martes, 11 de diciembre de 2012

Construyendo una eBike




Siempre sentí la necesidad de sentarme y resumir mi andadura en el mundo de las bicis eléctricas, escribo este relato ya que pienso que muchas personas pueden ahorrar algo de tiempo informándose y espero que les ayude.



Cuando monté la bici tenía los siguientes objetivos:

- Un vehículo ecológico.

- Promover la ecología.

- Hacer ejercicio moderado.

- Adquirir conocimiento de vehículos eléctricos.

- Tener un vehículo para desplazarme legal que a su vez pudiera ser rápido por el campo.


Después de esta pequeña introducción voy seguir el orden cronológico que muchos pasamos.

Desde hace muchos años deseaba electrificar mi bici; pero por aquel entonces era un sueño, aunque seguí investigando, por suerte un día descubrí que ya era posible comprar motores de calidad en Europa, la mayoría de los motores por aquel entonces teníamos que traerlos de Asia, había aduanas y tenían una calidad muy baja, en ningún caso comparado con los que solemos emplear actualmente…

Después de mucho indagar y leer recomendaciones decidí ir por un Nine Continent 7x9, ¿la razón? a 36V desarrolla una velocidad legal, a 48V empieza a ser rápido para una bici convencional y a voltajes más altos es increíble (muy poco recomendable buscar estas prestaciones si no se tiene una bici adecuada y se va usar fuera de vías públicas, ya que es peligroso y/o acabará en multa), en ningún caso compréis motores muy rápidos a 36 y 48V ya que realmente serán menos potentes y menos rápidos que este y serán menos fiables, ya que si elevamos el voltaje llegarían a velocidades donde el motor se quemaría.

El primer día de uso, es una sensación increíble y muy motivante; pero con el paso del tiempo muchos tendimos a subir el voltaje cuando rodamos por el campo, empezaron aquí los problemas, la bici se quedaba corta, inicialmente sentí que necesitaba mejorar las cubiertas y los frenos.


Cubiertas de tacos, Kenda Nevegal de 2,1":

Estas cubiertas son de las que mayor agarre aportan en cada medida, sus ventajas aparte de la ya mencionada son:

Precio moderado si llevan aros (menos de 14€ en España)

Las que llevan aros salvo que necesitemos cambiar las cubiertas lo más rápido posible o nos importe el peso pueden ser ideales para nuestro uso, son algo más pesadas +-100 Grs extras y algo más difíciles de montar; pero desllantan menos, cuestan la mitad aproximadamente y pinchan menos gracias al TPI de 30, nunca pinché de hecho, la duración es mayor de 1000 Kilómetros con mucho uso por campo, es decir salvo dos pequeños inconvenientes que muchos no le daremos importancia se vuelven muy interesantes.



Frenos Avid BB7:




Esto si fue una decisión difícil, en España muchas personas opinan que los frenos mecánicos son inviables, en parte no se equivocan, solo Avid saca frenos de este tipo decentes posiblemente; pero curiosamente la diferencia es tan abismal con el resto de mecánicos que por 60€ tenemos una pareja de pinzas, discos y pastillas que está a años luz de cualquier hidráulico de ese precio y muy cerca de frenos mucho más caros.

Si esto fuera poco, hay que pensar que estos frenos son terriblemente fiables y tan sencillos de montar y ajustar que todos podremos hacerlo sin recurrir al mecánico o tener que pelearnos con unos hidráulicos.

Tampoco sufren fadding (perdida de frenada al calentarse), algo típico en una bici eléctrica al mantener velocidades medias más elevadas, no sufren el mencionado fadding debido a que el cable no varía su comportamiento al calentarse la pastilla, algo que si sucede con los frenos hidráulicos.

Las ventajas continúan, si elevamos la potencia del motor de la bici, siempre podremos comprar en una famosa tienda Europea que indico al final, donde compré muchos componentes de esta bici, los discos de 203mm que están rebajados de precio en muchas ocasiones y los soportes oportunos, por unos 30€ más elevaremos las prestaciones de frenado de la bici, tanto en potencia de frenado como en refrigeración, hasta un punto totalmente increíble en ambos casos que aporta mucha seguridad y potencia, aparte de ello podremos ajustar su capacidad de dosificación según sean nuestras necesidades.

