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Caricabatterie per moto elettrica 2/3

Caricabatterie per moto elettrica

Caricabatterie per moto elettrica, seconda parte. Vediamo le operazioni di montaggio che utilizzano le parti meccaniche nuove.

Le operazioni di rimontaggio, utilizzando le parti meccaniche nuove, vanno condotte nel modo seguente:

    - montaggio dell’albero ingresso moto con chiusura della scatola ingranaggi. La chiusura della scatola ingranaggi non deve assolutamente bloccare l’albero ingresso moto che, al contrario, deve avere un leggero gioco assiale (massimo 0,2 mm) per permettere la dilatazione dell’albero dovuta al calore che si sviluppa durante il funzionamento. Se ciò non si verificasse occorre smontare nuovamente l’albero e ritoccare al tornio gli spallamenti in modo da ridurre leggermente l’interasse (quello indicato sullo schizzo con la quota di 32 mm);

    - montaggio della frizione;

    - chiusura della finestrella del pistone utilizzando la piastrina metallica appositamente realizzata con applicazione, per evitare perdite di olio, della guarnizione;

    - montaggio del supporto motore che va ancorato alla scatola tramite la controflangia che servirà poi per montare la protezione della trasmissione a cinghia;

    - montaggio sull’albero ingresso moto della puleggia tipo 18L con 18 denti assicurandola con l’apposita linguetta da 5 mm.

Nella puleggia va praticato un foro filettato da 5 MA per il grano di fissaggio assiale; il foro filettato deve essere realizzato sulla mezzeria della fascia dentata e tra un dente e l’altro in modo da non disturbare i denti della cinghia;

    - montaggio con le apposite quattro viti del motore elettrico con flangia B14, completo di puleggia tipo 15L con 15 denti;

    - montaggio della cinghia dentata di trasmissione tipo 150L05. Per facilitare il montaggio della cinghia, in considerazione del fatto che la quota dell’interasse è stata aumentata a 112 mm, e che pertanto la cinghia risulta leggermente tesa, si consiglia di allentare di due o tre giri le quattro vite di fissaggio del motore in modo da poterlo inclinare leggermente facilitando così il montaggio della cinghia;

    - montaggio della protezione della trasmissione (ex protezione volano modificata);

    - fissaggio del gruppo completo, scatola e motore, al telaio. Giunti a questo punto occorre montare il dispositivo acceleratore, preventivamente realizzato in base agli schizzi riportati nelle illustrazioni.

il dispositivo meccanico che aziona il potenziometro a slitta che controlla la velocità del motore.

Questo dispositivo consente di azionare un potenziometro a slitta avente una corsa massima di 20 mm. Il comando del potenziometro avviene ruotando la manopola dell’acceleratore; esattamente come per il comando della valvola a farfalla del carburatore. L’acceleratore potrà essere costruito anche in modo diverso: l’importante è che mantenga la funzionalità in quanto, oltre ad essere sottoposto ad un lavoro molto intenso durante la marcia del ciclomotore, questo dispositivo deve garantire la riduzione della velocità del motore in tutti i casi ed in modo particolare quando si presenta un ostacolo e si deve agire tempestivamente sui freni. L’ acceleratore è fissato al telaio vicino al contenitore della batteria. Prima di procedere alla scelta del motore a corrente continua da installare sul ciclomotore, riportiamo qui di seguito le caratteristiche tecniche originali del ciclomotore che abbiamo elettrificato:

    - Ciclomotore marca ASPES

    - Motore Minarelli Mod. V1

    - DGM 6755 OM

    - Tipo monocilindrico 2 tempi

    - Cilindrata 49,6 c.c.

    - Potenza massima 1,5CV (pari a 1,1 Kw)

    - Giri 5.500 al minuto

    - Pneumatici 2”1/4 x 16 (ø esterno 500 mm)

    - Rapp. trasmissione 1/12,848

    - Velocità massima 40 Km/h (in pianura)

    - Pendenze superabili 12% (peso massimo 150 Kg)

caricabatterie_con_alimentazione_da_rete

Evidentemente, per ottenere le stesse prestazioni, occorre applicare al ciclomotore un motore elettrico della stessa potenza e numero di giri del motore a scoppio. Purtroppo ciò non è possibile in quanto per alimentare un motore da 1,1 Kw garantendo un’autonomia di almeno 60 chilometri bisognerebbe fare uso di una batteria da 160 A/h il cui peso si aggira intorno ai 40 Kg: un po’ troppo per un ciclomotore.

caricabatterie_moto_pcb

Pertanto la scelta del motore e della batteria è stata effettuata cercando il migliore compromesso tra l’ingombro e il peso del motore e della batteria, l’autonomia, la velocità, l’affidabilità ed anche il costo della trasformazione. La scelta è caduta su un motore in corrente continua a magneti permanenti, avente le seguenti caratteristiche:

