Monopatín eléctrico de bricolaje: 14 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Después de 2 años de investigación, he construido mi primer monopatín eléctrico.

Desde que vi un instructivo sobre cómo construir tu propia patineta eléctrica, he estado enamorado de las patinetas eléctricas caseras. Hacer tu propia patineta eléctrica es una forma de arte multidisciplinar para mí. Se trata de mecánica, electrónica, diseño, etc. Hay muchas disciplinas de ingeniería involucradas en la construcción de tu propia patineta eléctrica y es por eso que estoy tan fascinado con ella.

En este instructivo, explicaré cómo he construido mi patineta eléctrica económica.

Un agradecimiento especial al foro de constructores de patinetas eléctricas por toda la ayuda. Si quieres hacer tu propia patineta eléctrica, ¡asegúrate de visitar el foro! Probablemente todas las preguntas que tengas estén respondidas allí, también no dudes en preguntarme

www.electric-skateboard.builders/

Las imágenes que no son mis fotos son imágenes que se encuentran en Google, no soy de mi propiedad, pero enumerar cada enlace es un poco complicado.

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Paso 1: el plan

Este es mi primer monopatín eléctrico de bricolaje y quería hacer uno barato. Lo primero que experimentarás es que las patinetas eléctricas son bastante caras. Muchas tablas de bricolaje baratas rondan los 500 € más o menos y me pareció bastante caro. Esa es también la razón por la que he pasado tanto tiempo leyendo e investigando sobre patinetas eléctricas caseras.

Si construye su propio monopatín eléctrico, debe establecer algunos requisitos mínimos. Los míos fueron:

- alcance mínimo de 7 kilómetros (alrededor de 4 millas)

- velocidad máxima mínima de 24 km / h (15 m / h)

- barato

- fácil de usar

No necesito mucho torque porque en los Países Bajos no tenemos colinas realmente empinadas, pero aún así sería bueno tenerlo.

¡Con estos requisitos en mente, puede elegir las piezas para su construcción!

Paso 2: Lista de piezas

Como quería hacer una tabla barata, he encargado mucho a banggood. La ventaja de banggood (u otros sitios como aliexpress) es el bajo precio, la desventaja es el largo envío de 20 días. ¡Así que tenga esto en cuenta al pedir todas las piezas!

Los precios pueden fluctuar un poco dependiendo de las ventas, los precios locales y el envío.

Mecánico:

- Motor (56 €):

- Kit de tren motriz (15, 6 €):

- Mejor soporte del motor (13, 5 €):

- Cinturón adicional (1, 7 €):

Eléctrico:

- 120A ESC (43, 95 €):

- 2x 3S 5000mAh 20C zippy Lipo's (€ 21, 4):

- 6S BMS (14, 9 €):

- Remoto + receptor (18, 8 €):

- Adaptador para portátil de 25,2 V (9, 75 €):

- Programador ESC (5, 75 €):

- Indicador de nivel de batería (5, 75 €):

- Tapón antichispa XT90 (3, 1 €):

- Cable negro de 2 metros 12AWG (4 €):

- Cable rojo de 2 metros 12AWG (4 €):

- Puerto del cargador (1, 3 €):

- Botón de enganche grande (2, 9 €):

- Pequeño botón momentáneo (1,65 €):

- Saldo de 3s JST-XH (4 €):

Cerramiento varios:

- caja de herramientas de la ferretería (2,50 €)

- longboard de segunda mano (30 €)

Total: 281.95 €

Paso 3: Anatomía de una patineta eléctrica

El monopatín eléctrico consta de tres partes principales: el motor, la esc y la batería. Estas tres partes principales son también las partes que necesitarán la mayor parte de la investigación. Voy a repasar cómo puede elegir entre todas las opciones. Tal vez no profundice en todas las especificaciones, pero estoy haciendo algunos videos en profundidad sobre cómo elegir las partes.

El motor:

Para la patineta eléctrica se recomienda un motor de CC sin escobillas, debido a la potencia que puede entregar en un motor tan pequeño. Casi la especificación más importante de un motor de CC sin escobillas es la relación KV. KV significa: rpm / voltios aplicados al motor. Entonces, si aplica 10 voltios a un motor de 190KV, obtendrá 1900 rondas por minuto. Cuanto mayor sea el KV, menor será el par (fuerza) que puede generar el motor. No es fácil encontrar la relación KV adecuada para su placa. La relación KV utilizable para patinetas eléctricas está entre 100 y 300 KV. Si tiene una batería de alto voltaje (como 10s), quiere optar por un KV más bajo, eso es porque un motor de 300 KV • los 37v de una batería = una rpm de 11100. Eso es un poco más de rpm altas para patinetas eléctricas. He usado un motor de 280KV, porque tengo una batería de 6 segundos, por lo que un voltaje bajo, y todavía quería una velocidad decente, así que elijo una relación KV más alta. Este hilo puede ayudarlo a encontrar la buena relación KV.

www.electric-skateboard.builders/t/choosin…

Aún quedan muchas especificaciones por repasar, ¡pero pronto haré videos al respecto!

El ESC:

Para el ESC es bastante simple: solo quieres optar por el VESC, pero si eres como yo y tienes un presupuesto limitado, optas por el ESC de coche rc. El ESC tiene algunas especificaciones que debe considerar. El amperaje máximo, el ESC más común en el monopatín eléctrico es el esc 120A. Ese ESC puede manejar 120Amps y eso estará bien seguro. También se debe considerar el voltaje máximo, que dependerá de la cantidad de celdas de batería que pueda conectar en serie. Si desea configurar un motor con sensor, necesitará un ESC con sensor; de lo contrario, el motor con sensor es solo un motor normal. La última especificación que desea buscar es si tiene UBEC. UBEC significa que puede conectar el receptor directamente al ESC sin ninguna fuente de alimentación externa. Casi todos los ESC tienen UBEC, pero es inteligente buscarlo también.

La batería:

Tiene dos categorías de baterías: LiPo y Li-ion. Descargo de responsabilidad: no soy un experto en este tema. Las baterías LiPo y Li-ion tienen casi las mismas características electrónicas. Tienen el mismo voltaje máximo de 4, 2v y voltaje nominal de 3, 7v. Las baterías LiPo son un poco más baratas pero más frágiles, las de iones de litio son más caras pero menos frágiles. Hay miles de otras consideraciones en las que pensar, pero eso es para un video que haré en el futuro. Pero lo que he escuchado en el foro es, corrígeme si me equivoco, que el Li-ion es el camino a seguir si tienes el dinero para ello. Si tienes un presupuesto ajustado como yo, opta por LiPo.

También puede encontrar toda la información básica en el foro de constructores de patinetas eléctricas.

Paso 4: Colocación de la polea

La fijación de la polea es una parte importante del monopatín eléctrico. Con el kit de tren de transmisión que compré, vinieron las dos poleas necesarias.

Colocar la polea fue bastante sencillo, porque los tornillos y pernos se entregaron con ellos, pero me encontré con dos problemas: el diámetro interior del orificio de la polea más pequeña era demasiado pequeño y mis ruedas son de uretano sólido sin agujeros para colocar un perno.

Primer problema:

La polea pequeña, que va sobre el eje del motor, tenía un diámetro interior demasiado pequeño. El diámetro interior del agujero era de 8 mm, mientras que el eje del motor tiene un diámetro de 10 mm. La mayoría de los motores de monopatín eléctrico tienen un diámetro de eje de motor de 8 mm, pero desafortunadamente este no.

Resolví este problema perforando un agujero más grande en la polea. Usé una broca de 10 mm y una prensa de taladro para perforar el agujero recto. Fue una solución fácil, pero la polea podría romperse. Porque la polea ya era bastante delgada alrededor del agujero. Si la polea se rompiera, habría pedido una polea nueva con los mismos dientes y con un diámetro interior de 10 mm.

Segundo problema:

Montaje de la polea grande en la rueda. Tengo ruedas sólidas en mi longboard, así que tuve que perforar toda la rueda para montar la polea.

Perforé agujeros para los tornillos con la broca necesaria en el "interior" de la rueda (ver imagen). Con el interior de la rueda me refiero al lado que está de frente al camión, en la imagen también se explica. Tuve la suerte de tener una polea que encajaba perfectamente en mi rueda, la polea se deslizó suavemente en el interior de la rueda. Porque no tenía que preocuparme de que la polea estuviera recta sobre la rueda. He vuelto a perforar todo con una prensa de taladro porque quería los agujeros más rectos posibles. Marqué donde necesitaba perforar alineando la polea y simplemente taladré a través de los orificios de los tornillos con una pequeña broca en la rueda durante unos pocos milímetros. Luego perforé esos agujeros en toda la rueda con la broca necesaria.

Debido a que los tornillos que se incluyeron en el kit eran un poco cortos, necesitaba hacer algo para eso. El principal problema fue que la cabeza del tornillo limita la distancia que el tornillo puede entrar en el orificio perforado. Se solucionó fácilmente: perforé con una broca más grande en el 'exterior' de la rueda en los agujeros. Debido a que hice eso, pude poner los tornillos más en la rueda que antes. También se explica en las imágenes.

Después de eso, solo fue cuestión de apretar los tornillos y estaba listo.

Paso 5: Montaje del motor

Montar el motor en el camión creó la mayor molestia de todas las piezas. Resultó que la montura que compré era una mierda. Hay más personas que han usado la montura y la montura se rompió en un corto período de tiempo, dijeron. Los problemas que tuve fueron: la montura seguía moviéndose y el motor no encajaba en la montura. Por eso recomiendo este soporte:

Ordenaré este pronto y espero que mientras tanto mi soporte de motor actual no se rompa.

Montaje del motor en el soporte:

El kit no incluye tornillos para montar el motor en el soporte del motor. Por lo tanto, debe comprar otros nuevos en una tienda local. El soporte viene con una entrada enrutada para que el motor se deslice. Desafortunadamente, el motor que compré es demasiado ancho para esa entrada. es por eso que el soporte del motor se gira con el lado "incorrecto" hacia el exterior.

Montaje del soporte en el camión:

Hay diferentes formas de montar un soporte en el camión. La forma más común de montarlo es soldando, sujetándolo o atornillándolo al camión. El kit puede simplemente deslizarse sobre el camión y atornillarse firmemente al camión. Si el camión tiene un hangar de mayor diámetro que el conjunto en el soporte, puede limar el hangar al diámetro deseado.

Los tornillos que vienen con el kit tienen un extremo puntiagudo. Ese extremo puntiagudo hace que la montura se mueva, sin importar qué tan fuerte aprietes los tornillos. Necesita comprar pernos separados con extremos planos, que funcionan considerablemente mejor.

Los pernos del soporte, los que más se sujetan al camión, se aflojarán con el tiempo debido a las vibraciones. Hay muchas vibraciones en una patineta, por lo que es un gran problema. La solución para eso es loctite. Loctite es un costoso 'pegamento' que salva vidas para una patineta eléctrica. Asegura que los pernos no se aflojen por vibración. Loctite se diferencia en diferentes puntos fuertes: suave, medio, fuerte. Se recomienda resistencia media para patinetas eléctricas porque evitará que se aflojen, pero aún puedes desenroscar todo. He usado fuerza suave y apesta.

Paso 6: Electrónica

La electrónica es bastante sencilla. La electrónica consiste en soldar y / o conectar piezas entre sí. Lo único que debe hacer es seguir el diagrama de cableado que hice. Publicaré un video sobre la electrónica pronto para explicar todo mejor. Si tienes alguna duda, puedes preguntarme o lo que se recomienda: ve al foro de constructores de patinetas eléctricas. Para un monopatín eléctrico, este no es el cableado más complicado.

Algunas cosas útiles que debe saber:

Necesita buenos cables para conectar la batería al ESC, etc. El grosor recomendado es de 12 awg pero puede ir súper seguro y comprar cables de 10 awg.

Todo el mundo utiliza conectores antispark XT90, pero ¿por qué? Ante todo seguridad, si colocas uno entre la batería y todo puedes desconectar las baterías si algo sale mal. Pero hay mucha gente que lo usa como interruptor de encendido / apagado. Eso se debe a que no puede usar un pequeño botón normal entre la batería y todo. Esto se debe a que el ESC puede pedir un amperaje de 60 amperios, por ejemplo, y un simple botón no puede manejar un amperaje tan alto.

Y por último está conectar el motor. Realmente no tiene un orden determinado para conectar los cables del motor al ESC. Solo necesita conectar el motor y presionar el gatillo en el control remoto, si el motor no gira de la manera correcta, solo tiene que cambiar dos cables entre sí y estará listo para comenzar.

Paso 7: agregar un botón de encendido / apagado

Para obtener un botón de encendido / apagado en su gabinete, deberá extender el botón en el ESC. Solo se puede hacer si tiene una placa de circuito impreso con interruptor antichispa o un ESC con un botón de encendido / apagado incorporado.

Soldar cables al botón:

Para soldar los cables al botón, debe destapar el botón. La carcasa de plástico se mantiene unida mediante cuatro tornillos que sujetan el disipador de calor. Por lo tanto, primero debe desatornillar los cuatro tornillos y luego es fácil destapar el botón. Cuando el botón está descubierto, puede soldar dos cables a ambos puntos de soldadura del botón y luego volver a atornillar la cubierta. Debido a que los cables obviamente tienen un ancho, la carcasa no puede volver a cerrarse completamente. Para evitarlo, puede esmerilar un poco lejos de la carcasa por donde salen los cables con una dremel. Todo esto es una tarea fácil, si no la dejas caer como yo (ver video), y es muy práctico por lo que recomiendo hacer este mod.

Aquí está el instructivo que me inspiró a hacer esto:

www.instructables.com/id/External-Power-Bu…

Paso 8: Cableado del BMS

Para cargar las baterías, he optado por utilizar un BMS. Hay dos opciones para cargar: un BMS o un cargador LiPo. Ambos tienen sus propias ventajas, pero la razón por la que elegí el BMS es porque la capacidad de cargar la batería con un simple adaptador para computadora portátil.

Un BMS es un PCB que monitorea las baterías y las mantiene en equilibrio.

El BMS que he comprado es solo para cargar la batería porque no puede soportar el alto consumo de energía del motor.

Conectar cada celda es bastante sencillo. El diagrama que puede encontrar en línea lo explica bastante bien. Para conectar las dos baterías 3s al bms 6s, soldé dos cables de equilibrio jst-xh 3s al BMS. El BMS ya viene con un cable de balance de 6 segundos, por lo que solo es cuestión de soldar, pero tenga cuidado: puede salir mal si comete un error. Por eso te recomiendo que pruebes todo si terminaste sin enchufar las baterías. También lo hice con un multímetro y verifiqué el voltaje de cada pin de equilibrio.

Puedes ver cómo es necesario soldar todo en las imágenes.

Había dos cosas que no estaban claras al hacer esto y tal vez sea útil saberlo. El primero fue donde se necesitaba soldar el cable de tierra (GND) de la segunda batería, resultó que el cable de tierra se puede soldar al cable de equilibrio de la tercera celda (ver imagen para entender). Lo segundo fue dónde conectar el cargador positivo y negativo. El cable de carga negativa tiene un punto especial indicado en el propio BMS, por lo que no fue tan fácil de encontrar. El cable de carga positivo debe estar conectado al cable positivo principal de la batería. Si conecta el cable de carga positiva al cable de equilibrio de la sexta celda, lo que hice la primera vez, dañará la batería. Entonces, en la segunda imagen, lo hice mal, el cable rojo llamado 'cable de carga positivo' debe estar en el positivo de la batería.

Paso 9: elección del recinto

Por supuesto, necesitará un recinto para su construcción. El propósito del gabinete es proteger los componentes electrónicos contra el agua y el aplastamiento. Las principales partes difíciles de hacer un cerramiento son: la flexión y la cóncava que tiene la plataforma. Estas variables pueden dificultar la realización de un recinto.

Hay muchas formas de hacer su propio cerramiento. Puede hacerlo de madera o metal, puede imprimirlo en 3D o al vacío en su propia caja de plástico. Fui por la forma fácil y barata. Esto ciertamente no es atractivo, pero en mi opinión tiene algo de estilo. Compré una caja de clasificación de tornillos localmente y la usé como cerramiento.

Esta es la solución más fácil porque realmente no tienes que tener en cuenta la flexión y el cóncavo en la tabla. Debido a que la caja es de plástico, puede doblarse un poco con la cubierta y sus curvas. Esta solución también es, con mucho, la opción más barata, la caja de clasificación de tornillos costaba solo € 2, 50.

Quiero hacer la formación al vacío en el futuro con láminas de ABS porque se ve bastante bien. Pero si quieres hacerlo ahora mismo, quizás puedas usar esta hoja:

www.banggood.com/ABS-Plastic-Plate-30x20x0…

En busca de inspiración, puede ir a un hilo como este del foro de constructores de patinadores eléctricos:

www.electric-skateboard.builders/t/enclosu…

Paso 10: protección de las baterías

Además del BMS, necesitará otra protección para los LiPo. Una de las desventajas de las LiPo es que las LiPo pueden dañarse estructuralmente, lo que puede provocar una explosión, un incendio y descontento. Para evitarlo, he optado por hacer una jaula de espuma para el interior del recinto.

Tenía un poco de espuma por ahí y saqué los bordes de la batería y corté las ranuras de la batería.

Paso 11: Diseño del interior de la caja

Compré dos cajas de clasificación de tornillos para poder hacer una como un prototipo para ordenar todo.

Primero corté todas las paredes interiores de la caja para que el interior estuviera vacío. La dremel es una herramienta útil para usar al hacer esto.

La única parte del recinto que necesitaba alguna modificación eran las baterías. Debido a que las baterías no pueden soportar vibraciones tan buenas, quería hacer una jaula de espuma para ellas. Medí el ancho del gabinete donde se iban a instalar las baterías y lo resté por el ancho de las dos baterías combinadas. La imagen dice lo suficiente, pero hice una jaula de espuma que era lo suficientemente gruesa como para caber en el ancho de la jaula y usé los mismos espesores para cada pared de espuma.

Cuando el interior estuvo vacío, también comencé a pensar en la ubicación de cada parte. Esto se basa completamente en sus propios gustos. Un buen consejo es intentar utilizar las paredes existentes en la caja como estructura y lugares potenciales para montar algo. Aunque había cortado las paredes, marqué las paredes que no quería cortar en la caja final, porque podía montar el ESC en ella, por ejemplo. Diseñar el interior del recinto fue una de las cosas más difíciles para mí porque requiere mucha habilidad.

Diseñar el gabinete consiste en colocar las piezas en el gabinete y mezclarlas. Una cosa a tener en cuenta son los cables: para las patinetas eléctricas es necesario usar cables gruesos que puedan soportar la alta corriente. Esos cables gruesos no son muy flexibles y ocuparán bastante espacio, ¡cuidado con eso!

Paso 12: Finalización del recinto

Compré una caja nueva para cortar todo de la misma manera pero con un acabado más bonito. Lijé cada esquina o ranura de corte con papel de lija suave para que tuviera un mejor aspecto.

Las piezas del armario se montan con pegamento. La jaula de espuma para las baterías, ESC y botones, por ejemplo. El pegamento alrededor de los botones, el enchufe de carga y el enchufe antichispa xt90 también funcionan para hacer que la carcasa sea un poco más impermeable.

Las baterías se mantienen en su lugar mediante la jaula de espuma y un velcro.

Paso 13: Montaje del gabinete

Fui con la fijación de la caja con tornillos.

Para que los tornillos estén bien en la plataforma, debe perforar un agujero en la plataforma por cada tornillo. Eso no es demasiado difícil, lo único es que necesitas perforar en el lado de la cinta de agarre. De esa forma, la cinta de agarre no se daña tanto.

Paso 14: Mejoras futuras

Realmente no he tenido tiempo de montar lo suficiente en mi patineta para concluir lo que necesita mejorar, pero ya encontré algunas mejoras al construir la tabla, así que voy a enumerarlas.

En primer lugar, quiero intentar hacer un recinto para otra construcción con ABS. Estoy realmente interesado en cómo funciona la formación al vacío, etc. y espero que se vea increíble. La siguiente mejora que quiero hacer es en las baterías, espero poder hacer un paquete de baterías de iones de litio y obtener un paquete más grande para tener más alcance. El montaje del motor también fue un gran problema, la próxima vez probablemente quiera hacer uno yo mismo.

receptor nieuw

También quiero jugar con la iluminación de mi patineta eléctrica. ¡Estoy trabajando en este momento en algo para mi patineta y publicaré algo al respecto en el futuro! Así que esté atento a eso;)