Интернет журныл о промышленности в Украине

Установка акумуляторів на електровелосипед

Серце будь-якого електровелосипеда - його акумуляторна батарея, тому щоб забезпечити нормальну безперебійну роботу електричного двигуна (мотор-колеса) вона повинна бути високої якості і мати достатню ємність для харчування Вашого велосипеда багато кілометрів шляху Серце будь-якого електровелосипеда - його акумуляторна батарея, тому щоб забезпечити нормальну безперебійну роботу електричного двигуна (мотор-колеса) вона повинна бути високої якості і мати достатню ємність для харчування Вашого велосипеда багато кілометрів шляху. Важливо пам'ятати, що від акумулятора буде залежати не тільки діапазон пробігу, а й тягові можливості мотор-колеса. Чим більшої місткості буде акумуляторна батарея (Ah), тим більш тривалий проміжок часу зможе працювати при високих оборотах електромотор, і тим витривалішими він буде до подолання підйомів.

Акумуляторна батарея є одним з основних компонентів електричного велосипеда, тому підхід до її вибору повинен бути грунтовним.

Технологія акумуляторних батарей покращується з кожним новим днем. В даний час для харчування мотор-коліс електричних велосипедів використовується 3 основних типи акумуляторів:

- Літій-іонний (Li-Ion) акумулятори є найбільш сучасними і високоякісними джерела енергії на ринку, правда, через те, що вони мають найбільший термін служби і найнижча вага, ці батареї є найдорожчими. Завдяки використання різного типу хімії виробляються літій-кобальт-оксидні, літій-залізо-фосфатні, літій-марганцевої акумулятори. Кожен тип акумуляторів має свої переваги і недоліки, на практиці ж ми бачимо, що всі типи батарей літій-іонної "хімії" дуже схожі в реальних умовах експлуатації.

- Нікель-метал-гидридні (NiMH) акумулятори - хімічне джерело струму середнього цінової категорії. Ці батареї досить легкі і мають більш розширений термін служби, ніж батареї SLA.

- Sealed Lead Acid (SLA) акумулятори - найдешевший і найбільш поширений варіант комплектації електровелосипедів. Досить високоефективний тип батарей, що володіє великою енергоємністю, мають низький рівень саморозряду і низький опір. Акумулятори не потребують обслуговування і доливці води, здатні працювати як в буферному, так і циклічному режимі. Головний недолік цієї групи акумуляторних батарей - велику вагу.

Вибір акумуляторів для електровелосипеда проводиться виходячи не тільки з цінового показника і ємності на одиницю маси, але і заявленого виробником кількості циклів заряду / розряду, тривалості їх підзарядки, показника токоотдачи.

Найбільш досконале покоління акумуляторів - літієве. Акумуляторні батареї цієї технології знаходяться поза конкуренцією і є найбільш вдалим варіантом комплектації електричного велосипеда: при малій вазі і зовнішніх габаритах мають здатність до концентрації значних обсягів енергії (мають високу питому потужність), практично не втрачають ємність на холоді, має здатність до розряду досить великими струмами . Акумулятори літієвої групи при тих же параметрах важать приблизно в 3 рази менше свинцево-кислотних. Вартість цих акумуляторних батарей як і раніше залишається досить високою, проте якість продукту і його характеристики цілком виправдовують грошові витрати. Так, літій-залізо-фосфатні батареї витримують досить тривалі заїзди на великій швидкості, істотно перевершуючи інші акумулятори по експлуатаційним параметрам. Літій-іонні акумулятори входять в число "розумних" батарей, і тому комплектуються пристроями інтелектуального регулювання і балансування - ВMS. Плати Battery Management System грають важливу роль в підтримці життя акумулятора, забезпечуючи не тільки балансування струму між окремими осередками, а й запобігаючи їх надмірний розряд.

Але навіть якщо покупка потужних літій-залізо-фосфатних або літій-полімерних акумуляторів для володаря електровелосипеда не по кишені, і якщо бюджет істотно обмежений, можна все ж обійтися іншим високопродуктивним, менш дорогим, але трохи більш громіздким варіантом необслуговуваних акумуляторів свинцево-кислотного складу SLA AGM. Правда, якщо з розміщенням акумуляторів літієвої групи на електровелосипед можна досить легко впорається (ці енергетичні джерела дуже компактні і мало важать, тому абсолютно не впливати на розподіл ваги транспортного засобу), то над розташуванням значно більше об'ємних і важких свинцево-кислотних SLA AGM акумуляторів доведеться трохи подумати.

Що стосується питання про те, який ємності акумулятори вибрати для електровелосипеда, відповім так: підходити до нього варто з урахуванням параметрів ваги акумуляторних батарей, їх можливостей, що плануються до подолання на одному заряді відстаней, ландшафтів маршрутів. Для подорожей на порівняно невеликі відстаней цілком згодиться і комплект з 12V 7Ah або 12V 9Ah SLA AGM акумуляторів. Головна перевага використання невеликих свинцево-кислотних акумуляторів - більш низька ціна і меншу вагу. Однак, якщо їздити доведеться чимало і передбачуваний маршрут слідування електричного велосипеда буде проходити через ділянки з досить високим рівнем ухилу, або ж подорожувати доведеться не тільки по трасі, але і, скажімо, по траві і гравію - варто придивитися до акумуляторів кілька більшої місткості. Звичайно, значну частину маршруту можна допомагати двигуну педалями, економлячи заряд акумуляторів, підійматися вгору по схилу лише на одних тільки педалях, але, думаю, не для того велосипед обладнується електричним мотор-колесом, щоб і далі продовжувати потіти, натискаючи на педальки. Як показав чималий досвід експлуатації велосипедів з мотор-колесами, золотою серединою для них є 12-14Ah батареї - вони забезпечують відмінну дальність пробігу, але і не сильно перевантажують раму.

Наступне, що потрібно зробити, визначившись з типом і місткістю акумуляторів, які будуть використовуватися в електровелосипед, це вирішити, де вони будуть розташовуватися на транспортному засобі, чи буде використовуватися для їх кріплення спеціальна акумуляторна велосипедна сумка або ж захисний бокс.

Щоб запобігти ризику падіння, перекидання акумуляторів під час руху, важливо особливу увагу приділити питанню фіксування і надійності кріплення акумуляторної батареї, а на електровелосипед. Найбільш поширене місце розміщення акумулятор на велосипеді - це його багажник або трикутник рами. Спеціальна сумка або кейс з акумуляторами надійно кріпиться до рами або багажнику ременями або іншими кріпленнями. Головна перевага розташування акумуляторних батарей на задньому багажнику пов'язано з можливістю їх швидкого встановлення і зняття з метою подальшої підзарядки. У разі, якщо в електровелосипед мотор-колесо встановити на передню вісь, акумулятори, перебуваючи на багажнику, забезпечать практично ідеальну развесовку. До того ж, фіксування батарей на багажнику гарантує і вертикальне, найбільш природне при експлуатації розташування. Недолік такого роду схеми компонування - кріплення вантажу в досить високе становище, в певній мірі ускладнює керованість електровелосипеда.

Якщо багажника в електровелосипед немає або велосипедист має на нього дещо інші плани і дозволяють розміри акумуляторів, останні можна втиснути в простір трикутника рами. Правда, якщо для того, щоб закріпити / зняти акумулятори з багажника для підзарядки буде потрібно не більше пари хвилин, то з їх розташуванням / вилученням батарей з кейса (кофра) для рами доведеться повозитися. Що стосується "плюсів" такого варіанту установки, то хотілося б відзначити поліпшення керованості транспортним засобом за рахунок зміщення центру ваги ближче до переднього колеса, а також забезпечення рівномірного розподілу навантаження на рамі. Примітно, що прикріпити сумку з акумуляторами в трикутнику рами вдасться не завжди, а лише в разі, якщо джерела живлення невеликі і при подібній установці не будуть заважати ногам нормально крутити педалі.

Іноді можна побачити сумку з акумуляторами нема на задньому, а на передньому багажнику електричного велосипеда. Такий підхід дозволяє перш за все знизити центр ваги в транспортному засобі, зробити вільним заднім багажник, зменшити довжину проводів харчування, що приходять від електродвигуна до акумуляторів в разі, якщо буде використано мотор-колесо переднього приводу. З іншого боку, повісивши акумулятори фактично на кермо, отримаємо істотно розбіжність в рівні навантаження на раму, тому, за логікою речей, більш доцільно все ж поміщати акумуляторну батарею поза задньої частини електровелосипеда.

У заводських електровелосипедів часто кейс з літієвими або ж свинцево-кислотними батареями розміщують на підсідельною трубі або просторі між підсідельною трубою і заднім колесом. Ця схема розташування практично не впливає на розподіл ваги і керованість, і тому вважається однією з найбільш вдалих.

Ця схема розташування практично не впливає на розподіл ваги і керованість, і тому вважається однією з найбільш вдалих

Інший варіант місця розташування акумуляторів в серійних моделях електровелосипедів - це внутрішні порожнечі рами. Сховавши акумуляторні батареї і контролер всередині труб рами вдається не тільки повністю зробити вільним багажник і забезпечити ідеальний баланс ваги, але і домогтися того, що електровелосипед буде зовні практично не відрізняється від звичайного велосипеда: крім мотор-колеса ніщо не видаватиме присутність у автомобілі електричного приводу.

Сумка або бокс повинні відповідати акумуляторів за розміром, добре захищати джерела електроживлення від дощу і снігу. Непогано б внутрішню частину акумуляторної сумки або пластикового (металевого) боксу, з метою забезпечення фіксація акумуляторів в нерухоме положенні і їх захисту від несприятливого впливу зовнішнього перепаду температур, попередньо прокласти пінопластових пластинами.

Проводка, використовувана для з'єднання акумуляторів, поставляється в комплекті з велосипедними електронабори. Приклад того, як правильно збирається 24V або 36V, 48V Cвинцово-кислотна батарея з 12V акумуляторних банок наводимо нижче. Підключаючи акумулятори найголовніше не переплутати "-" з "+" і не замкнути клеми.

Підключаючи акумулятори найголовніше не переплутати - з + і не замкнути клеми

Оптимізувати термін служби акумуляторних батарей і зберегти їх високу працездатність навіть при досить тривалої експлуатації допоможе дотримання ряду рекомендацій.

- Ніколи не залишайте акумулятори в повністю розрядженому стані більше 12 годин, уникайте дуже сильного розряду. Після кожної поїздки в міру можливості намагайтеся підживлювати акумулятори від електромережі, ставлячи їх на дозарядку. В період простою електровелосипеда і віддаленого зберігання батарей не забувайте робити їх періодичну підзарядку хоча б раз у вісім тижнів - це запобіжить падіння напруга акумуляторних батарей нижче безопарного рівня, при якому клітини акумулятора піддаються руйнуванню.

- Зберігайте акумулятори тільки в сухому, теплому приміщенні.

- Чи не поскупилася на спеціалізований пристрій подзярядку. Не потрібно заряджати акумулятори електровелосипеда чим попало - зарядний пристрій повинен відповідати батареям за типом і по режиму заряду.

- Важливо дотримуватися температурного режиму експлуатації акумуляторів - не наражати їх негативного впливу спеки та холоду.

- Повноцінне життя електричного велосипеда прямо залежить від своєчасності проведення зарядки його акумуляторів. Оскільки зарядка велосипедних батарей не проходить швидко, бажано здійснювати зарядну процедуру ввечері, після повернення додому з роботи, щоб не зустріти початок дня з розчаруванням - вбраними акумуляторами. Скільки часу займе підзарядка - буде залежати насамперед від моделі і типу акумуляторних батарей. Як правило, первинний заряд відбувається за 6-12 годин, подальша ж зарядка займає менше часу - десь 2-6 годин у Li-Ion і NiMH акумуляторів, і 4-8 годин - у герметичних свинцево-кислотних SLA. Особливу увагу бажано приділити заряду нових акумуляторних батарей. Бажано перед початком експлуатації зарядити їх окремо для того, щоб вирівняти заряди і убезпечити себе від розбіжності напруги окремих осередків в збірному акумуляторі. Якщо експлуатувати акумуляторну батарею, в якій якийсь елемент буде продовжувати залишатися недозаряженним - зіткнемося з тим, що одна з банок буде раніше за інших піддаватися глибокого розряду і швидше інших вийде з ладу. В процесі експлуатації важливо також періодично контролювати напругу на клемах акумуляторів.

Лише при дотриманні вищевказаних інструкцій акумулятори прослужать гарантований виробником термін.

Лише при дотриманні вищевказаних інструкцій акумулятори прослужать гарантований виробником термін