Pages

Merubah Sepeda menjadi Hibrid Listrik

Berikut adalah pengalaman merubah sepeda menjadi Sepeda Hibrid Listrik yang dikutip dari Blog: Merakit Sepeda Listrik.

Bertekad untuk merubah sepeda tua umur 18 th yang jarang digunakan menjadi sepeda listrik, setelah mencari brush less dc motor di Glodok  dan seantero situs untuk penjualan brushless DC hasilnya nihil, ternyata susah juga mendapat kan nya, tanya sana sini sama tukang dinamo juga pada gak paham :( , coba mencari di situs  dapat di alibaba.com, ngeri juga :)  kemudian dapat di salah satu situs www.sepeda-listrik.co.cc,  langsung telphone ke yang punya situs ternyat lokasi di Bandung, setelah ngobrol sedikit tanya - tanya tentang kondisi bisa dipasang gak di federal, mas Dido bilang bisa tapi fork belakang rada di lebarkan sedikit, (federal fork belakang hanya 15 cm), pesan untuk hub motor belakang 500 watt. dan ukuran roda di rubah dari Uk 24 Inch menjadi 26 inch. Jumat pesan hari selasa datang  dan siap buat merakit. hasil rakitan dan test uji coba dapat di ikutin di posting label "Project Sepeda Listrik"

Walaupun banyak sepeda yang sudah jadi tinggal pakai, merakit sepeda sendiri mempunyai kepuasan tersendiri, demikian pula dengan sepeda listrik, banyak dijual sepeda listrik yang telah siap pakai beberapa situs sepeda listrik yang siap pakai dapat dilihat di :
  1. betrix.co.id
  2. Xelimo.com
Tetapi, inginkah anda merubah sepeda kesayangan anda saat ini menjadi sepeda listrik?

Bagi pengguna sepeda biasa tanpa tenaga listrik mungkin masih ragu atas penggunaan sepeda listrik, disini kami mencoba mengulas dan memberi pandangan mengenai plus minus dari sepeda listrik, dari perakitan dan pemilihan dinamo dan juga beberapa hasil test yang kami lakukan.

Di beberapa situs penjual sepeda listrik anda akan menemukan banyak varian sepeda, dari yang berbentuk mirip sepeda motor dan ada yang berbentuk sepeda,  dari beberapa hasil browse mengenai sepeda listrik di Indonesia umumnya bentuk sepeda listrik masih  sangat sederhana, mungkin anda tidak dapat menggunakan sepeda anda untuk berolah raga lagi, karena sepeda listrik anda tidak flexible lagi.

Komponen sepeda listrik

Pada dasar nya sepeda listrik mempuyai  komponen
  • Battery menggunakan jenis lead acid (battery kering) yang dihubungkan secara seri battery 12V
  • Dinamo jenis Brushless DC Motor (BLDC) di jual dari 200 watt sampai 1200 watt, semakin besar watt nya semakin besar torsi dinamo
  • Pengatur dinamo dan batery monitor 
Posisi Penempatan Battery


Merakit sepeda biasa menjadi sepeda listrik adalah hal yang mudah, tinggal beli kit nya dan rakit selesai sudah, tetapi membuat sepeda listrik yang handal dalam arti setimbang dan dapat dipakai untuk jalan raya dan cross country gampang - gampang susah.

Kelemahan utama di sepeda listrik adalah battery yang berat, apalagi untuk battery 36 volt berarti ada 3 unit battery yang masing - masing 12 volt.  battery lead acid memang relatif murah tetapi mempunyai kelemahan di berat dan besar.   Beberapa berita mengenai sepeda listrik yang dikembangkan di Jepang dan Eropah mempunyai kelebihan battery yang ringan dan kecil lain dengan battery dan dinamo buatan China.

Pada kit sepeda listrik umumnya telah disiapkan dudukan yang terletak di belakang sadel, dan jika penggerak dinamo berada dibelakang dan battery juga berada dibelakang berarti center berat berubah ke belakang, dan ini sangat tidak nyaman dan berbahaya pada saat berkendara, kelemahan ini umumnya tidak di expose oleh situs - situs e-bike 

Guna mendapatkan titik center yang baik, sebaiknya dinamo diletakan sedapat mungkin dekat dengan center pedal, jika terlalu atas akan mengakibatkan hilang keseimbangan, dan jika di tempat kan terlalu bawah, battery akan mengganggu posisi kaki pada saat mengayuh.

