Přestavba na 12V systém

Originální 6V světelný systém je problematický a nespolehlivý, světla jsou slabá a připojit jakoukoliv další elektroniku je buď složité nebo nemožné. Všechny tyto problémy řeší přestavba na 12V systém a ještě k tomu přináší i výhod jako jsou: zvýšení výkonu originálního statoru, možnost použití lepších led světel a blinkrů, schopnost napojit spoustu přídavné elektroniky (tachometr/nabíječku telefonu, atd.), možnost připojení baterie a mnoho dalšího. Přitom úpravu zvládne úplně každý, není složitá ani drahá a všechny komponenty je možné si koupit bez nutnosti vlastní výroby. Navíc pro většinu uživatelů bude značně zvýšený výkon statoru více než dostačující, a tak už nemusíte ani uvažovat nad koupí celého nového alternátoru VAPE, který stojí 6 000-10 000Kč, jen abyste měli 12V systém. Tato úprava nezasahuje do systému zapalování, ten zůstává beze změny.

Níže jsou ke každému komponentu 12V systému blíže rozepsány informace tak, aby návod byl univerzální a pro úplně každého.

Stator a cívky

Verzí statorů je několik podle použitých cívek – 30W/ 20W/ 20W+10W, avšak všechny se dají použít pro 12V systém. Jediný rozdíl mezi statory bude ve výsledném výkonu (podrobný graf výkonu bude v budoucnu doplněn, prozatím je možné zhlédnout video z měření výkonu https://youtu.be/zhKdFT6XFIs). Hlavní informací je, že stator vyrábí maximální výkon v přímé závislosti na otáčkách motoru, tzn. že při volnoběhu je možné vyrobit 10W a při maximálních otáčkách je možné vyrobit 60-90W.

Aby se využili stator 20W+10W na maximum, napojte modrý drát z brzdové/klaksonové cívky na zelený drát ze světelné cívky viz. schéma níže. Statory 30W a 20W není nutné upravovat.

Často na internetu koluje informace, že je nutné přemotávat cívky na jiný počet závitů pro získání 12V, to ale vůbec není pravda! Ze standartních cívek je možné získat napětí v rozmezí 0V-120V podle zatížení. Přemotáním cívek se dá pouze upravit průběh maximálního výkonu v závislosti na otáčkách motoru.

Další dezinformací je zapojení hvězda nebo trojúhelník. Ve skutečnosti se jedná o zapojení paralelní a sériově-paralelní. Babetta má jenom jednu fázi, a tak na ní nejde vytvořit trojfázové zapojení hvězda a trojúhelník. Změnou zapojení cívek jde jen upravit průběh maximálního výkonu v závislosti na otáčkách motoru.

Regulátor napětí

Regulátor napětí mění nepoužitelné střídavé napětí ze statoru na stejnosměrné napětí 14,5V-14,8V pro napájení 12V systému. Regulátor tedy plní dvě hlavní funkce – usměrňuje a reguluje napětí.

Modelů regulátorů napětí se prodává spousta, ale výběr vhodného pro Babettu je jednoduchý. Všechny regulátory fungují stejně a Babetta má velmi slabý alternátor oproti všem ostatním vozidlům, takže na ní bude fungovat vše. Jedinou výjimkou jsou dva levné regulátory napravo v obrázku, co fungují naprosto jinak.

U třífázových regulátorů (poznáte podle tří vývodů na stator), stačí zapojit pouze dva vývody na stator a třetí vývod můžete nechat odpojený a zaizolovaný nebo můžete zkusit využít třetí vývod změnou zapojení cívek.

Nahrazovat prodávané regulátory vlastním řešením nedoporučuji, je to zbytečně náročné a nic víc tím nezískáte, spíše ztratíte na spolehlivosti, voděodolnosti a jednoduchosti. Někteří si místo regulátoru dávají DC-DC měnič, ale to není vůbec lepší řešení, protože většina měničů není k tomuto použití určena.

Kondenzátor a baterie

Pro správné fungování 12V systému je zapotřebí mít na výstupu regulátoru připojenou baterii nebo kondenzátor. Baterie nebo kondenzátor totiž slouží k vyhlazení nestabilního napětí z alternátoru, což potřebujeme pro správnou funkci všech komponentů.

Použít jenom kondenzátor má ale jeden velký háček. Pokud máte odběr ze statoru větší než 10W, očekávejte na volnoběh kolísaní jasu nebo blikání světel a ostatní elektronika nemusí fungovat tak jak má. Jakkoliv velký kondenzátor tento problém nevyřeší, jen možná trochu pomůže. Takže bych doporučil s kondenzátorem provozovat jen světla a nic víc.

Pokud chcete provozovat další elektroniku jako třeba blinkry, nabíječku na telefon, klakson a cokoliv dalšího, tak je nejlepší připojit baterii. Baterie dokáže nedostatečný výkon statoru na volnoběh naprosto vykompenzovat a tak bude veškerá elektronika fungovat normálně a to i při vypnutém motoru. Ideální je si namontovat indikátor stavu nabití baterie nebo voltmetr, ať můžete sledovat, jestli stator stíhá dobíjet baterku nebo ne. Menší tip pro prodloužení životnosti baterie je zapojit nejen baterku, ale i kondenzátor. Kondenzátor bude zmenšovat takzvané mikrocyklování baterie, které zkracuje životnost baterie. Baterii je možné kdykoliv připojit, tak můžete začít jen s kondenzátory a případně připojit baterii později.

