Батарея для велосипеда

Какой аккумулятор лучше для велосипеда?

Аккумуляторная батарея является одним из самых важных элементов электрических транспортных средств, в категорию которых входят и электровелосипеды.

От того, какой стоит аккумулятор в электровелосипеде, зависит расстояние, которое способен преодолеть модный девайс без дополнительной подзарядки. Также от типа аккумулятора зависит собственная масса транспорта и его энергоэффективность, поэтому при выборе электровелосипеда столь важному элементу необходимо уделять особое внимание.

Какие виды аккумуляторов лучше для велосипеда?

Велосипедный аккумулятор включает в себя батарею и плату, посредством которой она управляется. Основное функциональное назначение платы состоит в постоянном мониторинге текущих параметров всех элементов батареи и фиксации любых нарушений в их работе.

На сегодняшний день существует три основных типа батарей, специально предназначенных для установки на электротранспорт:

• свинцовые, которые также называют гелевыми;
• литий-ионные (Li-Ion);
• литий-железофосфатные (LiFePo4).

Разумеется, каждый из этих типов имеет свои отличительные характеристики, а также обладает определенными достоинствами и недостатками.

Если вы раздумываете над тем, какой аккумулятор для электровелосипеда выбрать, рекомендуем поближе ознакомиться с их техническими свойствами.

Свинцовые

Свинцовые образцы являются старожилами, и с каждым годом их использование уменьшается многократно, а все потому, что данный тип батарей не может похвастаться достойной емкостью. Помимо прочего гелевые аккумуляторы имеют большой вес, что в свою очередь, утяжеляет транспорт.

Еще одним недостатком такого элемента можно назвать длительное время зарядки, достигающее 10 часов, ну и самое неприятное то, что даже самые лучшие кислотные аккумуляторы для электровелосипеда выдерживают не более двухсот циклов зарядки/разрядки, а это совсем немного.

Плюс таких морально устаревших аккумуляторов – низкая стоимость и способность функционировать при низких температурах, характерных для многих регионов РФ.

Литий-ионные

Именно эти батареи могут похвастаться самой внушительной удельной емкостью, что и позволило им завоевать огромную популярность в сегменте электротранспорта. Малый вес, большая емкость, короткое время зарядки – это основные достоинства батарей типа Li-Ion, идеально подходящих для электровелосипедов.

К сожалению, без минусов здесь не обошлось. Все дело в том, что такие аккумуляторы нельзя использовать при отрицательных температурах. Также их не устанавливают с моторами, мощность которых превышает 750 Вт. Литий-ионные батареи прослужат велосипедистам до 4 лет, спокойно выдерживая около 400 циклов зарядки/разрядки.

Литий-железофосфатные

Топ лучших аккумуляторов для электровелосипеда традиционно возглавляют литий-железофосфатные образцы, и не зря. Такие батареи работают даже при температуре воздуха -30С, а для полной зарядки им вполне достаточно 45 минут, к тому же LiFePo4-батареи способны генерировать мощность до 3000 Вт.

К минусам здесь можно отнести внушительный вес изделия и такую же высокую стоимость. Литий-железофосфатные аккумуляторы подойдут обладателям мощных электровелосипедов, предпочитающих высокие скорости.

Проанализировав вышесказанное, становится понятно, что литий-ионные батареи являются оптимальным вариантом для электровелосипедов, так как они соответствуют всем требованиям и демонстрируют достойные технические характеристики. При правильной эксплуатации такие образцы прослужат вам долго и полностью отработают свою стоимость.

Аккумуляторы для электровелосипеда: какие бывают и какой выбрать, балансировка аккумулятора

Думаю со мной никто не станет спорить насчёт того, что ключевую роль на современном электротранспорте играют накопители. Именно от них в большей степени зависит общая себестоимость изделия, дальность пробега, срок службы, зависящий от качества АКБ, а также масса транспортного средства. Относительно электровелосипедов можно сказать то же самое: из всех его составляющих, самое большое внимание нужно уделить как раз аккумуляторной батарее. Что конкретно должно быть установлено? Вот в этом вопросе мы и будем разбираться далее в теме.

