Сколько можно проехать на электровелосипеде на 1 зарядке

19

От чего зависит пробег на электровелосипеде?

Пробег электровелосипеда на одной зарядке можно примерно рассчитать, зная емкость установленной на нем батареи. Ее значение в ампер-часах нужно умножить на напряжение. В результате получим величину запасаемой батареей энергии в ватт-часах. Например, для батареи с номинальными характеристиками 48 В, 12,8 Ач полная емкость составит 614 ватт-часов.

Далее можно выполнить ориентировочный расчет пробега электровелосипеда. Для этого нужно знать усредненное значение энергии, затрачиваемой его электродвигателем на 1 км пути.

Как рассчитать пробег электровелосипеда

В диапазоне мощностей 250–500 Вт потребление энергии при одинаковых скоростях у всех мотор-колес приблизительно одинаково, поэтому мощность при расчете можно не учитывать. Основное влияние на значение потребляемой энергии оказывают скорость движения, общий вес велосипеда и перевозимого багажа, особенности дороги и другие факторы.

Экспериментально установлено, что:

1. При равномерной езде по ровной поверхности со скоростью 24 км/ч и при весе райдера 75 кг мотор-колесо электровелосипеда потребляет примерно 13–15 Вт·ч энергии на каждый км пути.
2. При езде по прямой без ускорений со скоростью 15 км/ч – 10–11 Вт·ч/1 км.
3. При увеличении средней скорости до 24 км/ч – 13–15 Вт·ч/1 км.
4. При сильном встречном ветре и скорости 20 км/ч – 16–20 Вт·ч/1 км.
5. При езде в гибридном режиме со скоростью 20 км/ч – 5–7 Вт·ч/1 км.
6. При разгонах кратковременно потребляемая мощность может достигать 900 Вт·ч/1 км.

В таких условиях пробег электровелосипеда до полной разрядки взятой в качестве примера АКБ (48 В, 12,8 Ач, 614 Вт·ч) составит 41–47 км. Но контроллер не позволит батарее полностью разрядиться, поэтому реальный пробег в таких условиях составит около 80% от расчетного – 33–37 км. Аналогичный расчет можно выполнить и для батарей с другими характеристиками. Чтобы проехать на одном заряде больше, рекомендуется использовать экономичный стиль езды и помогать электромотору, крутя педали.

Факторы, влияющие на пробег электробайка

Реальный пробег на электровелосипеде зависит от множества факторов. В их числе:

• весовая нагрузка на транспортное средство – вес самого байка с навесным оборудованием, райдера, перевозимого груза;
• скорость движения;
• частота разгонов;
• аэродинамическое сопротивление – зависит от обтекаемости велосипеда, посадки райдера, скорости движения, силы и направления ветра (чем они выше, тем заметнее аэродинамическое сопротивление);
• трение в трансмиссии – зависит от качества деталей и смазки;
• рельеф местности – подъемы и спуски «съедают» больше энергии, чем ровные участки;
• стиль вождения – для экономии энергии нужно ездить на невысокой скорости, удерживая ее на одном уровне, с минимумом торможений и разгонов;
• температура воздуха – эффективность АКБ наиболее высока при температуре окружающей среды, близкой к +20 °С;
• давление воздуха в шинах – влияет на сопротивление качению (чем меньше пятно контакта, тем лучше, но перекачанные шины снижают управляемость);
• погодные условия.

Для уменьшения веса электробайка используются алюминиевые рамы и литиевые аккумуляторы. При минусовых температурах емкость аккумуляторов временно снижается, что приводит к заметному сокращению пробега между подзарядками АКБ. Частично решить эту проблему позволяет предварительный прогрев батареи при комнатной температуре и утепление.

Гибридный режим – самый экономичный

С целью экономии заряда АКБ и значительного увеличения дальности пробега рекомендуется ездить на электровелосипедах в гибридном режиме, т.е. использовать одновременно электротягу и педали. Экспериментально рассчитано, что человек при езде на велосипеде в прогулочном темпе затрачивает 50–70 Вт, а при езде в среднем темпе или при умеренном встречном ветре – 100–150 Вт. Максимальные возможности среднестатистического человека соответствуют затратам мощности 200–300 Вт.

