль прерывистое движение совершенно не влияет.
Электромобиль постепенно начинает движение и бесшумен за счет небольшого количества элементов, которые двигаются. Такая машина не загрязняет атмосферу продуктами сгорания топлива. Это транспорт будущего!
Источник: http://EkoWheel.com/blog/news/elektroavtomobil-svoimi-rukami
Когда был создан первый электромобиль? Разбираем историю и современные наработки »
Когда был создан первый электромобиль? Разбираем историю и современные наработки
Конец запасам нефти или когда был создан первый электромобиль. Вот такая интересная тема сегодня будет рассмотрена в данной рубрике.
Актуальность заключается в том, что человечество вынужденно искать иные виды ресурсов для изобретения новых двигателей, так как внутреннего сгорания свое изжил, и запасы нефти стремительно исчерпываются.
Первая весточка пришла еще лет 10-12 назад, когда сделали предварительный подсчет, и выяснилось, что запасы окончатся в ближайшие десятилетия. Все бы ничего, но вот альтернативы эффективной, по сути нет. А тем временем, экология продолжает загибать от ежедневных выхлопов.
Когда был создан первый электромобиль? Он был создан после того как увидели действующую альтернативу нефти. Впервые забили тревогу европейцы и разработали стандартизацию выбросов по системе «Евро», которая из дня в день совершенствуется. Кроме того, немцы всячески поощряют покупку экомобилей, освобождая собственников от уплаты взносов и пошлин.
Как бы там не было, но широкой популярности эти девайсы не обрели из-за кусачей цены.
К примеру, самый простой двухместный китайский вариант будет стоять от 15 000 евро. Далеко не дешево и позволить может не каждый. Но и это не главное, основной проблемой является, что пока нет единой базы для обслуживания таких авто в стране в целом.
Верите или нет, но первый прототип появился в далеком 1840 году, двигателя внутреннего сгорания еще в помине не было. Он представлял собой примитивный электромотор и телегу.
На постсоветском пространстве электромобиль изобрели в Санкт-Петербурге в 1900 году, это была двухместная карета на четырех колесах. Сердцем были аккумуляторные батареи, суммарной мощностью 4 лошадки и скоростью до 37,0 км/ч.
В это время Америка уже испытывала свои первые плоды в виде La Jamais Contente. Мобиль развивал скорость свыше 100 км/ч на определенном участке, а средняя составляла порядка 57 км/ч. дальнейшие разработки вывели на рубеж в 130 км/ч.
Преимуществом экомобилей это: бесшумность в работе, простота в эксплуатации и обслуживании, мгновенный старт. Начиная с 1910 года начали использовать железоникелевые батареи, которые обеспечивали ход до 160 км. без подзарядки.
Еще начал разрабатывать технологии, позволяющие массово внедрять экомобили, но после пожара в одной из его фабрик, документация именно по этим наработкам полностью сгорела, восстановлению не подлежит. Проект умер не родившись. Поговаривают о провокации со стороны конкурентов по автопрому. В прочем то уже история.
Наверняка многим знакомо словосочетание, но мало кто об этом знает. 1931 год был знаменит и запомнился на многие век тем, что автомастер Никола Тесла на одной из автовыставок в США изъял из машины ДВС, а на его место установил электромотор с мощностью 80 лошадок, который синхронизировался со стоковой трансмиссией.
Мало что известно о начинке мотора, одно точно, что Тесла перед этим закупил очень много резисторов, радиоламп и транзисторов. Не раскрыв тайну своего авто, Николо Тесла ушел из жизни. Правда, на этом разработки не окончились и современные «Тесла» ничем не уступают бензиновым аналогам.
Технические характеристики:
- Максимальный пробег — 380 км;
- емкость аккумулятора — 60 кВт/час;
- мощность движка — 365 лошадок;
- разгон — 5,9 сек. до 96 км/ч.;
- максимальная скорость — 210 км/ч;
- вес — 1950 кг.;
- клиренс — 16,0 см.;
- время зарядки 30 мин.
Источник: http://PortalVAZ.ru/kogda-byl-sozdan-pervyj-elektromobil-razbiraem-istoriyu-i-sovremennye-narabotki/
Загрузка...
