Cykel med helt elektrisk transmission

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
JonasWN
Inlägg: 19
Blev medlem: 28 september 2021, 16:16:26

Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av JonasWN »

Hej!

Hoppas det finns någon eller några kunniga personer här som kan hjälpa en glad amatör som fått en idé?

Som titeln på tråden säger så vill jag alltså bygga en cykel med enbart elektrisk kraftöverföring mellan pedalerna och det drivande hjulet. Jag är ute efter något som beter sig ungefär som en vanlig mekanisk kraftöverföring - dvs att man får trampa hårdare för att öka farten eller för att komma upp för en backe. Det finns redan ett antal färdiga lösningar på marknaden. De som jag känner till bygger på att man har en pedaldriven generator som laddar ett litiumbatteri som sedan i sin tur driver en borstlös DC-motor via BLDC-controller. Med sensorer och programmvara går det tydligen att styra så att körupplevelsen liknar en vanlig elcykel. Problemet är att komponenterna enbart säljs till etablerade cykeltillverkare och troligtvis också kostar betydligt mer än min budget för detta projekt tillåter. Därför undrar jag nu om det inte finns något enklare och billigare sätt att göra detta på.

Min första fundering är om man verkligen behöver använd ett batteri för detta? Självklart inser jag fördelen med att kunna skjuta till extra kraft i uppförsbackarna, men jag är alltså egentligen bara intresserad av ren kraftöverföring och har inget egentligt behov av el-assist. Jag tänker att en generator av sig självt går trögare att driva ju mer last du lägger på och vice versa. D.v.s. inget egentligt behov av sensorer och avancerad mjukvara. Jag har redan en borstlös direktdriven 36 V navmotor med märkeffekten 250 W som jag skulle kunna använda mig av. Jag har också sett att det verkar finnas motorstyrningar som klarar av att jobba med ett brett spann av olika ingångsspänningar. T.ex. denna. https://www.amazon.se/dp/B078T7YFZB/?co ... _lig_dp_it Skulle man inte i princip kunna ansluta en sådan motorstyrning direkt till en likriktad spänning från en generator utan ett mellanliggande batteri och använda den medföljande potentiometern som en form av växelreglage för att hitta ett lagom trampmotstånd, eller är jag så att säga redan ute och cyklar nu? :)

Min andra fundering gäller val av generator och likriktare. Jag har sett en film på YouTube där en kille använder sig av en andra navmotor som drivs runt av tramporna och enbart får fungera som generator. Resultatet torde ju bli en ganska så lågfrekvent 3-fas växelspänning. Växelspänningen kör han sedan genom en diodbrygga för 3-fas AC till DC. Detta duger förmodligen bra om man - som i hans fall - bara skall ladda cykelns batteri, men jag misstänker att det krävs mer om man nu vill direktdriva en borstlös motor? Jag är som sagt en glad amatör, så ni får rätta mig om jag har fel här. Finns det några lämpliga RC-filter för en sån här tillämpning? (Misstänker att det behövs en väldigt stor kondensator?) Eller finns det något annat som skulle fungera bättre?


/ Jonas
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 16719
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av grym »

https://electrek.co/2021/08/31/radical- ... e-by-wire/

nix, man måste inte annvända batteri, men det underlättar ordentligt

ex elektroniken för motorstyrningen, den är extremt mycket lättare att få att fungera med spänning på hela tiden

ett allternativ är att ha tre delar
en superkonding som klara höga effekter, gör start och stopp trevligare
ett litet batteri som gör att man kan trampa i nedförbackar för att få energi till uppförsbackar
batteri för elektronikdelen som hålls laddad av generatorn, behöver inte vara stort
JonasWN
Inlägg: 19
Blev medlem: 28 september 2021, 16:16:26

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av JonasWN »

Tack Grym för ditt svar!

Okej, min tanke var ju att göra det enklare för mig, inte svårare...

Att ha ett litet batteri bara för elektroniken låter vettigt. Men finns det några färdiga motorstyrningar som har separerade ingångsspänningar?
Användarvisningsbild
arvidb
Inlägg: 4537
Blev medlem: 8 maj 2004, 12:56:24
Ort: Stockholm

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av arvidb »

Annars borde det funka att bara koppla ihop BLDC-motorn som används som generator med BLDC-motorn som driver cykeln. Tre ledare bara rakt mellan dem. Sen kan det ju vara bra med ett frinav på tramporna också eftersom drivmotorn annars kommer att agera generator och driva tramporna om man har fart och inte trampar själv!