При езде на электровелосипеде есть возможность дозировать нагрузки и крутить педали в свое удовольствие. Это позволяет поддерживать отличную физическую форму без больших усилий.

Какой пробег электровелосипеда на одной зарядке

Рассчитывая батарею для своего электровелосипеда или перед покупкой готового комплекта возникает логичный вопрос – какой пробег она сможет обеспечить на одной полной зарядке. К написанию статьи побудили заоблачные характеристики от некоторых недобросовестных продавцов и рекламщиков электротранспорта.

Как например здесь…

Иногда складывается впечатление, что пробег измерялся в условиях низкой гравитации и разряженной атмосферы.

Здесь я приведу конкретные примеры, какие результаты получились у меня с батареей, с измеренной фактической ёмкостью.

На таких малых удельных мощностях как в случае с электровелосипедом, пробег на одной зарядке будет зависеть от многих факторов. Постараюсь затронуть основные. Во всех замерах поездки были исключительно на ручке газа, без педалей.

Конфигурация электровелосипеда

Потребляемая мощность на километр пути зависит от типа применяемого двигателя. Для велосипедов до 250 Вт лучшим вариантом является редукторный мотор. (Именно мощность двигателя до 250 Вт это велосипед по ПДД. Всё, что выше – мопед и мотоцикл, для которых обязательны категории М и А соответственно.)

Дело в том, что мотор колесо прямого привода малой мощности не в состоянии выдать хороший крутящий момент со старта до набора скорости хотя-бы 10 – 15 км/ч. Энергия батареи в таком режиме больше тратится на нагрев обмоток а не на движение. Моторколёса с прямым приводом в ободе большого диаметра становятся актуальными на мощностях более 1 кВт. Но это уже не из категории велосипедов.

Редукция позволяет намного улучшить эту ситуацию. Обычно коэффициент редукции в редукторном моторколесе составляет около 4:1. Ротор сделает в 4 раза больше оборотов, чем колесо. Крутящий момент на колесе при этом возрастет также в 4 раза. Это позволяет двигателю увереннее стартонуть, быстрее разогнаться и выйти на нормальные обороты с высоким КПД.

То же самое и с кареточным мотором, редукция там тоже делает своё дело. Кареточный мотор также за счет цепной передачи позволит пользоваться штатным переключателем скоростей. Это ещё больше расширит возможность регулирования тяги на старте и на высокой скорости. Редукторное моторколесо в свою очередь проще в установке, дешевле, надежней и требует меньшее ТО.

Двигатели конечно это отдельная обширная тема. Но в случае с темой о пробеге они обязательно должны быть упомянуты.

Конфигурация моей “электрички”

• двигатель редукторный в заднем колесе 250 Вт / 36 В. (В моём случае мотор работает в форсированном режиме)
• контроллер самый обычный китайский 350 Вт / 18 А
• батарея 11,5 А/ч (фактически), 48 В, (Запас энергии 552 Вт/ч)

Максимальная скорость по хорошей дороге, в безветренную погоду с полной массой повозки 90 кг – 35 км/ч .

В городских условиях, с периодическими остановками и средней скорости движения 25 км/ч пробег на полном заряде получается 35 км. Средний расход 15 Вт/ч на 1 км пути.

При поездках в полевых условиях по сухим грунтовым лесным дорогам с небольшими кочками пробег около 32,5 км. Средний расход 17 Вт/км.

Ёмкость и конфигурация батареи

Моя батарея собрана из литий-железо-фосфатных аккумуляторов LiitoKala 3,2 V 32700. Заявленный отдаваемый ток у таких ячеек до 33 А. Конфигурация 15S 2P. То есть при работе с моим контроллером она имеет неплохой запас по току. И работает абсолютно “не напрягаясь”.

Ёмкость собранной батареи измерялась с помощью ваттметра FT08 RC 150A. И составила 11,5 А/ч при разряде током 10А. Ваттметр достаточно точный, его хвалят в кругах авиамоделистов и его показаниям вполне можно доверять.

