Электромобиль своими руками, общие принципы электромобиле строения. Общая и электрическая схема электромобиля Самодельный электромобиль своими руками

«Электромобиль версии 1.0» – машина базового уровня, сделать которую может за полгода в гараже фактически любой рукастый мужик, умеющий ремонтировать автомобиль и обладающий начальными знаниями в электротехнике. Цель этой статьи, конечно же, не вручить читателю четкую инструкцию по применению, а дать, как сегодня модно говорить, «дорожную карту» понимания того, что электромобиль – это просто! Рассказал «Колесам» об этом один из самых авторитетных российских электромобилистов-самодельщиков Игорь Корхов, администратор крупнейшего тематического форума electrotransport.ru, успешно строивший законченные конструкции собственных электромобилей, а в данный момент ездящий на модернизированой Lada Ellada.

Кузов

Из чего состоит электромобиль начального уровня, который несложно построить на гаражном «стапеле»? Кузов от машины-донора с рулевым управлением, подвеской, трансмиссией и тормозами, электродвигатель постоянного тока, агрегатированный со штатной ручной КПП, пакет батарей с контроллером, педаль акселератора, от которой контроллер получает сигнал и ряд вспомогательных узлов, которые можно даже привносить в конструкцию не сразу, а позже – после первых пробных выездов, коих с таким нетерпением ждет душа гаражного инженера…

В качестве кузовного донора, как правило, берут переднеприводную машину, чтобы не терять энергию на трение в крестовинах кардана и гипоидной передаче заднего моста. Стараются найти машинку полегче, в идеале до 600–700 килограммов, хотя это не всегда удается – большинство авто избыточно тяжелы с точки зрения постройки электромобиля. В свое время весьма популярна среди гаражных электромобильщиков была Таврия – кузов легкий и отменная «катучесть» – на ровной дороге можно было буквально пальцем толкать! Но Таврии почти все, увы, сгнили уже... Популярны Golf-ы первого–второго поколения, Daihatsu Mira и тому подобные небольшие машинки. «Катучесть» стараются увеличивать за счет особых шин – так называемых «зеленых»: узких и допускающих давление 2,7 и более атмосфер для устранения потерь на деформацию резины.

Двигатель

Я видел, как на машине со снятым двигателем к первичному валу ручной КПП подключали мощный шуруповерт, выводили в салон управление его кнопкой включения и фактически получали за полчаса электромобиль! Да, курьезный, да, едущий не быстрее пяти километров в час, но, в сущности, неплохо демонстрирующий простоту и работоспособность конструкции «варианта 1.0»! Все это, разумеется, из области «механики шутят», но принцип, в общем, сохраняется.

Игорь Корхов

Самыми распространенными двигателями для самоделок начального уровня были и по-прежнему являются тяговые моторы ДС-3.6 от болгарских вилочных складских электропогрузчиков типа «Балканкар EB-687». Это двигатели последовательного возбуждения, питающиеся постоянным током с напряжением 80 вольт, мощностью 3,6 киловатта. Выглядит такой мотор, как цилиндрический бочонок, весит 66 килограммов. Это далеко не самый лучший по характеристикам массы и экономичности мотор, но он легкодоступен и популярен у начинающих конструкторов электромобилей. Приобрести такой «движок» можно в меру своего везения – кому-то он перепадет за спасибо, кто-то найдет за 5–10 тысяч рублей. В принципе, такая стоимость оправдана – мотор не скоростной, но имеет великолепный крутящий момент, вытягивает на любую горку даже на третьей передаче, прост в монтаже, неприхотлив.

Трансмиссия

В «Варианте 1.0» не встретишь мотор-колес и прочих прогрессивных электромобильных «нанотехнологий». Делается, как проще, а проще всего срастить электродвигатель с уже существующей на автомобиле-доноре трансмиссией – ручной КПП с главной передачей и дифференциалом, через ШРУСы переднего привода со ступицами и передними колесами. - Собственно, корзина и диск сцепления, его привод (гидравлический или тросовый), да и сама левая педаль удаляются – это лишний вес, и они нам больше не нужны. – рассказывает Игорь Юрьевич, - Переключать скорости мы, правда, все же будем – но редко и без разъединения валов мотора и КПП – просто втыкая передачи рукояткой коробки. Включается нужная передача без сцепления совершенно спокойно как перед началом движения, так и на ходу: бросаешь газ, подводишь рукоятку КПП, синхронизаторы срабатывают – и едем дальше.

