Stealth Bomber y Fighter / Modificando a la Bestia

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Muchos se preguntarían por qué alguien querría modificar una bicicleta eléctrica que da tan buenos resultados incluidas entre las mejores 10 bicicletas eléctricas del futuro, como el Stealth Bomber o el Stealth Fighter y supongo que la respuesta es simplemente “porque se puede”. En mi caso, lo que yo quería hacer era diferenciar tanto mi Bomber como mi Fighter del modelo estándar, pero de dos maneras completamente distintas. En el caso de la Bomber, el proyecto giraba en torno a velocidad y fuerza… sin embargo con la Fighter, las modificaciones fueron casi a la inversa y se trataba de hacer que la bicicleta eléctrica fuera lo más ligera y ágil posible. Las dos bicicletas eléctricas funcionaron bien con la aplicación de las baterías de polímero de litio (LiPo) y con los controles de siempre para lograr los resultados que quería. Sigue leyendo para ver cómo conseguí estos dos objetivos tan diferentes.

Personalización y modificación del Stealth Bomber

Mi Stealth Bomber es un modelo Mk-1 y tiene un marco ligeramente más voluminoso que el modelo actual. El Bomber Mk-1se diseñó para células Headway 10-Ah cilíndricas, y como tal su compartimento para alojar la batería es más ancho y profundo. Además, se fabricó con una piel Cro-moly de calibre más grueso haciendo que la bicicleta eléctrica pesara unos kilos más que el modelo estándar. Mi Bomber también venía con un motor 5405 torque más alto (pero más lento). Este motor está bien para ir por ahí a 37-MPH (60-kph) en la configuración de 80V que viene por defecto.

Mi objetivo con esta bicicleta eléctrica era el de reducir su peso hasta que fuera como el del modelo actual y al mismo tiempo incrementar su velocidad y aceleración de forma significativa. Para conseguir esto, necesitaba un aumento sustancial del voltaje, y tanto la batería como el controlador tendrían que ser reemplazados.

La velocidad que buscaba giraba en torno a los 50-MPH pero para lograr esto con el motor 5405 tendría que funcionar a unos 120V.

Baterías

La primera modificación fue eliminar la batería Headway y reemplazarla con un paquete de energía más denso como el de LiPo. Tras una cuidadosa medición, descubrí que podrían caber quince de los paquetes Turnigy de 6S 5000-mAh y aún tendría espacio suficiente para varios enchufes y accesorios extra. El paquete de quince era perfecto para lo que había planeado, y aquello significaba que podía organizar los paquetes en grupos de tres o de cinco. Cada grupo eran series conectadas para crear tres paquetes separados de 125V.

Estos paquetes estaban agrupados en paralelo para crear una configuración de 30S/3P que en teoría permitiría una capacidad de 1500-Whrs. Los paquetes los conseguí de HobbyKing por un total de unos 850$, un coste que casi se cubrió con la venta del paquete Headway de segunda mano. Cabe señalar que las últimas baterías que utilicé en el producto Stealth son solo un poco más pesadas que las de LiPo de la misma capacidad pero con el extra de estar totalmente protegidas por un BMS, y esto hace que sean mucho más seguras de utilizar.

Los paquetes de baterías Turnigy 6S / 5-Ah LiPo se distribuyen en módulos de  3 x 125V. Y se utiliza un arnés cableado en paralelo para atar los 3 módulos al paquete 30S/3P 1500 W/hr. La capacidad de uso seguro está en los 1250W/hrs.

Los paquetes se instalan dentro del compartimento de batería de la bicicleta eléctrica.

Controlador/Regulador

El regulador, a pesar de ser una sólida unidad de alta potencia, no podía soportar la tensión más alta sin que antes se le realizará una importante modificación. En lugar de tener que pasar por todo el proceso de modificación de las partes más delicadas del voltaje como la FET y los condensadores, decidí comprar la nueva edición del regulador de velocidad Lyen 18-FET highway. Estos reguladores utilizan una placa basada en Infineon pero que se ensambla a mano con un compuesto de calidad específico para alta tensión junto con todos los conectores necesarios, como un enchufe directo en el Cycle Analyst, un re-gen, un ebrake, un interruptor de 3 velocidades y un puerto de programación.