    - Dimensioni: 71 Mec

    - Forma: B14 Flangia

    - Albero: ø 14 mm con linguetta UNI

    - Potenza nominale all’albero: 240 W

    - Numero dei giri: 4800 al minuto

    - Coppia nominale: 0,5 Nm

    - Coppia di spunto: 2,5 Nm

    - Tensione DC: 12 V

    - Corrente nominale: 24 A

    - Corrente massima di spunto: 100 A

La trasmissione meccanica comprende tre stadi. Il primo è composto da una puleggia tipo L15 con 15 denti e da una puleggia tipo L18 con 18 denti, collegate tra loro tramite una cinghia dentata tipo 150L050 (Rt=18/15=1,20). Il secondo stadio è composto da due ingranaggi elicoidali che lavorano in bagno d’olio: un pignone con 15 denti e una corona con 53 denti (Rt=53/15=3,533). Il terzo stadio è composto da un pignone con 11 denti e una corona da 40 denti, collegati tra loro tramite una catena a rulli da 1/2” (Rt=40/11=3,636). Il rendimento complessivo della trasmissione è di circa il 68%. Il rapporto di trasmissione totale è il seguente: Rtt=18 x 53 x 40 / 15 x 15 x 11=15,418. Noto tale valore, è possibile calcolare la velocità massima teorica (in chilometri all’ora) mediante la seguente formula:
Vm = N x ØR x 3,14 x 60 / Rtt x1000. Dove N rappresenta il numero di giri del motore elettrico, R il diametro della ruota espressa in metri e Rtt il rapporto di trasmissione totale (appunto 15,418).
Nel nostro caso otteniamo il seguente valore: Vm=4800x0,5x3,14x60/15,418x1000 Vm (Km/h) = 29.341 Km/h

caricabatterie_ad_energia_solare

Dalle prove effettuate su strada, in pianura, la velocità massima è risultata superiore ai 30 Km/h, con un assorbimento del motore di 16,5 A (198 W) alla massima velocità, mentre le punte di corrente, durante le accelerazioni, raggiungono i 55-60 A. Le prove condotte per valutare la capacità del ciclomotore di superare le pendenze, hanno dato risultati abbastanza buoni avendo superato durante le prove su strada pendenze dell’8% ad una velocità di 20 Km/h con un assorbimento di corrente del motore di 19,5 A (234 W) con punte, durante le accelerazioni, di 8085A.

cablaggio_caricabatterie_solare

Sulla base di questi dati, e ritenendo che il valore ottimale dell’autonomia sia di 60 Km, abbiamo scelto una batteria da 12V - 38 A/h con una capacità complessiva, quindi, di 456 Wh. Il peso di tale batteria, una YUASA NP38-12, è di 13,8 Kg. Occupiamoci ora dei circuiti destinati alla ricarica di tale batteria: il primo viene alimentato dalla tensione di rete mentre il secondo utilizza due pannelli solari da 50 watt ciascuno. Questi dispositivi, pur essendo stati studiati espressamente per ricaricare la batteria del nostro ciclomotore, potranno essere utilizzati in numerose altre applicazioni, ovunque sia necessario ricaricare una batteria al piombo da 10-50 Ampère/ora. I due circuiti sono completamente automatici nel senso che provvedono a ricaricare la batteria con una corrente che è funzione dello stato della batteria.

Quando quest’ultima è quasi scarica, il circuito fornisce automaticamente una corrente di 3-5 ampère fino al completamento della carica; successivamente il ricaricatore eroga una corrente molto più bassa, la cosiddetta corrente “di mantenimento” (50 mA circa) che compensa l’autosca rica della batteria. In questo modo l’accumulatore presenta sempre il massimo della carica. Il tempo necessario per la ricarica è di circa 8-10 ore col circuito alimentato da rete; col ricaricatore solare, invece, il tempo dipende dal... tempo. Ovviamente quest’ultimo circuito è stato realizzato per funzionare durante il periodo estivo ed in località ad elevato irraggiamento. I due pannelli utilizzati sono in grado di erogare, nelle condizioni ottimali, una corrente simile a quella del ricaricatore da rete: pertanto la ricarica può avvenire anche in questo caso in 8-10 ore.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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ritratto di chicco-65

Caricabatterie per moto elettrica 2/3

Molto bello come progetto ma chi volesse costruire il carica batterie a energia solare che circuiti integrati deve usare visto che sulla lista componenti non sono riportati? Forse bisogna usare gli stessi riportati sulla lista di quello con alimentazione da rete?

ritratto di Emanuele

Caricabatteria ad energia solare

Chicco,
a cosa ti riferisci nello specifico,

perche nell'articolo cè lo schema elettrico del caricabatterie ad energia solare e il circuito stampato cablaggio del caricabatteria solare con a fianco la lista componenti della versione solare, appunto.

ritratto di chicco65

caricabatterie ad energia solare

Ciao Emanuele, innanzitutto grazie dell'intervento poi mi chiedevo se i componenti U1 ed U2 (in quest'ultimo caso non il gruppo musicale) siano gli stessi del caricabatterie da rete visto la forma e non essendo stati riportati sulla lista dei componenti almeno per quel che riguarda il caricabatterie ad energia solare.
Grazie ancora.
Massimo

ritratto di Emanuele

Ciao Massimo, esatto, U1 e

Ciao Massimo,
esatto, U1 e U2 non sono riportati nella part list del caricabatteria solare, ma puoi usare gli stessi valori, in quanto U1 è un 7805 (regolatore a 5V) e U2 un MC1458 (amplificatore operazionale general purpose) i questo caso usato come comparatore per far scattare il relè alla soglia impostata sul pin2 tramite il partitore R6 R7

 

 

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