Llegará un punto que las pastillas se agoten (tras 1000 kilómetros queda mucha pastilla), en este caso podremos obtener una pareja de la famosa marca de pastillas EBC por menos de 10 € y mejorando aún más las prestaciones que ya teníamos.



Bien, ya tenemos un buen motor, cubiertas y frenos; pero puede que el cuadro y suspensión no estén a la altura.

En ese caso después de leer mucho y en gran medida siguiendo la forma de pensar de bastantes personas en el mundo de las eBikes me decidí por el acero.

Mi elección fue un RCZ 853, un acero de gran calidad, si tenéis paciencia y un poco de suerte podréis aprovechar alguna oferta de esta web como la que conseguí yo bajando el precio de unos 180€ a menos de 60€ puesto en mi ciudad.

¿Porque acero?, es más cómodo, ya que flexa y de esa forma a su vez es muy difícil que rompa, cosa posible en aluminio y muy probable en carbono, el titanio lo descarté de la elección porque los precios son muy elevados.



Suspensiones:

Otra de mis grandes dudas, rígida totalmente, suspensión delantera o doble suspensión.

Descarté la rígida totalmente al emplear la bici habitualmente por campo y saber lo que sufren las manos en caso de no disponer de una buena suspensión, aunque me planteé mucho la idea de una bici con ruedas con gran balón.

A su vez descarté una doble suspensión por varias razones:

- No hay cuadros de acero.

- Precio elevado (cuadro + amortiguador).

- Dudas sobre el funcionamiento de la suspensión con un motor colgando del basculante.

- Ruidos y menor fiabilidad.



Después de estas razones voy hablar de mi horquilla:


Decidí comprar una horquilla con barras de acero de 32 mm, las razones fueron:

- Que permite discos de 200 mm al tener un diámetro de 32 mm.

- Mayor fiabilidad debido al acero y al diámetro de las barras que es mayor al habitual.

Al igual que el cuadro pesaría algo más al ser de acero; pero aporta una cierta tranquilidad gracias a la mayor resistencia y hay que recordar que estas bicis son pesadas, rápidas y frenan con gran intensidad...

Para evitar problemas de cámaras de aire reventadas en la horquilla compré la versión de muelle que aporta un extra de fiabilidad.



Baterías (en mi caso empleé Lipos, en caso de ausencia de experiencia con ellas es mejor usar Lifepo y en caso de motores menos potentes podrían usarse Litio-ion o Plomo):

En este caso después de decidir que usaría Lipos ,lo vi claro, unas Turnigy 4S 20C 5000 miliamperios , razones:

1) El menor precio por Wh con la marca más fiable sin tener en cuenta las Turnigy Nanotech que tienen un precio demasiado elevado, después de crear una hoja de Excel para comparar todas, salieron como la mejor compra en relación capacidad/precio de esta marca y tras 100 usos prácticamente, siguen perfectas, en el futuro subiré la hoja de Excel con la que llevo su control.

2) Permiten configuraciones de 8S (bicis de 2x12v que lo admitan), 12S, 16S, 20S, 24S...

3) En caso de que se estropeé una se pierden de 20 a 30 Dólares, mientras que las de 6S suelen ser bastante más caras.

4) Mi idea final es emplear 100V limitados a 30A en campo (configuración campeona de la subida a Pikes Peak en bicis convencionales (que no vayan tumbados) y tercera posición de la clasificación general, lo cual contrastó mi idea de subir voltaje y bajar intensidad, ya que permite una entrega de potencia muy lineal) y también emplear 50V limitados a 25 Kms/H y el doble de capacidad para rodar por la ciudad, estas dos configuraciones serían fácilmente intercambiables.

Controlador, por 50 dólares tenemos en casa un controlador de hasta 100V, 45A y perfectamente configurable a nuestro gusto.

Sistemas de control:

Wattmeter: fiable y barato

Powerlog: barato y se puede conectar al ordenador para bajar los datos de consumo, voltaje, potencia, temperaturas...