Posisi battery menggantung di uptube cukup baik, berada ditengah dari sepeda dan tidak mengganggu kaki pada saat mengayuh.  pastikan battery duduk pada posisi yang kokoh dan di ikat dengan braket minimum 2 titik di uptube dan 1 titik di seat tube.

Sepeda dengan full suspension seperti sepeda listrik keluaran porsche sangat lah ideal, tetapi ingat kondisi battery yang besar kan sulit mendapat kan tempat yang baik untuk sepeda yang full suspension.

Perbandingan Batere

Battere pada sepeda listrik adalah komponen yang sangat dominan dalam menjaga laju nya sepeda, battery yang baru di charge dalam kondisi penuh akan sangat mempengaruhi lari nya sepeda, sepeda terasa ringan dan bertenaga,  sensor pedal akan teraktivasi secara cepat dan sepeda dapat berlari secara cepat.  Sebaliknya jika power di battery kurang atau lampu di indikator telah menunjukan
seperempat atau hanya satu lampu yang hidup, dinamo akan hidup mati, pengendara akan merasakan sentakan yang hidup mati pada penggerak roda.

Walaupun dalam buku panduan, battery hanya dapat bertahan 1 jam atau 55 kilometers,  tetapi pada hasil test yang telah kami lakukan battery dapat bertahan selama dua jam lebih.
Battery yang baik akan menyimpan lebih lama dan menghidupkan dinamo lebih kuat.


Data Perbandingan Battery yang diambil dari Golden Motor


C-LiFePO4
LiCoO2
LiMn2O4
Li(NiCo)O2
SAFETY AND ENVIRONMENTAL CONCERN
Excellent,
Best among all existing batteries
Not stable every dangerous
Acceptable
Not stable very dangerous
CYCLE LIFE
Excellent
Best among all the listed groups
Acceptable
Unacceptable
Acceptable
POWER WEIGHT DENSITY
Acceptable
Good
Acceptable
Best
LONG TERM COST
Excellent Most economic
High
Acceptable
High
WORKING TEMP.
Excellent -45C�C70C
Decayed beyond -20C �C 55C
Decayed extremely fast over 50C
Decayed extremely fast over -20C �C 55C
REMARK
1.      Although, Lead Acid battery is lower in cost and safety acceptable; however, with extremely toxic, worse for the environmental concern, short cycle life, heavy in weight, therefore, we don't put it as a group for comparison.
2.      Nickel Hydride battery has a characteristic of low Power Weight Density, decayed faster under the high temperature, worse in memory effect, not suitable for high output usage.
3.      The C-coated Lithium Iron Phosphate Battery has been proven as the most environmental friendly battery. It is the safest and most suitable for high output usage. It is also the best for storage battery usage.



Innovation in Li-ion Battery 

LiFePO4 Power Battery: Faster charging and safer performance

It is clear that the small capacity Li-ion (polymer) Battery containing lithium cobalt oxide (LiCoO2) offers a genuinely viable option for electronics and digital applications. However, lithium cobalt oxide (LiCoO2) is very expensive and un-safe for large capacity Li-ion Battery. Recently lithium iron phosphate (LiFePO4) has been becoming "best-choice" materials in commercial Li-ion (polymer) Batteries for large capacity and high power applications, such as lap-top, power tools, e-wheel chair, e-bike, e-car and e-bus. A LiFePO4 battery has hybrid characters: as safe as lead-acid battery and as powerful as lithium ion cells. The advantages of large format Li-ion (polymer) batteries containing lithium iron phosphate (LiFePO4) are listed as below:
1. Fast charging: During charging process, a conventional Li-ion Battery containing lithium cobalt oxide (LiCoO2) needs two steps to be fully charged: step 1 is using constant current (CC) to get 60% State of Charge (SOC); step 2 takes place when charge voltage reaches 4.2V, upper limit of charging voltage, turning from CC to constant voltage (CV) while the charging current is taping down. The step 1 (60%SOC) needs two hours and the step 2 (40%SOC) needs another two hours. LiFePO4 battery can be charged by only one step of CC to reach 95%SOC or be charged by CC+CV to get 100%SOC. The total charging time will be two hours.
battery is similar to lead-acid battery.

