Mi nombre es Luciano, vivo en Buenos Aires, Argentina. Despues de armar la bici decidi subir la info a una pagina web, ya que hay muy pocas en español. Esta bici esta basada en otra pagina del canadiense Gordon Wong. Sugiero mirarla : http://gwinfo.dhs.org/ebike01 ( está en inglés ).

Hasta ahora recorrí 127km sin inconvenientes.

Datos técnicos :

Velocidad máxima : 23.4km/h Velocidad crucero : 18km/h

Autonomía : Aprox. 15km sin pedalear.

Batería : 24V 14A/h ( 4 baterías de 12V 7A/h )

Suponiendo cada batería ( descargada 11.6V máxima carga 12.8V ) :

Recorrido Velocidad Promedio Terreno Tiempo Volt Batería
8km 12.7/h liso 48min. 12.25
4.5km 17km/h semi liso 16min. 12.55

 

Esta es la bicicleta electrica, el circuito controlador PWM y 3 baterias se montaron en una caja de herramientas de plastico, y otra bateria encima de la caja. Hay dos motores, uno de cada lado, y en el medio un rodillo de 4,6cm contra la rueda.

Si bien los motores son de 12v las baterias de juntaron formando 24V 14H. Las baterías son de tipo gel recargable ( se usan normalmente en alarmas ).

06/01/03 : Instalé las 4 baterías dentro de la caja, y saque el cooler. La mitad del disipador esta afuera, ocupando el lugar del cooler.

Baterias :

Se utilizaron 4 baterias Yuasa NP12-7 ( u$S13 cada una aprox ). Son de 12V 7A/h, y se extrajeron de una UPS rota. Las baterias de gel recargables tienen una curva de descarga tal que, por ejemplo, para una bateria de gel de 12V 7A/h, si uno consume 7A, la bateria no lo entrega durante una hora, sino durante 33minutos, y si consumieramos 14A, no lo entregaria media hora, sino 12minutos. Es por eso que se usaron 14A/h , ya que los 2 motores sin hacer fuerza consumian aproximadamente 7A/h. La bici iba a andar 33minutos teoricamente sin carga. Al doblarle la capacidad, seguramente aumentamos la autonomia mas del doble.

Motores :

Se utilizaron 2 motores de electroventilador de radiador de camionetas Ford Ranger ( miden 10cm de diametro y 4cm de espesor ), aunque varios electroventiladores sirven ( ej. el de la Traffic ). Se conectaron opuestamente y con un rodillo en el medio de aluminio.

Nota : los motores tienen la masa unida al chasis, por lo tanto al unirlos con el rodillo las masas estan unidas. Asi estarian andando en serie, pero no podrias utilizarlos en paralelo ( yo lo tengo en paralelo ). Para esto hay que sacar la tapa exterior y aislar con cinta aisladora una plaqueta que esta en contacto con el chasis. Luego verificar todo con un ohmetro.

El rodillo va contra la rueda, entre .5 y 1cm adentro. Cuando mas adentro mas rozamiento, mas consumo, mas torque. Cuanto menos roza, menos consume, pero tambien patina cuando hace fuerza ( cuando la bicicleta sale de su estado de reposo ).

Estos motores son de 12V, 1150RPM, y cada uno consume 3.5A/h sin carga. Hay otros que son de 3600RPM, y esto influye sobre el tamaño del rodillo. En la pagina de Gordon Wong, que uso el de la EV Warrior ( el motor sigue estando a u$S40 en meci.com pero el envio a Argentina costaba u$S150 ), el rodillo es de 3cm.

El rodillo contra la rueda es el sistema mas facil, pero tambien se pierde mucho en rozamiento. Los motores que utilizan poleas contra las ruedas son mejores, pero tienen el problema de la reduccion y es mas complejo el armado.

Circuito Controlador PWM :

Esta formado por 2 LM555P de u$S0.30 c/u, 1 LM311 ( u$S0.80 ), 2 IRFZ44N ( u$S 1 c/u ), un cooler usado de una fuente de PC ( 12V 0.12A/h ), y un disipador sacado de una UPS rota.