CycleAnalist, el mejor medidor con pantalla integrada.

Speedict, el mejor medidor si deseamos emplear el móvil, con funciones parecidas al anterior; pero por desgracia solo soporta 80V.



Poner avisadores a las baterías si son Lipos.



Cargador (en caso de usar Lipos)

Mi sistema de carga consiste en un iCharger 106B 250w que carga las baterías en paralelo, de esta forma van perfectamente equilibradas y se ahorra mucho dinero en cargadores.

Inicialmente dudaba si podría dar problemas; pero tras muchos ciclos no surge ningún imprevisto y las baterías siguen dando el mismo voltaje con los 45A de descarga, la capacidad tampoco se vio reducida ya que siguen saliendo los mismos mili-amperios de ellas tras casi 100 usos.

También dispongo de una placa solar y su regulador de carga que por menos de 60€ nos permite obtener casi 50W por cada hora que la coloquemos al sol, muy útil si queremos que nuestra bici contamine lo mínimo posible.



Transmisión:




Otra razón por la que hice la bici completa de 0, las transmisiones de 8 y 9 velocidades implicaban piñones más caros, por lo tanto empleé una transmisión de 7 velocidades, os recomiendo platos de 48 dientes con protector de cadena integrado y si podéis piñón de 11 o 13 dientes, esto os permitirá pedalear cómodamente cuando vayáis relativamente rápido.

En el caso de la lubricación os recomiendo SquirtLube, es 100% ecológico, el aceite al contrario contamina mucho, aparte de esto, el Squirt no mancha, es más duradero, más silenciosa la transmisión, evita que se oxide la transmisión y se fabrica en Sudáfrica lo que seguramente ayude a esta región.



La instalación de las baterías y controlador en la zona del triangulo:

Empleé un triangulo de tela y una tubería de PVC rectangular recubierta de carbono adherido (la pintura no se adhería), podéis comprobar la instalación en las fotos.





Luces:
Como luz frontal empleo una Fenix BT20 de la que hablé aquí.

En la parte trasera empleo las luces del casco y otra baliza en la bici, es muy relevante ser visto y por eso recomiendo llevar luces traseras que generen destellos en la bici y casco.

Estas fueron las ideas que fui solventando a lo largo de la construcción de una de mis bicis eléctricas, espero que os gusten y os puedan ser de ayuda, si solo vais rodar por vías publicas plantearos un motor de engranajes y una batería convencional de Litio, Lifepo o incluso Plomo si el peso no os importa como la otra bici que tengo.

Espero que os haya gustado.

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lunes, 10 de diciembre de 2012

Review Fenix BT20



Por cortesía de Fenix que me cedió una unidad de pruebas, tengo la oportunidad de probar este producto que marca la incursión de Fenix en el mundo de focos específicos para bicicleta.



Características:

Dispone de un led XM-L que emite hasta 750 Lumens de forma constante.

Emplea 2 baterías 18650 o 4 CR123A

Genera dos focos de luz, buscando una iluminación similar a la que produce un coche o una moto.

Se encuentra protegido mediante juntas que lo hacen estanco cumpliendo la norma IPX-6, por lo que no tendremos problemas en emplearlo bajo la lluvia.

Modos:

Tiene 4 modos de potencia y un modo flash, todos regulados obteniendo un brillo constante (siempre iluminará con la misma intensidad independientemente del estado de las baterías)

Turbo - 750 Lumens - 2 Horas

Alto - 450 Lumens - 4 Horas

Medio - 300 Lumens - 6.5 Horas

Bajo - 100 Lumens - 21  Horas

Flash - 300 Lumens (Este modo se activa realizando una doble pulsación y alterna ráfagas lentas y rápidas)

Indicación de estado de las baterías:

Mediante un par de Leds que iluminan el pulsador podemos conocer el estado de carga de las baterías.
(Esta funcionalidad está siendo mejorada por parte de Fenix actualmente, por lo que no pude probar su correcto funcionamiento en mi unidad de pruebas)

50 al 100% de la carga, iluminará en verde.

20 al 50% de la carga, iluminará en rojo.

Menos del 20% de la carga, parpadeará en rojo.