Третью передачу используем для езды по городу, четвертую – по загородной трассе, вторую – по буеракам. Первая вообще никогда не используется, момент на колесах такой, что их просто прокручивает при легком касании акселератора!

Чтобы установить электромотор под капот, нужны две основные «хендмейд»-детали: переходная плита и переходная втулка, с помощью которых электродвигатель соединяется с «родной» ручной коробкой передач автомобиля. Плита соединяет электромотор и КПП, а втулка – вал мотора и первичный вал КПП.

Плита легко делается своими руками из толстолистовой стали или алюминия – достаточно наличия слесарных навыков среднего уровня, болгарки и дрели.

Батарея

Батарея для электроавто - только литий-железо-фосфат, иных вариантов нет! Про стартерные свинцовые батареи, кажущиеся привлекательными для начала, «на попробовать», забудьте сразу и навсегда – они категорически непригодны, просто деньги на ветер. Несколько зарядок-разрядок – и аккумуляторы отправятся в пункт приема цветмета! Тяговые свинцовые батареи тоже долго не живут, поскольку при их массе емкость всегда будет недостаточной, а это означает избыточно большой потребляемый ток в расчете на одну батарею. При таких токах не держится и тяговый свинец. Так что исключительно «лиферы», хотя это и недешево.

В свое время через свинец многие проходили – и я в том числе. Сейчас такие ошибки повторять никакого смысла нет. Стартерные батареи у меня начали помирать через пару месяцев, еле успел распродать за полцены, пока не потеряли емкость. Потом одно время использовал герметичные батареи от питания телекоммуникационных систем (источники бесперебойного питания сотовых вышек) – хватало на сезон, начинало расти внутреннее сопротивление… Поэтому, как только появился широкодоступный литий-феррум, все перешли на него. Лучшая удельная плотность энергии, умение отдавать и принимать большие токи, долговечность, морозостойкость. Но цены пока высоки, и батарея является самым дорогим узлом электромобиля – это нужно учитывать самодельщику…

Игорь Корхов

Упрощенный расчет параметров и стоимости батареи выглядит так: предположим, что нам надо набрать 100-вольтовую батарею – на такое напряжение рассчитано довольно много моторов. Напряжение одной «лифер-банки»–- 3,3 вольта: значит, нам нужно соединить последовательно 30 банок. Но второй важный параметр батареи – емкость. Поскольку «банки» одинаковые, емкость одной = емкость всей батареи. «Банка» хорошего качества стоит примерно 1,5 доллара за 1 ампер-час, а 30-амперчасовая батарейка начального уровня обеспечит машине весом до тонны 25–30 километров запаса хода.

Считаем:

30 ампер-часов х $1,5 = $45 за одну банку $45 х 30 банок = $1350 $ за всю батарею

В общем, батарея небюджетна, и это лишь емкость, пригодная для первых экспериментов – по-хорошему, её нужно увеличивать хотя бы вдвое...

Заряжают аккумуляторы электромобиля чаще всего полусамодельными зарядными устройствами, сделанными на основе дешевых списанных блоков питания, насыщавших резервные аккумуляторы на базовых станциях сотовой связи – там они работают совместно с 48-вольтовыми свинцовыми батареями. Таких блоков нужно две штуки – их соединяют последовательно, внутренняя регулировка позволяет поднять напряжение каждого до 64 вольт и зарядить батареи для большинства распространенных электромоторов, используемых EV-самодельщиками.

К слову, штатный 12-вольтовый аккумулятор, как правило, остается на своем месте – от него удобно питать разные штатные же потребители – звуковой сигнал, стеклоочистители, стеклоподъемники, «музыку», свет и т. п. Позже, в качестве одного из первых апгрейдов, его можно заменить на DC/DC конвертер ватт на триста, делающий 12 вольт из 100.

Прочие узлы

Собственно, помимо мотора, трансмиссии и батареи в простейшем электромобиле имеется еще ряд узлов – как необходимых, так и устанавливаемых по желанию. Категорически необходимым является, конечно же, контроллер управления двигателем. В простейшем варианте он может быть изготовлен самостоятельно на относительно недорогих и широко распространенных деталях, а датчиком педали газа послужит датчик угла поворота дроссельной заслонки от инжекторного ВАЗа. Можно купить контроллер у отечественных самодельщиков, выписать фабричный из Китая или заказать с eBay бэушный брендовый блок от Curtis – обойдется модуль в 250–300$.

