Меню

Потребляемый ток мотор колеса

Скорость и дальность

  • У каждого мотор-колеса есть его максимальная скорость, которую оно способно развить на заданном напряжении батареи. Для большинства моделей эта скорость в км/ч примерно равна напряжению в вольтах, т.е. при 48 вольтах скорость будет около 50 км/ч, при 77 вольтах — около 75 км/ч и т.п.
    Иногда есть вариации — более «медленные» моторы, у которых меньше максимальная скорость, но выше тяга, и наоборот — более «быстрые», у которых выше максимальная скорость, но меньше тяга. Например — Classic и Classic-S — варианты мотора с разной достигаемой максимальной скоростью.

Чтобы достичь нужную скорость, контроллер должен обеспечивать необходимую мощность. К сожалению, бОльшая часть энергии уходит на преодоление сопротивления воздуха, поэтому с увеличенем скорости расход энергии растёт очень сильно. Тише едешь — дальше будешь 🙂
Расход на заданной скорости зависит в основном от массы и парусности велосипеда и пилота, и определяется опытным путём. Ориентировочные значения можно найти в таблице ниже.

  • Используемая батарея должна обеспечивать необходимую контроллеру мощность (ток). Чем больше (ёмче) батарея — тем выше у неё мощность (максимальный ток), который она способна отдавать в штатном режиме без повышенного износа ячеек и вреда для себя.
  • Таким образом, максимальная скорость определяется напряженеим батареи, мотором и мощностью контроллера, при этом батарея должна обеспечивать нужную мощность без вреда для себя.

    Дальность (пробег)

    Дальность определяется ёмкостью батареи и скоростью езды. Зависит от массы и парусности. Определяется экспериментально (см таблицу ниже).

      Выше ёмкость батареи — линейно выше дальность.

    Выше скорость — меньше дальность.

  • Две и более одинаковые батареи можно соединить параллельно, увеличив дистанцию пробега в соответствующее количество раз.
  • Экспериментальные данные

    В таблице приведены ориентировочные значения для 30-килограммового байка с 70-килограммовым пилотом, полученные опытным путём. Расстояние приведено для движения по горизонтальной ровной поверхности без помощи педалей, т.е. только на электротяге. Приёмы экономной езды позволяют увеличить пробег. Агрессивная езда, соответственно, уменьшить 🙂

    Источник

    Как правильно выбрать мотор колесо для электровелосипеда. Как обманывают продавцы мотор колёс. Часть 3.

    Как подобрать аккумуляторную батарею для электровелосипеда

    Продолжение. Начало, пожалуйста, читайте ЗДЕСЬ.

    Аккумуляторную батарею для электровелосипеда, следует подбирать по двум параметрам: максимальному току и ёмкости. Батареи маленькой ёмкости, состоящие из элементов с большой токоотдачей (вырабатывающие большой ток, но работающие непродолжительное время от одной зарядки, например — в авиамоделях), для электровелосипедов, массово не продаются, потому что такое сочетание — мало востребовано на рынке, да и элементы с большой токоотдачей стоят дорого, Такую литий ионную батарею, мы можем СОБРАТЬ ПОД ЗАКАЗ.

    Большинству людей требуется не только высокая скорость, но и значительное расстояние пробега. Такое сочетание обеспечивают правильно подобранные по ёмкости литий ионные и свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, состоящие из аккумуляторов со средним уровнем токоотдачи.

    Как определяют оптимальную ёмкость аккумулятора электровелосипеда

    Для того, чтобы мотор колесо полностью реализовало свои возможности по тяге и скорости, а электровелосипед от одной зарядки проезжал столько, сколько вам требуется, нужно правильно подобрать аккумуляторную батарею. Оптимальную ёмкость аккумуляторов для серийных электровелосипедов, на заводе, обычно подбирают так, чтобы электровелосипед, используя номинальную мощность мотор колеса, мог ехать 1 час без вращения педалей. Например, мотор колесо 36v350w в номинальном режиме потребляет ток примерно 10А (мощность мотор колеса 350 ватт, делим на напряжение 36 вольт). Значит, для работы этого мотор колеса с номинальной мощностью в течение часа, нужна аккумуляторная батарея 36v10Ah.

    По этому принципу, можно подбирать батарею для любого мотор колеса, если не требуется расстояния пробега ещё большего, чем обеспечивает батарея с оптимальной мощностью. Если на электровелосипеде планируется ездить с помощью педалей, тогда мощность аккумуляторной батареи может быть меньше рекомендованной. Как скорость зависит от мощности, развиваемой электроприводом или от потребляемого тока, — показывают многие модели велокомпьютеров Вольта байкс. Также, скоростной режим при номинальной мощности любого мотор колеса, можно определить с помощью амперметра или ваттметра.

    Что будет, если у аккумулятора для электровелосипеда недостаточная мощность

    Для мотор колеса 48v1000w, исходя из описанного выше принципа подбора АКБ, требуется батарея 48v20Ah. Если это литий ионная батарея, то стоит она дорого; если свинцово-кислотная, — то много весит. Из-за этого, для мощных мотор колёс часто берут батареи, которые не соответствуют указанному принципу. Что из этого получается? — При небольшой ёмкости, когда батарея уже частично разряжена, она не сможет выдать ток, требуемый для реализации максимальной мощности мотор колеса, и ВМS (плата управления литиевой АКБ),- её отключит, либо при недостаточном напряжении питания, отключится контроллер электровелосипеда.

    Читайте также:  Коэф передачи транзистора по току

    Это значит: если батарея небольшой мощности значительно разряжена, или работает при низкой температуре воздуха, в течении продолжительного времени, при разгоне, или движении с максимальной скоростью, её производительности в режимах с большой нагрузкой, может быть недостаточно. Поэтому, если вы планируете ездить на электровелосипеде, в основном, в режиме скутера, c высокой скоростью, без помощи педалями, всегда следует приобретать аккумуляторную батарею хотя бы с небольшим запасом мощности.

    Особенности эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей

    Следует иметь в виду, что тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы, при выработке тока, равного ёмкости АКБ (например, для 12 амперной батареи – тока 12А), не способны в течении часа отдать всю свою ёмкость, а только 60%; в течении 2 часов, при выработке тока, равного половине ёмкости батареи (для 12 амперной батареи – тока 6А) – 80% ёмкости. 100% ёмкости, свинцово-кислотные аккумуляторы отдают только за 20 часов разряда, током 5% от ёмкости аккумулятора (0.05С).На практике это означает, что за 1-2 часа поездки, невозможно использовать всю ёмкость свинцово-кислотной батареи. Но это хорошо в плане увеличения ресурса, — чем меньше глубина разряда свинцово-кислотной батареи, тем больше циклов она выдержит.

    Расход электроэнергии у электровелосипеда на 1 км пути

    Опытным путём установлено, что электровелосипеды, в зависимости от мощности мотор колеса и максимальной скорости, расходуют на каждый километр пути примерно от 10 до 20 ватт часов. Для 350 ваттных мотор колёс, на скорости 25 км/час потребуется около 8 -10 ватт часов на каждый километр; для редукторных мотор колёс на 500 ватт и прямо-приводного киловаттного мотор колеса на скорости 40 км/час, потребуется около 15 ватт часов. Ещё выше скорость – ещё больше потребление тока.

    Как рассчитать требуемую мощность аккумулятора для электровелосипеда

    Мощность батареи, нужно рассчитывать, исходя из требуемого расстояния пробега и указанного расхода энергии на километр пробега. Мощность батареи в ватт часах, определяется путём умножения номинального напряжения на ёмкость. Например, аккумуляторная батарея 48v12Ah, имеет (48х12) 576 ватт часов. При движении с разной скоростью и с разными мотор колёсами, её может хватить на поездку от 29 до 58 км, без вращения педалей. Если помогать мотор колесу педалями, то расстояние пробега можно увеличить в полтора – три раза.

    Какой тип аккумулятора для электровелосипеда выбрать: свинцово-кислотный, или литий ионный

    Какой тип аккумуляторной батареи выбрать: свинцово-кислотную, или литий ионную, — зависит от требуемого расстояния пробега, бюджета переоборудования и веса электровелосипеда. Тяговые свинцово-кислотные батареи Вольта байкс, типа AGM, серии 6DZM, служат от 2-х до 4-х лет. Литий ионные батареи Вольта байкс, служат без существенного падения ёмкости 5 – 6 лет. Разница в ресурсе двух типов батарей, — примерно в 1.8 раза – в пользу литий ионной батареи. Разница в цене – примерно в 2.3 раза – в пользу свинцово-кислотной батареи.

    У свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, как видим, пока, стоимость каждого киловатт часа выработанной электроэнергии за время службы, — немного ниже, чем у литий ионных аккумуляторов. Эта разница — постепенно сокращается. Но есть ещё два фактора: вес батареи и сумма, которую нужно уплатить сразу, при её покупке.

    Если вес электровелосипеда не принципиален, а расстояния, которые нужно преодолевать находятся в пределах 20-40 км и вы не готовы выложить значительную сумму денег за литий ионную аккумуляторную батарею, то при этих трёх условиях, можно приобретать свинцово-кислотные аккумуляторы Volta bikes серии 6DZM. Эта серия — 12-и вольтовые герметизированные тяговые свинцово-кислотных аккумуляторы типа AGM, специально разработанные для лёгкого электротранспорта: электровелосипедов, электросамокатов, электроквадроциклов, электроскутеров и т.д. После индекса 6DZM, указывается ёмкость аккумулятора в ампер часах (например: 6DZM14). Вольта байкс предлагает тяговые свинцово-кислотные аккумуляторы ёмкостью 4.5Ah, 8Ah, 12Ah, 14Ah, 20Ah, 36Ah, 40Ah, 50Ah.

    Если требуется минимальный вес электровелосипеда, или расстояние пробега превышает 40 км и вы готовы заплатить за покупку более дорогой литий ионной АКБ, тогда это лучший выбор. Но, даже приобретая более тяжёлую свинцово-кислотную акб, — она ведь покупается не навсегда! Можно начать со «свинца», а когда его ресурс исчерпается, — перейти на литий ионные АКБ, тем более, что они год от года дешевеют.

    Вместо послесловия

    Потихоньку дешевеют и другие компоненты для электронаборов (в долларах). Но выжидать здесь смысла нет. Во-первых, все компоненты импортируются в Украину, а курс гривны к доллару, растёт все годы независимости Украины. Поэтому, в гривнах, цена мотор колёс, контроллеров и аккумуляторов — не снижается, а наоборот, только увеличивается. Во-вторых, чем раньше вы начнёте эксплуатировать электровелосипед, -тем больше денег сэкономите, ведь на поездку на 100 км, расходуется всего 1 – 2 квт. часа электроэнергии. Более экономичного, более мобильного и более экологичного самоходного транспорта для поездок на небольшие расстояния, чем электровелосипед, — просто не существует.

    Читайте также:  Ток батареек типа аа

    Но есть ещё и другая сторона медали: только на велосипеде вы едете, а на остальном вас везут! Электровелосипед – это велосипед 21 века. Это — персональный транспорт, который увеличивает возможности человека и дарит ни с чем не сравнимое чувство свободы. Попробуйте проехать на электровелосипеде, и Вам понравится!

    У вас есть автомобиль? – Очень хорошо. Значит, вы можете позволить себе и электровелосипед с отличными характеристиками, который будет дополнять возможности автомобиля.

    У вас нет автомобиля? – Хватит ездить на общественном транспорте, пересаживайтесь на электровелосипед. Это выгодно, полезно для здоровья и сокращает время на поездки.

    В последней, четвёртой части статьи, мы расскажем о том, как обманывают продавцы мотор колёс, аккумуляторов и других компонентов для электровелосипедов.

    Источник

    Подбор аккумуляторов для мощных мотор колёс электровелосипедов

    Подбор аккумуляторов для мощных мотор колёс электровелосипедов Подбор аккумуляторов для мощных мотор колёс электровелосипедов

    Ресурс тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от следующих параметров:

    1. Тип аккумулятора
    Самые недолговечные — обычные свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом. У него самый маленький ресурс при работе с мотор колесом. Этот тип не рассчитан на глубокие циклы разряда и его внутреннее устройство слабо препятствует сульфатации, осыпанию активной массы при глубоких разрядах и быстрому выходу аккумулятора из строя. Поэтому его применение в качестве тягового для привода мотор колёс, — не рекомендуется.

    Второе место по сроку эксплуатации занимают аккумуляторы AGM. В этих аккумуляторах электролит абсорбирован в стекловолокне, которое одновременно служит для удерживания активной массы электродов аккумулятора от осыпания. За счёт лучшей подвижности ионов в электролите, при больших токах разряда, и фиксации электродов обеспечивают неплохой ресурс работы.

    Первое место по количеству циклов заряда-разряда занимают гелевые аккумуляторы. Бывают двух типов: А и В. Оба типа рассчитаны на применение в качестве тяговых для электротранспорта с мотор колёсами, однако тип В более долговечен. Это достигается за счёт добавления в конструкцию специальной удерживающей прокладки между электродами и использования в качестве присадки для электролита, — фосфорной кислоты.

    Мы предлагаем в качестве тяговых аккумуляторов для мотор колёс электротранспорта гелевые аккумуляторы обоих подвидов А и В. При этом тип А немного дешевле типа В. Аккумуляторы AGM с аналогичной ёмкостью, дешевле гелевых аккумуляторов на 10-20%, однако при интенсивной эксплуатации, чаще всего служат только один сезон, а гелевые – два. При бережной эксплуатации, ресурс обеих типов аккумуляторов, разумеется, увеличивается.

    2. Глубина разряда
    Мы уже определили, что самые долговечные аккумуляторы из свинцово-кислотных: это гелевые. Но, помимо типа конструкции, ресурс аккумуляторов сильно зависит от глубины разряда. Принцип очень простой: чем меньше глубина разряда, тем больше ресурс аккумулятора. При систематическом разряде на 80% от ёмкости (больше не рекомендуется), гелевый аккумулятор прослужит примерно 300-400 циклов, при разряде на 60% — 500-600 циклов, при разряде на 50% — 700-800 циклов, при разряде на 30% — 1200-1400циклов.

    3. Сила тока, потребляемого мотор колесом
    Кроме глубины разряда, на долговечность аккумуляторов влияет сила тока, потребляемого мотор колесом. Сила тока (ампер) рассчитывается путём деления мощности мотор колеса в ваттах на его рабочее напряжение в вольтах. Таким образом, сила потребляемого тока мотор колеса 500 ватт 48 вольт, составит 10.42 ампера. А сила тока для мотор колеса 350 ватт36 вольт – 9.7 ампер. Для свинцово-кислотных аккумуляторов, постоянный ток разряда не должен превышать половины их ёмкости. То есть, для мотор колеса 350 ватт 36 вольт, если бы оно работало постоянно с полной нагрузкой, нужны были бы аккумуляторы ёмкостью не менее 19.5 ампер часов; а для мотор колеса 48 вольт 500 ватт, — аккумуляторы 21 ампер час.

    Но так как мотор колёса не работают постоянно с полной нагрузкой, то кратковременные токи большой величины, выдерживают и более слабые аккумуляторы, однако зависимость между ресурсом аккумуляторов, их ёмкостью и силой потребляемого тока всё равно есть.

    Другими словами, для более мощных мотор колёс, всегда нужно подбирать аккумуляторы соответствующей мощности не только для обеспечения хорошего расстояния пробега, но и для увеличения ресурса аккумуляторов. Например, 4 аккумулятора AGM, ёмкостью 9 ампер часов, работая с мотор колесом 48 вольт 500 ватт, при глубоких разрядах, а по другому не получается, потому что максимальное расстояние пробега на этих аккумуляторах будет составлять всего 25-35 км и большой силе тока, потребляемой мотор колесом, при интенсивной эксплуатации, — прослужат только один сезон.

    Читайте также:  Сечение шинопровода по току таблица

    В этом случае, для такого мотор колеса, выгоднее применить гелевые аккумуляторы ёмкостью 12 ампер часов, которые немного дороже, но зато обеспечат два сезона эксплуатации и максимальный пробег 30-40 км от одной зарядки. Для мотор колёс мощностью 600-800 ватт, можно рекомендовать гелевые аккумуляторы ёмкостью не менее 14 ампер часов, а для киловатных двигателей, аккумуляторы ёмкостью не менее 20 ампер часов.
    Вывод следующий: чем больше мощность мотор колеса, установленного на электровелосипед, тем большей ёмкости должны применяться аккумуляторы. Потому что, если пересчитать стоимость «слабых» аккумуляторов, которые прослужат только один сезон и соотнести их с суммарным расстоянием пробега, преодолённым за это время, может оказаться, что на бензиновом скутере ездить было бы дешевле.

    Если вопрос ресурса аккумуляторов не стоит на первом плане, и Вы готовы менять их каждый год, тогда при подборе тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов для мотор колеса, можно ориентироваться только на расстояние максимального пробега, которое они обеспечат. Если показатель ресурса аккумуляторов всё-таки важен, тогда к мощному мотор колесу придётся подключать аккумуляторы большей ёмкости, которые имеют больший вес.

    Таким образом, применение мощных мотор колёс в комплектации с аккумуляторами, выдерживающими повышенные нагрузки, приводит к значительному утяжелению электровелосипеда, который по большому счёту перестаёт им являться и скорее относится к электроскутерам. Разорвать замкнутый круг взаимосвязи мощности, веса и ресурса аккумуляторов, могут литий железофосфатные батареи. Если Вас не смущает их цена, которая в несколько раз превышает цену аналогичных по ёмкости свинцово-кислотных аккумуляторов, тогда можно собрать велосипед с мотор колесом большой мощности с хорошей тягой, высокой скоростью и разумным весом.

    Источник

    

    Мощность двигателя и емкость аккумулятора

    При выборе мощности двигателя мотор колеса необходимо помнить, что чем больше мощность электродвигателя, тем больше должна быть и емкость аккумулятора. Аккумулятор малой емкости, питающий мощный двигатель будет постоянно подвергаться токовым перегрузкам, что непременно отрицательно отразится на его ресурсе работы. Реальная емкость аккумулятора сильно зависит от разрядного тока. Зависимость очень простая — чем больше разрядный ток, тем меньше емкость аккумулятора. Это и понятно если принять во внимание, что аккумулятор обладает внутренним сопротивлением на котором рассеивается часть запасенной энергии. Именно поэтому аккумулятор и греется при большом разрядном токе. Кроме того электрохимические процессы в ячейках батареи при работе на больших токах не успевают достигать равновесных значений обмена зарядами между электродами и из-за этого на больших токах растет внутренне сопротивление. Это ведет к еще большему росту потерь энергии и уменьшению реальной емкости аккумулятора.

    Емкость любой батареи всегда в соответствии с техническими условиями на батарею определяется при разрядном токе 1С.
    «1C» — это номинальный разрядный ток равный емксти аккумулятора. Например для аккумулятора 36V 10A/час значене «1C» будет равным 10 Амперам.
    Типовая разрядная характеристика литиевого аккумулятора при различных разрядных токах показана на рисунке.

    Из разрядной характеристики видно, что для батареи емкостью 10 А/час и разрядном токе 20 ампер, реальная рабочая емкость батареи составит не 10 А/час, а приблизительно 8,5 А/час. К тому же это непременно приведет к уменьшению ресурса батареи из-за слишком большой токовой нагрузки, которая приводит к перегреву ячеек батареи и их быстрой деградации.
    На практике, при выборе емкости аккумулятора можно руководствоваться простым правилом: Разделите номинальную мощность вашего двигателя на номинальное напряжение батареи — и вы получите минимально допустимую емкость аккумуятора.
    Например:
    — мощность двигателя 350 Вт;
    — напряжение батареи 36 В;
    — минимальная емкость батареи составит: 360:36=

    10 A/час
    Но если вы собираетесь ездить всегда на предельной скорости прибавьте еще половину емкости батареи; 10+5=15 A/час.

    Только выполняя это простое условие вы можете быть уверены, что батарея отработает положенный ей ресурс заявленный в технических условиях.
    Часто можно наблюдать ситуацию, когда двигатель мощностью 1000-1500 Вт подключается к аккумулятору 48V 10-15 A/час, хотя для двигателя такой мощности следовало бы выбрать аккумулятор емкость по меньшей мере 20-30 A/час.

    В массовом производстве электровелосипедов производители придерживаются определенных соотношений между мощностью устанавливаемых электродвигателей и емкостью питающих аккумуляторов.

    Рекомендуемые соотношения энергетической емкости аккумулятора
    и мощности мотор колеса для литиевых аккумуляторов, в том числе и LiFePo4:

    Напряжение а ккумулятора (В)

    Емкость

    (A/ час)

    Масаа аккумулятора (kg)

    Мощность двигателя
    (Вт)

    Источник