Contenido:

El foco se encuentra perfectamente presentado y protegido en una caja de cartón muy duro adornada con un diseño exterior donde podemos apreciar diferentes características del producto.


En su interior se encuentran presentados los diversos componentes protegidos en una espuma como la que se suele emplear para crear maletines de equipos profesionales.


El foco está formado principalmente de aluminio, salvo la parte trasera de color gris verdoso que es de plástico, los materiales se aprecian de calidad y el diseño está pensado para que el flujo de aire en la zona trasera refrigere las aletas de color negro que podemos apreciar en las fotografías.

El botón tiene un buen tacto, suave y de corto recorrido.


El led se encuentra perfectamente centrado, ya que el propio reflector mediante unos salientes lo mantiene en la posición correcta.

El reflector busca generar una luz adecuada para una bici, tendiendo a iluminar el suelo y no el cielo (como pasa en parte con linternas y otros focos provocando deslumbramientos y desperdiciando luz)

En su primera parte es de piel de naranja pasando posteriormente a ser liso, también es peculiar el cristal que en la parte superior tiene una serie de líneas que envían la luz de nuevo al suelo para evitar deslumbramientos y generar un segundo foco de luz delante de la rueda.



La caja de las baterías admite dos 18650 o cuatro CR123A, se cierra mediante un tornillo que se acciona con la pieza gris que podemos observar e incluye juntas tóricas en todos los puntos.


La funda tiene una zona elástica y se cierra con velcro, las tiras que permiten agarrar la funda a la bicicleta también se cierran con velcro y disponen en la parte interior de un material que evita que se deslicen.


En estas fotografías podemos apreciar el soporte que nos permitirá llevar el foco en el casco, junto con 3 gomas para colocarlo tanto en el soporte del casco como en manillares de diversos diámetros, también se encuentra el cable que nos permitirá llevar las baterías lejos del foco.



Por supuesto se encuentra dentro de la caja un manual y la garantía oportuna.



Pruebas de rendimiento:

Como ya indicaba anteriormente el foco se encuentra regulado, de tal forma que independientemente del estado de las baterías siempre obtendremos el mismo nivel de luz, en las linternas o focos que disponen de esta función siempre me gusta comprobar como de cierto es esto y por ello realicé una serie de fotografías en modo Turbo con los parámetros de la cámara en Manual.

Como el modo Turbo al superar una temperatura salta a modo Alto (para protegerse en caso de no estar en movimiento), lo que hice fue volver a poner el modo Turbo de nuevo, de esta forma también comprobaba de que pasta estaba hecho este foco (no le sucedió nada ante mi infinidad de torturas, perdí la cuenta de horas que pasaría funcionando tanto con dos 18650 como a 12V simulado cuatro CR123A)

Las baterías que empleé fueron unas Trustfire Fuego de 2400 miliamperios, que pienso que son las más habituales, por lo que los resultados en duración que se acercan mucho a lo prometido me dejan satisfecho y con baterías de cierta calidad superarán las cifras prometidas sin problemas.



Modo Turbo, prueba de luz constante:


Como se puede observar en las fotos la luz emitida es idéntica en todas las fotografías o al menos es imposible apreciar diferencias incluso comparando la primera y última foto.



Modo Alto, prueba de temperaturas:


Las temperaturas aún usando el foco dentro de casa y en modo Alto no llegan a superar en ningún momento los 45º por lo que podríamos usarlo sin problemas como frontal, en este caso las baterías han durado casi 3 horas y media, teniendo en cuenta la calidad de las baterías no hay duda que con baterías de calidad superará las 4 horas prometidas en modo Alto.



Datos técnicos:

Llegado este punto, al comprobar que la luz era totalmente constante como prometían, quise comprobar que esto no repercutiría como sucede en otras linternas en unos consumos desmesurados al empezar a agotarse las baterías.

