Какой аккумулятор лучше выбрать для электровелосипеда?
Аккумуляторная батарея – важный узел электровелосипеда. От ее характеристик зависит вес байка, комфорт его использования и дальность хода на одном заряде. Так какие они – лучшие аккумуляторы для электровелосипедов, и каким требованиям они должны соответствовать? Прежде всего, для питания электромотора нужна АКБ, способная длительно выдавать большой разрядный ток. Например, мотор-колесо мощностью 1500 Вт и напряжением 60 В при пиковых нагрузках потребляет ток до 40 А.
Поэтому на велосипеды устанавливаются тяговые АКБ, способные стабильно выдавать необходимый ток в течение длительного времени. Стартерные аккумуляторы, используемые для запуска топливного двигателя в автомобилях, для этих целей не подходят. Они рассчитаны только на кратковременную подачу высокого пускового тока, а электромотору нужна постоянная токоотдача от АКБ на протяжении всего движения байка.
Типы АКБ для электровелосипеда
Чтобы определить, какие аккумуляторы для электровелосипеда лучше, рассмотрим распространенные типы АКБ и их особенности.
|
Тип |
Особенности |
Преимущества |
Недостатки |
|
Свинцово-кислотные – бывают с жидким и гелеобразным электролитом. |
Каждый элемент содержит внутри толстые электродные пластины (катод и анод из свинца и его диоксида) и водный раствор серной кислоты в качестве электролита. Ячейки на 2 В соединяются последовательно для получения нужного напряжения. |
Низкая цена. Возможность использования на морозе. |
Низкая удельная емкость. Большой вес, утяжеляющий конструкцию байка. Длительный процесс заряда – 8–10 часов. Скромный циклический ресурс – 150–200 циклов заряд-разряд, у некоторых моделей – до 500. Чувствительность к глубокому разряду. У моделей с жидким электролитом – необходимость регулярного обслуживания и выделения специального помещения для зарядки. |
|
Литий-ионные (Li-ion) – современный стандарт для электро велосипедов и остальных видов СИМ. |
Собираются из элементов цилиндрической или призматической формы, содержащих анод из пористого углерода и катод из оксида металла (LiCoO2, LiMn2O4 и др.). Снабжаются управляющей электроникой – BMS платой, оберегающей элементы питания от перезарядки, короткого замыкания, перегрева, глубокого разряда и других опасных состояний. |
Высокая удельная емкость. Легкий вес. Быстрое восполнение заряда. Малый саморазряд. Ресурс около 1000 циклов. Отсутствие выраженного эффекта памяти. Стабильное напряжение при разряде. Широкий диапазон рабочих температур – от -20 до +40°С. |
Допустимость зарядки только при плюсовых температурах. При прокалывании и механических повреждениях – риск возгорания. Подверженность естественному старению – невозвратимому снижению емкости на 10% в год. |
|
Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) |
Разновидность Li-ion батарей с катодом на основе литий-фосфата железа. |
В дополнение к общим преимуществам Li-ion батарей: Превосходная термическая и химическая стабильность. Расширение диапазона рабочих температур до границ от -30 до +50°С. Максимальная безопасность эксплуатации – отсутствие возгорания даже при прокалывании и разгерметизации. Повышенная устойчивость к перезарядке, КЗ и другим нештатным ситуациям. Возможность сверхбыстрой подзарядки. Способность выдерживать пиковые токи разряда до 25С. Совместимость с мощными электромоторами. Срок службы свыше 2000 циклов. Меньшая подверженность старению – всего 1,5% в год. |
Меньшее номинальное напряжение ячеек – 3–3,3 В. При прямом воздействии влаги – уменьшение плотности энергии из-за потери активного лития. |
|
Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные (NMC) |
Подвид Li-ion с формулой катода LiNiMnCoO2. Сочетание никеля, марганца и кобальта обычно составляет 1:1:1 или 5:2:3. |
Рабочее напряжение 3,7 В на ячейку. Высокая энергоемкость – до до 220 Вт·ч/кг. Большой ресурс – до 2000 циклов. Высокая токоотдача. Совместимость с мощными электромоторами. Минимальный самонагрев. |
- |
Какой аккумулятор для велосипеда лучше?При мощности мотора до 750 Вт оптимальным выбором для электровелосипеда станет Li-ion батарея с любым типом химии. Главное – выбрать модель достаточной емкости и высокого качества. При использовании более мощного электромотора лучшим аккумулятором для велосипеда станет LiFePO4 или NMC модель. Характеристики у них схожие, но у NMC батарей выше удельная энергоемкость, а остальные рабочие параметры зависят от сочетания компонентов в составе.
Кроме типа литиевой АКБ, при выборе обязательно учитываются ее номинальное напряжение, емкость, форма и размеры. Последние параметры зависят от места установки АКБ на байке. Можно купить модели, специально разработанные для крепления на багажнике, в треугольнике рамы или на подседельном штыре.
В предыдущей статье нашего блога представлен обзор лучших Li-ion аккумуляторов формата 18650.
