Выбор типа аккумулятора для электровелосипеда

Выбор типа аккумулятора для электровелосипеда

Если Вы решили собрать электровелосипед своими руками, то не помешает вначале разобраться в его принципе работы. Основные элементы, которые превращают обычный велосипед в электробайк, - это мотор-колесо, контроллер и аккумуляторная батарея. В этой статье мы поговорим о выборе, покупке и самостоятельной сборке аккумуляторной батареи для электровелосипеда. 

Существует несколько вариантов получения аккумуляторной батареи (АКБ):
 
1. Покупаем батарею от проверенного производителя, убеждаясь в подходящих параметрах;
2. Приобретаем LiPo или LiFepo4 ячейки, и собираем батарею самостоятельно;
3. Альтернативным вариантом может быть заказ батареи с  необходимыми параметрами;
 
Какие аккумуляторы используют в электровелосипедах?
 
Электробайки комплектуются следующими типами аккумуляторов: литий железо фосфатными (ещё говорят: Лифер), литий-ионными  (Литий), литий-полимерными (ЛиПо), и свинцово-кислотными. Новички, а также люди, патологически испытывающие нехватку денежных средств, либо пытающиеся их сэкономить, - чаще всего используют свинцовые батареи типа AGM. Некоторые «Кулибины» идут ещё дальше и составляют батареи из элементов для источников бесперебойного питания, которые стоят дешевле всего. Основная проблема этих элементов заключается в том, что они расчитаны на поверхностные токи, а в режиме глубоких разрядов – зарядов, живут очень недолго. Заводские АКБ типа AGM работают лучше и дольше, потому что предназначены для использования в качестве тяговых для электротранспорта. При покупке нужно только протестировать аккумулятор, чтобы убедиться в его работоспособности. Как это делать – подробно описано в статье : …, поэтому повторяться не будем.
 
Теперь рассмотрим каждый тип батарей подробнее:
 
1) Свинцово-кислотные АКБ стоят дешевле других, они неприхотливы в эксплуатации и способны работать в мороз. Эти батареи безопасны в использовании, но тяжелее других, а потому нагружают электровелосипед, ухудшая его управляемость и уменьшая грузоподъёмность. Если же взять батареи с небольшой ёмкостью и весом, меньше рекомендованных производителем, для данного типа мотор колеса, то при большом токе разряда,  их емкость уменьшается. При езде с небольшой батареей, -  рекомендуется сильно не газовать, быстро не разгоняться, и воздерживаться от высоких скоростей. Разряжаясь полностью, батарея быстро теряет емкость и способность к восстановлению. Поэтому установка маломощных свинцово-кислотных аккумуляторов не даёт ничего хорошего ни в плане максимальной скорости и пробега, ни в плане их долговечности. Экономите только на весе, но менять аккумуляторы придётся в 2-3 раза чаще, чем нормальной ёмкости. Поэтому, если брать «свинец», то только той ёмкости, которая рекомендована.

 

 

 
2) Литий-полимерные АКБ дешевле других, имеют большой ток отдачи и небольшой вес. Такие аккумуляторы, кстати, ставят во всю мобильную электронику – от мобилок до ноутбуков. Служат они надёжно и без сюрпризов обычно 4-5 лет. Если относиться особо бережно, - то и больше. Главным недостатком этих батарей считается их слабая пожароустойчивость.  При механическом повреждении или перезаряде возможно их возгорание. Поэтому избегайте первого риска, а для предотвращения второго, - пользуйтесь штатным зарядным устройством, которое все нормальные фирмы продают в комплекте с аккумулятором. ЛиПо батареи также  не любят  морозы, - в том плане, что они работают, но ёмкость у них снижается. Заряжать на морозе такие АКБ – тоже нельзя. Для улучшения безопасности, этот тип батарей, в случае самостоятельной сборки, рекомендуется защищать пожаробезопасной тканью, пакетами и корпусом, и желательно быть всегда начеку.  Элементы батареи не требуют тщательной балансировки, как другие типы АКБ.

 

 
 
3) Литий-ионные батареи безопаснее, чем ЛиПО, мороза они боятся чуть меньше, весят больше и стоят дороже (ценовая вилка  между батареями LiPo и LiFePO4). Самая распространённая разновидность этих АКБ, -  литий-марганцевые. К литий ионным относится и литий железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4), который характеризуется большой удельной мощностью,  безопасностью, возможностью эксплуатации на морозе, а также большим количеством циклов заряда/разряда. Правда, стоит он дороже и в пересчёте на общее количество отдаваемой энергии за всё время работы, энергия, получаемая от литий железофосфатных аккумуляторов, будет ничуть не дешевле энергии, от литий полимерных батарей, несмотря на то, что первый тип выдержит больше циклов, чем второй.
 

 

 
 
 
4) Литий-железофосфатные батареи  (лифер) - довольно тяжелые, но все-таки легче свинцовых в два раза. Лифер-батареи не боятся морозов, отдают большой ток без падения напряжения и потери емкости. Это самые дорогие из представленных АКБ, но в то же время самые долгоиграющие по числу циклов.

 

 
 
Следует знать, что любая батарея требует балансировки элементов. Балансировка – это периодическое выравнивания заряда отдельных ячеек. В заводских аккумуляторах эту функцию, наряду с другими, выполняет плата BMS. В самодельных,  это можно осуществлять вручную, либо с помощью специальной или модельной зарядки. При установке платы БМС в самодельный аккумулятор, эта операция также проходит автоматически. Заряжаются батареи с помощью специального зарядного устройства, которое выдает определенный ток. При заряде самостоятельно собранной батареи, выбирают напряжение, которое  равно количеству элементов, умноженное на рекомендуемый для каждой ячейки заряд.
 
Преимущество самостоятельной сборки  – более низкая цена батареи, однако с неуклонным понижением цен на заводские батареи, это преимущество неуклонно стремится к нулю, если оно не там уже сейчас.