Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схемы управления электромобилем или электромобиль своими руками

Схемы управления электромобилем или электромобиль своими руками

Все чаще мировые автопроизводители обращают свое внимание на автомобили с электрическим приводом. Если раньше это были лишь небольшие городские авто, то сейчас на электрическом приводе строятся настоящие суперкары с несколькими сотнями «электрических» лошадиных сил под капотом. В статье рассмотрим основные принципы управления и устройства электромобиля.

Основой для всех электромобилей служат аккумуляторные батареи (батареи устанавливаются даже в машинах с гибридным приводом) и электрический двигатель. Естественно, что для управления современными электронными системами необходим микроконтроллер, который в зависимости от сигналов задания и управления регулирует скорость вращения электродвигателя. Для задания скорости автомобиля с электрическим приводом, в простейшем случае применяется потенциометр.

К электрической части машины также предъявляются определенные требования. Во-первых, это мощность и количество приводных электродвигателей. Здесь возможно несколько вариантов реализации. Самая простая схема – один электродвигатель мощностью в 5…10 кВт. Самый сложный вариант – по одному электродвигатели на каждое колесо. Подобная конструкция уже давно применяется на самосвалах большой грузоподъемности. Во-вторых, исходя из применяемого количества электродвигателей и с учетом потребляемой ими мощности, необходимо выбрать количество аккумуляторных батарей. При этом стоит учитывать, что чем больше батарей будет установлено в автомобиль, тем тяжелее он окажется, что отрицательно скажется на динамике и дальности езды автомобиля. При чересчур малом заряде аккумуляторов дальность поездок также будет ограничена.

Некоторые умельцы переделывают уже серийные авто с двигателем внутреннего сгорания и устанавливают в них электродвигатели. Сделать электромобиль своими руками, пусть и не с самыми выдающимися характеристиками, под силу каждому. Сейчас же попробуем разобрать, наверное, самую сложную часть электромобиля — систему управления на микроконтроллере.

Возможность управления электромобилем – основная задача, которую обеспечивает микроконтроллер. Если электродвигатель напрямую подключить к электродвигателю, то он будет вращаться практически на максимальных оборотах (скорость вращения определяется нагрузкой). Вариант с реостатным управлением электромобилем (аналогичная технология применяется в городском электрифицированном транспорте старых образцов) рассматривать не будем, так как потери в этом случае слишком велики.

Лучшим вариантом для управления скоростью вращения электромобиля, сделанного своими руками, будет управление с помощью изменения напряжения питания электродвигателя. Для этого необходимо собрать достаточно простую схему на базе микроконтроллера.

Помимо микроконтроллера схема содержит импульсный генератор для задания частоты вращения, переменный резистор и силовую часть (формирует напряжение на электродвигателе).

Выше приведены две принципиальные схемы системы управления электромобилем. Принципы действия этих схем похожи, однако построены они на различной элементной базе. Если нет желания изготавливать схему самостоятельно, то возможно купить уже готовый преобразователь.

Читать еще:  Шерхан магикар 7 прогрев по температуре двигателя

И если гидролинии можно пустить в другом месте, то стачивать сварные швы рамы крайне нежелательно. По-первых, это скажется на её прочности, во-вторых - приведёт к потере гарантии.

С перьями ещё интереснее: если звезда мотора упирается в перо, можно поступить двумя способами, каждый из которых не лучшим образом скажется на качестве готового результата.

Первый - изготовить проставочное кольцо на кареточную ось. Однако следует учесть, что если оно будет достаточно широким, может не хватить резьбы для крепления двигателя с обратной стороны.

Также в этом случае, скорее всего, исказится линия цепи (Chainline). Дело в том, что линия, проведённая от звезды мотора к центру кассеты, должна быть перпендикулярна задней оси. Если это правило нарушить, цепь будет перекошена, и при работе двигателя или кручении педалей станет перескакивать по кассете. В результате, кроме неудобств при эксплуатации, значительно возрастёт износ цепи и кассеты.