Дополнительных узлов, которые не являются обязательными для пробной (а то и вообще!) поездки – немало. Например, печка, из которой выкидывается жидкостный радиатор и устанавливается вместо него электрический ТЭН. Или, скажем, вакуумный насос для усилителя тормозов. Поскольку двигатель внутреннего сгорания на машине отсутствует, исчезает и разрежение впускного коллектора, необходимое для работы вакуумного усилителя тормозов. Поэтому многие самодельщики ставят электрические вспомогательные насосы ВУТ, заимствованные от машин типа Volvo XC90, Ford Kuga и т. п.

Впрочем, все зависит от проекта – на легком электромобиле даже апгрейд тормозов делают далеко не все, поскольку роль «вакуумника» отчасти выполняет рекуперативное торможение двигателем, да и немало машин с завода не имели вакуумного усилителя в принципе, вполне неплохо тормозя. Без него, к примеру, производились не только небезызвестный ВАЗ-«копейка», но и Таврия, Ока в некоторые годы и так далее.

Цены и деньги

Машина-донор, электромотор, контроллер – все это гибко варьируется и здесь можно «кроить» в меру хитрости и желаний. Можно купить автомобиль-донор тысяч за 100–150 в приличном состоянии по кузову, можно тысяч за 50 – но с необходимостью жестянки, сварки, малярки... Можно купить электродвигатель от престарелого болгарского погрузчика, а можно подержанный или новый американский мотор, спроектированный специально для электромобилей. Можно приобрести промышленный контроллер управления тягой двигателя, а можно спаять и самому, если есть навыки. То же самое касается и всего остального, кроме батареи. Тут особенно «скроить» ничего не удастся: цены на новые литий-феррум банки везде приблизительно одинаковые, вопрос в емкости. Хорошая 80–100-вольтовая батарея на приблизительно сто километров пробега обойдется по сегодняшним деньгам в 4–5 тысяч долларов. Можно, конечно, начать с малоемкого аккумулятора с перспективой наращивания (ведь даже короткая первая поездка воодушевляет и дает понимание, что трудишься не зря!), но надо понимать, что маленькую емкость нужно как можно скорее увеличивать, поскольку её недостаток ведет к повышению тока отдачи от каждой отдельной банки вплоть до опасных ударных величин, укорачивающих им жизнь… Пока будешь рассусоливать с покупкой второй половины, умрет первая...

Так выгодно ли строить электромобиль? Даже опытный самодельщик и фактически гуру гаражного EV-строения Игорь Корхов считает, что на первом месте тут все же хобби, а «обмануть систему» можно лишь весьма условно - это будет граничить с самообманом... Дело в том, что конечный результат нельзя оценивать чисто по стоимости пройденного километра, как многим кажется – приходится брать в расчет и комфорт, и функциональность, и безопасность машины, и просто ощущение от того, чем владеешь. Вот, допустим, новая бензиновая Лада Гранта - стоит она от 360 тыс. рублей, что приблизительно равняется 5 500 $. Самый бюджетный электромобиль на базе какого-нибудь VW Golf ранних поколений обойдется в столько же по комплектующим – плюс время, просиженное на тематических форумах, и вложенный собственный труд. В результате на одной чаше весов – пусть и отечественный, но пахнущий новизной и беспроблемный автомобиль на гарантии, а на другой – немолодой и внешне потрепанный «электросамопал» в стадии бесконечной доделки, без возможности дозаправки топливом в пути, в первое время (а то и навсегда) без кондиционера, усилителя тормозов и тому подобного.

Ну или, скажем, следующая планка - Hyundai Solaris. Новым он стоит от 600 000 рублей, что составляет около 9 200 $. Подобную же сумму придется затратить, если строить электромобиль на базе более-менее свежего кузова иномарки, который прилично выглядит снаружи и имеет не убитый салон, купив к этому кузову хороший американский электромотор, надежный фирменный контроллер Curtis и набрав емкую батарею. Однако на выходе – в общем-то, почти то же самое, что и в первом случае… У Соляриса в козырях максимальная скорость и динамика, возможность пополнять запас топлива повсеместно, а не только в личном гараже, где есть розетка, все преимущества новой и надежной машины с массой функциональных удобств, гарантии и прочее. Самоделка же, пусть и более приличная внутри и снаружи, остается самоделкой – машиной с существенными ограничениями по дальности пробега и возможности заправки, вечным конструктором, тренажером для рук и ума...