El regulador seleccionado utiliza transistores Mosfet 4115 y soporta hasta 132V. Sin embargo, el regulador está configurado con una potencia máxima de 40A y por eso necesita alguna modificación para poder conseguir más potencial. En este caso, mi objetivo era una potencia de salida de 80A. Para que el regulador se mantuviese fiable bajo esas condiciones, hacían falta más cambios. Entre estas la de reforzar los cables de corriente principales, cambios en la derivación de medición de la corriente y otras modificaciones en los cables de la batería y pasar del cable de fase del calibre 12 por uno de silicona más grueso del calibre 10. Luego hacía falta personalizar la programación para que se adaptara al regulador.

Arriba puedes ver cómo el lado posterior del regulador muestra los trazos de la soldadura a mano.

Programa interfaz para planificar una serie de parámetros personalizados en el controlador

El siguiente paso fue cambiar el controlador desde la posición de acción bajo la parte frontal de la bicicleta eléctrica y montarla en el interior del compartimento de la batería. El controlador se retira de su carcasa y se une directamente con el disipador de calor. Con esto el marco se convierte ahora en un enorme disipador de calor permitiendo un mayor rendimiento en el manejo de la potencia. Que el controlador no pueda verse ahora desde fuera es lo que hace que la bici tenga mejor aspecto al mismo tiempo que protege el controlador de cualquier elemento externo.

Los tornillos sirven para sujetar y mantener al disipador de calor en su lugar. También se aplicó una capa de pasta transmisora de calor entre el marco de la bici y el controlador para asegurar la mejor disipación posible.

Al instalar el controlador se cubrieron las partes más delicadas con una cinta protectora.

Aislamiento de la batería externa

Al poner en marcha los paquetes LiPo, creo que es de suma importancia asegurarse de que la batería está completamente aislada del controlador, sin tener que retirar las cubiertas de los laterales. Para conseguir esto, se instaló un sistema de cables en bucle que iba desde la batería hasta el controlador. Este bucle de cables es externo a la bicicleta eléctrica y se desconecta en un solo segundo en caso de necesidad. También se convierte en un punto de carga en masa y en un punto de conexión del paquete auxiliar. El conector que yo escogí para realizar este trabajo es el EC5. Estos conectores se suelen utilizar en modelos de avionetas eléctricas por control remoto de alta potencia, pero en este caso también funcionó de maravilla con la bicicleta eléctrica.

La parte superior del conector va directamente al controlador. Si hace falta, aquí también se puede conectar un paquete auxiliar externo. El conector inferior va directamente a la batería y funciona como punto de recarga para la bicicleta eléctrica.

El bucle de cables va conectado. Funciona como una desconexión de urgencia aislando la batería de forma inmediata.

Recarga en masa

La recarga en masa es un método de recarga utilizado para recargar el paquete de batería entero como una unidad de alto voltaje, en lugar de dividir el paquete en pequeños grupos para equilibrar la recarga. En este caso utilicé una batería LiFePO4 de 900W del BMS-Battery, que se configuró a 125V. Esta es una manera muy rápida y conveniente de recargar la LiPo, sin embargo hay que ser consciente de los riesgos que esto involucra y hay que tomar las precauciones necesarias para protegerse a uno mismo y la propiedad. Estas medidas a tomar son algo aparte, así que no entraré en detalle sobre ese tema, sin embargo hay que dejar claro que es muy importante que cualquier persona que vaya a utilizar el químico de la LiPo en una bicicleta eléctrica sepa y comprenda qué terreno están pisando.

Cargador de 900W de la batería BMS-recarga el paquete de batería en unas dos horas

