Электровелосипед — cнятие ограничения скорости 25 км/ч

Автор:   ‡   Дата: 1st Февраль 2020   ‡   Рубрика: E-bike   ‡  

знак отмены ограничения скорости 25 км/ч   Рассмотрим возможные способы снятия ограничения скорости в 25 км/ч на современных электровелосипедах с мотором в каретке. Создается впечатление, что человек который был ответственен за принятие данного решения в Европе, никогда в своей жизни не ездил на велосипеде, причем вообще любом, а просто сидя в овальном кабинете подписал то, в чем не компетентен на практике. Ибо даже без мотора, на тяжелом двухподвесе, по ровному асфальту, можно без особых усилий катить 20 км/ч. Не станем даже упоминать шоссейники.

Да, тот же горный двухподвес, как правило не используется на дорогах общего пользования. А в моей стране и на дороге, нет подобного лимита. Поражает также и принципиальность некоторых производителей моторов, которые следуя букве закона с одной стороны, с другой пресекают попытки самих пользователей обойти этот лимит, придумывая различные программные блокировки.

Итак, от простого к сложному, опишу все из того, что проверено на личном опыте.

1. Перестановка магнита на шатун педали

Самый простой, быстрый и бесплатный способ, которым пользуются многие продавцы электротранспорта. Разве что, с одной оговоркой,  пока пользуются... Геркон разворачивается на пере, а магнит крепится на шатун напротив. Показания на спидометре, понятное дело, не будут отображать ни правильную скорость, ни расстояние, а максимум скорости который можно будет увидеть на экране, никогда не превысит 20 км/ч, т.е. мотор будет работать постоянно без лимита вообще. Но этот способ для новых прошивок работать не будет, ибо их научили легко понимать, когда магнит стоит не там, где должен. Электробайк это смарт девайс, он имеет кроме датчика скорости, еще как минимум датчик каденса и крутящего момента. По показаниям двух последних можно заставить компьютер понимать когда магнит стоит на шатуне. На моторе Shimano E8000, прошивка 4.7.1, после примерно 30 минут езды, вы получите жесткую блокировку, снять которую возможно только возвратом всего на свои места, и такую вот картинку на экране:

фото ошибки компьютера Shimano E014

Shimano Error E014

2. Взлом родной прошивки

Этот метод подходит как правило для моторов, которые имеют беспроводной интерфейс связи Bluetooth или доступен проводной интерфейс для подключения к компьютеру. При наличии программы, конкретно под вашу модель мотора, отдельно приобретается лицензия для снятия лимита скорости, которая привязывается к серийному номеру мотора. Быстро, удобно, не всегда дешево, но рискованно, ибо если что-то пойдет не так, следы взлома останутся в памяти, что чревато полной потерей официальной гарантии. Зато возможно сохранить правильные показания родного спидометра.

3. Покупка или сборка устройства деления скорости

3.1 Устройство на flip-flop тригере

Подобный девайс можно купить готовым модулем на ebay всего за 3 usd. Он будет постоянно делить скорость на 2. Выглядит такое, например вот так:

фото модуля flip-flop тригера

Но не все так просто, что его можно установит как есть и поехать. Во первых, желательно сразу заменить выходное реле на твердотельное. Далее, эти устройства рассчитаны на подключение простой кнопки, но не геркона. На большой скорости он перестанет пропускать короткие импульсы и показания скорости упадут на ноль. Можно конечно выпаять гасящий конденсатор, но он там не просто ради красоты стоит. Без него этот делитель превратиться в множитель, поскольку начнет проявляться дребезг контактов геркона. Побороть возможно подключением на вход еще одного тригера - Шмитта. Недостаток такого устройства еще в том, что далеко не все модели моторов будут работать при постоянном делении на 2. Shimano конечно же не будет, Yamaha с прошивкой до 2020 года работает. Также надо учитывать, что конструкция с одним магнитом, видит минимальную скорость равную 3 км/ч, а при делении это буде уже 6 км/ч. Кроме того, длительность импульсов на выходе такого делителя, совсем не будет имитировать длительность импульсов геркона. В итоге, данный метод подойдет только для тех кто готов и умеет паять, а также исключительно под старые прошивки моторов. Правильные показания спидометра и одометра, понятное дело, можно легко получить простым умножение на 2.

3.2 Устройство на микроконтроллере

Это те устройства которые продаются сейчас готовыми модулями под разные модели моторов. Цены на них сильно завышены. Пишу так, ибо точно знаю себестоимость подобных устройств. Например, собранный мною модуль под моторы Yamaha, имеет продажную цену 40 usd :

Фото чипа разблокировки скорости для моторов Yamaha

Фото чипа разблокировки скорости для моторов Yamaha

Чип разблокировки скорости для моторов Yamaha

  Данная модель чипа делит показания датчика скорости на 2, но делит не от ноля, иначе не будет работать Walk Assist. Не требует отдельного питания, а также возможно вернуть заводской лимит, выключив деление, путем удержания магнита напротив датчика 10 секунд, в момент включения питания велосипеда.

 К сожалению, не под все модели моторов, возможно купить коннекторы за разумные деньги. Шнурок с двумя родными коннекторами Shimano Di2, стоит минимум 18 usd. Но у каждого, изначально есть в наличии нужный ему коннектор от родного датчика скорости, который можно отрезать и припаять на чип. А как же гарантия, спросите вы ? Ну купите еще один запасной новый датчик скорости с разъемом про запас, но это порядка 25 usd.

