Меню Рубрики

Установка аккумулятора на велосипед

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.

Читайте также:  Установка контейнеров для мусора в деревне

источник

Подключение двух аккумуляторов на электровелосипеде: для чего нужно, способы, минусы

Многие обладатели электрических велосипедов, особенно этим грешат начинающие пользователи, делают ошибки при расчётах и отдают предпочтенье недостаточно ёмким батареям. Как следствие, возникает дилемма: приобрести дорогую АКБ большей ёмкости или сделать ставку на ещё один дополнительный накопитель? Последнее решение в кругах велосипедистов является спорным, мол подсоединить пару батареек к одному силовому агрегату не получится! Однако на самом деле, это не является правдой. Тут главное немного вникнуть в теорию и вы сразу всё поймёте.

  • Что даёт параллельное подсоединение двух аккумуляторов на электробайке?
  • Что даёт последовательное соединения двух батарей на электровелосипеде?
  • Что даёт независимое подсоединение двух аккумуляторных батарей?
  • Минусы монтажа двух батарей на электрический велосипед.

Что даёт параллельное подсоединение двух аккумуляторов на электробайке?

Если соединить парочку аккумуляторных батарей по предложенной схеме, то нас ожидают следующие обстоятельства:

возрастёт суммарная энергоёмкость;

напряжение останется на прежнем уровне.

Конечно, подобный тип соединения увеличит преодолеваемую на одном заряде дистанцию, но здесь нужно знать, что параллельно следует соединять аккумуляторы аналогичной ёмкости, конструкции и напряжения. Если на вашем электробайке контроллером поддерживается рекуперативное торможение, то состыкованные параллельно АКБ будут подзаряжаться одновременно и как следствие, дальность хода увеличиться ещё больше. В принципе, собирать такую схему достаточно просто: «+» одного накопителя подсоединяют к плюсу другого накопителя, ну а «-» подключаем к минусу.

Что даёт последовательное соединения двух батарей на электровелосипеде?

ёмкость остаётся на прежнем уровне;

суммарное напряжение возрастёт.

Такое решение может удовлетворить потребности тех райдеров, которые устанавливают более мощный силовой агрегат, в то время, как напряжения уже установленной АКБ попросту не хватает для него. Точно, как и при параллельной схеме, нужно использовать накопители в распоряжении которых идентичные ёмкости и напряжения.

Что даёт независимое подсоединение двух аккумуляторных батарей?

Есть возможность собрать две независимые схемы и запитать от них два электромотора. Такая модификация пригодится тем юзерам, которые хотят заполучить в своё распоряжение полноприводный аппарат, для более эффективного преодоления внедорожных поверхностей.

Минусы монтажа двух батарей на электрический велосипед:

  1. выйдет дороже: себестоимость одной энергоёмкой АКБ в любом случае будет скромнее, чем сумма потраченная на пару накопителей;
  2. возрастает масса велобайка и как следствие, будет затруднено педалирование;
  3. два накопителя будут занимать на велосипеде довольно много места, которое могло бы быть отведено под дополнительные устройства и аксессуары.

Как видим, установить два аккумулятора на электробайк вполне реально, тут вопрос в другом: покроют ли все преимущества, все недостатки с точки зрения конктретного велосипедиста?

источник

Mercedes C- >› Бортжурнал › Электровелосипед и восстановление аккумуляторов, починка обода…