Edit: Antalet poler på de båda motorerna får då väljas så att man får lagom utväxling. Vet inte om de nödvändiga polantalen blir rimliga eller inte; har inte räknat på det...
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14819
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av mrfrenzy »

Att ha ett litet batteri som laddas i nedförsbackarna vore ju inte fel, så man regenererar en del av energin.
JonasWN
Inlägg: 19
Blev medlem: 28 september 2021, 16:16:26

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av JonasWN »

Skall man köra utan motorstyrning måste det nog vara en asynkronmotor på drivsidan tror jag. Jag är dock tveksam till hur bra det skulle funka i praktiken. Någon som provat en sån lösning?
Användarvisningsbild
Lennart Aspenryd
Tidigare Lasp
Inlägg: 12607
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av Lennart Aspenryd »

Jag är också intresserad av en slik lösning. I projektet med Dressincykel har jag kollat in träningscyklar där man driver en generator eller annan överföring till axlarna som har hjulen på rälsen.
Om detta fungerar så är ju allt klart!
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
JonasWN
Inlägg: 19
Blev medlem: 28 september 2021, 16:16:26

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av JonasWN »

Lasp: Låter intressant. Har du hunnit göra några praktiska tester ännu?
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av säter »

JonasWN skrev: 28 september 2021, 20:13:27 Skall man köra utan motorstyrning måste det nog vara en asynkronmotor på drivsidan tror jag.
På Nohabs diesellok kör man med DC-generator och DC-motorer.
Det borde väl fungera även på en cykel?
alexanderson
Inlägg: 780
Blev medlem: 18 januari 2017, 14:59:43

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av alexanderson »

JonasWN skrev: 28 september 2021, 20:13:27 Skall man köra utan motorstyrning måste det nog vara en asynkronmotor på drivsidan tror jag. Jag är dock tveksam till hur bra det skulle funka i praktiken. Någon som provat en sån lösning?
En asynkronmotor för så här låga effekter, har en mycket låg verkningsgrad ! Förmodligen någonstans i intervallet 40-60 %.
alexanderson
Inlägg: 780
Blev medlem: 18 januari 2017, 14:59:43

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av alexanderson »

säter skrev: 29 september 2021, 11:21:14
JonasWN skrev: 28 september 2021, 20:13:27 På Nohabs diesellok kör man med DC-generator och DC-motorer.
Det borde väl fungera även på en cykel?
På Nohab-byggda diesellok är effekten kring 1000 kW. vilket ger en bra verkningsgrad på kraftöverföringen.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av säter »

Det måste ha blivit något fel vid citeringen.
SvenW
Inlägg: 1116
Blev medlem: 24 april 2007, 16:23:10
Ort: Göteborg

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av SvenW »

En intressant ide det här. Det fungerar ju bra för lok, båtar och stora maskiner.
Men det är svårt att få bra verkningsgrad med små elmaskiner. Det ligger i naturlagarna.
Dessutom kräver cykeltransmission en mycket hög sådan. En vanlig cykelkedja ger väl bortåt 99 procent.
En eltransmission för en cyket hamnar nog på 30-60 procent med konventionella generatorer och motorer.
Så det krävs nytänkande. Men omöjligt är det nog inte!
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av säter »

Varför är det sämre verkningsgrad på små maskiner?
JonasWN
Inlägg: 19
Blev medlem: 28 september 2021, 16:16:26

Re: Cykel med helt elektrisk transmission

Inlägg av JonasWN »

Säter: Med konventionell DC-motor skulle det nog funka utan avancerad motorstyrning. Men för att få en bättre verkningsgrad och mindre/lättare motor bör det vara en borstlös sådan på drivningen av en cykel och då behövs någon form av kontrollelektronik som styr lindningarna efter hur rotorn är positionerad.

Alexandersson: Ja precis. Låg verkningsgrad. Dessutom måste den väl snurra ganska så fort för att gå bra? Då går det inte med direktdrift längre.

SvenW: Den variant som "Grym" länkade till (https://electrek.co/2021/08/31/radical- ... e-by-wire/) verkar ha en betydligt bättre verkningsgrad. Att komma upp i samma nivå som med en kedja är nog utopi, men jag hade väl hoppats att det skulle gå att uppnå 70-80% iaf. Vart i överföringen är den största förlusten. Generatorn?
Skriv svar