Если у Вас покупная батарея, то есть смысл замерить её реальную ёмкость. Она с высокой вероятностью не будет совпадать с маркировкой. Китайские батареи маркируются по упрощенному принципу. Например, если батарея собрана из элементов 18650 промаркированных как 3300 мА/ч, при конфигурации батареи 13S 4P, ёмкость на шильдике будет 4*3300=13200 мА/ч 48 В. Это может абсолютно не соответствовать фактически отдаваемой ёмкости при разряде на велосипеде. Во-первых изначально ёмкость элементов может быть меньше заявленной. Во-вторых, как правило паспортная ёмкость 3300 мА/ч получается при разряде током 0,5 С. При разряде бОльшим током ёмкость будет меньше (зависит от модели ячейки). Таким образом фактическая ёмкость при разряде на велосипеде может составить и 10 А/ч, вместо заявленных 13,2 А/ч. Расчетный пробег электровелосипеда на одной зарядке в таком случае конечно не будет совпадать с реальным. Даже в идеальных условиях поездки.

При выборе батареи или при выборе комплектующих для её сборки необходимо учитывать, что она не должна работать на пределе своих возможностей. Необходимо учитывать не только ёмкость, но и ток, который будет от неё потребляться. Например, если для конфигурации с мотором и контроллером как в моём случае, выбрать батарею из тех же банок, но по схеме 15S 1P. То пробег на одном заряде при тех же условиях будет не 35 км/2=17,5 км. Пробег будет не более 16 км.

Даже учитывая то, что банка способна отдавать ток 18 А, она отдаст в таком режиме не 5,75 А/ч, а около 5,5 А/ч. Дело в том, что она отдаёт уже ток 1,3С продолжительно при равномерном движении и 3,2С при разгоне.

В случае с конфигурацией 15S 2P потребляемый ток от одной банки 7,5А/2=3,75А (0,65С) при равномерном движении. И 18А/2=9А (1,56С) при разгоне.

Условия поездки и пробег электровелосипеда на одной зарядке

И опять же повторяясь о особенностях передвижения на малых удельных мощностях…

На затрачиваемую для передвижения мощность будут сильно влиять внешние факторы. Наличие ветра, качество дороги и даже температура окружающей среды.

На встречный ветер со скоростью уже 10 км/ч (достаточно ощутимый) такому мотору ехать заметно труднее. При скорости движения 20 км/ч средний расход по хорошей дороге составил 19 Вт/км. Зато попутный ветер даёт обратный эффект)

При поездке в безветренную погоду по ровному асфальту и лесной/полевой сухой грунтовке при прочих равных условиях – 15 и 17 Вт/км соответственно.

При температуре ниже нуля, литий железо фосфатная батарея выигрывает у литий ионной. Ёмкость у обоих получается заметно ниже. Заметно ощущается просадка напряжения, из-за увеличенного внутреннего сопротивления, особенно на старте. При температуре -15 о С моя LiFePO отдаёт уже не 11,5 А/ч, а 10 А/ч при разряде током 10А. При стартовом токе 18А и остатке заряда менее 30% BMSка её уже отключает из-за сильной просадки напряжения. На Li Ion при такой температуре ещё сложнее рассчитывать.

Стиль езды

Самый опасный враг дальнего пробега. Спросите у любого автомобилиста о расходе топлива в городе и на трассе. Расход отличается более чем в 1,5 раза. Еще больше разница у любителей быстро ускоряться и резко тормозить. С электротранспортом всё то же самое.

ТОП-6 электровелосипедов с большим запасом хода на одном заряде

Что еще может смутить владельца электромобиля? Конечно же, это запас энергии, который часто заканчивается в самый неподходящий момент! Как с этим бороться? Да в принципе все просто: нужно внимательно следить за зарядом аккумулятора. Что еще можно сделать? Например, если вы решите отдать предпочтение электровелосипеду, который по умолчанию имеет стабильный запас хода на одной зарядке. В теме мы обсудим только пять таких долговечных устройств.

Популярность электровело с большим пробегом на одном заряде растёт с каждым днём во всём мире. Такие модификации интересны всем: и женщинам, и мужчинам, и старикам, и детям. Нельзя сказать что велосипеды-дальнобойщики сегодня являются редкостью на рынке. Их предлагают как именитые производители, так и практически никому не известные фирмы. Рейтинг позволит более детально разобраться в многообразии электровелосипедов с большим пробегом на одном заряде и по итогу вы точно решите, нужен ли вам такой байк на самом деле.