Приобрел отличный электровелосипед для городских дорог.
Мощность мотора 350W, допустимая нагрузка 110кг. Разбег очень и очень впечатляет, не только мои 80 кг, но и друзья потяжелее вполне бодро развивают крейсерскую скорость) В данном эл.велосипеде стоит самый простой блок управления, без экрана, что в принципе меня пока устраивает, но можно будет и апгрейтить, купив у китайцев эту приблуду.
Т.к. брал б-у, родной аккумулятор быстро садиться, покупать новый смысла нет, слишком дорого, а вот восстановить старый надо. Сам аккумулятор состоит из 60 маленьких аккумуляторов серии 22650, емкостью 2150 maH, напряжение каждой батарейки 3,2V. Заряжается от стандартного зарядника на 42V, 5А.
Поскольку заряжается он хорошо, а вот при езде садиться моментально и выключает мотор, я сделал вывод, что электронника вырубает питание при дохождения напряжения до низшего критического уровня. Это возможно только в случае очень дохлого аккумулятора, скорее всего из секции в 60 шт, 1-2 штуки являются слабым звеном, которые мне предстоит найти и заменить на новые. Цена вопроса нового сборного аккумулятора 15-20 тыщ.рубл. Цена вопроса одного элемента 250-500 рубл). Проверять каждую секцию необходимо под нагрузкой, тогда сразу будет видно негодный, в противном случае найти ничего не получиться. В качестве нагрузки буду использовать штатный фонарь велосипеда. Кстати, он со встроенным фото-элементом, включается автоматически при наступлении сумерек, что не может не радовать.
Тесты проезда на дохлом аккумуляторе: ресурс хода 7 км, максимальная скорость 34км/час, езда без мотора 20км/час- больше не выжать) Всех велосипедистов делаю на ура)) Педали кручу только для вида, мотор постоянно включается от вращения.
Добрался до начинки секций аккумуляторов, каждая ячейка состоит из 6 элементов 22650 контактнойсваркой соединенных пластинками. Нашел две таких секции которые по напряжению слабее других, возможно они не успевают зарядится, тк. схема зарядки измеряет среднюю напряженность на выходе всей батареи и таким образом они возможно не успевают зарядиться, т.к. зарядник перестает их заряжать. Поэтому я с помощью автомобильной лампочки, сначала габариткой, потом фарой, 5 вт и 55 вт соответсвенно стал сажать хорошие секции, чтобы привести общее напряжение всех секций в норму. Но литий-ионные аккумуляторы на редкость оказались емкими, 3 секции -12 вольт, из 18 элементов пили лампу 55 ватт больше часа, и потеряли напряжения всего лишь 0,5 вольт. Поэтому полностью упасть во всех ячейках не удалось, но повторная зарядка смогла подтянуть слабые секции на 0,3 вольта в плюс) что неплохо. Попробую все таки вывести вровень заряд во всех банках и полностью зарядить, если это не поможет, тогда буду дербанить каждую секцию, 12 шт, все-таки не 60)))Нашел человека который за 30р делает две контактных сварки, уже неплохо) осталось найти деффектные элементы и закрыть вопрос)/
Для поштучной зарядки приобрел универсальное зу для Li-on, 4,2V, 0,475A. цена вопроса 200рубл.
Заряд по секциям (по 6 элементов) получился такой:
1-4,09В, 4,05В
2-3,98В(слабая)
3-3,99В
4-3,99В
5-3,99В(слабая)
6-4,06В
7-4,08В
8-4,01В(слабая)
9-4,14В
Итого имеем: 40,4 Вольт.
Повторный заряд уже штатным з/у показал что зарядились все ячейки в идеале ровно))
завтра проведу марафон на полном заряде и выложу тесты.
До тестов вел не дожил…на скорости 80км час он съехал с крыши авто, спасибо жене.
ЕЩе раз про аккумуляторы:
Напряжение данной литиевой аккумуляторной батареи lifepo4 для электровелосипеда 36 вольт, емкость 10 А/ч.
Литий ионный железо фосфатный аккумулятор расположен в алюминиевом корпусе, обеспечивающим защиту литиевых элементов питания и внутренней электроники батареи от внешних воздействий. Литиевая батарея в таком корпусе предназначена преимущественно для велосипедов с электромотором.
Полное время заряда железо фосфатного аккумулятора lifepo4, при полном разряде батареи составляет 4 — 5 часов.
Аккумулятор lifepo4 борудован специальным замком, обеспечивающим включение-выключение электропитания батареи с помощью ключа «зажигания».
Аккумулятор имеет дополнительную внутреннюю электронную защиту, обеспечивающую равномерный заряд литиевых ячеек аккумулятора в процессе заряда батареи, а также защиту от возможных перегрузок аккумуляторной батареи в процессе ее эксплуатации и защиту от чрезмерного разряда батареи ниже определенного значения .
Имеется трехсегментный индикатор проверки заряда аккумулятора, расположенный на крышке корпуса батареи, показывающий степень заряда аккумуляторной батареи при нажатии специальной кнопки рядом с индикатором.
Количество циклов заряда-разряда литий ионной фосфатной батареи составляет 1000 — 2000 циклов.
Литий ионный железо фосфатный аккумулятор lifepo4 допускается эксплуатировать в зимнее время при температуре до — 30С.
Вес 4 кг. Габаритные размеры фосфатной батареи 74 х108 х 382 (мм)
Итак: 13 км=2 часа зарядки x 1,8Ах 42 В=150 Ватт-израсходовано/заправлено.
90км= 1кВт= 3,3 рубля в пересчете на электрозатраты.