Второй способ - изготовить новую звезду мотора, меньшего диаметра. Задача творческая и достаточно серьёзная. Нужно подобрать правильный металл, рассчитать размеры и проконтролировать качество. Но очевидно, что уменьшение звезды приведёт к снижению максимальной скорости.

Есть ещё пара важных обстоятельств, которые необходимо учесть, если вы выбрали центральный мотор.

При старте мотор будет стараться провернуться и упереться в нижнюю трубу рамы, независимо от того, насколько сильно затянуты гайки. Поэтому необходимо предусмотреть проставочный элемент между мотором и рамой.

Если его не изготовить, каждый раз при старте двигатель будет выполнять микроудары по нижней трубе, что приведёт к повреждению лакокрасочного покрытия и деформациям.

Часто случается, что при переключении передач цепь соскакивает со звезды мотора. Для решения этой проблемы необходимо, во-первых, установить датчик переключения, чтобы двигатель отключался в момент переключения передач.

И во-вторых, организовать уловитель цепи - либо заблокировав в нужном положении передний переключатель, либо изготовить отдельный уловитель цепи самостоятельно.

Электромобиль своими руками

Всё большее количество автолюбителей по всему миру пересаживается за руль экологически чистого транспорта. Многие только планируют приобрести электромобиль, откладывая средства на долгожданную покупку. Даже бюджетная модель экотранспорта стоит несколько десятков тысяч долларов, что зачастую осложняет покупку машины. Однако находятся умельцы, переоборудующие свои автомобили с бензиновым мотором на питание альтернативным видом топлива – электричеством. Но, безусловно, прежде чем приступать к такому серьёзному мероприятию по реорганизации внутренней составляющей транспортного средства необходимо основательно взвесить все «за» и «против». Прежде всего рекомендуем изучить устройство заводского электрокара.

Как выбрать автомобиль для переоборудования?

Процесс перевода системы питания машины с бензина на альтернативный вид топлива непростой. Само транспортное средство должно соответствовать следующим критериям:

  • Это должна быть распространенная в регионе машина, для которой можно без особого труда раздобыть комплект запасных деталей.
  • Желательно, чтобы масса автомобиля не превышала 1 тонну – идеально подходит двухместное авто или компактная четырехместная легковушка.
  • Кузов автомобиля должен быть выполнен с учетом норм аэродинамики, в противном случае электромобиль из-за встречных порывов ветра будет слишком медлительным и неповоротливым.
  • Выбирая машину среди модификаций с механической и автоматической коробкой передач, отдайте предпочтение первому варианту.

Немаловажно и то, чтобы в машине было предостаточно свободного пространства для установки батареи. В электромобиле аккумулятор крепится низко с распределением веса по всей площади транспортного средства. Это также необходимо учитывать. Теперь об электродвигателе. Он должен быть простым, не требующим профессионального вмешательства во время установки. На вторичном рынке всегда можно приобрести хорошие моторы от электрокаров.

Рекомендации по выбору батареи

Батарея служит главным источником питания электромотора «зеленой» машины, поэтому к выбору этой составляющей следует тщательно подготовиться. Придерживайтесь следующих правил:

Читать еще:  Все характеристики двигателя азлк 2140

  • Самое рациональное решение – покупка сразу двух аккумуляторов. Первый устанавливается непосредственно в автомобиль, а второй служит в качестве запасного варианта. В эксплуатации лучшим образом зарекомендовал себя гелевый источник питания.
  • Литий-ионная батарея стоит дороже, но при этом обладает целым рядом преимуществ.
  • При выборе аккумулятора учитывайте, что в идеале устройство должно обладать объёмом в 40 кВт/ч и выдавать напряжение в 75 Вольт.

Благодаря этим простым советам можно приобрести надежную батарею, которая обеспечит транспортному средству необходимый запас хода.

