電動アシスト台車の作り方（１）

オープンチャットでの質問に対し、回答をまとめてみました

【質問①】
おはようございます！
50〜100kgを積める台車をモーター駆動で作ろうと思った場合、ネットで買えるモーター等の商品はどんなものがありますか？

【回答①】
台車の大きさのイメージはどんな感じでしょうか？
・サスペンションを付けたい
・ベルト（あるいはチェーン駆動）による減速装置
・ダイレクトドライブ
・インホイールモーター
・タイヤの直径
・台車の大きさ（幅と長さ）

【回答①に対する回答】
下記のフィレームを利用して電動に改造したい
・Amazon | HONKO(ホンコー) アルミ製ハウスカー伸縮式 SHC-3NP | 収穫台車・キャリー
https://l.pg1x.com/DATj
・サスペンションは出来れば付けたい
・比率駆動、ダイレクトドライブ、インホイルモーターについては教え下さい
・タイヤの直径は200mm
・タイヤ幅は縦320mm横300mm〜500mm（横は調整可能)
・台車の大きさはフレーム縦600mm横270mmです
・これをアルミカーの大きさに落とし込みたいです。https://youtu.be/m3mCrWLItX8

ということで、大体の要求スペックが分かりましたにで、参考にする電動アシスト台車のスペックを調べてみます。
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【公式】サンコーレアモノショップ |【【個人宅・個人名への配送不可】電動アシスト台車　※その他、ご注意事項を必ずご確認ください】販売ページ
https://l.pg1x.com/2UM8
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【キーになるスペックの抜粋】
・最大積載量：300kg
・電動モーター：200W
・バッテリー：電圧12V×2 電流14Ah
・動作時間：約4時間
・充電時間：約8〜10時間
・速度：1～8km/h（調節可能）

１ モーターの選び方・考えかた
知っっておくべき知識
（A）電動パワーアシスト自転車のモーター出力は250W以下である。
（B）原付バイクを電動化する時に使うモーターは600W以下である。
大人の人（一般的に50〜90kg）を移動させるのに必要なパワーは（A）の場合は人の力をアシストする程度なら250Wあれば十分で、電気パワーだけで時速30kmで移動可能にするのには（B）の600W必要になる。

２ バッテリーの選び方・考え方
知っておくべき知識
（A）10Ahのバッテリーは10Aの電流を1時間流せるスペックであり、1時間で空っぽになるので、使い切るのはバッテリーが痛むので、8割程度を目安にすべきである。即ち10A流し続けて使えるのは50分程度であると考える。

（B-1）一般的に知られているバッテリーはホームセンターやカー用品店でも入手可能な鉛バッテリーである。しかし、これらの店で販売しているのは動力用と言われている鉛バッテリー（ディープサイクルバッテリー）ではないので注意が必要である。車で経験した人が居ると思いますが、放電してしまうとあっという間にバッテリーが寿命が来てしまいます。なので、いつもほぼ満タンの状態にしておく必要があり、使ったららすぐに充電する使い方しかできません。
一方、太陽光発電や動力用のバッテリーは、貯めたものを使い切り、また充電するという、充放電を電池のスペックを使い切る使い方を行います。ですのでディープサイクルに対応している鉛バッテリーを使う必要があります。

（B-2）最近ではリチウム系のバッテリーを使用することが増えていますが、リチウム系には一般的に大きく分けて3つの物が存在しています。
（B-2-1）リチウムイオン2次電池（Li-ion電池、LIB、LiB）
利点として体積・重量あたりのワット数が大きく、軽量小型にバッテリーを構成できる。また、鉛バッテリーより充放電回数が多くでき、実際は鉛電池よりコストパフォーマンスが優れている。また、急速充電にも対応でき約1時間で満充電が可能になる。
短所として、使い方を誤ったり、粗悪なバッテリーを使用すると発火の危険性がある。必ずBMS（バッテリー マネージメント システム）を使用する必要がある。
（B-2-2）リチウムポリマー2次電池（LiPo）
ドローンやラジコンなどの動力用に使用され、LIBに比べ激しくないので、発火の可能性が低いことが特徴で、使用方法はKIBと同等である。
模型用途で、アマゾンや通販で用意に購入することが可能であり、充電器も豊富に存在する
（B-2-3）リン酸鉄リチウムイオンバッテリー（LiFePO4）
近年注目されている高性能バッテリーで、今までのLi系バッテリーの良いところを引き継ぎ、より一層の安全性と充放電回数を実現させた。（爆発的に激しく燃えることはない）
＝【参考】YoutubeにあるFiFePO4の実験動画＝
・ LiFePO4 Puncture Test - Can these batteries catch fire? Is LiFePO4 Safe? 
https://l.pg1x.com/7a8Y
 ・LiFePo4 crashtest - Lithium Ionen Crashtest - YouTube
https://l.pg1x.com/Xn4d 
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【モーターなどの候補の選び方】
今回の要求では、モーター、タイヤ、ギア、コントローラを個別に選定するのはとても大変なので、「モーター、減速ギア、タイヤ」がセットになったものを選ぶと良い
入手に1ヶ月ほどかかるが、Aliexpressで購入するのが良いと思われる。
良さそうな候補の一つに下記がある
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24 v 180W250W リア車軸モータ駆動軸旧 3 輪スクーターダストカートリアアクスル c 歯車差動モーター|電動自転車モーター| - AliExpress
https://l.pg1x.com/5UEt
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ただし、これはモーターコントローラやスロットルレバーが付いていないので、別途それらを見つける必要がある

セットだと出力がでかいのと、重いんだけど、やすいので使えるかも
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電動自転車三輪車アクセサリーハイパワーブラシレスモーター 500W800W1200W 電気リアアクスルモーター electrico パラ bicicleta|電動自転車モーター| - AliExpress
https://l.pg1x.com/NqWE
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（これは後ほど追加します）

【バッテリーの候補の選び方】
バッテリーはLiFePO4のから選びたいので、こう言う所で調べます
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KEPWORTH Motorcycle LiFePO4 Battery Store - 小口注文のオンライン店舗 
https://l.pg1x.com/iHMW
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多分これが良いかな？
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（これは後ほど追加します）