Выводы

С точки зрения приложения рук и ума для человека, любящего автомобили и технологии, постройка электромашины, безусловно, оправдана! Хобби это, конечно, затратное, но все познается в сравнении - причем, в сравнении не с олигархическими крайностями вроде коллекционирования яичек Фаберже, а со вполне распространенными и массовыми техническими прикладными увлечениями. Скажем, любителю рыбалки средненькая надувная лодчонка с подвесным двигателем известной марки сил эдак в десять выльется как минимум в две трети простейшего электромобиля...

Хороший квадрокоптер с камерой стоит не меньше. На этом фоне постройка электромобиля ничуть не выделяется – нормальная такая мужская забава…

Не меньшая привлекательность постройки электромобиля «Версии 1.0» в том, что результат достижим для многих, а не только для избранных - не надо быть «инженером 80-го уровня», чтобы сочленить электродвигатель с КПП, проложить силовую и управляющую проводку и разместить в багажнике батареи. В простейшем варианте конструкции да с многочисленными советами отзывчивого электромобильного коммьюнити в интернете работа будет приятной и почти наверняка успешной.

Однако, пока не подешевели эффективные батареи и не распространились недорогие комплекты тяговых моторов и контроллеров, как это произошло с китами для электровелосипедов, электромобиль гаражной постройки в отношении стоимости эксплуатации вряд ли будет серьезным конкурентом бюджетным бензиновым авто и тем более – газифицированным машинам… В случае стремления к экономии вложиться в установку пропанового газового оборудования – проще и выгоднее…

Фото любезно предоставил американский самодельщик Брюс, тщательно документировавший все этапы постройки в домашних условиях своего электромобиля на базе пикапа-хэтчбека Suzuki Mighty Boy 1985 года .

Заинтересовались темой постройки электромобиля?

Д вигатель болгарин насосный 6,5kW 75вольт

Батарейки CSB 125Ah 7шт

Печка Webasta BBW46 4,6kW

Электромобиль на базе «Таврии » 1994 года выпуска . Электромобиль выполнен по следующей схеме :

На родную КПП насажен через оригинальный переходник тяговый электродвигатель от болгарского электрокара .

Основные характеристики :
Напряжение 96 В 100 А/ЧАС
Двигатель электромобиля 5 кВт (при 58 А)
Управление : ШИМ контроллер 120 В, 400 А
Скорость до 70 км /ч.
Запас хода до 80 км .
Аккумуляторы электромобиля - стартерные итальянские Aktiva , они допускают глубокий разряд . Однако , после анализа ситуации с применением стартерных АКБ на электромобиле , можно прийти к закономерному выводу , что в качестве тяговых они себя не окупают !

Блок управления - ШИМ контроллер собран по оригинальной схеме собственной разработки . Напряжение до120в , ток до 400А , ограничения по току , защита от линейного режима MOSFET .
Схема простого контроллера

Электромобиль "Таврия – Электро " (модернизация ). Проект №2

Основой нового проекта модернизации электромобиля стал приобретенный мною через Интернет б/у комплект на базе электродвигателя Advanced D.C. Motors 8" 4001А 15 кВт 6000об /мин, пиковая мощность 60 кВт вес 50 кг .

В комплекте также : контроллер Curtis PMC models 1231C 550 А, 120 В.
DC-DC конвертор TODD PC40-LV 14 В. 40 А и бортовое зарядное устройство Zivan 3 кВт 108 В. удобно разместились на спинке заднего сиденья электромобиля .

Начал проводить балансировку соединительной муфты на базе штатного сцепления Таврии .
Почему в электромобиле все-таки остается сцепление ? Потому , что это идеальная муфта , с точки зрения передачи высокого момента , в то же время обеспечивается гибкость соединения и как следствие увеличение жизни подшипников .

Фото узлов электромобиля делаю камерой сотового, по этому просьба не ругать за качество;-))
Выкладываю заводскую схему силовой части электромобиля:

Вынул старый мотор . Видно как была сделана переходная муфта

Контроллер разместился на месте штатного радиатора

Для точной центровки двигателя электромобиля с коробкой была изготовлена центровочная втулка на базе шлицевой части от штатного сцепления Таврии.

Для центровки коробку ставлю в вертикальное положение и надеваю двигатель на шлицы коробки сверху .
После чего включаю двигатель на 12 В и добиваюсь наиболее легкого вращения совместно с коробкой .

После этого сверлю отверстия сквозь план-шайбу двигателя - в коробку радиально , в районе стяжных болтов и вгоняю в отверстия коробки направляющие штифты (как в корзине сцепления ).

Следующим этапом сверлю отверстия под стяжные болты. Сочленение двигателя с коробкой электромобиля завершено. Далее - изготовление муфты .

Муфта доработана. Выполнена статическая и динамическая балансировка муфты в сборе.
Двигатель и коробка стянуты и готовы к установке в моторный отсек электромобиля.

Ну, вот наконец-то агрегат в сборе переместился в моторный отсек Таврии
и..... насколько он меньше родного, на столько он и мощнее его!!!

И вот, наконец-то приобрел батарейки.. 9 штук 12 В 120 А/ЧАС китайские гелиевые необслуживаемые с 15 летним сроком службы в стационарном режиме и до 300 циклов глубокого разряда, 500-600 50% циклов и до 1200 30% циклов.

Провел трассовые испытания. При скорости электромобиля 60км/ч потребляемый ток 40-50 А, теоретически 120-130 км запас хода. При 90 км/ч ток-75 А. Динамика электромобиля хорошая, обгоны даются легко.

Максимальная скорость на 4й передаче 130-135 км/ч ток при этом 250 А.
Компоновку электромобиля закончил полностью. Зарядное переместилось на спинку водительского сиденья, а преобразователь 14 В в моторный отсек.

Теперь готовлю батарейный ящик для заднего блока батарей. В багажнике электромобиля, по периметру готового ящика, прорежется дно.

Ящик с АКБ опуститься на место штатного бензобака, и багажник по объему останется фактически прежним.

Из-за избыточных примерно 130 кг веса число мест электромобиля сокращено до 4х. Все штатные узлы остались заводского исполнения (тормоза без вакуумного усилителя еще с завода).

На старте во время соревнований, когда все машины в несколько рядов выстраиваются перед белой линией, этот карт легко затеряется среди собратьев. Те же колеса, привычные для взгляда сиденье и руль... Вот только двигатель его не издает оглушительных стреляющих звуков, а работает с едва слышным жужжанием. Объясняется это просто - на карте вместо двигателя внутреннего сгорания стоит электрический двигатель, питаемый от знакомого всем свинцового аккумулятора... Да, перед нами первый в стране электрокарт (рис. 1). Он создан в Харьковском автомобильно- дорожном институте, где были построены и испытаны первый спортивный электромобиль и первый спортивный электромотоцикл. Семейство «ХАДИ- электро» на испытаниях и во время спортивных соревнований показало себя с самой лучшей стороны. Так, на электромобиле ХАДИ-11Э в 1973 году было установлено три всесоюзных рекорда скорости, один из которых превысил международный. Но вернемся к электрокарту. При его создании харьковские конструкторы использовали уже готовый обычный карт, О том, как такой карт построить, журнал «Моделист-конструктор» писал не раз. Можно брать для этой цели и стандартные карты «Эстония К-5» или АК-2 Ленинградского завода спортивного судостроения.

Переоборудование обычного карта в электрический сводится в основном к замене двигателя. Электродвигатель постоянного тока Р-2500 (мощность 2,5 кВт, потребляемый ток 40...100 А, напряжение - 24 В, номинальное число оборотов = 1800 об/мин) крепится к задней трубе рамы карта шарнирно, чтобы была возможность смещать его в пределах 50 мм для натяжения цепной передачи. Можно также использовать двигатель меньшей мощности (до 1 кВт), но обязательно постоянного тока, с последовательным возбуждением. Желательно, чтобы выбранный электродвигатель имел реверс, то есть мог изменить направление вращения. На вал двигателя надевается малая ведущая звездочка (12 зубьев). Большая ведомая (27 зубьев) закрепляется на ведущей оси. Обе звездочки соединяются мотоциклетной цепью с шагом 12,7 мм.

Способы крепления звездочки на валу электродвигателя зависят от конструкции самого вала. Если он шлицевой, то звездочку сажают прямо на вал. Электрическое питание двигателя постоянного тока осуществляется от аккумуляторных батарей свинцового типа с номинальным напряжением 12 или 24 В. Аккумулятор, расположенный за сиденьем или сбоку от водителя, крепится в гнезде из стального уголка 15X15 мм. Чем больше батарей, тем продолжительнее пробег без перезарядки. Опыт эксплуатации электрокарта ХАДИ показал, что при напряжении 12 В максимальная скорость карта равнялась 20 км/ч, при 24 В достигала 50 км/ч. Для дистанционного включения двигателя используется контактор К-600. Он одинаково хорошо работает как при напряжении 12 В, так и при напряжении 24 В. Если контактор достать не удастся, его можно заменить мощным самодельным выключателем. При этом необходимо обязательно проконсультироваться со специалистом по электротехнике, потому что нужно не только правильно подобрать сечение шин и проводов, но и надежно изолировать выключатель от металлической рамы карта. Электрическая схема (рис. 2) карта не представляет большой сложности. Она имеет две цепи тока. Первая - цепь управления: аккумуляторная батарея Б, кнопка пуска КнП, обмотка контактора Р и шунт Rш.