Interruptor de 3 velocidades

Tener un interruptor de 3 velocidades no es nada nuevo dentro de la comunidad de las bicicletas eléctricas, sin embargo, creo que es uno de los accesorios más infravalorados. En configuraciones de alta potencia como las que se aplican a esta bicicleta eléctrica, este aparato supone una gran diferencia en cuanto a la capacidad de conducción. Tener un cambio de 10-kW significa que el acelerador se vuelve muy sensible, y para alguien que no haya montado nunca antes en una bicicleta eléctrica… es realmente peligroso. Yo tengo la velocidad configurada en 1 para ir a unos 22-MPH (35-kph), la velocidad de 2 para unos 34-MPH (55-kph) y la velocidad de 3 en ilimitada y a unos 53 MPH (85-kph). A una velocidad de 1, la bicicleta es muy manejable y básicamente a prueba de idiotas. En la velocidad 2 acelera a un ritmo similar al de un Bomber pero alcanzando antes el límite. A la velocidad de 3 es una auténtica gozada. Con la llave de 10-kW, la rueda delantera se desliza con mucha facilidad y la aceleración llega a ser brutal, incluso al cierre final de la velocidad. La aceleración oscila entre cero y 45-MPH (72-kph). Esto es más rápido que la mayoría de coches, asusta incluso a las motos más pequeñas.

Interruptor de 3 velocidades de fácil acceso

Otras modificaciones menos obvias son el reemplazo de la rueda libre dentada de 16 por una rueda libre dentada de 14 y la adición de un tipo de asiento donde el conductor puede ajustar la altura durante la marcha.

La rueda libre dentada de 14 te permite pedalear a un compás más agradable, incluso cuando se conduce a 38-MPH (60-kph). Puede que algunos discutan esto pero… ¿Para qué sirve pedalear a esas velocidades tan altas? La verdad es que, como porcentaje, si pedaleas vas a estar contribuyendo muy poco a la potencia total requerida. Por otro lado, el poder pedalear te permite hacer algo de ejercicio incluso cuando se conduce a velocidades tan altas. Yo personalmente creo que no está nada bien lo de no pedalear a cualquiera que sea la velocidad, se supone que al montar en bici estamos intentando disfrutar precisamente de eso.

El sillín ajustable te permite adaptar el asiento a cualquier altura mientras conduces. Esto es particularmente útil para aquellas bicicletas eléctricas que cuentan con una gran suspensión de recorrido. La Bomber tiene un recorrido masivo de 250mm en la parte  trasera y un total de 14” de espacio libre entre el suelo y la parte inferior del soporte. Eso quiere decir que si quieres adoptar la extensión de pierna adecuada mientras estás pedaleando, puedes hacerlo simplemente tocando el suelo con la punta del pie. Esto está bien para ir a trabajar, pero cuando vas a pasártelo bien querrás estar lo suficientemente bajo como para arrastrar el pie en el suelo por si hace falta. Tener un sillín ajustable también te da la posibilidad de cambiar rápidamente para adaptarte a las condiciones. Yo como soy un tío alto de piernas largas, encontré esto bastante útil.

Conclusión del Stealth Bomber

Aunque Stealth Bomber es un gran producto por sí mismo, también es un excelente candidato para sufrir unas cuantas modificaciones y conseguir un rendimiento más alto. Esto se debe a que su construcción es extremadamente resistente, tiene una alta capacidad para manejar la velocidad y frena fuertemente. Incluso me atrevo a decir que la Bomber Mk-1 es una mejor candidata para someterse a cualquier modificación que el último modelo que han sacado. Digo esto porque, en primer lugar, está fuera de garantía así que no tienes que sentirte culpable si le realizas unos cuantos cambios. Luego, tiene un compartimento de batería bastante grande y utiliza materiales para el marco más gruesos que el último modelo. Sin mencionar que el modelo actual tiene un proceso de fabricación más sencillo, al contrario que el modelo Mk-1 que tiene unos materiales mucho más elaborados. Es perfectamente comprensible, ya que se trata de un producto nuevo que ofrece una garantía de por vida en cuanto al marco y al balanceo.

Con las modificaciones ya hechas, el peso total de la bici se ha reducido a poco menos que el peso de una Bomber estándar, mostrando en la báscula tan solo 51 kilos (112-lb). La fuente de alimentación ha duplicado sus valores y el aspecto general ha mejorado mucho después de cambiar de sitio el controlador. El rango es parecido al de la Bomber de fábrica si se conduce de la manera tradicional, pero si te animas a montarla bien, su rango se reducirá rápidamente.

La Bomber de Kepler modificada –Al Completo

Stealth Fighter –modificación y personalización

El proyecto de la Stealth Fighter fue una propuesta completamente distinta a la del proyecto de la Stealth Bomber. En primer lugar, mi Bomber estaba básicamente fuera de garantía y como tal podía hacer lo que quisiera con ella. La de Fighter era una propuesta bastante distinta. Este proyecto comenzó con un marco nuevo de la fábrica Stealth Factory. Los de Stealth Bikes no venden marcos al público en general, sin embargo… con todo el tiempo que llevo yo apuntado a esta empresa, finalmente pude convencerles de que me vendieran uno de sus marcos con una serie de condiciones específicas.

