Аккумулятор для эл велосипеда
Электровелосипед — продвинутая модификация байка с электрическим приводом. Дополнительное толкающее усилие позволяет велосипедисту сэкономить силы на пересеченной местности и длительных перегонах. Работу электродвигателя обеспечивает накопитель энергии — аккумулятор.
Существует несколько распространенных типов аккумуляторов для велосипеда. Какие АКБ можно встретить в продаже, какими особенностями они обладают, а также как самостоятельно сконструировать батарею, будет рассказано в этой статье.
Какие типы аккумуляторов используют на велосипедах
Аккумуляторная батарея во многом определяет параметры электровелосипеда. При установке системы привода на обычный велосипед следует внимательно отнестись к выбору источника энергии.
Аккумуляторы на велосипеды:
- свинцово-кислотые;
- гелевые;
- никелевые;
- литиевые батареи (+ полимерные).
SLA — так маркируются свинцово-кислотные АКБ — бюджетный вариант в представленном ряду. Ценовое превосходство, к сожалению, не оправдывается большим количеством недостатков: вес, быстрый выход из эксплуатации, низкая стойкость к перепадам напряжения при зарядке. Батареи хватает примерно на 2 года. Это около 700 циклов зарядки. Весит один аккумулятор порядка 4 кг — серьезный массовый прирост!
Гелевая батарея обладает аналогичными свойствами, что и SLA. Внутри корпуса заключен сжиженный гелий. Более долгий срок эксплуатации по сравнению со свинцовым аналогом.
Никельсодержащие (NiMH). В состав аккумулятора входит гибридная смесь никеля с другими металлами. Дорогой, но выгодный в эксплуатации вариант: вес около 2 кг, срок службы 3 года, допустимое количество зарядок и разрядок — 850. Прерогатива дорогих велосипедов, на дешевых моделях встретить их почти невозможно.
Литиевые энергонакопители содержат в основе легкий щелочной металл. Они компактны и долговечны. В зависимости от носителя электроэнергии, вело-аккумуляторы литиевого типа подразделяются на следующие типы:
- кобальтовые,
- марганцевые,
- ферро-фосфатные,
- полимерные.
Литий-кобальтовая АКБ — пара «литий — оксид кобальта». Для велосипедов такой тип батарей используется крайне редко из-за повышенной опасности: в динамических условиях они могут взрываться или течь. Остальные свойства безупречны — легкость, малогабаритность, удобство.
Батарея LiMnO2 — бюджетный вариант в семействе литиевых. Марганцевые аккумуляторы — это большие и тяжеловесные приспособления, и на легкий байк не подойдут. Чаще можно встретить на укомплектованных горных электровелосипедах. Рабочие характеристики — эксплуатация до 5-ти лет, 1000 циклов зарядки, средняя чувствительность к перепадам напряжения.
Ферро-фосфатная литиевая батарея — пара «литий — фосфат железа». Ими комплектуют исключительно дорогие велосипеды. Характеристики: 2000 циклов, низкая потеря мощности, высокая стойкость, срок работы свыше 5-ти лет.
Литий-полимерная АКБ обладает теми же рабочими показателями, что и распространенный марганцевый источник питания. Однако она более удобна в обращении за счет пластичного и встраиваемого полимерного корпуса.
Параметры велосипедных батарей
Характеристики аккумулятора, определяющие его эксплуатационные показатели:
- выдаваемое напряжение;
- количество батарей;
- электрическая емкость.
Отдельная батарея может выдавать напряжение в 12 Вольт и кратное ему: 24, 36, 48 В.
Производители АКБ для велосипедов придерживаются номинального напряжения в 24 В. Обеспечивающие его источники тока называются 2-батарейными.
АКБ с тремя узлами питания общим напряжением в 36 В ставятся на более дорогие модели велосипедов. Очень редко, но можно встретить и 4-батарейные аккумуляторы с выходом в 48 В.
От количества узлов питания зависит, какой силы будет выдаваемый крутящий момент у электродвигателя. Это напрямую связано с максимально возможной скоростью велосипеда. Правда, на электромоторах ставят контроллеры для ограничения до 30 км/час.
Электроемкость — параметр, который определяет срок эксплуатации от зарядки до полного исчерпания запаса энергии. Велосипед с аккумулятором высокой емкости можно смело пускать на расстояние в 30 — 50 км.
Расстояние условно связывают с емкостью аккумулятора: 1 км = 1А/ч. В зависимости от количества и емкости каждой батареи определяется среднее расстояние, которое можно проехать в режиме непрерывной работы электродвигателя. Километраж-емкость и количество затрачиваемой энергии могут не совпадать из-за препятствий на дорогах, подъемов, перекатов и т.д.
Как сделать АКБ своими руками
Любители покопаться в механизме собственного велосипеда наверняка спросят, можно ли сделать аккумулятор самостоятельно.
Для сборки батареи с нуля потребуется:
- несколько батареек (например, литий-марганцевых);
- соединительные проводки;
- паяльник;
- штекер;
- емкость.
В качестве емкости для АКБ удобно использовать велофлягу. Она легко вместит в себя батарейки и надежно крепится на раме с помощью держателя. Один конец фляги должен подавать энергию на двигатель. На противоположной стороне — выход для зарядного устройства.
По порядку о том, как сделать аккумулятор своими руками:
- С учетом полярности связать батарейки. Их количество будет зависеть от номинального выходного напряжения. Для АКБ с батарейками в 12 В достаточно две или три. Провода последовательно соединяют концы батареек.
- По краям, на выходах спаять пару проводов в один.
- Просверлить отверстия в днище фляги и крышке.
- Поместить батареи в емкость и вывести провода через отверстия.
- К верхней части подсоединить штекер — через него будет подаваться питание при зарядке.
- Установка корпуса на держателе и герметизация отверстий.
- Выходной кабель подключить к генератору электродвигателя.
На участке «аккумулятор — двигатель» можно сделать специальный разъемник для удобства отсоединения батареи от мотора во время зарядки.
Собранный своими руками аккумулятор будет, конечно, быстрее садиться и дольше заряжаться (до 6 часов). Такой вариант хорошо совместим с самодельным электродвигателем или маломощным мотором, но никак не дорогими моделями движков.
Что дает аккумуляторная батарея? Установленный на велосипед дополнительный источник энергии позволит увеличить скорость, динамику и проходимость, а также сэкономить собственные силы. Предпочтительно приобретать и устанавливать готовые решения. Но при должном количестве желания, времени и сноровки можно соорудить аккумулятор самостоятельно.