• Литий-ионные батареи
• Свинцовые накопители (гелевые)
• Литий-железофосфатные АКБ
• Литий-полимерные батареи
• Балансировка аккумулятора электробайка

Разновидности батарей для электробайка и их отличие

Что представляет собой современный аккумулятор для электровелосипеда? Это традиционная батарея, с платой ею управляющей. Чем конкретно занимается плата? В её обязанности входит контроль равномерного заряда всех элементов аккумуляторной батареи, параметров заряда/разряда, а также контроль прерывания контакта в случае если где-то закоротит.

Сегодня на массовом электротранспорте производители используют три основных вида АКБ:

• Литий-ионные (Li-Ion);
• Свинцовые (гелевые);
• Литий-железофосфатные (LiFePo4).

Естественно, каждая разновидность предлагает потребителю свои положительные и отрицательные стороны.

Литий-ионные батареи

• устройства обладают самой высокой удельной ёмкостью, что и сделало их современным стандартом транспорта на электрической тяге;
• быстрый процесс зарядки;
• не большая масса.

Все эти достоинства делают Li-Ion просто идеальным решением для электровело! Но не стоит забывать, что у каждой медали есть и обратная сторона.

• при отрицательных температурных режимах литий-ионные АКБ эксплуатировать нельзя;
• они не годятся для силовых агрегатов мощность которых превышает 750 W;
• могут быть пожароопасными, но такое явление больше исключение, чем правило, ведь для этого как минимум должен состоятся выход из строя управляющей электроники.

Li-Ion девайсы предлагают 300-400 циклов заряда/разряда, чего по идее должно хватать на три-четыре года активного пользования электробайком.

Свинцовые накопители

Это можно сказать ветеран, с каждым годом уверенно сдающий свои позиции. Причин у данного обстоятельства на самом деле на мало, но основной из них является низкая удельная ёмкость. Кроме того, гелевые АКБ откровенно тяжёлые, ведь как нам всем ещё с детства известно, свинец — металл довольно увесистый. Даже накопитель вменяемой ёмкости, будет весьма заметно утяжелять всю конструкцию электрического вело. Добавляет масла в огонь и продолжительная зарядка гаджета. Так, до полной готовности АКБ будет корпеть 8-10 часов. Но и это ещё не всё! Свинцовые аккумуляторные батареи могут «порадовать» своего обладателя ещё и недолгим сроком эксплуатации: они рассчитаны всего на 150-200 циклов заряда/разряда.

Итак, подытожим минусы

• низкая удельная ёмкость;
• медленная зарядка;
• большая масса;
• недолговечность.

Если изделие обладает таким шикарным набором недостатков, чем же оно тогда вообще привлекает потребителя? Тут всё просто на самом деле: свинцовые батареи обыгрывают всех своих оппонентов более низкой себестоимостью. Помимо этого, такие изделия можно без опаски эксплуатировать при минусовых температурах, что учитывая российские климатические особенности, является весомым плюсом. Правда, многие ли из нас зимой отдают предпочтение электрифицированному велотранспорту? Так что, если вы не являетесь фанатом зимнего экстрима, не поскупитесь и приобретите действительно стоящую вещь: литий-ионную аккумуляторную батарею.

Плюсы гелевой батареи

• низкая цена;
• стабильная работы при низких температурах.

Литий-железофосфатные АКБ

А вот это действительно интересная вещь и поэтому перейдём сразу к делу.

• при наличии адекватного зарядного устройства, девайс заряжается всего за 45 минут;
• выполняет свои обязанности при температуре до -30 градусов;
• самая низкая себестоимость эксплуатации в конечном итоге;
• могут выдавать мощность до 3000 Вт;
• не горят.

Вот это действительно реальный потенциал! Что тогда в минусах?

• масса в два раза больше чем у Li-Ion батарей такой же ёмкости;
• высокая себестоимость.

По последнему пункту возникает вполне резонный вопрос — а в каких случаях имеет смысл переплачивать за литий-железофосфатные аккумуляторы? Если в ваших планах приобретение весьма мощного и скоростного вело на электрической тяге, то безусловно, LiFePo4 накопители сослужат вам добрую службу.

Литий-полимерные батареи (LiPo)

Сразу скажу, данная разновидность накопителя на электрических великах не применяется, зато её можно найти на электрокарах. Тут всё загвоздка в том, что данные изделия весьма чувствительны к вибрациям, от которых накопитель в обязательном порядке требуется защищать спецконтейнером — установить его на вело просто нереально.

Балансировка аккумулятора электробайка

Что такое балансир для накопителя электровелосипеда и каково его предназначение? Собственно, если в вашем распоряжении заводская модель велосипеда, то вам это знать не обязательно, разве что, ради интереса. Современные аккумуляторные батареи, как я уже говорил выше, состоят из нескольких элементов и тут вся загвоздка в том, что даже если они произведены на одном предприятии и из одной партии, в их распоряжении могут быть чуть отличающиеся характеристики. Когда один компонент будет уже «заправлен» на 100%, другие всё ещё будут подвергаться процессу зарядки.

Какой негатив сулит нам данное обстоятельство? Перезаряд отдельного элемента и его успешное возгорание! Балансир как раз и предназначен для решения этой проблемы: он будет забирать излишки тока себе, нивелируя перегрузку аккумулятора. Пользователю на самом деле нужно знать только одно: осуществляйте заряд АКБ посредством качественного зарядного устройства и вас не будут донимать не весть откуда взявшиеся проблемы.

Вывод здесь на самом деле довольно простой: если нет желания ломать себе голову многочисленными техническими подробностями, приобретайте вело с литий-ионным накопителем и вы в любом случае не прогадаете. Это отличный выбор, который по умолчанию является оптимальным вариантом для большинства городских электробайков.

Изготовление аккумулятора для велосипеда своими руками

Электровелосипеды далеко не новинка велоиндустрии, модели представлены во всём многообразии их форм, размеров, цветов и мощностей электродвигателя на любой вкус потребителя. По причине высокой стоимости таких велобайков многие умельцы собирают их собственноручно. Основными электрическими составляющими электробайка являются: электродвигатель, аккумулятор с зарядным устройством и контроллер.

Аккумулятор для электровелосипеда

Готовые наборы для перевоплощения обычного велосипеда в электрический в ассортименте имеются в продаже, но в целях экономии средств зачастую оснащают транспортное средство подходящими моторами, снятыми с различной электрической утвари. Если вы уже практически переоборудовали свой байк в электровелосипед и дело осталось только за аккумулятором, то вариантов в принципе немного — купить готовый или сделать аккумулятор для велосипеда своими руками, собрав его из ячеек.

Аккумуляторная батарея — важнейшая незаменимая деталь электробайка, сердце всего механизма, с помощью которого и обеспечивается питанием велосипедный двигатель. Если источник питания разрядится или выйдет из строя, придётся по старинке крутить педалями.

Виды аккумуляторов, устанавливаемых на велосипед

Отличаются аккумуляторы по многим параметрам, от которых зависят технические показатели электробайка и, соответственно, цена вопроса. По видам могут быть:

• литий-ионный аккумулятор;
• никель-металл-гидридный;
• свинцово-кислотный.

Литиевые

Наиболее удачный вариант для оснащения электрического велосипеда — литиевые батареи, обладающие высокой ёмкостью. Они являются самыми высококачественными источниками энергии, имеют больший срок эксплуатации в сравнении с остальными, низкий вес, но и отличаются, благодаря своим характеристикам, высокой ценой.

Различают несколько разновидностей литиевых энергонакопителей для велосипедов:

• литий-марганцевые;
• литий-полимерные;
• литий-железо-фосфатные.

Все литиевые батареи разнятся по своему химическому составу, но являются экологически чистыми, поскольку герметичны и не содержат ядовитых веществ.

Срок службы таких аккумуляторов до 5 лет, количество циклов зарядки до 1000, за исключением железо-фосфатных, самых мощных и дорогостоящих из всех, срок эксплуатации которых при правильном уходе может достигать 10 лет, до 2000 циклов.

В любой батарее должны быть сбалансированы все элементы: эту функцию выполняет специальная плата BMS (Battery Management System) — система управления. Кроме выравнивания заряда ячеек, она полностью контролирует процесс заряда и разряда батареи. На заводских накопителях плата установлена по умолчанию, а на самодельный источник питания придётся устанавливать, чтобы увеличить срок эксплуатации своего творения и не выполнять работу за BMS.

Никель-металл-гидридные

В составе никельсодержащего аккумулятора смесь никеля с другими металлами. Такие батареи довольно лёгкие, находятся в средней ценовой категории. Срок их службы составит около 3 лет, 850 циклов зарядки.

Свинцово-кислотные

Чаще всего производители ставят на велосипед свинцовый аккумулятор, отличающийся высокой энергоёмкостью, низким уровнем саморазряда, минимальной ценой. Но при этом такие аккумуляторы недолговечны, имеют больший вес, значительно уступая по своим характеристикам литиевым. Срок службы 2 года, приблизительно 700 циклов зарядки.

Основные параметры батарей:

• Напряжение, измеряемое в вольтах. Батарея может выдавать 12, 24, 36, 48 вольт.
• Ёмкость — это вся запасённая энергия батареи до полной её разрядки, измеряемая в ампер-часах. Чем больше ёмкость, тем дольше велосипед проедет без подзарядки.
• Мощность, измеряемая в ваттах. Кроме мощности самих ячеек, на этот показатель влияет также плата BMS, контролирующая безопасность батареи, ограничивая мощность в случае необходимости.

Собираем литиевую батарею

Литиевые батареи для велоаккумулятора

Для того чтобы собрать аккумулятор для велосипеда, нам понадобятся:

• несколько литиевых элементов;
• соединительные провода, разъёмы;
• коробка или кейс, т. е. любая подходящая ёмкость, металлическая либо пластиковая;
• амперметр;
• паяльник;
• зарядное устройство.

Батареи складываем в пакеты попарно, учитывая полярность (элементы должны быть с параллельным соединением). Последовательно соединяем пакеты между собой, выводим охапку проводов с плюсом, уже соединённую, и так же поступаем с минусом.

Аккумулятор для велосипеда с выведенными проводами

Хорошо стянуть все элементы и сложить в приготовленную ёмкость. Желательно сразу же припаять плату BMS, чтобы приложенные усилия окупились долгим сроком службы.

Велоаккумулятор в чехле

Вести провода наружу из коробки следует из заранее просверлённых отверстий, затем к верхней части присоединить штекер, через который будет осуществляться зарядка. Все отверстия бокса обязательно должны быть герметизированы.

Теперь остаётся только подключить кабель готового аккумулятора к электродвигателю ну и, конечно же, заняться размещением источника питания на конструкции велосипеда.

Велосипед с самодельными аккумуляторами

Сохранить на дольше работоспособность энергонакопителей поможет своевременная зарядка, соблюдение температурного режима и благоприятные условия хранения.

Как сделать фару на велосипед самостоятельно? Как выбрать подходящий светодиод для фонаря? Детали, которые вам понадобятся, способ сборки и крепления на велосипед.

Как сделать велосипед из дерева своими руками. Рама из дерева не только стильный, но и практичный элемент велосипеда. Создаём прочную деревянную конструкцию.

Если вы мастер на все руки и любите создавать интересные вещицы, почему бы не научиться изготавливать самодельные велосипеды. На велобайке можно колесить по городу, хвастаться необычным самодельным сооружением перед соседями, а главное — показать сыну, какими талантами обладает его отец, научить основным приёмам и ещё больше упрочить понятие «хозяина» в доме.

Аккумуляторы для велосипедов

6 минут Автор: Михаил Скворцов 277

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:

1. 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.
2. По краям, на выходах спаять пару проводов в один.
3. Просверлить отверстия в днище фляги и крышке.
4. Поместить батареи в емкость и вывести провода через отверстия.
5. К верхней части подсоединить штекер – через него будет подаваться питание при зарядке.
6. Установка корпуса на держателе и герметизация отверстий.
7. 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.