Читайте также:  Установка iphone backup extractor

затраты энергии на сопротивление воздуха для велосипедиста едущего со скоростью:
10 км/ч — 7Вт, 20 км/ч — 57Вт, 30 км/ч — 191Вт, 40 км/ч — 452Вт, 50 км/ч — 883Вт, 60 км/ч — 1525Вт, 70 км/ч — 2422Вт.
Проездил на нем почти месяц, результатом оч.доволен.Сократил маршрут, увеличил скорости, ниже выкладывыю свой свежий маршрут))

28/03/16 открыл новый вело-сезон, итак, поставил вело-комп по которому видно: пробег составил 12,6 км, время в пути 44 мин, средняя скорость 17,2 км/час, максималка 28 км/час, пока не могу разогнаться быстрее, нет задних тормозов)).Все акк.блоки дозарядил до 4,11В на секцию, одна секция была слабее других, посмотрим что с ней будет через мес.

источник

Самая дешевая Li-ion батарея для электровелосипеда своими руками

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. Батарея является самым дорогим элементом при сборке электровелосипеда. Цены на качественные Li-ion батареи начинается от 15 тысяч рублей, и уходят в небеса. Если вы хотите порядочно сэкономить на стоимости батареи, получить новые навыки и знания — эта статья для Вас. Стоимость моей самодельной батареи на 36V 13Ач — около 6 тысяч рублей. Но она могла стоить почти вдвое меньше, так как я заказывал заводской корпус.

Статья не является прямым техническим руководством, показываю как сделал я, Li-ion батареи являются элементом повышенных требований безопасности, и Вы делаете все на свой страх и риск!

Этот способ подходит для тех, кто не торопится — например, сделать зимой батарею для летних покатушек.

Для начала нам нужно найти где продают старые аккумуляторы от ноутбуков. Я нашел компьютерный сервис, где их продавали 100 руб. за штуку. Многие сервисы их не собирают и просто выкидывают. Взял 20 штук батарей не глядя, можно не проверять. Фишка здесь в том, что обычно в батарее отказывает один, максимум два элемента 18650 из шести, остальные же находятся в рабочем состоянии.

Читайте также:  Установка кухонной мойки бланко

Нещадно, но аккуратно разбираем корпуса, вытаскиваем элементы, разрезаем кусачками никелевую проволоку так, чтобы у каждого элемента оставался хвостик

1см с каждой стороны. Это поможет нам спаять батарею обычным паяльником.

Из 20 батарей от ноутбуков у меня получилось добыть 112 элементов 18650 — в одной батарее было только четыре элемента, а одна подошла к моему ноутбуку и была в хорошем состоянии, решил ее оставить 🙂

После разборки проверяем каждый элемент сначала вольтметром — в одну сторону откладываем условно рабочие годные элементы — те, где напряжение больше 3,5 вольт.

В другую кучку откладываем элементы напряжением от 3,4 до 2 вольт — они тоже возможно будут работать, но отложим их на вторую очередь проверки.