Зато принцип работы устройства на микроконтроллере возможно сделать самый разный, под любые моторы. Деление скорости может быть от любой цифры, но лучше от 20 км/ч, чтобы исключить выключение мотора на старте под крутой уклон. А еще лучше, не делить вовсе, а искажать после 20 или 22 км/ч. Новые прошивки для моторов Bosch Gen 3, от мая 2019 года версий 1.8.4.0 и выше имеют режим блокировки мотора, при обнаружении манипуляций со скоростью.

Про Bosch Gen 4, 504 error и Limp Mode

Это отдельная тема, заслуживающая особого внимания. Дело в том, что инженеры Bosch, в своих новых двигателях так усовершенствовали свою  anti-tuning software, что в прошивке версии 1.0.2.0, программа блокировала мотор, даже в случае отсутствия установленного чипа ! Вот так стремление наказать виновных, что наказали всех ! А наказали то, не слабо: переход в Limp Mode, - это аварийный режим, в котором мощность помошника снижается до минимуму и вам приходится крутить педали практически своими силами на протяжении до 90 минут ! Но что еще веселей, возникновение 504 ошибки, имеет счетчик, который после третьего раза заблокирует мотор без возможности разблокировки пользователем, ну за исключением продвинутых пользователей и сервис инженеров с Bosch Diagnostic Tool. Звучит невероятно, но это информация с официального сайта производителя. Конечно прошивку обновили, исправили некий порог возникновения ошибки 504, но она никуда не делась, и в случае неправильно настроенного чипа разблокировки скорости, будет делать свою работу. Мне достоверно не известен принцип реализации данной блокировки, но учитывая, что последняя версия Speedbox 3.0, имеет режим "докатки" после остановки, что по сути есть накручиванием километража на холостом ходу, наводит на вполне определенные выводы. Это означает, что после остановки, вы не должны выключать свой байк, а ждать пока чип накрутит одометр.

Про Shimano (firmware 4.7.1 и новее)

Нельзя делить скорость от нуля, ибо на старте под горку, благодаря датчикам каденса и крутящего момента, мотор не увидит скорости, дисплей начнет пищать, а помошник выключится. Программа дополнительно проверяет импульсы с датчика скорости на соответствие реальным параметрам и в случае несоответсвия, через определенный интервал анализа, включает блокировку мотора и выводит warning с кодом W011. На практике это приводит к блокировкам примерно раз в 20 минут. Благо, в отличие от Bosch Gen 4, тут достаточно просто перезапустить систему. Исходя из этого, был выбран и протестирован вариант перелома скорости после 20 км/ч.  Т.е. до 20 дисплей отображает реальную скорость, после же, график меняет линейную зависимость таким образом, что реальные 40 км/ч превращаются в 25 км/ч на дисплее. После 40 мотор, понятное дело выключается. Лично для себя остановился именно на таком варианте преобразования, ибо лимита в 40 км/ч вполне хватает, да и заряд батареи нужно все же экономить. Конечно показания одометра не будут правильными, но при желании реальный километраж можно хранить в памяти контроллера. Максимум же спидометра, можно получить по формуле или графику:

изображение графика зависимости выходной скорости от входной

график 1

  Интересное решение для дисплеев с десятичными значениями под моторы от Bosch, подсмотрел на Ebay. Cуть его в следующем: копируем скорость до 22 км/ч, а после превращаем две последние цифры в правильную скорось. Ну например, на экране 22.6 км/ч - реальная скорость равна 26 км/ч, на экране 25.0 - реальная скорость 50 км/ч. Такой вариант также подойдет и под моторы Shimano, правда на дисплеях этого бренда, как правило нет десятичных значений для отображаемой скорости, но есть для максимальной.

дисплей bosch

Нажми для анимации

 На сегодня, чипы изначально сделанные под моторы Shimano, с некоторыми модификациями, проверены и успешно работают на моторах Yamaha, Bosch, Brose. Они подключаются только в разрыв датчика скорости, поэтому никак не зависят от различных дисплеев. При искажении реальной скорости после 20-22 км/ч, искажение показаний родного одометра очень незначительны, не более 10 % для MTB. Если же, принципиально важно видеть точный километраж, то версия чипа с bluetooth адаптером (50 usd), позволяет управлять настройками с телефона, включать и выключать искажение скорости, менять лимит скорости, длину окружности колеса, видеть правильный километраж и максимальную скорость, используя мобильное приложение:

Скриншот приложения Bluetooth Speedometer

  Для версии с bluetooth адаптером, добавил возможность блокировать мотор, в качестве защитной функции. Принцип действия очень прост: при активации режима блокировки, чип просто перестает пропускать импульсы с датчика скорости, мотор не видит скорость, зато видит что крутят педали, выдает сигнал ошибки датчика и выключает помощь при педалировании. Для снятия же блокировки, необходимо в приложении на телефоне, отправить чипу команду разблокировки. Да, это не самая жесткая блокировка, но без знания команд и всего остального, не очень быстро решаемая задача.

Что внутри модуля ?

 Конечно же там не самопал, с кучей перемычек и навесным монтажом, если кто успел так подумать. Там, изготовленная на заводе в Китае плата контроллера и готовый модуль Bluetooth  приемопередатчика. На столе только крупно-узловая сборка, заливка всего этого термоклеем для полной герметичности модуля и упаковка в термоусадочную трубку, а под ней собственно вот такое:

Фото чипа разблокировки ограничения скорости

Чип разблокировки ограничения скорости с Bluetooth


К записи 4 комментария

А если стоит китайский велик который считает скорость по затраченной электроэнергии? celt m206 батарея 48v 20A вроде как мотор 350ватт

А когда велик просто катится с горы, он как, по ветру скорость меряет ?))

Подскажите пожалуйста ,как сбросить ошибку E014 ?

Вернуть магнит на свое место и крутить педали, пока не пропадет.


Написать комментарий