Вторая цепь - силовая, которая также включает аккумуляторную батарею Б, контакты силовые КС, якорь (Я) электродвигателя (М), реверсивный переключатель (если такой есть) и шунт Rш. Реверсивный переключатель применяется для электродвигателя, имеющего реверс. Тогда электрокарт сможет двигаться вперед и назад. На приведенной схеме движению вперед соответствует 1-е положение контактов, назад - 2-е. Включение электрической схемы происходит при нажатии педали «газ», которая соединена с выключателем КнП. При этом ток управления (малый ток) из аккумуляторной батареи Б через шунт. Rш подается к катушке контактора Р. Пройдя его обмотку, малый ток замыкает силовые контакты КС, и силовой ток (100 - 200 А) из аккумулятора попадает в обмотку якоря Я, обмотку двигателя ОВ и реверсивный переключатель В, если он есть. Контроль степени разрядки батареи осуществляется при помощи амперметра А, который включен параллельно шунту Rш (шунт должен быть рассчитан на ток 100 А), для уменьшения тока, проходящего через контрольный прибор.

Рычаг реверса «вперед-назад» устанавливается на рулевой колонке. Скорость электрокарта регулируется автоматически, в зависимости от нагрузки. Электрокарт ХАДИ имеет одно неоспоримое преимущество: бесшумность и отсутствие вредных выхлопов отработанного газа. Это открывает перед картингом новые возможности: позволяет использовать для соревнований крытые площадки и помещения. Такое направление в развитии картинга будет, несомненно, способствовать его дальнейшей популяризации и росту мастерства юных картингистов.

Рис. 1. Электрокарт: 1 - шины, 2 - дисковый тормоз, 3 - аккумуляторная батарея (задний вариант размещения), 4 - дуга безопасности, 5 - анатомическое сиденье, 6 - рулевое колесо, 7 - педали управления, 8 - рулевая тяга, 9 - рама, 10 - цепная передача, 11 - электродвигатель, 12 - контактор.

Рис. 2. Электрическая схема карта ХАДИ: КС - контакты силовые, М - электродвигатель, Я - якорь, ОВ - обмотка возбуждения, КнП - кнопки пуска (выключатель), Р - обмотка контактора, В - реверсивный переключатель, Rш - шунт, Б - аккумулятор.

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 - .

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.

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.

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.

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?

ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

Всё более популярная тема создания электромобилей, постепенно вытесняет обычные бензиновые. Действительно, электромобиль гораздо проще в изготовлении, управлении и эксплуатации. К тому же ещё немаловажное достоинство - это экологичность. В данной статье мы и попытаемся рассмотреть вопрос самостоятельного изготовления электромобиля своими руками.

Но есть два узла, сборка которых вызывает некоторые трудности, особенно у неподготовленных радиолюбителей. Речь идёт об узле регулировки скорости двигателя и зарядном устройстве для мощных, как правило литий - ионных аккумуляторов. Сложность здесь заключается в значительных токах - более 50А. Ведь для легкового электромобиля нужен электродвигатель мощностью около 5 - 20 кВт. Различные микро - и ШИМ контроллеры применяемые в заводских моделях электромобилей слишком сложны в изготовлении и настройке, а простые схемы на КРЕНках никак не выдержат такие токи. Ниже предлагается несложные в сборке схемы регулятора и ЗУ подходящие для тех, кто хочет собрать электромобиль своими руками .

Основой данного регулятора скорости вращения от нуля до максимума, используется импульсная схема с изменением ширины прямоугольных импульсов напряжения, подаваемых на обмотку двигателя. Генератором и формирователем импульсов является микросхема HEF4069, причём желательно с индексом UB, имеющая полевые ключи на выходе логических элементов, раскачивающие Н - канальные мосфеты.

С выхода инверторов, сигнал управляет тремя запараллелеными полевыми транзисторами IRF540 или другими аналогичными с током более 25А. К стоку их, подключен двигатель постоянного тока мощностью несколько киловатт. Параллельно ему установлен диод, для защиты полевиков от обратных полуволн отрицательного напряжения возникающих в процессе работы.

Ещё одним узлом с большими коммутируемыми токами является блок ЗУ для аккумулятора. Как известно в электромобилях стоят аккумуляторы с напряжением 12 - 200 В (в зависимости от модели) и ёмкостью в пределах 100 - 500 А. Значит заряжать их нужно током около 10 - 50 А. Можно реализовать эту функцию на классическом транзисторном стабилизаторе с тремя мощными биполярными транзисторами MJ15003 включенными в параллель. Более совершенный вариант схемы смотрим

А можно и на специализированной микросхеме L200, специально предназначенной для использования в стабилизаторах.

Так как максимальный выходной ток микросхемы L200 составляет 10 А, умощним микросхему так-же тремя параллельно включенными транзисторами MJ15004.

Думаю нет необходимости говорить о том, что радиаторы обязательны, причём очень большие радиаторы - рассеиваемая на них мощность может достигать сотни ватт. Эта схема может выдать ток до 40 А при входном напряжении 35 В. При выборе трансформатора и выпрямителя - лучше всего брать входное напряжение стабилизатора на 10-15 В больше выходного. Электролитический конденсатор фильтра должен быть где то 10000 - 40000 мкф 50 В. Аккумуляторы заряжаются таким зарядным устройством током, равным 10 - 20% от номинальной емкости литий - ионных аккумуляторов, примерно за ночь. Можно установить для электромобиля и батарею составленную из обычных свинцовых аккумуляторов, на опытных образцах это позволяло проехать на одной зарядке около 50 км со скоростью до 100 км/ч.

Имея электромобиль, Вы в первую очередь, сэкономите деньги на топливе, что просто великолепно для окружающей среды. Спешим Вас порадовать,что построить электромобиль своими руками можно даже используя самую обычную машину.
Предлагаем Вам ряд инструкций,которым необходимо придерживаться для того, чтобы создать электромобиль своими руками.

Шаг 1: Выбрать автомобиль, из которого будете делать электромобиль своими руками

Лучше всего выбрать распространенную марку, этим Вы облегчите себе доступ к многочисленным запчастям (а они обязательно понадобятся). Простота конструкции претендентов при выборе, в таком случае, приветствуется (чем проще – тем лучше). Еще одна немаловажная деталь – это вес будущего электромобиля, который вы будете создавать своими руками. Нужно помнить, что наше будущее авто солидно прибавит в весе благодаря аккумулятору. Самым оптимальным вариантом для построения электромобиля своими руками считаются — кабриолеты или автомобили до 2 тонн.
Если Вы хотите, чтобы будущий электромобиль хорошо набирал скорость, ищите хорошо обтекаемый, имеющий правильные аэродинамические формы автомобиль для минимального сопротивления (как вариант, дополнительную оптикаемость можно создать позже своими руками отдельно). Излишнее сопротивление ветру, как правило, забирет у Вашего электромобиля от 10 до 20 км пробега или от 8,0 до 16.1 км/ч скорости.
Для электромобилей в целом, не нужна коробка переключения передач, так как способность ехать вперед и назад осуществляется при помощи контроллера.
Электромобиль, который Вы собираетесь сделать своими руками, должен также иметь достаточно места для электрических батарей, обеспечивающих достаточным напряжением питанием двигатель. Так же стоит помнить, что при его создании нужно учесть возможность иметь постоянный доступ к батареям для легкого их обслуживания своими руками. Не забудьте также, что равномерное размещение батарей по автомобильному пространству на прямую отвечает за устойчивость Вашего электромобиля.

Видео: Как сделать электромобиль своими руками

Шаг 2: Выберите двигатель для Вашего электромобиля, который вы можете компоновать по своему усмотрению устанавливая его своими руками

Найти необходимое, не требует профессионального уровня знаний. Двигатель постоянного тока является стандартным мотором для создания почти всех электромобилей. Достаточно даже будет найти такой мотор в подержанном состоянии и восстановить его. Задача эта вполне проста (что необходимо сделать своими руками, так это разобрать корпус, очистить и обезжирить электродвигатель, а затем восстановить все его разъемы).