Как самостоятельно собрать электромобиль?

Когда всё необходимое оборудование приобретено, можно приступать к реорганизации бензиновой системы питания. Инструкция следующая:

  • Поднимите подъёмником машину и демонтируйте силовую установку.
  • Снимите все детали, которые обеспечивали бензиновому двигателю работоспособность. Оставьте только необходимые для стабильной работы электродвигателя детали и механизмы.
  • Избавьтесь от гидроусилителя руля.
  • Видоизмените имеющиеся крепления двигателя под габариты электромотора. Также эту работу можно поручить автомеханикам СТО.
  • Вал электродвигателя с трансмиссией соединяется посредством переделанного маховика.
  • Установите в подкапотное пространство электромотор и контроллер питания.
  • Закрепите батарею при помощи кронштейнов, используя провод с сечением М50 для соединения блока с контроллером.

При выборе комплектующего и во время проведения работы советуйтесь с профессионалами. Сегодня на автомобильном рынке постоянно появляются новые механизмы и устройства для электромобилей, а также готовые наборы, рассчитанные для переоборудования определенных моделей авто. Если таких комплектов вы не нашли, то всегда можно обратиться за помощью в профессиональную мастерскую, где непременно помогут стать владельцем экологически чистого автомобиля. Однако надо понимать, что в последнее время делать электромобиль из обычного авто слишком трудозатратно и экономически нецелесообразно, когда в пределах 400 тысч рублей можно купить подержанный заводской Nissan Leaf I.

Как сделать электромобиль своими руками за несколько сотен долларов

Апологеты электротранспорта получили новый стимул к творчеству: в интернете появились комплекты привода для самостоятельной постройки электромобиля или переоборудования в него классических транспортных средств. Итак, как сделать своими руками электромобиль?

Как известно, принципиальных отличий электромобиля от машины с ДВС два: наличие тяговой батареи и иной силовой агрегат. Для самодеятельного конструктора вопрос батареи обычно более-менее ясен: сколько денег есть – такую и батарею покупаешь. Маленькую или большую, свинцово-кислотную или литий-железную, а то и, не дай Бог, хватит денег на литий-ионную. А вот с приводом вопросов больше: где взять двигатель и какого типа, где размещать его, как сопрягать с ведущими колесами, оставлять ли коробку передач.

В комплекте для постройки электромобиля кроме трансмиссии и двигателя – контроллер, акселератор, рычаг двухступенчатой МКП, проводка и заготовки для крепления моста к раме.

Отдельная наука – система управления электромотором, для которой нужен и специальный контроллер, и некий аналог акселератора. А еще почти всегда нужен преобразователь тока – модуль, который преобразует постоянный ток аккумулятора в переменный ток, на котором работают большинство доступных ныне тяговых электродвигателей.

На все готовое

И вот на нескольких китайских сайтах мы видим в продаже набор, который решает проблему привода комплексно. Некая тамошняя компания выпускает ведущий задний мост с пристроенным к нему электромотором. В трансмиссию встроен двухступенчатый редуктор для повышения крутящего момента на подъемах или тяжелых дорогах. Прилагается также контроллер – блок управления двигателем, необходимые кабели, соединители и даже педаль газа – акселератор. Мост укомплектован ступицами для крепления колес, причем с тормозными механизмами. Цена комплекта – порядка 480 долларов без доставки.

Прилагающаяся инструкция умалчивает о подробностях, но судя по всему, это асинхронный двигатель переменного тока с управлением по частоте тока.

Предлагается два варианта привода, оба мощностью 1,5 кВт, но базовый рассчитан на питание от батареи напряжением 60 вольт, а более сильный – на 72 вольта. Передаточное отношение первой передачи – 1:20, второй – 1:10. Производитель приводит данные, согласно которых оснащенное этими узлами транспортное средство будет на высшей передаче разгоняться до 30 – 41 км/ч. Правда, никаких отсылов к допустимой нагрузке на ось и нам найти не удалось.

