Введение

Электрический велосипед состоит из двух основных компонентов: двигателя и аккумулятора. И то, и другое имеет решающее значение, и важно выбрать правильную батарею для вашей индивидуальной настройки. В этой статье я постараюсь объяснить аккумуляторы для электронного велосипеда в упрощенной форме.

Прежде чем покупать батарею, следует учитывать множество факторов, и важно не принимать поспешных решений, поскольку батареи даже с более низкими характеристиками могут стоить дорого.

Я мог бы писать страницы за страницами о современные батареи и принципы их работы, но я хочу, чтобы эта статья была максимально простой и сосредоточилась на выборе подходящей батареи для вашей конкретной сборки.

Выбор подходящей батареи

Перед покупкой батареи необходимо учитывать несколько переменных. Я перечислю их ниже, и каждый из них требует внимательного рассмотрения.:

В этой статье я остановлюсь на наиболее популярных напряжениях, используемых в настоящее время.:

В большинстве дорожных комплектов для электронных велосипедов используется аккумулятор на 36 В, тогда как для более мощных двигателей может потребоваться аккумулятор на 48 В или даже 52 В. При использовании высокопроизводительных электровелосипедов напряжение может достигать 72 В и даже выше.

Например, если вы покупаете двигатель среднего привода мощностью 250 Вт, вам понадобится аккумулятор на 36 В. Если вы выберете двигатель BBSHD мощностью 1000 Вт, вам понадобится аккумулятор на 48 В.

Размещение батареи

Вам нужно решить, где вы хотите установить аккумулятор на велосипеде. Самым популярным расположением является диагональное расположение нижней трубы, поскольку оно не только выглядит аккуратно, но и удерживает дополнительный вес аккумулятора относительно центра и на низком уровне, что повышает устойчивость.

Горный велосипед Cube Target Pro оснащен электродвигателем Bafang BBS02 мощностью 750 Вт и аккумулятором 52 В.

К сожалению, это применимо не ко всем велосипедам и зависит от размера и геометрии рамы. Для многих горных велосипедов с полной подвеской установка аккумулятора на раму может оказаться затруднительной из-за задней подвески. К счастью, сейчас существуют более компактные аккумуляторные блоки доступны, но эти блоки имеют меньшую выходную мощность, обычно около 36 В, 10,4 Ач. В качестве альтернативы вы можете установить аккумулятор на нижней стороне рамы, но это может сделать его более подверженным повреждениям, и вам необходимо будет проверять зазор с передним колесом, когда подвеска полностью сжата.

Аккумуляторы, встроенные в раму, также являются популярным вариантом для велосипедов со сквозной рамой или велосипедов с небольшой рамой. Эти типы аккумуляторов обычно имеют специальную «двухслойную» рамку, которая неизбежно увеличивает вес задней части велосипеда.


                               

Диапазон заряда батареи

Еще одна важная переменная, которую следует учитывать, — это номинал Ач или «ампер-часы» аккумулятора. Батарея . Аккумулятор емкостью 1 ампер-час должен быть способен непрерывно подавать в нагрузку ток силой 1 ампер ровно 1 час, или 2 ампера в течение 1/2 часа, или 1/3 ампера в течение 3 часов и так далее. , до полной разрядки.

Емкость аккумулятора среднего размера обычно составляет около 13 Ач. При умножении на напряжение, например 36 В x 13 Ач = 468 Втч, получается мощность в «ватт-часах» (Втч). Ватт-часы — это единица электрической энергии, эквивалентная потребляемой мощности в один ватт за один час. Таким образом, батарея 36 В, 13 Ач может эффективно выдерживать 468 Втч.

Как это переводится в измеримый диапазон? Предполагая, что вы консервативны в энергопотреблении, вы потратите примерно 20 ватт-часов на милю путешествия, что даст вам запас хода в 23,4 мили. Это основано на предположении о поддержании энергопотребления на этом уровне в течение всего периода.

Конечно, в реальном мире такой сценарий маловероятен, поскольку бывают случаи, когда вам вообще не нужна электрическая помощь, а в других случаях вы можете в значительной степени полагаться на нее. Например, если вы живете в местности с длинными и крутыми холмами, ваше энергопотребление на милю может превышать 20 ватт-часов. Если вы проживаете в довольно ровной местности, ваше потребление может быть ниже.

Если вы хотите увеличить пробег, используйте аккумулятор 36 В, 17,5 Ач. Батарея позволит вам проехать 31,5 мили при постоянном энергопотреблении 20 ватт-часов на милю. Однако в реальных сценариях я сообщал о дальности действия 50-60 миль с батареями такой емкости.

Если вы можете приобрести аккумулятор меньшего размера, есть много способов увеличить запас хода электрического велосипеда, не тратя дополнительных денег.

Большинство аккумуляторы для электрических велосипедов используйте стандартные литий-ионные элементы 18650 производства известных производителей, таких как LG, Samsung, Panasonic и Sanyo. На мой взгляд, всегда разумно выбирать фирменные аккумуляторы, поскольку они, как правило, имеют более длительный срок службы и большую надежность по сравнению с обычными китайскими аккумуляторами других производителей. При этом я без каких-либо проблем предоставил множество аккумуляторных блоков с китайскими батареями. Все сводится к цене. Лично я бы потратил немного больше на покупку фирменных аккумуляторов, поскольку покупка более дешевых аккумуляторов может оказаться ложной экономией.
                               

Обслуживание аккумулятора

Литиевые аккумуляторы требуют бережного обращения. Есть ограничения на их транспортировку, и не без оснований. Проблема в том, что если они загораются, они горят при очень высоких температурах и могут вызвать серьезные ожоги или даже смерть. Не храните их в местах, подверженных сильному нагреву.

Эти батареи не любят экстремальных температур на обоих концах. Их производительность снижается при понижении температуры ниже нуля, и большинство производителей устанавливают минимальную рабочую температуру на уровне -20 градусов по Цельсию, а максимальную на уровне 45 градусов по Цельсию.

Зарядка

Когда аккумулятор новый, обычно рекомендуется провести по крайней мере три полных цикла зарядки и разрядки, чтобы убедиться, что аккумулятор полностью сбалансирован, хотя у меня есть достаточно доказательств того, что разрядка аккумулятора как минимум до 50% при нормальном использовании недопустима. достаточно для этого периода.

Есть некоторые свидетельства того, что постоянная полная зарядка аккумулятора может сократить срок его службы, и в большинстве случаев зарядка до 80% и полная зарядка аккумулятора только один раз более полезны для долгосрочного здоровья аккумулятора в течение нескольких недель.

Это несколько спорная тема, поскольку очень уважаемый эксперт по литиевым батареям сказал мне, что это не так. На самом деле, у меня был клиент, который следовал вышеуказанной практике, и через несколько месяцев максимальное напряжение зарядки значительно упало, и аккумулятор пришлось перебалансировать.

Если аккумулятор не используется в течение нескольких месяцев, также важно убедиться, что его заряд составляет не менее 80%. Если аккумулятор оставить разряженным в течение нескольких месяцев без использования, напряжение в аккумуляторе может упасть ниже расчетного минимума, что может привести к необратимому повреждению. Кроме того, не рекомендуется хранить батарею с максимальной емкостью более нескольких дней, поскольку это также вредно для долгосрочного здоровья батареи.

Все эти аккумуляторные блоки используют систему управления аккумулятором (BMS), которая является «мозгом» аккумулятора. Это небольшая электронная схема, которая предотвращает перезарядку и чрезмерную разрядку и регулирует общую выходную мощность усилителя. Полностью заряженная батарея 36 В имеет напряжение примерно 42,2 В, а BMS обычно отключает батарею при напряжении около 29 В. Полностью заряженная батарея 48 В имеет напряжение 54,4 В и обычно отключается при напряжении около 39 В. Это очень важно, поскольку чрезмерная разрядка может необратимо повредить химический состав аккумулятора.


                                 

Непрерывный ток

Это зависит от нескольких факторов, но также будет зависеть от качества батареи, напряжения, номинала Ач и BMS. Большинство аккумуляторов 36 В, 13 Ач имеют скорость непрерывного разряда от 15 до 20 А, но могут на мгновение обеспечить более высокую мощность. Это также зависит от типа используемого контроллера двигателя. Например, контроллер на Bafang BBSHD мощностью 1000 Вт может выдерживать постоянный ток силой 30 А.

Другие факторы, которые следует учитывать

Хороший двигатель со средним приводом, такой как Bafang или Tongsheng, использует передаточное число велосипеда для передачи мощности, генерируемой двигателем, на заднее колесо. Это приводит к более высокой эффективности и меньшему потреблению энергии батареи. С другой стороны, большие ступичные двигатели с прямым приводом не могут вращаться так быстро, поэтому они будут потреблять больше ватт-часов на милю.

Вес гонщика также играет значительную роль. Человек весом 100 кг, едущий на электровелосипеде мощностью 250 Вт на полной мощности, будет потреблять больше энергии по сравнению с человеком весом 75 кг.

Заключение

Если вы планируете использовать велосипед только для коротких поездок на расстояние до 20–30 миль, тогда вам понадобится 36 В 13 Ач. Батарея должно быть достаточно. То же самое относится и к двигателю на 48 В. Однако, если вы планируете путешествовать или проводить длительное время в седле, стоит приобрести аккумулятор емкостью не менее 36 В, 17,5 Ач или даже 20 Ач.