El circuito es el siguiente :

El primer 555 es un monoestable a 11Khz ( sugiero usar entre 10 y 20Khz ), luego alimenta a otro en modo astable, cuyo ancho de pulso esta dado por un voltage regulado a traves de un potenciometro. El 311 se usa para comparar este voltaje contra 1V. Si es mayor el reset de el segundo 555 va a 12V, o sea "1", y los pulsos van al gate de los mosfet. Esto se utiliza para que los motores se enciendan directamente y no hagan ruidos cuando arrancan, pero basicamente para que no consuman nada cuando el potenciometro esta en el minimo.

Un par de veces vole los MOSFET, fue totalmente mi culpa, pero aprendi que la masa de los motores estaban unidas a los chasis. Salio bastante humo y un chizpazo bastante grande a traves del cooler. Por lo gral se queman los MOSFET y el 555 al cual estan conectados. Tambien se quemo el 7812, pero solo si uno conecta el cooler al mismo, ya que calienta mucho. Ahora solo conecto el circuito al 7812, y uso 2 zenner de 15V 1Watt c/u ( u$S0.15 c/u ), desde las baterias de 24V directamente al cooler, asi el regulador 7812 no calienta mas. La foto del MOSFET que volo es la siguiente :

Nota : El drain de los MOSFET esta conectado al case, tener cuidado con el diodo, va a haber que pegarlo y separarlo con un pedacito de tela del disipador Y NO ATORNILLARLO, para que no esten en corto.

Utilizar el case para conectar los MOSFET y aprovechar esto para hacer 2 conexiones menos.

Mirando el mosfet como indica la foto , las patitas de izquierda a derecha son GATE, DRAIN, y SOURCE, pero como dije, el Drain esta unido al chasis, y el chasis va contra el disipador, asi que podemos ahorrar conexiones por ese lado.

El MOSFET que elegi es el IRFZ44N, un dolar c/u aprox, puestos en paralelo ( Gate con Gate, Drain con Drain, Source con Source ), acepta 60V y 50A ( 120A pico ), y tiene una Rds(on) de 0.024ohm. Para mas informacion dejo el pdf con las caracteristicas : IRFZ44N. Disiparia 60Watts entonces al dejar pasar 50A continuo. Pero el consumo de la bici va de 7A/h a 14A/h aprox.

DIODO : Como se ve en el circuito, el motor a conectado a un diodo, de 20A 40V en mi caso ( MBR2040, 3060, van indicando primero el Amperaje luego el voltaje ), se usan porque los motores son inductivos, y cuando uno les corta la corriente ( como el caso del circuito PWM ), hacen circular la energia que queda en el inductor a traves de este diodo. Estuve leyendo que tambien se usa en vez de un diodo, un MOSFET con el gate-source en corto, y esto sirve para hacer regenerative-braking.

2/01/03 : Reemplacé el diodo por un MOSFET. Si bien de esta forma no se logra un regenerative braking, el consumo de la bicicleta disminuyo, aumentó la autonomía en un 30%. Para obtener regenerative braking el MOSFET que hace de diodo se tiene que prender cuando el otro se apaga y viceversa, no es muy fácil de hacer debido a que si los dos llegan a estar encendidos al mismo tiempo, la batería en ese instante estará en corto.

6/01/03 : Entre el gate y el borne ( + ) de la batería agrege un diodo común y 2 zenner de 13V 1W en serie. Si el motor me genera un spike ( chispa ) de voltaje alto, esto haría encender de nuevo el MOSFET.

Aca se ve el disipador, el cooler va del lado de afuera de la caja, se ve el diodo y el 7812 pegados y separados electricamente del disipador con un pedazo de tela. El circuito fue armado con un plaquetodo.

Armado y montado del circuito :

En esta caja de herramientas de plastico de menos de u$S1.5, se monto el circuito, disipador, cooler, y tres baterias. La cuarta bateria fue arriba de la caja, y la caja en si se agarro a la bici con soga elastica terminada en gancho ( se armo en forma casera ). La soga elastica cuesta unos u$S0.50 el metro, y se uso 1,2m.

Acelerador :

El potenciometro se coloco dentro de un estuche de rollo de fotos. La palanca de plastico es parte de un soporte de luz trasera de bici. En la izquierda se ve una luz solar. Me gustaria que toda la bici sea solar, pero creo que solo serviria para cargar las baterias en un dia, ya que sino el tamaño de los paneles seria mas grande que la bici en si.
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