Читать еще:  Электрическая схема работы вентилятора охлаждения двигателя

Интересно, что предлагается на выбор семь вариантов ширины моста, колея составляет от 890 мм до 1210 мм. То есть геометрически такой привод можно установить даже на легковушку (колея «Москвича-412» – 1270 мм, «Таврии» - 1280 мм).

Несколько “но”

Нужно сказать, что китайцы вопрос электрификации транспорта понимают по-своему. Во-первых, в КНР налажено серийное производство доступных электромобилей, во-вторых существует весомая субсидия от государства каждому покупателю электромобиля. Поэтому пассажирские электромобили в гаражах там вряд ли кто-то мастерит.

Данные комплекты предназначаются в первую очередь для самостоятельного переоборудования на электропривод подобных грузовых трициклов.

А вот множество электрифицированных – явно кустарным образом – велорикш и грузовых мотороллеров журналистам Авто24 там доводилось видеть не раз. В том числе и на улицах крупных богатых городов в процветающих южных провинциях. Для них и предназначаются данные комплекты привода.

Поэтому мы и видим на них такой существенный недостаток, как отсутствие гидравлических тормозов на ведущих колесах. Поэтому, если кому-то из наших соотечественников придет в голову поставить этот ведущий мост на автомобиль, механический привод тормозов придется переделывать на гидравлический самостоятельно.

Передача крутящего момента от электродвигателя к колесам организована через небольшую двухступенчатую коробку передач. Рычаг переключения прилагается.

То же самое и с подвеской моста к несущей системе транспортного средства – площадки для крепления амортизаторов, рессор или пружин прилагаются, но приваривать их “по месту” придется самостоятельно.

И еще одно замечание. В доступных через интернет инструкциях мы не нашли ничего о наличии или отсутствии в приводе режима рекуперации – то есть неясно, сможет ли будущий электромобиль пополнять тяговую батарею энергией при движении накатом – на спусках, приближении к перекрестку. На самом деле это важная возможность продлить пробег между подзарядками, которая есть на любом серийном электромобиле.

Справедливости ради нужно сказать, что комплекты для постройки электромобиля существовали в природе и ранее. Например, некоторые украинские электросамодельщики еще десять лет назад выписывали из-за океана американские комплекты. Состоящие из специального электродвигателя, блока управления и бортового зарядного устройства, они стоили намного дороже – около 3,5 тыс. долларов.

Электродвигатель крепится прямо на ведущий мост, и это плохо: высокой плавности хода с такими неподрессоренными массами не достигнуть.

Какие выбрать аккумуляторы для электромобиля

Отметим, что напряжение питание приведенных тут электродвигателей – 60 вольт и 72 вольта – наталкивают на мысль использовать последовательно соединенные стандартные автомобильные аккумуляторы на 12 вольт. Категорически не рекомендуется это делать, поскольку эти стартерные батареи не прослужат нормально даже один сезон – они не предназначены для работы в качестве тяговых источников тока.

Рекомендуется использовать оптимальный вариант для недорогого электромобиля – литий-железо-фосфатные (они же литий-феррум). Они относительно дешевы, обладают достаточно высокой плотностью энергии, к тому же почти не боятся морозов. Именно такие используют вполне успешные производители серийного электротранспорта, например, известная даже в развитой части Европы китайская компания BYD.

Рекомендация Авто 24

Признаться, внешний вид электроприводов, появившихся в продаже на китайских торговых площадках, отличается от тех, что журналисты Авто24 видели в цехах и исследовательских лабораториях известных мировых автопроизводителей. Скорее всего, и эксплуатационные параметры данных узлов с востока не будут идеальными. Но если вы собрались «поставить на электроход» не суперкар, а какой-то сугубо утилитарный транспорт, это не должно вас особо смущать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector