DIY Electric Longboard!: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โครงการฟิวชั่น 360 »

สวัสดี เพื่อนร่วมครีเอเตอร์คนอื่นๆ ในคู่มือนี้ ฉันจะแสดงวิธีทำสเก็ตบอร์ดไฟฟ้าแบบ DIY ด้วยงบประมาณที่ค่อนข้างน้อย กระดานที่ฉันสร้างสามารถวิ่งด้วยความเร็วประมาณ 40 กม./ชม. (26 ไมล์ต่อชั่วโมง) และวิ่งได้ประมาณ 18 กม.

ด้านบนเป็นวิดีโอแนะนำและรูปภาพบางส่วนในงานสร้างของฉัน โปรดสนับสนุนผลงานของฉันโดยสมัครรับข้อมูลจากช่อง YouTube ของฉัน

สุดท้ายนี้ เล่นสเก็ตในความสามารถของคุณเสมอ ไม่ว่าคุณจะขี่อะไร สวมหมวกนิรภัยและอุปกรณ์ความปลอดภัยที่เหมาะสมเสมอ

มาเริ่มกันเลยดีกว่า!

เสบียง

อุปกรณ์ทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้าง Electric Skateboard

ชิ้นส่วนและส่วนประกอบ:

1. ลองบอร์ด, สเกตบอร์ด

2. แปรงมอเตอร์กระแสตรงน้อย

   1. มอเตอร์ BLDC ที่มีเซ็นเซอร์ (อันนี้ดีกว่าของฉัน)
   2. มอเตอร์ BLDC แบบไม่มีเซนเซอร์ (ถูกกว่า)

3. ESC (ตัวควบคุมความเร็ว)

   1. ESC. ไร้เซนเซอร์
   2. เซ็นเซอร์ ESC (VESC)

4. ขับรถไฟ

   1. รุ่นสายพานรอก
   2. เวอร์ชั่นเฟืองโซ่
5. ชุดติดตั้งมอเตอร์

6. แบตเตอรี่

   1. 18650 เซลล์
   2. เซลล์ไลโป
7. กล่องใส่แบตเตอรี่

เครื่องมือและอุปกรณ์:

1. หัวแร้ง
2. ลวดบัดกรี
3. กล่องเครื่องมือ
4. ไฟล์โลหะ
5. เจาะ
6. ดอกสว่าน
7. คีม

ขั้นตอนที่ 1: เลือกสเก็ตบอร์ดหรือ Longboard ที่เหมาะสม

ความท้าทายแรกคือการหาสเก็ตบอร์ดซึ่งฉันสามารถดัดแปลงให้เป็นไฟฟ้าได้ในภายหลัง ฉันสามารถสร้างมันขึ้นมาเองได้อย่างง่ายดาย แต่ฉันไม่มีเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับสิ่งนั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงการเลือกสเก็ตบอร์ด มีตัวเลือกค่อนข้างน้อย เช่น เพนนีบอร์ด บอร์ดเร่งความเร็ว Longboard เป็นต้น

ตัวเลือกที่ดีที่สุดที่นี่คือ Longboard แน่นอนเพราะมักจะกว้างและยาวกว่า นอกจากจะมีล้อแบบนุ่มแล้ว ยังวางใจได้ ขี่ง่ายกว่า เพราะมีโครงสร้างที่สมดุลมากขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับมือใหม่ และเราจะมีพื้นที่ให้เพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อีกมากในภายหลัง คุณสามารถเลือกประเภทอื่นได้ จะทำงานได้ดี แต่โปรดจำไว้ว่าสิ่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคุณและรับมา

ขั้นตอนที่ 2: การเลือกมอเตอร์ & ESC

เริ่มส่วนที่สนุกแล้ว

ยินดีต้อนรับสู่โลกแห่งความสนุกสนาน ความอดทน และทางเลือกต่างๆ ใช่ตัวเลือก มีตัวเลือกมากมายไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์ ESC (ตัวควบคุมความเร็ว) หรือแบตเตอรี่ แต่คุณจะจำกัดสิ่งที่คุณต้องการหรือไม่ต้องการให้แคบลงได้อย่างไร ฉันจะช่วยคุณให้ดีที่สุด

มอเตอร์: มอเตอร์กระแสตรงมี 2 ประเภทหลักๆ คือ

1) มอเตอร์กระแสตรงแบบแปรง:

2) มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน (BLDC):

สิ่งที่คุณกำลังมองหาคือมอเตอร์เอาต์รันเนอร์แบบไม่มีแปรงถ่าน (BLDC) ที่มีระดับ kv ตั้งแต่ 170 ถึง 300 และกำลังไฟฟ้าระหว่าง 1500 ถึง 3000 วัตต์ ดังนั้นให้คิดถึงระดับ kv ของคุณว่าบอร์ดของคุณมีแรงบิดเท่าใด ยิ่ง kv ต่ำ แรงบิดก็จะยิ่งสูงขึ้น มอเตอร์ของฉันได้รับการจัดอันดับสำหรับ 280kv และ 2500watts ซึ่งค่อนข้างอ้วนและเพียงพอสำหรับผู้ที่มีน้ำหนัก 100 กิโลกรัม

ESC: ESC เป็นตัวย่อสำหรับ Electronic Speed Controller เนื่องจาก BLDC เป็นบิตล่วงหน้าและใช้ 3 เฟสในการควบคุมความเร็ว ดังนั้นคุณต้องมีตัวควบคุมความเร็ว ESC คือ 'สมอง' ของงานสร้าง เป็นการเชื่อมโยงระหว่างแบตเตอรี่และมอเตอร์ของคุณ นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับเครื่องรับที่ไปที่รีโมทคอนโทรลของคุณ ESC ได้รับ 'คำสั่ง' (สัญญาณ PWM) จากเครื่องรับที่ (Duty Cycle) บอกจำนวนคันเร่งของรีโมท จากนั้นจะควบคุมปริมาณพลังงานที่ส่งผ่านจากแบตเตอรี่ไปยังมอเตอร์ ซึ่งจะเป็นการควบคุมความเร็วของมอเตอร์

อันที่ฉันใช้อยู่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 24Volts และ 120Ampers ดังนั้นหากคุณทำคณิตศาสตร์เช่น Power = Voltage * Current แล้ว 24*120 = 2880Watts และมอเตอร์ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 2500Watts ดังนั้นเราจึงมีพื้นที่ว่างบางส่วนที่นี่

หมายเหตุ: ESC เป็นส่วนหนึ่งในการสร้างสเก็ตบอร์ดไฟฟ้าของคุณที่คุณไม่ต้องการลดราคา ตัวควบคุมความเร็วที่ถูกกว่าสามารถติดไฟได้ นอกจากนี้ ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถใช้ VESC ซึ่งเป็นเวอร์ชันของ ESC

ขั้นตอนที่ 3: สร้างชุดแบตเตอรี่

แบตเตอรี่เป็นตัวกำหนดว่าคุณจะไปได้ไกลแค่ไหน คุณจะต้องการแบตเตอรี่ที่เข้ากันได้กับมอเตอร์ของคุณ ก้อนแบตเตอรี่ที่ฉันสร้างคือ 6S 3P 18650 Li-ion ซึ่งหมายความว่าฉันมีเซลล์ Li-ion 6 เซลล์ในซีรีส์โดยมี 3 เซลล์ขนานกัน นั่นหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ของฉันคือ 25.2Volts (6 x 4.2)

ความจุของแบตเตอรี่วัดเป็น mAh และเป็นตัวกำหนดปริมาณน้ำที่แบตเตอรี่ของคุณจะมี ฉันมี 7,800 mAh และด้วยสิ่งนี้ คุณสามารถกำหนดได้ว่าคุณมีพลังงานเท่าใดในหน่วยวัตต์-ชั่วโมง

ฉันจะไม่ลงรายละเอียดมากเกี่ยวกับวิธีสร้างก้อนแบตเตอรี่เนื่องจากฉันมีโพสต์คำแนะนำแล้วคุณสามารถตรวจสอบได้!

