Durante o workshop Design Livre, eu tive a oportunidade de receber o feedback do grupo sobre o projeto da bicicleta elétrica open source. Para o workshop, eu criei um TEMPLATE (meta design) para que pessoas possam colaborar com desenhos e sugestões para o quadro da bike. Os resultados foram surpreendentes, e podem ser vistos no grupo de discussão do projeto (Link).  Vale a pena conferir, as ideias de todos.

Durante o workshop, eu e o Fred, falamos sobre alguns dos pré-requisitos para que o Design Livre ou Open Design possa acontecer, e um dos mais importantes deles é M-O-D-U-L-A-R-I-D-A-D-E. E esse foi o tema da dinâmica realizada junto com os participantes do workshop.

Muitos conseguiram criar durante o workshop, layouts de quadros (formas de construção) realmente modulares, ou seja, que podem ser readaptados para gerar novas versoes da bicicleta. Um dos conceitos que mais me empolgou a foi o conceito Ômega iniciado por Gustavo Amaral (Imagem),  A construção do conceito Ômega é feita a partir de tubos de aço de perfil quadrado, cortados em ângulos de tal forma que quando conectados dão forma ao que antes era conseguido apenas com tubos curvados. Esse conceito não pode ser readaptado com facilidade, pois os tudos teriam que ser soldados na posição escolhida, porém ele modulariza o processo de produção, e por ser baseado em perfis fácilmente encontrados em qualquer lugar do mundo, pode permitir com que qualquer possa construí-lo.

Qual dos outros designs realizados também tem um alto grau de modularidade?

Ficou com vontade de participar? Baixe o Template, Colabore com seus desenhos e poste na galeria do grupo de discussão.

Template para desenho de quadro para bicicleta elétrica. O formato do template é .JPG.

Instruções de uso:

 1- Baixe o arquivo.

2- Imprima ou abra em um programa de desigh de sua preferência.

3- Desenhe, faça anotações não esquecendo de assinar sua contribuição.

4- Digitalize o desenho caso tenha optado por desenhar a mão ou exporte em formato de imagem caso tenha feito no computador. 

5- Faça o upload para este album (link) no grupo do projeto.

Avançando com a geometria em Solidworks da versão City do projeto e.Moped. Estou pensando em utilizar aço para criar o primeiro teste, pela facilidade de solda. Existem muitos pontos ainda indefinidos...pois ainda estamos sem parceiros de prototipagem. Cortar tubos em ângulo é muito difícil e requer ferramentas de precisão difícilmente encontradas em serralherias comuns. Mas vamos que vamos, sem desanimar. Até breve. H

Andrew da Spanner Bikes é um engenheiro mecânico britânico que vem construindo quadros de bicicletas usando titânio, uma das ligas de metais mais nobres. Em seu site, é possível ver algumas notas sobre a construção de quadros. O desenho acima dá uma idéia da complexidade envolvida nas dimensões de uma simples bike hardtail. Esses desenho técnico nos ensina algumas dimensões básicas no design de bikes. Em algum estágio de nosso projeto, precisamos ter um desenho igualzinho a esse, só que com nosso design. Vale a pena dar uma lida na postagem dele.

http://www.spanner.org.uk/

Achei esse forum dedicado integralmente a construção de quadros de bicicletas. Pode ser útil àqueles que desejam aprender ou tirar dúvidas sobre a construção e fabricação de quadros de bicicletas.

http://www.frameforum.org/

Estou começando a construir a geometria da versão city da bike elétrica em Soliworks e cai em alguns dados técnicos que não tenho no momento. As medidas de tubos de Alumínio para se construir quadros de bicicletas.

Para ilustrar, fiz um desenho das medidas necessárias e suas nomenclaturas levando em consideração que  provavelmente esse quadro seja construido em alumínio.

Alguém sabe por exemplo a expessura dos diferentes tubos? E seus respectivos nomes em português...? Comentem por favor aqueles que possam ajudar. Obrigado. Henrique

Esse é o mais novo membro da família evo. O Hyperion 1420i é um dos mas recomendados carregadores de batería de lítio, com 550w de potência, ele é um dos carregadores mais rápidos do mercado de Hobby. Falta agora a batería pois aquelas que vieram com a windbike não dão, 20kg! =/ ......mas devagar a gente chega lá.

Fica aqui o obrigado ao Jr que foi parceiro demais e trouxe pra mim de NY. 

Estou disponibilizando o arquivo de design Solidworks da versão RC2 para comentários e revisões de quem se interesse. Tem muitas falhas ainda e seria muito bom ter opniões diferentes sobre o atual status do modelo em CAD da nossa moped elétrica.

 Baixar Anexo: http://www.designoteca.com/designs/27 

Como escrito nas partes 01 e 02 dessa empreitada, estou construindo um modelos de testes para os componentes eletrônicos da bicicleta elétrica. Hoje, na parte 03 do processo, escreverei sobre a batería da bicicleta.