Kondenzátory použijte na napětí 25V, na vyšší napětí je zbytečné a na napětí 16V nebudou chráněny transilem. Kapacita by měla z mé zkušenosti být minimálně 4,4mF pro světla bez blikání, ale čím větší kapacita, tím lepší bude výsledek. Osobně mám dva kondenzátory 2×6,8mF/25V o průměru 18mm umístěny v krabičce pod bočním plastem nad JTZ/GYTem, zapojené paralelně k sobě.

Regulátor je stavěn pro nabíjení 12V olověných baterii (obyč, gelových, AGM) nebo jejich moderní náhradu lifepo_⁴, která je sice dražší, ale má výhodu, že baterky jsou oproti olověným menší a lehčí a jsou velmi bezpečné. Baterie by měla zvládnout minimálně nabíjecí proud 2-3A, jinak hrozí riziko přehřívání baterie. Kapacitu si můžete zvolit podle vašeho uvážení. Jedno ze skvělých míst na umístění baterky je do voděodolné krabičky pod sedlo nebo třeba do košíku/kufru. V žádném případě nepoužívejte baterie li-ion, li-pol, NiMH, Ni-Cd, které jsou nekompatibilní se standartním regulátorem, protože mají jiná nabíjecí napětí a může dojít k přebití což má za následek shoření baterii!!!

Ochrana

Základní ochrana baterie je pojistka, která se při zkratu přetaví a ochrání baterii a kabeláž. Pojistka na 5-10A se zapojuje v sérii s baterií, tzn. někde mezi baterkou a hlavní svorkou.

Některé lifepo⁴ baterie už mají v sobě zabudovaný komplexní ochranný obvod BMS (battery management system), který chrání baterii před zkratem, nadproudem, přebitím, podvybitím a přehřátím a tím odpadá nutnost přidat pojistku do obvodu.

Další důležitá ochrana je před přepětím, které vznikne pokud regulátor přestane omezovat napětí. Stačí instalovat jeden transil, který dokáže omezit přepětí na nedestruktivní hodnotu 17-22V, např. 1,5KE18CA připojený paralelně k obvodu (jeden konec transilu na plus a druhý na mínus). S největší pravděpodobností se při přepětí transil zničí (permanentně zkratuje) a tím se přepálí i pojistka. Takže je pak nutné vyměnit regulátor, pojistku a transil, proto radši vozte od každého dílu jeden náhradní.

Kabeláž

Při tahání nových vodičů k novým komponentům rovnou vyměňte staré vodiče za nové. Nemá cenu používat desítky let staré, zoxidované, přelámané vodiče se špatnou izolací, jen aby dříve či později nastal problém ve staré kabeláži. Ledaže jste v poslední době měnili starou kabeláž za novou, v tom případě můžete některé vodiče ponechat.

Použitelné vodiče jsou od průřezu 0,75 mm² a výše s jakýmkoliv materiálem izolace. Pro zvýšení odolnosti a přehlednosti kabeláže mám vodiče zatažené v ochranné bužírce o průměru 5mm.

Spojení vodičů provádím přes čtyři WAGO svorky s 5 pozicemi a páčkovým mechanizmem. Výhodou je rychlé opakovatelné připojení a odpojení kabelu bez použití nářadí a pájky, vysoká odolnost proti vibracím díky napruženému kontaktu a do jedné pozice se navíc dá umístit více vodičů. Nevýhodou je naprosto nulová odolnost proti vodě. Další alternativa je v podobě výroby vlastní desky se svorkami nebo konektory.

Světla

Kvůli změně napětí na 12V je nutné osadit nové žárovky. Dozadu 5W (více W ne, roztaví se plastový kryt světla), do tachometru 2W a dopředu 15/20/25W. Bude to svítit o něco lépe oproti originálu, ale mnohem lákavější je přechod na LED světla. O LED světlech přibyde v budoucnu článek, protože je to složité a zdlouhavé téma, které zde nechci rozebírat. Hlavní je, aby jste nikdy svým upraveným světlem neoslnili ostatní vozidla. Ten, kdo oslňuje, je prostě kokot.

Přídavná elektronika

Univerzální napětí 12V odemyká možnost namontovat si na Babettu všemožné věci. U některé elektroniky je problém se spotřebou při klidovém stavu (např. nabíječka na telefon nenabíjí telefon, ale stále odebírá energii, nebo světlo nesvítí, ale driver odebírá energii, atd…) Takovéto věci je lepší zapojit na svorku spolu se světly za hlavní spínač. Po rozepnutí spínače nebudou odebírat žádnou energii, což se hodí obzvláště pokud bude Babetta dlouho stát, jinak se může poškodit nebo úplně zničit baterka podvybitím.

Schéma zapojení

Základ schématu zapojení je jednoduchý a další elektroniku už jen zapojujete na volné pozice svorek nebo konektory.

*1. WAGO svorka, 2. pojistka, 3. transil, 4. spínač, 5. žárovky

*Regulátory napětí nemají jednotné značení vývodů, vždy je nejlepší se držet označení vývodů od výrobce nebo odvodit vývody ze schéma zapojení stroje, na který je regulátor určen. Většinou je značení následovné: žlutý=stator, zelený/černý=zem(kostra/rám), červený=+12V.