นอกจากนี้ คุณยังสามารถใช้ชุดแบตเตอรี่ Li-Po 6S ได้ ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องจัดการกับการสร้างก้อนแบตเตอรี่ แต่ฉันไม่แนะนำเซลล์ Li-Po เนื่องจากอาจเป็นอันตรายได้หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 4: รอกและเมาท์มอเตอร์

รอกและสายพาน: ดังนั้น ล้อ รอกมอเตอร์ รอกล้อ และสายพานทั้งหมดต้องประกอบเข้าด้วยกันในสิ่งที่เรียกว่าระบบขับเคลื่อน อัตราส่วนของรอกล้อต่อรอกมอเตอร์เรียกว่า "อัตราส่วนลดเกียร์" คุณต้องการให้อยู่ที่ประมาณ 2.5 แต่สามารถต่ำได้ถึง 1.5 หรือสูงถึง 3 โดยทั่วไป อัตราส่วนการลดลงที่ต่ำกว่าจะดีกว่าแต่ความเร็วต่ำ ฉันใช้รอกล้อขนาด 70 มม. ซึ่งมาในชุดที่มีอัตราทดเกียร์ 3 สำหรับความเร็วสูง

แท่นยึดมอเตอร์: สำหรับงานสร้างของฉัน ฉันตัดสินใจทำแท่นยึดมอเตอร์ของตัวเอง เพราะอันที่ฉันสั่งไปนั้นบอบบางและไร้ประโยชน์มาก

ในการออกแบบ ฉันใช้ Autodesk Fusion 360 และในการออกแบบตัดสินใจที่จะใช้เทคนิคการจับยึดเพื่อติดตั้งเข้ากับรถบรรทุกของลองบอร์ด ฉันสร้างเวอร์ชันสุดท้ายของฉัน และด้วยการทดสอบและการพิมพ์ 3 มิติ ฉันพบว่าสไลด์ระหว่างมอเตอร์กับเพลารถบรรทุกเพื่อรัดเข็มขัดให้แน่นในอนาคตได้มากน้อยเพียงใด

เมื่อการออกแบบพร้อม ผมก็นำไปที่โรงงาน CNC ใกล้ๆ และผลิตโดยใช้ CNC เป็นกระบวนการผลิตแบบหักลบซึ่งใช้การควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์และเครื่องมือเครื่องจักรเพื่อขจัดชั้นของวัสดุออกจากชิ้นงานและผลิตชิ้นส่วนที่ออกแบบเอง วัสดุที่ฉันใช้คืออลูมิเนียม 6061-T6 เพราะใช้งานง่ายและมีความแข็งแรงสูง

คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ STEP หรือไฟล์ STL หากคุณต้องการการออกแบบของฉันจากด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 5: กระบวนการสร้างของ Drive Train

อย่างแรกเลย ฉันเริ่มต้นด้วยการถอดล้อหลังขวาออก เพื่อให้เราสามารถติดเมาท์และมอเตอร์ของเราได้ เนื่องจากรถบรรทุกสเก็ตบอร์ดมีส่วนโค้งเล็กน้อย ฉันจึงใช้ตะไบโลหะเพื่อกำจัดมัน เพื่อให้เมาท์มอเตอร์พอดีกับส่วนเว้าของสเก็ตบอร์ดได้พอดี หลังจากติดตั้งแท่นยึดมอเตอร์ ผมก็ติดตั้งมอเตอร์โดยใช้สกรูเครื่อง

เมื่อเสร็จแล้วก็ถึงเวลาเพิ่มรอกให้กับล้อของเราเพื่อให้เราสามารถถ่ายโอนพลังงานการหมุนจากมอเตอร์ไปยังล้อได้ เป็นกระบวนการที่ง่ายมาก เพียงแค่วางรอกที่ใหญ่กว่าไว้ตรงกลางล้อและทำเครื่องหมายรูที่เราต้องเจาะผ่านล้อ หลังจากเจาะแล้ว ให้ใช้สกรูของเครื่องจักรเพื่อยึดรอกเข้ากับล้อ อย่าลืมใช้ล็อคเกลียวหรือใช้น็อตล็อคตัวเองกับสกรูของเครื่อง