Шаг 3: Покупка аккумулятора для электромобиля

Перед началом сборки электромобиля, Вам понадобится основная и резервная батареи. Искать нужно гелиево-элементный аккумулятор, который представляет собой тип регулируемых свинцово-кислотных батарей, содержащий загущенный электролит. Такие герметичные (без ревизионные) аккумуляторы не требуют дополнительного подливания своими руками дистилированной воды в ячейки аккумулятора будущего электромобиля. Это представляет собой герметичный аккумулятор с предохранительным клапаном сброса давления. Покупая, Вы можете объяснить продавцу для каких целей имеено Вам понадобится батарея.
Более дорогой вариант — приобрести литий-ионные аккумуляторы. Нужно сказать, что они достаточно дорогие, имеют разнообразное напряжение, но такой вариант позволяет приобрести практически одну батарею вместо комплектации ряда более мелких. Ведь чтобы такой батарее потянуть большой автомобиль с пассажирами и проехать приличное расстояние — потребуется в общем 72 вольт и от 40 до 60 ампер часов. Если вы хотите чтобы автомобиль развивал до 64 км/ч, то лучше брать 144 вольт и около 80 ампер часов. Хотя, многие автостроители желающие создать электромобиль своими руками, приобретают именно литий-ионные батареи.

Шаг 4: Снимаем старый двигатель своими руками

Вам будет необходима кран балка и набор ключей, чтобы помочь вам удалить ДВС и старые запчасти от автомобиля. Если старые и заржавевшие болты плохо откручиваются – используйте жидкий ключ (он есть во всех автомагазинах).
Вынимаем двигатель и все остальное, что нам не понадобится для работы в связке с электромотором: бак, выхлопная система, радиатор и т. д.
Был или не было гидроусилителя руля в Вашем будущем электромобиле который Вы создаете своими руками не столь важно, так как всегда можно установить электро усилитель руля как дополнительную опцию.

Шаг 5: Устанавливаем электродвигатель и батарею на место старого блока

Здесь можно повторно использовать опоры коробки передач. Электродвигатель соединяем с коробкой передач и подпираем домкратом, измеряем разницу между старыми крепежными болтами двигателя и электрического двигателя и устанавливаем его.
Вы можете сделать и смонтировать совершенно новое крепление, но гораздо проще использовать оригинальное крепление двигателя так как оно имеет демпферы, встроенные в него, чтобы избежать динамических нагрузок двигателя. Это уменьшает вибрацию и дребезжание, когда двигатель ускоряется или замедляется.
Еще вам потребуется переходная пластина для соединения трансмиссии нашего электрического двигателя и муфты (специально созданных для сопряжения маховика двигателя и карданного вала к трансмиссии).
Лучше всего привезти двигатель и коробку передач в мастерскую и использовать простой кусок картона чтобы измерить расстояние между отверстиями болтов на одной стороне и болтов электрического двигателя на другой.

Разместите электродвигатель внутри передней части автомобиля и подключите контроллер. Контроллер, как правило, может быть на 72 вольт (как контроллер на любых авто для гольфа, к примеру). Однако если вы хотите 144 вольтный контроллер, вам нужно будет найти сайты, которые их продают специально для электромобилей.
Установите аккумулятор (используя крепежи для батареи). Подключите мотор и батарею к контроллеру.

Шаг 6: Установка солнечных панелей электромобиля своими руками

Установка солнечных панелей будет использоваться в качестве пассивной энергии для резервного накопления батареи. Места им выбирают очень разнообразные. Естественно, стоит размещать их в местах на электромобиле с хорошим доступом солнечных лучей (встречается, когда мастера создавая электромобиль своими руками размещают их даже на зеркалах поворотников). А почему бы и нет?

Шаг 7: Подключаем зажигание к стартеру

Стартер активирует мотор при повороте ключа. Это будет действовать таким же образом, как действует приведенный в действие замок зажигания. Вам нужно будет перепаять зажигание так, чтобы он включал стартер электромобиля. Чтобы сделать это, подключите провода к электро системе автомобиля и блоку предохранителей. Также вам понадобится шагомер, который подключается к дроссельной заслонке и тросу педали газа. Этот провод подключенный к контроллеру и дает ему сигнал, когда пора начинать движение электромобиля. Это достаточно важная деталь, которая может понадобиться при создании электромобиля своими руками.

Шаг 8: Просто купить набор для преобразования простого автомобиля в электромобиль

А не покупать все части по отдельности. Вы можете приобрести набор для преобразования обычного авто в электромобиль своими руками. Он будет иметь все необходимые компоненты, и они на 100% будут предназначены для совместной работы. Однако такие наборы, как правило, не являются универсальными для всех автомобилей. Вам все еще нужно будет изготовить много элементов, в случае, если комплект не подошел для вашего авто.