28 oct. 2014

DIY Convierte tu bici en eléctrica tú mismo - Paso 3/5: Preparando el cuadro para alojar baterías y controlador

Cuadro preparado para alojar las baterías que nos impulsarán
Si no quieres complicaciones, siempre se puede poner un portaequipajes trasero en la bici, y colocar ahí la batería. Pero yo me he decantado por colocarlas en el cuadro, que, aunque lleva más trabajo, tiene una serie de ventajas:
  1. El peso estará mejor repartido, facilitando las frenadas y aceleraciones. En la rueda trasera ya tenemos unos 6 kg. con el motor, si colocamos también la batería, será más difícil de transportar y más fácil de que nos puedan robar la parte más costosa de la bici eléctrica.
  2. En el cuadro podemos colocar la batería con el formato que queramos, aprovechando un espacio desaprovechado de otra forma, y que nos permite refrigerar mejor el controlador si utilizamos un lateral de chapa de aluminio. Quedará mejor sujeta y la bici más estilizada.
  3. Buen espacio y fijación. El cuadro nos permite fijarlas muy bien, para que no "salten" con cada bache. Además, al utilizar baterías Li-ion normales, con 1C de carga/descarga, tenemos que emplear más unidades por celda para tener potencia suficiente en caso de querer superar cuestas de más del 10% sin demasiada ayuda por nuestra parte; utilizando 9 pilas 18650 x 10 celdas obtenemos una batería de 36V y 20Ah de capacidad, suficiente para hacer 50 kms sin problemas (ayudando nosotros). Una batería de ese tamaño detrás no quedaría muy estético ni pasaría desapercibida.
  4. Y estéticamente, ¡"mola" mucho! Podemos ponerle pegatinas, dibujos, etc
Mientras Jack, de cuyos tutoriales he aprendido mucho, utilizó la madera para prepararlo:


Yo he preferido el aluminio, por aguantar muy bien las inclemencias del tiempo, fácil de montar, ligero, flexible y resistente.
Mi bici BH Jumper, como comenté en anteriores entradas, tiene un cuadro de aleación de aluminio peculiar, que lo hace más resistente a los saltos, con su forma de rombo. Después de imaginar las diferentes configuraciones, compré unos angulares de 45x23mm y 2 mts de largo, remachados en lo que iría a ser la base de apoyo de las celdas de la batería, colocadas en diagonal.
IMPORTANTE: La anchura del espacio en el cuadro debe ir en consonancia con la anchura de las baterías que queremos alojar; en mi caso 6 cms. aproximadamente.
Como las baterías irán en diagonal, debemos formar un ángulo en la parte inferior, donde no llegará el perfil:

Sujetando un lateral de la base con un sargento, perforamos con broca y remachamos
Practico 4 agujeros para los remaches extra-largos de 4 x 20 mm.de forma que quede bien sujeto:


Colocamos el igual el otro lateral, y preparamos una escuadra de metal (inox si es posible) que tiene que quedar bien resistente, pues será el punto de apoyo del mayor peso de las baterías:

La escuadra (ferreterías) acortada y puesta a presentación
Posteriormente, coloqué un perfil plegado contra la escuadra para sujetarlo bien. Aproveché el agujero del porta-botellines para colocar un tornillo o remache. IMPORTANTE no remachar más arriba, pues estaréis fijando el tubo del sillín o limitando su movimiento:


Por el otro lado colocamos otro perfil más pequeño para cerrar y servir de sujección de la tapa trasera. Yo utilicé un perfil reciclado de una vieja ventana:


El cajón va tomando forma; coloco otro angular de 15x15 mm. en el tubo superior, pero sólo en el lado que servirá de base, que taparemos con una chapa de aluminio de 3 o 4 mm.


Para evitar la entrada de agua y que no se nos mojen demasiado con la lluvia las baterías, he colocado tiras de caucho adhesivo antes de amarrar la tapa encima:


Preparo una plantilla para la tapa trasera en cartón:


Y trasladamos el dibujo a la chapa que tenía disponible:


Fue recuperada de la chatarra, así que con la lijadora orbital, le dí un nuevo color, limpiándola de óxido y marcas:


La tapa ya preparada. Luego taparemos los agujeros que no podamos aprovechar con silicona:


Sujetándola con un par de sargentos, taladramos con una broca HSS y remachamos.