El principal objetivo de este proyecto era el de construir una Stealth Fighter con un equilibrio mejorado, un gran potencial y el mejor alcance posible sin tener en cuenta las partes de la plataforma. Creo que el marco de la Fighter es una plataforma base perfecta para este tipo de proyectos. Ha sido diseñado desde cero para lograr una estructura muy sólida y resistente, y al mismo tiempo relativamente ligera de peso. Si colocas las ruedas de una bicicleta de montaña en esta bicicleta eléctrica y le quitas la batería, creo que podría llegar a ser una bicicleta de descenso muy buena. A diferencia de convertir una bicicleta urbana en una bicicleta eléctrica, este marco está especialmente diseñado para ser eléctrico. Eso quiere decir que las baterías están completamente cubiertas por un marco monocasco único de Cro-moly, y el sistema de balanceo ha sido ideado para manejar un motor hub de alta potencia sin temor a que haya derrames ante una carga extrema.

Los objetivos de esta modificación eran los siguientes:

  • 60lb (27kg) de peso total
  • Una velocidad máxima de 40mph (64kph)
  • Un alcance de hasta 35mi (56km)
  • Una aceleración muy similar a la Fighter estándar

La selección principal de componentes es la siguiente:

  • 6-FET controlador personalizado de Ifineon (montado en el interior)
  • Motor hub equipado Bafang BPM code-10
  • 3 x Zippy 6S 8-Ah  Baterías de Polimero de Litio conectadas en serie para un 18S 1P 75V
  • Frenos de disco hidráulicos de Magura MT-2. Discos de 203mm por delante y por detrás.
  • Triple corona RST de Storm con horquillas delanteras
  • Un amortiguador estándar de Fighter. (DTM RCL8)
  • Neumáticos 24” x 21/2”  de Schwalbe Crazy Bob

Controlador

El primer artículo que estaba en la lista de la compra era el controlador. Estuve probando por un tiempo un controlador de 6-FET modificado en otra de mis bicicletas eléctricas y obtuve muy buenos resultados. O al menos los resultados fueron lo suficientemente buenos como para asegurarme que podía utilizarlos de nuevo sin miedo. Incluyendo unos condensadores de 4110 FETS y 100V super eficientes. La batería y el cableado están compuestos con un alambre de calibre 12 recubiertos con un aislante de silicona con todos los enchufes necesarios y una conexión directa de Cycle Analyst, un interruptor de 3 velocidades, el acelerador, y un punto de programación que encaja en la pequeña placa. Al cambiar los valores de la resistencia por un suministro de bajo voltaje en el controlador se pudo optimizar la batería a unos voltajes que oscilan entre los 60-86V.

Al igual que con la Bomber, aquí también monté el controlador directamente en el marco a través de su disipador de calor. La forma de la Fighter encajaba muy bien con la instalación interna del controlador, dejando un hueco libre en el marco justo por encima de la batería. Luego instalé un panel de protección de aluminio debajo del controlador y junto a una placa central divisora, también de aluminio, para separar las baterías por individual.

Motor (como modificar un motor eléctrico para sacar toda la potencia)

Lo siguiente que estaba en la lista de la compra era el equipo de motor hub con un motor Bafang BPM code-10 especialmente diseñado para este tipo de actividad. El bobinado del code-10 tiene una potencia de 8.2-RPM por voltio. Unos cálculos rápidos nos permiten confirmar la posibilidad de alcanzar una configuración nominal de 70V / 18S a unos 40-MPH (64-kph). El motor está junto a una llanta gruesa de 24” para cuestas con unos radios de acero inoxidable de buena calidad con un calibre 14 y cabecillas de latón niqueladas. El montaje total de las nuevas ruedas y del basculante no resultó ser tan fácil como se esperaba. La Fighter tiene unos amortiguadores traseros de 150mm, y el Bafang estándar es de 135mm. Es decir, que tuve que devolver las ruedas y el basculante de vuelta a la fábrica de Stealth para que todo volviera a funcionar. Dos semanas más tarde pude completar las modificaciones, incluyendo el conjunto del basculante con un recubrimiento de pintura en polvo.

Basculante modificado por la Stealth Factory

Baterías

Lo siguiente en la lista fueron las baterías con 3 paquetes de baterías Zippy 6S / 8-Ah LiPo que pedí a HobbyKing. Este paquete tiene en teoría una capacidad de 600W/hrs, pero en realidad opera alrededor de unos 450-Whrs. Para costar unos 300$, no está tan mal. Los 3 paquetes estaban conectados en serie para crear una configuración de 18S/1P. Luego instalé el paquete en la parte inferior del compartimento de baterías de la bicicleta eléctrica para optimizar su balance tanto hacia adelante como hacia atrás. Como se muestra a continuación, el compartimento superior de la batería se puede utilizar para colocar un segundo paquete de 18S y poder aumentar el alcance cuando sea necesario.

Al igual que sucedía con la Bomber, la batería y el controlador se pueden aislar del exterior de la bicicleta eléctrica sin tener que quitar la cubierta lateral. En este caso, el aislamiento de la batería y del controlador queda un poco menos elegante por los dos cables que salen del marco y que están justo al frente del asiento. Una vez que se enchufen, el cable de bucle se podrá introducir fácilmente dentro del marco de soporte del asiento.

Recargador

Ya que la Fighter utililza una batería mucho más pequeña que la Bomber, se puede escoger un cargador mucho más pequeño. En este caso utilicé una batería de 400W LiFePO4 de BMS-Battery ajustado a unos 75V. Este cargador es lo suficientemente compacto como para poder situarlo en la bolsa del manillar de la bicicleta eléctrica y aún así dejaba un buen hueco para guardar mi billetera, mis llaves o el móvil. Quiero volver a recalcar que aunque esta forma de recargar la LiPo es muy rápida y cómoda, no debes olvidar los riesgos que conlleva realizar este proceso por ti mismo y las precauciones necesarias que debes tomar para estar completamente protegido.

Pantalla

En el eje se coloca una gran pantalla de Cycle Analust, en lugar de utilizar una unidad de pantalla más pequeña posicionada dentro del marco. Vi que la CA era un poco difícil de leer sobre la Fighter, sobre todo por el ángulo de inclinación del marco, pero eso es solo mi opinión personal. Tener una gran pantalla en la cabeza del eje hace que sea muy fácil de leer y ver qué sucede sin tener que distraer demasiado la atención de lo que ocurre delante de ti.

Interfaz humana

Para la interfaz humana, la bicicleta eléctrica utilice la Schlumpf estándar de 2 velocidades con un sistema de sujeción planetary overdrive. También se hizo un ajuste de 7 velocidades para que ya quedase preparado para la futura instalación de un desviador, pero por ahora, solo utilicé el engranaje de 11-dientes. Tener dos velocidades sirvió de mucha utilidad para mantener sus funciones en marcha y ambos funcionan bastante bien en una cómoda cadencia de 25-kph a 30-kph en transmisión directa, y otra cadencia de 45-kph a 50-kph a toda marcha.

Frenado

Las funciones de frenado las determina un paquete de Magura MT-2 en discos de 203mm por detrás y por delante. Estos frenos son de lo mejor que he utilizado hasta ahora, y te dan una sensación increíble de potencia y frenado. Solo necesitas un par de dedos para poder empujar la moto. Recomiendo estos frenos, no solo por su gran rendimiento sino porque son bastante asequibles.

El acelerador y el interruptor de 3 velocidades

Al igual que con todas mis bicicletas eléctricas, he utilizado un interruptor de 3 velocidades para controlar el comportamiento de la moto. Aunque en este caso he utilizado el interruptor de 3 velocidades junto con el pulgar del acelerador, como si estuviera adosado a la mitad de un acelerador de mano de esos que se suelen ver en las bicicletas Stealth. Con el nivel de potencia que tiene esta bicicleta eléctrica, he fijado el límite de velocidad con el interruptor de 3 velocidades, luego lo único que queda es apretar el pulgar del acelerador hasta el tope. Creo que de esta manera es mucho más cómodo y menos frustrante ya que no tienes que estar constantemente ajustando el acelerador para mantener cierto ritmo de velocidad. De todas maneras puedo seguir modulando la velocidad fácilmente cuando lo necesite.