ตอนนี้ใส่รอกที่เล็กกว่าบนเพลามอเตอร์แล้วใส่เข็มขัดพร้อมกับล้อ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดตำแหน่งอย่างถูกต้อง เพื่อให้ทั้งสามรวมกันเป็นชุดขับเคลื่อนของเรา

ขั้นตอนที่ 6: อิเล็กทรอนิกส์และการพิมพ์ 3 มิติ

หลังจากเสร็จสิ้นระบบขับเคลื่อนแล้ว เราก็สามารถติดตั้ง ESC กับมอเตอร์ได้ เพียงเชื่อมต่อสายไฟสามเส้นจาก ESC เข้ากับสายไฟสามเส้นของมอเตอร์ ตอนนี้ เชื่อมต่อชุดแบตเตอรี่ของคุณกับ ESC และในที่สุดก็ถึงเวลาเชื่อมต่อ ESC กับเครื่องรับวิทยุ

ฉันตัดสินใจสร้างตัวควบคุมวิทยุของตัวเองโดยใช้ Arduino และโมดูล nRF24L01 แต่คุณสามารถซื้อได้เพียงอันเดียว สำหรับการสร้าง คุณจะต้อง

1. Arduino นาโน x2
2. โมดูล nRF24L01 x2
3. โมดูลจอยสติ๊ก x1
4. แบตเตอรี่ Li-Po 500mAh 1S x1
5. TP4056 โมดูล x1
6. สวิตช์ x1
7. Boost Module
8. เคสพิมพ์ 3 มิติ (ดาวน์โหลด STL จากด้านล่าง)

เพียงเชื่อมต่อเครื่องส่งและตัวรับสัญญาณตามวงจรที่ให้มาในขั้นตอนนี้ และอัปโหลดโค้ด (ดาวน์โหลดจากด้านล่าง) ไปยัง Arduino ทั้ง 2 ตัว จากนั้นจึงต่อ 5V, GND และ Digital Pin 5 ของ Receiver Arduino เข้ากับ 5V, GND และ Signal PIN ของ ESC ตามลำดับ.

หลังจากติดเครื่องรับแล้ว ให้ทดสอบว่ามอเตอร์หมุนไปในทิศทางที่ถูกต้องหรือไม่ ให้เปลี่ยนสายไฟสองเส้นจากมอเตอร์ไปที่ ESC แล้วมอเตอร์จะหมุนไปในทิศทางอื่น ตอนนี้ สิ่งที่คุณต้องทำคือเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแบตเตอรี่ทั้งหมดลงในเคส ฉันมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (ดาวน์โหลดจากด้านล่าง) ดังนั้นฉันจึงสร้างเคสแบบกำหนดเอง แต่คุณสามารถใช้กล่องพลาสติกบางอันแล้วติดไว้ข้างใต้กระดานลองบอร์ด และคุณคือ พร้อมลุยบนท้องถนน!

ขั้นตอนที่ 7: คุณทำได้

คุณทำมัน คุณเพิ่งสร้างกระดานยาวไฟฟ้าของคุณเอง อย่าลืมแบ่งปันรูปภาพของคุณกับฉันบนโซเชียลมีเดียของฉัน

ไม่เป็นอะไร! ตอนนี้สำหรับตัวเลข!

น้ำหนัก: 7.2กก.

การกวาดล้าง: 7.5cm

ความเร็วสูงสุด: 40 กม./ชม. (อาจถึง 48 กม./ชม. แต่ขี่ไม่เสถียรมาก)

ความเร็วในการล่องเรือ: 25 กม./ชม.

พิสัย: 18 กิโลเมตร

แบตเตอรี่: 6S 3P Li-ion (25.2V 7800mAh)

นั่นก็เพียงพอแล้วสำหรับบทช่วยสอนนี้ ถ้าคุณชอบงานของฉัน ลองตรวจสอบช่อง YouTube ของฉันเพื่อดูสิ่งที่ยอดเยี่ยมกว่านี้:

คุณสามารถติดตามฉันบน Facebook, Twitter และอื่น ๆ สำหรับโครงการที่จะเกิดขึ้น

www.facebook.com/NematicsLab/

www.instagram.com/NematicsLab/

twitter.com/NematicsLab