IMPORTANTE: Debemos evitar a toda costa cualquier cortocircuito de las baterías con el metal circundante, por lo que he pegado en toda la base tiras de cinta americana.
En la base de apoyo coloco junta de caucho de 5 mm. de grosor para amortiguar los posibles golpes, así como en el lateral trasero.


Tras colocar las baterías para ver qué espacio nos queda en la parte superior, marcamos y hacemos los agujeros para los remaches, además de quitar el aislante donde coloquemos el controlador, para aprovechar la chapa trasera de aluminio como disipador de temperatura:


Yo he aplicado pasta termoconductora en la parte trasera plana del controlador; en principio hice pruebas con uno de la casa Kelly (el KBS48101X,40A,24-48V), un mini controlador chino por 100€ para motores sin escobillas muy flexible y con múltiples opciones programables (freno regenerativo progresivo, etc), y va muy bien, pero de momento no lo voy a usar porque no funciona si falla alguno de los sensores hall, en cambio al BAC-028X de GoldenMotor que venía con el kit funciona con o sin sensores, además de que tiene control de velocidad de crucero:



Yo he remachado el controlador, aunque también se puede atornillar con rosca-chapa largos:


Y así quedaría el controlador, en el único hueco que me quedaba libre. Tuve un problema con él; los colores de los cables de los sensores hall no correspondían, y tuve que ir probando configuraciones hasta que el motor funcionó silencioso y con potencia (en el prokit 901 los hall están a 120º).


Los cables vienen muy largos, para conectarlos en la parte de la bici que queramos, pero a mí me estorbaban así que corté todos a la medida necesaria, sólo dejando unos centímetros de sobra (si fuera necesario se vuelven a empalmar con el soldador).


Ya sólo me quedaba preparar la tapa, y se me ocurrió aprovechar una chapa de 1 mm. de una balda, recortándola según el molde y colocándole unas bisagras en la parte superior, como hizo Jacopo. Para que ajustara mejor le pequé un pequeño pliegue en la parte inferior, con un martillo de goma, amoldándola al perfil:


Después marcamos y taladramos el cuadro donde coinciden las bisagras:


Remachamos:


Para pintarla de gris, es mejor lijar un poco primero la pintura que tenga, para que agarre bien:


Le he aplicado una pintura gris estilo forja, más resistente a la corrosión que las normales, aunque tarda 5 veces más en secar del todo:


Y ya sólo resta colocar tornillos rosca-chapa cortos para poder acceder cuando necesitemos:


En la próxima entrada colocaremos las baterías y controlador.

Colocando los interruptores

Para conectar la batería al controlador y poner en marcha la bici es necesario al menos un interruptor que aguante suficientes amperios; yo he utilizado uno reciclado bien grande (20A a 220V).
En el momento de la conexión hay un pico de tensión grande (los condensadores del controlador se cargan), por lo que puede saltar un pequeño chispazo que a la larga va deteriorando los contactos del interruptor, por lo que cuanto más amperaje aguante, mejores contactos tendrá. Para evitarlo también se puede usar una resistencia grande, que vaya "precargando" los condensadores para evitar ese chispazo.


Para evitar el chispazo se puede colocar una resistencia, de 10W y 1Kohm (o 2Kohm), que deja pasar un poco de energía de la batería para mantener los condensadores precargados (indispensable en controladores de mucha potencia como el Kelly) pero que no es suficiente para nada más, alargando la vida del interruptor y controlador. El consumo es tan pequeño que la batería tarda en descargarse meses, muy recomendable:


Para colocar el interruptor de forma un poco estanca, primero he taladrado con una broca grande varios agujeros por donde pasará el mecanismo, para luego terminar con el dremel y una fresa para rematar las esquinas:


Éste es el aspecto con el que ha quedado:


Y ya con el interruptor colocado:


He colocado un interruptor adicional medio escondido para activar/desactivar el controlador o el acelerador, para que en caso de robo no salgan "volando":


Lo he colocado abriendo un hueco en el perfil trasero:


Y así nos queda:


¡Y esto es todo por ahora! En las próximas entradas de este tutorial veremos cómo queda con las baterías, configuraremos el controlador (tanto el Kelly como el BAC-028X), además de colocar un foco LED alimentado por la batería, y adaptar la batería para su carga balanceada, para finalmente hacerla legal en Europa en la medida de lo posible (PAS, límite de peso y velocidad máxima).

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