Um problema com a atual batería

Durante a montagem na Alltrack Bicycles, me deparei com um mal contato que cortava o flow de energia para o motor, impossibilitando o teste da bike. Semana passada, fui a procura da assistência de quem conhece. Levei a bateria para o caro Mauro Schwanke dar uma olhada. O Schwanke é professor de engenharia elétrica na PUC-Rio e me ajudou muito entender um pouco mais sobre baterías elétricas e também compreender que o pack de baterías que vem originalmente com as windbikes não é nem um pouco indicado para ser usado.

Abrimos o pack atual (ver as fotos) e descobrimos dentro da caixa, quatro baterías de chumbo gel amarradas de forma tosca e até perigosa. Após retiradas da caixa e desemboladas das fitas adesivas que as colocavam juntas, descobrimos que uma das soldas estava oxidada, não deixando passar a energia...essa era a razão do pack não funcionar. 

Abrir o pack também foi importante para descobrir que baterías eram aquelas. De cara, o Schwanke apontou ser uma batería de chumbo gel, que na opnião dele não é indicada para esse tipo de veículo por ser muito pesada e perder a capacidade após poucas cargas (vida útil limitada). No exterior de cada uma das 4 baterías era possível ler Chilwee 6-DZM-12, pesquisando na internet achei algumas especificações sobre esta bateria (ver foto de bateria similar). 

Comparando a bateria de chumbo Gel Chilwee 6-DZM-12 à atuais baterías de Ion-Lítio

Segundo as especificações achada na internet, esta batería de chumbo gel possui 12 V e 12 AH. No laboratório mesmo, pesamos as baterías de chumbo e descobrimos que cada uma das 4 baterias pesava 4.8 KG! No total, a caixa de baterías chegava a pesar 20kg! Segundo Schwanke, é possívelhoje achar baterías de Ion-Lítio em sites com o Hobbyking que com a mesma capacidade pesariam no total apenas 5KG! reduzindo em 15KG o atual peso da bicicleta de teste.

Segundo Schanke, existem diferentes tipos de baterías de Ion-Lítio, o mais indicado por ele são as de Ion-Lítio Ferro (LiFePo4), pois não explodem como as de Ion-Lítio Polímero (Li-Po)....mas essa parte ainda terei que estudar.

Próximos passos

Na próxima fase do projeto, irei tentar montar um pack de baterías de Ion-lítio para nosso projeto e.Moped. Se você quizer ajudar, escreva nos comentários ou entre no grupo de discussão do projeto e.Moped.

Postarei os progressos aqui, como sempre. Um abraço e até lá!

O site da Makezine apontou esse exemplo de uma montagem de baterías de Lítio feita sob medida para uma bicicleta elétrica customizada. Segundo Doctorbass, criador canadense, as baterías montadas a partir de diversas células diferentes, levam sua bike a até 210km por carga.

Aqui os specs da bateria:

• 432 Sony 18650V (known as Konion).used in Makita, Bionx an, 3.75 Volt, Lithium-Ion
  2.21 Kilowatt-hour LiMnO2
• I built this pack myself with engineering knowledge for thermal management and safety protections.
• I used many used 18V 3Ah LXT power tools battery pack of Makita.
• These cells are 1600mAh each and are mounted in 24s 18p groups.
• The total pack give 100.8V fully charged and 24Ah.

Um dos maiores desafios do nosso projeto é a caixa de baterias. Hoje, quanto se compra uma bicicleta elétrica como a LEV, o usuário fica preso ao fabricante, tendo que comprar sempre a batería daquele fabricante. O problema é que caso a empresa deixe de existir, ou o determinado modelo de bicicleta deixe de ser importado (a maioria vem da china), o usuário pode acabar com uma bicicleta elétrica inutilizada.

Como desenhar uma caixa de baterias para bicicletas elétricas de maneira que o usuário possa estar livre para escolher o tipo de batería e o fabricante?

Divido aqui com vocês desenhos de uma caixa de baterias, no formato de uma maleta, que em teoria, poderia receber diferentes baterías...neste cenário, para cada tipo de baterías, poderíamos criar um módulo de encaixe. Dentro desta caixa, poderíamos colocar também um controlador de marchas, outro componentes importante e de tamanho considerável.

O que vocês acham? será que é uma boa idéia?

Tenho cada vez mais me interessado em modularizar o conceito e.Moped, fazendo com que seja possível surgir no futuro, variações do design para atender um tipo específico de uso.

Um quadro City e.Moped

O desenho acima feito na semana passada, mostra um quadro e.Moped pequeno, para pequenas distância, com pedivela, possibilitando a pedalada nos momentos onde a carga da bateria termina e um posicionamento central da bateria. Ao posicionar a bateria desta forma, imagino tornar desnecessário o aumento da distância entre os eixos, que torna a bicicleta menos ágil em termos de manobrabilidade.

Bateria Compartilhada

Pensando em reduzir os investimentos, pretendo desenhar a bateria da nossa bicicleta elétrica e.Moped de forma que possa ser usada em outros produtos. No desenho acima mostro uma idéia de um outro produto open source (apenas uma idéia ainda), o Towskate. Ele poderia se beneficiar do mesmo módulo de bateria. Tive que postar esse desenho urgente já que meu amigo andré achou esse produto similar. Imagina que foda seria dar um rolé num towskate!?!?

Precisamos de um patrocinardor urgente para esse projeto! e mais colaboradores também...apareçam na comunidade.

Chegou a hora de meter a mão na massa e colocar os componentes no lugar...Com a ajuda do mecânico Samuel da All Track Bicycles foi possível rápidamente perceber que colocar todas as peças juntas não seria tão simples assim.  Durante as próximas postagens eu irei mostrar em datalhes as dificuldades de ligar a eletrônica e comentar o design dos quadros windbike escolhidos como plataforma de testes.

Bateria feita a partir de células de No-Breaks.

Motor de 1000W, pesaaaaaaaaaado! Já desenhado em CAD!!!! 

Samuel trabalhando no quadro a partir das peças compradas na Amazonas Bike.

Em breve mais notícias! 

Chegou a hora de comprar peças para o modelo de testes!  Para isso, juntei-me ao meu amigo Thiago que queria comprar uma bike e havia pedido minha ajuda, e minha namorada que precisava de um capacete.

Com o quadro tested a windbike em mãos, partimos em direção ao centro de Niterói, em busca de peças na loja que tem os melhores preços e maior variedade de componentes de bike, a Amazonas Bike.

Junto com o vendedor Fabão, comprei uma série de peças para montar a estética de uma bike de testes, meio cruiser, meio motoca, estilo rocknroll.

Antes da volta ao rio, paramos para almoçar no famoso Caneco Gelado do Mário, pertinho da Amazonas Bike.

Paralelamente ao desenvolvimento do nosso quadro em CAD, estou dando início a uma série de testes para descobrir a eficiência de motores elétricos, baterias diversas e controladores de velocidade de vehículos elétricos. Como em qualquer desenvolvimento de produto, ao invés de começar do zero, pensei em estudar uma bike existente e tentar aprender um pouco mais desse universo elétrico.

Na hora de escolher essa plataforma de testes, a disponibilidade no mercado é um limitador efetivo. Garimpando o mercado brasileiro, as duas marcas que mais chamaram a minha atenção foram a LEV e a Wind Bike. A LEV, com seus modelos bem projetados tem ganhado popularidade na Zona Sul do Rio de Janeiro. Porém, possui uma geometria muito conservadora, pouco “esportiva” e por ser de arquitetura fechada (não permite modificações), não serve para nosso projeto. A  Windbikes, aposta no arquétipo tradicional das bikes aro 26”, vem com uma proposta simples mas em contrapartida, robusta e flexivel, podendo ter marchas e um pedalar convencional quando a bateria não aguenta a carga.

Por esses motivos a WindBike será o ponto de partida para nossa plataforma de testes! Com quadro e componentes elétricos já comprados, seguirei nas próximas postagens mostrando  a escolha de peças, a montagem da bike e o início de nossas sessões de testes!!

Durante minhas pesquisas de componentes para bicicletas elétricas, cruzei com uma associação alemã chamada EnergyBus que visa criar um padrão para conexões de componentes de bicicletas elétricas. A idéia do padrão EnergyBus é ser para bicicletas o que o USB foi para o mundo dos computadores e periféricos. Lendo rapidamente o website, vemos a princípio uma neutralidade por parte da organização de forma a manter esse Padrão aberto, para que todas empresas e entusiastas possam usar livremente.

Isso significaria que componentes de diferentes fabricantes seriam intercambiáveis facilitando a inovação e diminuindo a dependência de usuários e empresas à padrãos proprietários. Totalmente Letsevo!

Existem vários arquivos .PDF que podem ser baixados do site para melhor entender o conceito. 

"The EnergyBus organization is devoted to the development of a standard accessible and easily adaptable for everyone. In the future, all components of a LEV will be using the same connector standard and communicate in the same language to transfer information like voltage and check their interoperability self-reliantly, if EBS is implemented that is. This means not only more safety – a battery for example will not catch fire, because the charger knew that it is too powerful and did not charge the battery – but it means innovation and freedom of choice. Imagine all component manufacturers using one standard, enabling the vehicle makers to choose among all available components not worrying about interoperability or costly developing standards on their own. "

http://www.energybus.info/