La velocidad 1 acelera suavemente y alcanza un máximo de 20-MPH (32-kph). Esto concuerda muy bien con la primera velocidad del Schlumpf y en este modo la bicicleta eléctrica consigue un rango excelente. Con la velocidad 2 se llega hasta los 30-MPH (48-kph) y funciona muy bien con la Schlumpf en funcionamiento. Yo suelo utilizar esta velocidad al máximo porque tiene un buen equilibrio entre alcance y velocidad. La velocidad 3 es ilimitada, y permite que la bicicleta vaya a una velocidad máxima de unos 38-MPH (60-kph).

La experiencia de montar

El controlador ha sido configurado para proporcionar hasta una salida de 2000W. Con el mecanismo del motor hub de 2000W se siente muy viva, sobre todo fuera de límite. Creo que si se supera el límite con ésta bici, sería aún más rápida que la Fighter estándar de 3000W. Sin embargo, es probable que la Fighter se tambaleara a una velocidad media. En la carretera, la bicicleta eléctrica se siente increíblemente ligera y puede cambiar de dirección muy rápidamente. También me he dado cuenta de que puedo frenar por las esquinas con bastante retraso y luego girarlas a toda marcha con plena confianza.

El motor hub y su concentrador suponen sin duda alguna una mejora ante el motor direct drive estándar, aparte de que se ahorra más. A unas cifras que oscilan entre el 20-40% con respecto al motor estándar. En cualquier caso, si nos pasamos de la raya, la economía también lo hará. Esta bicicleta ha sido configurada sobre todo para funciones urbanas, al contrario que la Fighter estándar que ha sido diseñada para actividades más aventureras. El motor Bafang de 2000W funciona extremadamente bien, aún no he tenido ningún problema con él. He realizado muy pocas maniobras con esta bici, pero aún así las pruebas que he conseguido hacerle hasta la fecha me han demostrado que ésta bicicleta eléctrica aguanta muy bien las agresiones.

De todos modos, fue sorprendente lo rápido que disminuía su rendimiento cuando presionabas demasiado. Creo que el motor de la Fighter estándar superaría al de Bafang bajo unas condiciones así. También creo que sería más justo suponer que el motor de la estándar es más duradero si se utiliza bajo este tipo de situación.

Para las Prueba de aceleración consumo, amperaje… usamos el cycle analyst(puedes leer aqui la reseña sobre el producto)

 

Fighter Vs Bomber

¿Qué bicicleta eléctrica prefiero? ¿La Monster Bomber o la Super Sharp Fighter? Aunque ambas tienen sus ventajas, para mí la que gana es la Fighter. Me encanta eso de que se sienta como si estuvieras montando una bici normal, que puedes pedalear sin apenas esfuerzo a unas velocidades y unas distancias razonables. Aunque no acelera como un tren, aún así te proporciona un buen empuje, sobre todo cuando superas el límite. Su velocidad es más que suficiente sin tener que entrar en zonas reservadas para motos y equipos de seguridad. Por otro lado, la Bomber se suele utilizar ahora para actividades más salvajes. La bicicleta es prácticamente imparable y trepa como Billy Goat. Además de tener una gran capacidad de batería, te da alcance de sobra si presionas lo suficiente.

Mi mayor problema ahora es saber qué bicicleta eléctrica es la que quiero montar…¡bueno, si a eso se le puede llamar problema!

Cualquiera de estos modelos bien podrian estar muy cerca de las bicicletas electricas más caras del mundo.

Nota del Editor: Kepler es un gurú muy respetado en la comunidad de las bicis eléctricas, es un tío que cuando tiene un rato libre inventa sus propios sistemas de transmisión por fricción “el E-boost” es un sistema muy limpio y eficaz. También puedes leer la reseña que escribió para bikelec acerca de la Stealth Fighter aquí.

Una vez hecha la modificación intentaremos entrar en el salón de la fama de las bicicletas eléctricas, compitiendo en la mítica subida a pikes peak.

Si todo lo que ves te parece excesivo, en este artículo encontrarás una relación de bicicletas eléctricas por debajo de 750€.