De entrada he de decir que los consumos en cada modo son los siguientes (con dos baterías, tenerlo en cuenta, en una linterna con una sola batería equivaldría al doble de estas cifras aproximadamente)

Mediciones con dos 18650 Trustfire Fuego de 2400 miliamperios a 8,26V

Turbo: 1.57A (podemos apreciar que el Led no funciona por debajo de sus prestaciones máximas)
Alto: 0.67A
Medio: 0.39A
Bajo: 0.13A

A continuación podéis ver una gráfica del comportamiento del foco en modo Alto (que no Turbo) ante la caída del voltaje de las baterías, dando por hecho ya que la luz emitida es constante en todo momento.

Hacer click sobre la imagen para ampliar.

Como se puede observar mientras baja el voltaje (Naranja) de las baterías, la intensidad (Verde) sube para compensarlo.

Lo interesante es ver que la potencia consumida (Rojo) se mantiene más o menos constante a lo largo de toda la descarga, indicando que en ningún voltaje concreto es poco eficiente, como si sucede en otros focos o linternas reguladas.

En Azul Claro podemos ver la temperatura ambiente durante la prueba y en Azul Oscuro la temperatura del foco.




Peso de los diferentes componentes:


El foco junto con el soporte de las baterías: 186 Grs.

La funda del soporte de las baterías: 43 Grs.

Cable extensor: 32 Grs.

Goma grande: 4 Grs.

Goma mediana: 3 Grs.

Goma pequeña: 2 Grs.

Soporte casco: 29 Grs.

En ningún caso pesé las baterías ya que varían mucho de unas a otras.


Comparativa contra
Uniquefire 2100 y Sipik SK98:

En este caso he decidido enfrentar el foco a la Uniquefire 2100, una linterna con un led XM-L que solía usar antes en la bici y la Sipik SK98, la versión mejorada con un led XM-L de la famosa Sipik, todas funcionando en el modo de máxima intensidad.

Fenix BT20


Uniquefire 2100


Sipik SK98


El resultado muestra una mayor cantidad de luz claramente que las otras competidoras y un patrón de luz mucho más acorde a la iluminación que requiere un vehículo, ya que ilumina formando un carril, no deslumbra y no desperdicia grandes cantidades de luz iluminando el cielo como hacen otros focos o linternas.



Foco desmontado:

Podemos comprobar como el reflector incluye tres salientes que atraviesan la estrella del led y se encajan en el cuerpo, dejando perfectamente centrado el Led, el cual todo sea dicho va firmado por Fenix y parece incluir una estrella de cobre para transmitir mejor el calor.


Aquí podemos observar el foco desmontado, el Led va colocado en el cuerpo de la linterna que reparte el calor generado por este a lo largo de todo el cuerpo y disipa su calor gracias a un diseño que refrigera el foco, golpeando el aire en la parte frontal, recorriendo el foco y pasando a lo largo de las aletas de refrigeración que se encuentran ubicadas en la parte trasera.



En esta foto podemos observar que el circuito donde conectan las baterías incluye componentes electrónicos en la parte no visible, supongo que para comprobar el estado de las baterías.


Conclusión:
Es un producto de gran calidad tanto en materiales como en su diseño, todo parece estar estudiado al por menor para obtener un gran resultado que está alejado de otros focos o linternas disponibles para iluminar nuestros recorridos en bicicleta.

Sobre la bici comprobé que tiene un patrón de iluminación muy bueno, adecuado para el uso que se le va dar, evitando deslumbrar a ciclistas o coches, generando dos focos que permiten crear un carril y con unos modos adecuados para el uso que deseemos.

El modo Flash es muy peculiar alternando ráfagas cortas y largas, lo cual permite llamar la atención en caso de emergencia o desear ser vistos cuando nos movemos por carretera al amanecer o anochecer.

En ningún momento sentí la necesidad  de necesitar más luz, algo que si me sucedía incluso llevando dos Uniquefire 2100.

Cuando coloqué el foco en el casco quedé muy satisfecho, ya que al juntar el buen patrón de iluminación junto con la sensación de que la luz acompañe a donde miremos es una experiencia muy interesante, sobre todo si vamos rodar por el monte.

Resumiendo, he quedado muy satisfecho y este producto representa la entrada de Fenix en el mundo de los focos específicos para bicicletas por todo lo alto, diseñando un producto desde cero y preocupándose de cada pequeño detalle.