6. Volteco Cyber

Новинка: Eltreco XT 600D — один из самых доступных и достойных электровелосипедов на российском рынке.

Электровелосипед Eltreco XT 600D продолжает и развивает философию линейки доступных электровелосипедов с горной геометрией алюминиевой рамы.

В 2020 году его предшественник — модель Eltreco XT 600 стала самой популярной на российском рынке по рейтингу Яндекс-маркета. А в новом году мы внесли улучшения: оснастили электровелосипед фирменным велокомпьютером с гибкими настройками и LCD-дисплеем, новыми покрышками Kenda, креплением переднего колеса на эксцентрике, для более удобной перевозки с демонтажом колеса. А ещё, теперь у велогибрида 7 скоростей Shimano tourney.

Новый электровелосипед Eltreco XT 600D — это хит продаж велосезона-2021, по-настоящему «народный» электровелосипед, универсальный, надежный и абсолютно доступный. Однако, при своей доступной цене эта модель — оптимальное сочетание практичности, отбросившая всё лишнее и оставившая в себе самое главное!

Особенности

• Фирменный электромотор Eltreco 350W
• Съёмная аккумуляторная батарея 36V/7.8Ah на современных качественных Li-ion элементах
• Велокомпьютер Eltreco с LCD-дисплеем, отвечающий за управление 5-уровневой системой помощи педалированию
• 27,5″ спицованные колёса с новым дизайном на усиленных двойных ободах
• Новая более широкая качественная резина Kenda
• Быстросъёмное переднее колесо на эксцентрике
• Амортизационная пружинно-эластомерная вилка
• Дисковая тормозная система Eltreco с тормозными дисками 160 мм.
• Новая 7-скоростная система передач Shimano Tourney с удобными переключателями системы Micro Shift.
• Отличная маневренность и управляемость

Заключение

Нужен ли вам вело с большой дальностью хода? Безусловно, в данном случае действует правило «лучше больше, да лучше»! Однако здесь точно нужно знать, будете ли вы ездить на достаточно длинные расстояния, чтобы переплачивать за это. Проанализируйте свои велосипедные будни и если вам действительно часто приходится преодолевать большие расстояния, то мой рейтинг к вашим услугам!

Меня зовут Евгений, и я велосипедист. Вот уже более 15 лет занимаюсь велоспортом и попробовал разные дисциплины — bmx, mtb, downhill и другие. Свой первый велосипед «школьник» я сломал пополам при попытке преодолеть земное притяжение. Я уверен, что заинтересую вас своим сайтом и расскажу о тонкостях велосипедной индустрии, чтобы вы стали профессионалами!

Какое расстояние можно проехать на одной зарядке аккумулятора?

Прежде чем купить электровелосипед, будущие владельцы озадачиваются вопросом:
— какое расстояние можно проехать на одной зарядке аккумулятора? И от чего зависит расстояние пробега?

В инструкциях по эксплуатации электровелосипедов указываются самые разные цифры пробега. Разночтения связаны с тем, что, как правило, не совсем ясно — указан пробег в режиме скутера только на электродвигателе или в режиме педалирования и помощи электродвигателя.

Разобраться в этом довольно просто, если принять во внимание относительно небольшую мощность электродвигателя велосипеда и массу электровелосипеда c байкером.
При мощности двигателя в 250 Вт, весе велосипеда 24 кг, а велосипедиста 76 кг, на 1 кг массы приходится 2,5 Вт мощности двигателя. (Для сравнения: — удельная мощность у большинства легковых автомобилей в 10 – 20 раз больше.)
Очевидно, что при такой небольшой удельной мощности двигателя, изменение внешних условий поездки будет оказывать сильное влияние на расходование энергии аккумулятора и как следствие на расстояние, которое способен преодолеть велосипед на имеющемся запасе электроэнергии.

Так, если на велосипеде установлен аккумулятор на 36V емкостью 10 A/ч, то запасенная в нем энергия которую может израсходовать мотор колесо, составит 1 296 000 джоулей (36*10*3600).
Если же на велосипеде установлен аккумулятор на 24V емкостью 10 A/ч, то запасенная в нем энергия будет меньше на 30% — всего 864 000 джоуля (24*10*3600) и соотвественно пробег такого велосипеда на аккумуляторе будет на 30% меньше.