 

2. Large overcharge tolerance and safer performance: A LiCoO2 battery has a very narrow overcharge tolerance, about 0.1V over 4.2V of charging voltage plateau and upper limit of charge voltage. Continuous charging over 4.3V would either damage the battery performance, such as cycle life, or result in firing and explosion. A LiFePO4 battery has a much wider overcharge tolerance of about 0.7V from its charging voltage plateau 3.4V. Exothermic heat of chemical reaction with electrolyte measured by DSC after overcharge is only 90J/g for LiFePO4 verse 1600J/g for LiCoO2 . The more is the exothermic heat, the larger energy heating up the battery in its abusive condition, the more chance toward firing and explosion. A LiFePO4 battery would be overcharged upto 30V without portection circuit board. It is suitable for large capacity and high power applications. From viewpoint of large overcharge tolerance and safety performance, a LiFePOcells in a battery pack in series connection would balance each other during charging process, due to large overcharge tolerance. This self balance character can allow 10% difference between cells for both voltage  and capacity inconsistency.


     
3. Self balance, Alike lead-acid battery, a number of LiFePO4 

4. Simplifying battery management system (BMS) and battery charger: Large overcharge tolerance and self-balance character of LiFePO4 battery would simplify battery protection and balance circuit boards, lowering their cost. One step charging process would allow to use simpler conventional power supplier to charge LiFePO4 battery instead to use a expensive professional Li-ion battery charger.
  
5. Longer cycle life: In comparison with LiCoO2 battery which has a cycle life of 400 cycles, LiFePO4 battery extends its cycle life up to 2000 cycles.
 
6. High temperature performance: It is detrimental to have a LiCoO2 battery working at elevated temperature, such as 60C.. However, a LiFePO4 battery runs better at elevated temperature, offering 10% more capacity, due to higher lithium ionic conductivity.

Sensor Pedal Listrik

Sensor pedal adalah salah satu alat untuk menghidupkan dinamo, diletakan di as crank shaft, berbentuk lingkaran magnet.  Sensor pedal ini berfungsi menghidupkan dinamo pada saat sepeda di gowes dan dinamo akan hidup dan membantu pada saat menggowes.

Walaupun bobot sepeda listrik relatif berat +/- 38 Kg namun pada saat dinamo hidup sepeda ini sangat ringan sekali, dan setiap gowesan akan terasa bertenaga dan ringan. bahkan sering kelupaan bahwa sepeda ini berat dan pada saat jalan tak rata terasa benturan yang mengingatkan akan bobot sepeda ini.

Sensor pedal membuat kita seolah - olah mempunyai tenaga super, sensor menyesuaikan dengan irama gowes dan membuat acara bersepeda  menjadi sangat menyenangkan.  pada jalan tidak rata yang pernah kami test di trotoar jalan yang tidak rata, naik turun dan rintangan, sepeda ini cukup setimbang dan baik.  sensor akan berkerja membantu setiap gowesan, hanya hati - hati pada jalan yang mempunyai karakter berliku, lobang dan tanjakan, karena pada saat kita sedang sprint dan sensor mulai hidup, kita harus segera memutuskan arus listrik karena bertemu jalan tak rata / polisi tidur dan sensor harus segera menghidupkan dinamo kembali untuk menghadapi tanjakan.   Dorongan dinamo menggunakan sensor pedal akan terasa pada beberapa detik setelah pedal berputar dan ada jeda hidup.  dengan adanya jeda ini sebaiknya anda kenali medan yang akan anda tempuh, jika medan jalan berkelak - kelok dan banyak rintangan lobang kami sarankan menggunakan tenaga twist gas saja lebih aman, dan tanjakan sebaiknya rubah gear sepeda anda ke posisi yang rendah dan gunakan tenaga sensor pedal, jika anda gunakan twist gas akan berat untuk tanjakan yang tajam.

Selamat Mencoba..

Dinamo Motor pada Sepeda Listrik

Beberapa hub brushless motor dapat di temukan di China dimana terkenal tempat nya sepeda listrik, bentuk buatan China lebih besar dan berat, harga relatif lebih murah dibandingkan dengan buatan Eropah. beberapa hub motor DC buatan china dapat dilihat dari beberapa situs.

Beberapa sepeda listrik di Eropah telah dikembangkan dengan baik dengan model yang lebih futuristik, coba lihat sepeda listrik dengan hub motor yang dikembangkan oleh E-Solex Perancis 



Sedangkan tak kalah ciamik nya sepeda listrik dari Inggris The A2B Metro mengembangkan type sepeda listrik yang futuristik

Selain hub motor, sepeda listrik dapat menggunakan brushless motor lain seperti di salah satu sepeda listrik cyclone di Taiwan.

Perhatikan dimana dinamo / brushless DC motor diletakan di braket down tube dan dihubungkan ke crank shaft dengan tambahan rantai (chains), kelebihan dari jenis ini dibanding kan dengan dinamo hub buatan china yakni lebih ringan dan center berat berada ditengah, sehingga sepeda relatif lebih seimbang. 

Beberapa type penempatan brushless DC motor : 


Ditempatkan diantara roda dan crank:

Eric Peltzer merakit sepeda listriknya dengan cara yang berbeda, dapat dilihat di photo dibawah ini:


Bermacam - macam penempatan brushless DC motor di sepeda, anda dapat mengembangkan dan membeli brushless DC motor dari China, Taiwan atau Eropah yang harga nya selangit tetapi mempunyai banyak kelebihan. disini kami coba merakit sepeda listrik dengan hub motor buatan China, harga nya relatif murah tapi yang gak tahan berat battery nya

Motor Listrik

Motor Listrik untuk Sepeda
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.

Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW).

Motor listrik IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya, sebagai standar di EU, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan EFF3. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan.

Standar IEC yang berlaku adalah IEC 34-1, ini adalah sebuah standar yang mengatur rotating equipment bertenaga listrik. Ada banyak pabrik elektrik motor, tetapi hanya sebagian saja yang benar-benar mengikuti arahan IEC 34-1 dan juga mengikuti arahan level efisiensi dari EU.

Banyak produsen elektrik motor yang tidak mengikuti standar IEC dan EU supaya produknya menjadi murah dan lebih banyak terjual, banyak negara berkembang manjdi pasar untuk produk ini, yang dalam jangka panjang memboroskan keuangan pemakai, sebab tagihan listrik yang semakin tinggi setiap tahunnya.
Lembaga yang mengatur dan menjamin level efisiensi ini adalah CEMEP, sebuah konsorsium di Eropa yang didirikan oleh pabrik-pabrik elektrik motor yang ternama, dengan tujuan untuk menyelamatkan lingkungan dengan mengurangi pencemaran karbon secara global, karena banyak daya diboroskan dalam pemakaian beban listrik.

Sebagai contoh, dalam sebuah industri rata-rata konsumsi listrik untuk motor listrik adalah sekitar 65-70% dari total biaya listrik, jadi memakai elektrik motor yang efisien akan mengurangi biaya overhead produksi, sehingga menaikkan daya saing produk, apalagi dengan kenaikan tarif listrik setiap tahun, maka pemakaian motor listrik EFF1 sudah waktunya menjadi keharusan.

Prinsip kerja motor listrik

Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.

Sumber: Wikipedia

Sepeda


Seperti ditulis Ensiklopedia Columbia, nenek moyang sepeda diperkirakan berasal dari Perancis. Menurut kabar sejarah, negeri itu sudah sejak awal abad ke-18 mengenal alat transportasi roda dua yang dinamai velocipede. Bertahun-tahun, velocipede menjadi satu-satunya istilah yang merujuk hasil rancang bangun kendaraan dua roda.

Yang pasti, konstruksinya belum mengenal besi. Modelnya pun masih sangat "primitif". Ada yang bilang tanpa pedal tongkat itu (tatocipede) bisa bergerak tapi bagaimana? Rick Boneshaker akan menjawabnya. Katanya "Oh,ini jawabannya. Dua orang harus memutar engkol di sisi kanan dan kiri sepeda "primitif" tersebut dengan pedoman kecepatan mendekati 109 km/jam. Setelah itu, tatocipede akan bergerak sesuai kecepatan engkol berputar dengan urutan sebagai berikut: kiri,kanan,berputar,atas,depan,bawah,belakang,barat laut. Tidak sulit kan?"

Adalah seorang Jerman bernama Baron Karls Drais von Sauerbronn yang pantas dicatat sebagai salah seorang penyempurna velocipede. Tahun 1818, von Sauerbronn membuat alat transportasi roda dua untuk menunjang efisiensi kerjanya. Sebagai kepala pengawas hutan Baden, ia memang butuh sarana transportasi bermobilitas tinggi. Tapi, model yang dikembangkan tampaknya masih mendua, antara sepeda dan kereta kuda. Sehingga masyarakat menjuluki ciptaan sang Baron sebagai dandy horse.

Baru pada 1839, Kirkpatrick MacMillan, pandai besi kelahiran Skotlandia, membuatkan pedal khusus untuk sepeda. Tentu bukan mesin seperti yang dimiliki sepeda motor, tapi lebih mirip pendorong yang diaktifkan engkol, lewat gerakan turun-naik kaki mengayuh pedal. MacMillan pun sudah "berani" menghubungkan engkol tadi dengan tongkat kemudi (setang sederhana).

Sedangkan ensiklopedia Britannica.com mencatat upaya penyempurnaan penemu Perancis, Ernest Michaux pada 1855, dengan membuat pemberat engkol, hingga laju sepeda lebih stabil. Makin sempurna setelah orang Perancis lainnya, Pierre Lallement (1865) memperkuat roda dengan menambahkan lingkaran besi di sekelilingnya (sekarang dikenal sebagai pelek atau velg). Lallement juga yang memperkenalkan sepeda dengan roda depan lebih besar daripada roda belakang.

Namun kemajuan paling signifikan terjadi saat teknologi pembuatan baja berlubang ditemukan, menyusul kian bagusnya teknik penyambungan besi, serta penemuan karet sebagai bahan baku ban. Namun, faktor safety dan kenyamanan tetap belum terpecahkan. Karena teknologi suspensi (per dan sebagainya) belum ditemukan, goyangan dan guncangan sering membuat penunggangnya sakit pinggang. Setengah bercanda, masyarakat menjuluki sepeda Lallement sebagai boneshaker (penggoyang tulang).

Sehingga tidak heran jika di era 1880-an, sepeda tiga roda yang dianggap lebih aman buat wanita dan laki-laki yang kakinya terlalu pendek untuk mengayuh sepeda konvensional menjadi begitu populer. Trend sepeda roda dua kembali mendunia setelah berdirinya pabrik sepeda pertama di Coventry, Inggris pada 1885. Pabrik yang didirikan James Starley ini makin menemukan momentum setelah tahun 1888 John Dunlop menemukan teknologi ban angin. Laju sepeda pun tak lagi berguncang.

Penemuan lainnya, seperti rem, perbandingan gigi yang bisa diganti-ganti, rantai, setang yang bisa digerakkan, dan masih banyak lagi makin menambah daya tarik sepeda. Sejak itu, berjuta-juta orang mulai menjadikan sepeda sebagai alat transportasi, dengan Amerika dan Eropa sebagai pionirnya. Meski lambat laun, perannya mulai disingkirkan mobil dan sepeda motor, sepeda tetap punya pemerhati. Bahkan penggemarnya dikenal sangat fanatik.

Jenis-jenis sepeda

Kini sepeda mempunyai beragam nama dan model. Pengelompokan biasanya berdasarkan fungsi dan ukurannya.
  • Sepeda gunung-digunakan untuk lintasan off-road dengan rangka yang kuat, memiliki suspensi, dan kombinasi kecepatan sampai 27.
  • Sepeda jalan raya-digunakan untuk balap jalan raya, bobot keseluruhan yang ringan, ban halus untuk mengurangi gesekan dengan jalan, kombinasi kecepatan sampai 27
  • Sepeda BMX-BMX merupakan kependekan dari bicycle moto-cross, banyak digunakan untuk atraksi
  • Sepeda kota (citybike) adalah sepeda yang biasa dipakai di perkotaan dengan kondisi jalan yang baik. Sepeda jenis sangat menekankan aspek funsional. Biasanya memiliki sebuah boncengan dan keranjang.
  • Sepeda jenis citybike dengan boncengan dan keranjang
  • Sepeda mini-termasuk dalam kelompok ini adalah sepeda anak-anak, baik beroda dua maupun beroda tiga
  • Sepeda angkut atau sepeda yang berdesain klasik (tua) termasuk dalam kelompok ini adalah sepeda kumbang, sepeda pos dan sepeda ontel yang memiliki besi kuat dan diameter roda yang besar mampu untuk keperluan berboncengan dan membawa barang.
  • Sepeda lipat-merupakan jenis sepeda yang bisa dilipat dalam hitungan detik sehingga bisa dibawa ke mana-mana dengan mudah
  • Sepeda Balap - Sepeda yang model handlernya setengah lingkaran dan digunakan untuk balapan.
  • Sepeda Motor - bertenaga mesin dengan mengunakan bahan bakar berjenis bensin sebagai sumber daya utamanya. Dengan semakin berkembangnya teknlogi pada industri kendaraan roda dua.