И откладываем в третью кучу элементы напряжением менее 2 вольт — скорее всего они уже не годны.

В первой кучке у меня получилось 64 элемента, во второй 32, в третьей 16 элементов. Неплохо.

Теперь наступает самый длительный процесс тестирования элементов по емкости. Для этого нужно будет приобрести зарядное устройство для Li-ion батарей с функцией проверки емкости. Это, конечно прибавит к общей стоимости батареи, но вещь безусловно удобная и нужная в хозяйстве. Я заказал liitokala engineer lii-500 на али, стоимость около 1 тысячи руб.

Сначала ставим условно рабочие элементы из первой группы, проверяем их в режиме NOR TEST, ток заряда лучше выставлять 500мА, так как на 1А зарядник сильно греется. Время теста четырех батарей около 6-8 часов, я ставил на ночь. Чтобы проверить все элементы нужно пару месяцев, но по другому никак=)

По результатам проверки так же разделяем несколько групп, но уже по емкости — в первой группе у меня были элементы с самой высокой емкостью, которые без проблем зарядились до 4,2 вольта и прошли тест заряд-разряд. Их мы и будем использовать в нашей батарее для электровелосипеда. Я отбрал элементы от 2500 до 2000мАч. Их у меня получилось 65 штук.

Во вторую группу перемещаем так же хорошие элементы, но с емкостью менее 2000мАч, их мы будем использовать для бытовых целей, фонариков и других самоделок. Это приятный бонус.

И в третью группу, на утилизацию, откладываем батареи которые не прошли цикл заряд-разряда.

Теперь остается выбрать тип батареи и распределить элементы по группам. Я решил делать батарею на 36 вольт, так батарея получиться более большая по емкости, чем если бы я делал ее на 48 вольт.

Для этого нужно последовательно соединить 10 групп по 6 соединенных параллельно элементов. Нужно так распределить элементы, чтобы емкость каждой из 10 групп примерно была одинаковой. Проще всего забить данные в таблицу в екселе и менять элементы местами.

Разбег по группам у меня составил около 30мАч, общая емкость батареи — чуть более 13Ач.

Теперь остается дело за малым, правильно, аккуратно и качественно спаять батареи. Если хочется максимально сэкономить, то можно склеить элементы друг к другу термоклеевым пистолетом. Но способ так себе, в идеале элементы не должны соприкасаться. Я заказывал себе на али бокс для батарей, в него входит две сетки с отсеками, собирать и паять очень удобно.

Закладываем в нижнюю яйчейку все элементы согласно таблице. Чтоб не запутаться, можно дополнительно подписать группы 1-10.

За имеющиеся хвостики никелевой ленты спаиваем группы элементов. Я паял медной проволокой из провода сечением 0,75мм. Для равномерного заряда и разряда всех элементов группе надо чтобы перемычек между батареями было как можно больше.

Не забываем про плату балансировки. Это обязательный элемент в аккумуляторной сборке. Она должна точно подходить под тип собранной батареи. Так как я собираюсь использовать ее с мотор — колесом на 350Ватт, взял недорогое BMS на 15 ампер разряда, около 900 рублей. Подключаем согласно схеме производителя.

После сборки еще раз все проверяем, на выходе батареи должно быть 42 вольта.

Готовую батарею плотно оборачиваем мягкой упаковочной пленкой заматываем скотчем, и засовываем в корпус. Нужно чтобы она заходила в корпус с некоторым натягом.

Готовая батарея получиться ничем не хуже заводской, в случае выхода из строя какого -то элемента его всегда можно будет заменить своими руками. К тому же собранное своими руками изделие всегда приятней эксплуатировать)

По этой же схеме можно спаять аккумуляторную сборку из новых элементов, на али сейчас 40шт 18650 с емкостью 2600 мАч можно купить за 4 с небольшим тысячи рублей. Это тоже будет намного дешевле, чем покупать готовую батарею в магазине.

источник

Добавить комментарий