По данным стендовых замеров расхода энергии аккумулятора, можно представить картину пробега элекровелосипеда в режиме скутера. T.е. без педалирования, только на электродвигателе. Замеры проводились на двигателе 250 Вт, типа мотор колесо фирмы BAFANG, с внутренним планетарным редуктром. Данные справедливы для велосипедиста массой до 70 кг, кпд двигателя

80% и установленного аккумулятора 36V емкостью 10 A/ч:

• При равномерном движении электровелосипеда по ровной прямой дороге с асфальтовым покрытием, со скоростью 12 км в час, при отсутствии встречного ветра расходуется примерно 27 000 дж/км. Пройденное расстояние на элекродвигателе составит 48 км;

• При равномерном движении электровелосипеда по ровной прямой дороге со скоростью 25 км в час, при отсутствии встречного ветра, расходуется уже примерно 40 000 дж/км. Пройденное расстояние на элекродвигателе составит 32 км;

• При равномерном движении электровелосипеда по ровной прямой дороге со скоростью 18 км. в час и встречном ветре 4-6 м/c, расходуется примерно 53 000 дж/км. Пройденное расстояние на элекродвигателе составит 24 км;

Помощь педалированием в соотношении по мощности 1:1 увеличит пробег в два раза.

На расход энергии аккумулятора сильно влияют:

• Выбор типадвигателя мотор колеса. Двигатель с внутренним планетарным редуктором обеспечит на 30% большую дистанцию пробега по сравнению с двигателем прямого привода. Это самый гланый ресурс экономного расходования энергии аккумулятора;
• общий вес велосипеда с нагрузкой. В выгодном положении будут велосипеды с рамой из алюминиевых сплавов, легкие и емкие аккумуляторы, велосипедисты с малым весом и малым грузом на багажнике;
• Давление в шинах. Оно должно быть довольно большим, чтобы уменьшить сопротивление качению колес, за счет уменьшения пятна контакта с дорожным покрытием;

Вот как выглядят наблюдения компании Bosсh относительно пробега электровелосипеда с литий железо фосфатным аккумулятором 36 В емкостью 8,2 А/ч (масса – 2,5 кг), электродвигателем 250 Вт (масса — 4кг) в зависимости от стиля вождения и условий эксплуатации.

Расстояние пробега электровелосипеда на одной зарядке аккумулятора
в зависимости от стиля вождения и условий эксплуатации (по данным компании Bosch):

*Смешанный стиль вождения – равное использование всех четырех режимов

Стиль вождения электровелосипеда:

Включена максимальная мощность помощи двигателя.
Работа велосипедиста 100% + помощь двигателя 250%

Включена средняя мощность помощи двигателя.
Работа велосипедиста 100% + помощь двигателя 180%

Включена малая мощность помощи двигателя для длительных поездок.
Работа велосипедиста 100% + помощь двигателя 100%

Включена малая мощность помощи двигателя для длительных поездок.
Работа велосипедиста 100% + помощь двигателя 3 0%

Резюме:
На пробег электровелосипеда оказывают влияние следующие основные факторы:

• тип двигателя мотор колеса (редукторный или прямой привод);
• состояние дорожного покрытия;
• рельеф местности;
• встречный или попутный ветер;
• стиль вождения;
• масса груза на багажнике ;
• масса велосипедиста;
• окружающая температура ;
• емкость аккумулятора.

С целью экономии энергии запасенной в аккумуляторе и увеличения пробега электровелосипеда, нужно соблюдать следующие условия:

• не ездить на скоростях выше 18 – 20 км/час;
• избегать резких разгонов и торможений;
• давление в шинах должно быть достаточно высоким;
• вес велосипеда с аккумулятором должен быть по возможности минимальным;
• соблюдайте правила эксплуатации аккумуляторной батареи.

Если требуется обеспечить пробег велосипеда на одной зарядке более 30 км, или есть необходимость совершения длительных поездок по песчаным грунтовым дорогам, лесу или пересеченной местности, то задачу можно решить несколькими способами: