Для чего нужен второй аккумулятор электровелосипеду
Мысль об установке на е-байк дополнительной аккумуляторной батареи возникает, когда дальность пробега от одной АКБ оказывается недостаточной. Этот вопрос наиболее актуален для владельцев электротранспорта, которые любят совершать заезды на дальние дистанции или ездят в горной местности, где энергия батареи расходуется более интенсивно.
Чаще всего дополнительную батарею устанавливают на свои электровелосипеды поклонники велотуризма, езды по бездорожью, даунхилла и других «неэкономичных» стилей катания. Если же вы не понимаете, зачем электровелосипеду нужен второй аккумулятор, значит, обеспечиваемой вашей АКБ дальности хода на 1 заряде вам достаточно. В таком случае устанавливать дополнительную батарею «про запас» действительно нет смысла.
Плюсы и минусы дополнительной АКБ для электровелосипеда
Использование дополнительной батареи для е-байка существенно увеличивает расстояние пробега до следующей зарядки и расширяет возможности использования транспорта. Увеличенный запас емкости позволяет совершать более дальние поездки без необходимости остановки для промежуточной подзарядки.
С другой стороны, использование второй батареи требует дополнительных расходов на ее покупку и утяжеляет байк. Поэтому целесообразность использования дополнительной АКБ зависит от условий использования байка и от того, необходимо ли вам увеличить расстояние пробега. Нередко такая необходимость возникает при покупке электровелосипеда в бюджетной заводской комплектации, когда емкости штатной АКБ оказывается недостаточно для комфортного использования байка.
Варианты использования дополнительной АКБ
Использовать дополнительную батарею можно по-разному, например:
- возить в рюкзаке сменную АКБ и менять ее при необходимости;
- установить АКБ на байк, параллельно подсоединив ее к первой батарее.
Второй вариант удобнее и освобождает от необходимости замены севшей батареи во время поездки. Более того, использование параллельно соединенных батарей способствует увеличению срока их службы – благодаря щадящим условиям использования и отсутствию пиковых нагрузок. Дополнительную АКБ обычно устанавливают на багажнике, но возможны и другие варианты крепления.
Правила использования второй батареи
При наращивании запаса емкости электровелосипеда за счет второй АКБ нужно соблюдать следующие правила:
- Использовать АКБ одинаковых типов. Если на е-байке используется литий-ионная батарея, ее нужно дополнить также Li-ion моделью. В тандеме с литий-железо-фосфатной – использовать АКБ с тем же типом химии. Свинцово-кислотные батареи на легком персональном электротранспорте не используются, т.к. они значительно утяжеляют конструкцию.
- Использовать АКБ одинакового напряжения. Емкость у них может отличаться и зависит от необходимого запаса хода.
- Подключать батареи параллельно. При этом разрядный ток распределяется между 2 батареями, и нагрузка на каждую из них уменьшается.
- Использовать их одновременно, как одну аккумуляторную батарею из совокупности элементов.
- Перед зарядкой – разъединять и заряжать каждую АКБ предназначенным для нее зарядным устройством.
Возможны и другие варианты установки батарей. Например, их можно подключать по очереди через коммутацию переключателем. Но токовые нагрузки на каждую АКБ в таком случае возрастут, что особенно важно при использовании мощных моторов. Сборку дополнительной батареи можно выполнить своими руками, но проще и безопаснее купить готовую литиевую АКБ с гарантией в специализированной компании.
Соединение аккумуляторов параллельно: схема. Что дает параллельное соединение аккумуляторов?
Некоторые устройства с автономным электрическим питанием требуют таких значений тока и напряжения, которые трудно обеспечить имеющимися стандартными гальваническими источниками питания.
Как правило, это потребность в более мощном отдаваемом токе, увеличенном значении напряжения или емкости. Для решения этих задач требуется создавать различные конфигурации соединений источников тока, каждая из которых имеет свои особенности.
Особенности зарядки при параллельном соединении
Во время начала этого процесса предпочтительной является передача довольно большого зарядного тока. Ведь сначала будет восстанавливаться поверхность аккумулятора, а потом — нижние его слои. Одновременно с этим желательным является уменьшение тока, поскольку снижается интенсивность электрохимической реакции, вследствие чего из-за большого количества энергии может «закипеть» электролит (будет происходить его разложение).
Если рассматривать один из самых популярных типов аккумуляторов – свинцово-кислотный, то он при нарушении данного предписания вряд ли сразу выйдет из строя. Но вот срок его службы явно существенно сократится. Вообще, если говорить о зарядке источников питания, то стоит сконцентрировать внимание на том, что желательно пользоваться заводскими приборами. Если эксплуатировать что-то иное, то могут быть не учтены определённые аспекты (или неправильно приняты во внимание), что обернётся проблемами в будущем.
Варианты подключения аккумуляторов
Существует три схемы соединений АКБ в сборки с нужными параметрами:
- Последовательное — складывается напряжение всех АКБ;
- Параллельное – складывается емкость;
- Комбинированное последовательно-параллельное – для повышения емкости и напряжения.
Все они имеют определенные особенности, которые необходимо знать для обеспечения безопасности и долговременной эксплуатации аккумуляторов и питаемых ими устройств.
Основным требованием при всех способах коммутации является исключение использования в сборке аккумуляторов, изготовленных по разным технологиям (например, нельзя соединять одновременно Li-ion и Ni-Mh).
Последовательное соединение аккумуляторов
Для обеспечения достаточного напряжения и приемлемого времени работы электроприборов часто используют аккумуляторные батареи, у которых аноды и катоды отдельных элементов (секций) последовательно соединяются между собой проводниками.
Анод и катод крайних источников питания получившейся сборной батареи являются ее общими плюсом и минусом. У АКБ из последовательно соединенных элементов результирующее напряжение равно сумме вольтажей использующихся источников тока. Результирующая емкость полученной батареи равна той, которую имеет самый слабый из присоединенных АКБ. При эксплуатации такой сборки через каждый элемент течет одинаковый ток (как при заряде, так и при разряде).
При последовательном соединении шести аккумуляторов, каждый из которых имеет вольтаж 1,2 вольта и емкость 1200 мАч будет получена сборка на 6х1,2=7,2 v с емкостью 1200 мАч.
Если в сборке будут использоваться элементы с разной емкостью, то у тех из них, которые имеют меньшую емкость, будет более высокое внутренне сопротивление по сравнению с другими. Падение напряжения на них будет больше, что приведет к быстрому разряду самого слабого элемента в процессе работы.
Более мощные аккумуляторы сборки при этом еще будут работоспособны и сборка будет эксплуатироваться дальше. Это приведет к сильному разряду самого слабого аккумулятора, что уменьшит его ресурс и емкость.
Зачем аккумуляторы соединять в батарею?
Смотреть галерею
Результат таких действий мы рассмотрели. А почему нам может понадобиться соединение аккумуляторов параллельно? Любые электрические системы или устройства несут омические потери, когда часть энергии превращается в тепло и при этом не происходит полезная работа. Это из-за невозможности получения коэффициента полезного действия 100%. При этом из курса школьной физики можно вспомнить, что чем больше напряжение, тем меньше ток при той же мощности и менее значительные омические потери. Таким образом, чем более высоковольтные аккумуляторы мы используем, тем лучший результат получим. Но даже с таким подходом не всегда может хватать емкости одной батареи. В таком случае можно заменить её на аккумулятор повышенной емкости. Но это не всегда удобно, и иногда проще просто поставить ещё один источник питания и использовать параллельное соединение аккумуляторов, чтобы они дольше поддерживали какую-то систему.
Меры предосторожности при подключении
При всех способах соединения аккумуляторов необходимо соблюдать ряд мер предосторожности:
- соблюдать меры безопасности по эксплуатации электроустановок для исключения поражения электрическим током (главное — не создавать цепи прохождения тока через тело человека):
- соблюдать полярность подключения;
- не создавать коротких замыканий;
- при сборке батарей отключать от них нагрузку;
- подсоединение зарядного устройства к АКБ осуществлять тогда, когда оно отключено от сети;
- работы проводить в соответствующей изолирующей одежде и обуви, без металлических предметов, которые могут упасть и замкнуть контакты;
- не касаться руками клемм АКБ, в особенности двумя руками на разных полюсах (это очень опасно на мощных батареях с высоким напряжением);
- использовать специальный инструмент с изолированными частями;
- не проводить работы при плохом состоянии здоровья;
- учитывать токи, проходящие через сборную батарею и нагрузку и использовать подходящие по сечению проводники;
- при соединении элементов в одну батарею обеспечивать надежный и изолированный от внешних воздействий контакт;
- обеспечивать надежную защиту сборных батарей от коротких замыканий и попадания влаги;
- использовать аккумуляторы с одинаковыми характеристиками и степенью износа;
- внимательно проверять собранную батарею на наличие ошибок коммутации.
Повышение напряжения с одновременным увеличением емкости АКБ
Ярким примером смешанного или комбинированного соединения аккумуляторов в комплекс с необходимыми показателями рабочего напряжения и электрической емкости служат источники питания машин с электрическим приводом.
ВАЖНО! При увеличении емкости аккумуляторных батарей увеличиваются и токи. Правильно подбирайте сечения проводов! Используйте негорючие или самозатухающие провода.
Тяговые аккумуляторные батареи для обеспечения работы приводных и управляющих двигателей электроприводных машин и механизмов комплектуются именно по такой схеме. Достаточно подробно о способах соединения АКБ изложено в этом видео:
Комбинированное соединение подразумевает использование в коммутационной схеме одновременно последовательного и параллельного способов подключения. Возможны два варианта:
1. Сначала методом последовательного соединения источников подготавливаются батареи с требуемым рабочим напряжением. На втором этапе параллельно коммутируется необходимое количество подготовленных сборок для обеспечения потребной электрической емкости.
2. Во втором варианте параллельной коммутацией предварительно набираются батареи с требуемой емкостью. После этого устройства соединяются последовательно до достижения необходимого рабочего напряжения.
Схема последовательно-параллельного соединения аккумуляторных батарей наиболее часто применяемая, так как современные батареи для автономного энергообеспечения домов имеют номинальное напряжение 3,4 В
Комплектование АКБ комбинированным способом позволяет формировать источники питания, напряжение и электрическая емкость которых ограничивается только занимаемым ими рабочим пространством.
К чему могут привести ошибки при соединении АКБ
Для исключения ошибок при соединении аккумуляторов желательно использовать специальные разъемы, исключающие ошибки при коммутации, например, переходники T-Plug. При неправильном подключении аккумуляторов в одной сборке могут быть допущены ошибки, которые могут привести к очень тяжелым последствиям:
- при параллельном соединении образуется короткозамкнутый контур, в результате чего в аккумуляторах будет происходить бурная химическая реакция, которая очень быстро приведет к вытеканию электролита, деформации корпуса, возгоранию или даже взрыву;
- при последовательном соединении с неправильной полярностью контур разомкнут, но при подключении нагрузки может появиться обратный ток через неверно подключенный элемент, что выведет его из строя;
- при длительном коротком замыкании одного или нескольких аккумуляторов неизбежно возгорание изоляции, расплавление проводников, бурная реакция внутри АКБ, вытекание электролита, деформация корпуса, возгорание или взрыв;
- при краткосрочном коротком замыкании контактов батарея останется работоспособной, но может произойти ухудшение состояния электродов внутри батареи, уменьшение емкости;
- при использовании проводников, не рассчитанных на рабочие токи, они будут перегреваться, оплавится их изоляция, что может привести к короткому замыканию и вытекающим отсюда последствиям.
Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.
Параллельное и последовательное соединение
Последовательное соединение двух аккумуляторов. Емкость батареи остается без изменений, выходное напряжение увеличивается в два раза Если вы используете больше одного аккумулятора, то через батарейные переключатели их можно подключить к цепи независимо, но можно соединить последовательно или параллельно.
При последовательном соединении положительную клемму одного аккумулятора соединяют с отрицательной клеммой другого, а нагрузку подключают к свободным положительной и отрицательным клеммам. Общая емкость последовательно соединенных аккумуляторов не меняется, а выходное напряжение увеличивается. Например, емкость батареи, состоящей из двух последовательно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов по 100 Ач каждый, останется 100 Ач, а напряжение увеличится до 24 Вольт.
Никогда не подключайте последовательно соединенные 12-вольтовые аккумуляторы к 12-вольтовой электрической системе — высокое напряжение повредит оборудование.
Параллельное соединение двух аккумуляторов. Напряжение на выходе батареи не меняется емкость увеличивается в два раза
При параллельном соединении, положительную клемму одного аккумулятора соединяют с положительной клеммой другого, затем соединяют между собой отрицательные клеммы и подключают к нагрузке. Напряжение батареи параллельно соединенных аккумуляторов не меняется, а емкость равняется сумме емкостей соединенных аккумуляторов.
Последовательно-параллельное соединение используют когда необходимо создать аккумуляторную батарею большой емкости, но вес каждого аккумулятора слишком велик. В 12-вольтовых электрических системах сначала соединяют последовательно два 6-вольтовых аккумулятора и получают 12 вольт. Затем полученную батарею подключают параллельно к еще двум, соединенным таким же образом 6-вольтовым аккумуляторам. Первое соединение увеличивает напряжение, а второе емкость аккумуляторной батареи.
Соединяйте параллельно несколько аккумуляторов большой емкости, а не много маленьких аккумуляторов
Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов. Два 6-вольтовых аккумулятора соединены последовательно и подключены к еще двум таким же аккумуляторам. Емкость этой батареи будет такой же как у двух параллельно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов. Однако 6-вольтовые аккумуляторы большой емкости, легче 12-вольтовых, поэтому их проще устанавливать, менять и обслуживать.
Считается, что при параллельном подключении вышедшая из строя аккумуляторная ячейка может разряжать другие аккумуляторы, а небольшие токи, циркулирующие между аккумуляторами увеличивают уровень саморазряда. Из-за этого 12-вольтовую батарею иногда рекомендуют создавать из последовательно соединенные 6-вольтовых аккумуляторов большой емкости. А если они оказываются слишком тяжелыми, то использовать шесть последовательно соединенных 2-вольтовых аккумуляторов.
Однако при параллельном подключении отказ одной ячейки не ведет к выходу из строя всей батареи. Оборудование контроля позволяет обнаружить неисправный аккумулятор и удалить его. Емкость батареи уменьшится, но аккумуляторы продолжат работать.
Но если ячейка выходит из строя в последовательно соединенной батарее, то после удаления неисправного аккумулятора, напряжение в системе упадает на 6 или 2 вольта (в зависимости от того, из каких аккумуляторов собрана батарея).
Особенности комплектования батарей аккумуляторов
Все три способа соединения отдельных источников питания в комплекс подчиняются не сложным, но важным для эффективной и долгосрочной эксплуатации правилам.
Последовательно-параллельная схема подключения на примере литий-ионных батарей
Пролонгированная работа батареи и ее экономическая целесообразность может быть обеспечена при соблюдении следующих правил:
- электрическая емкость включаемых в комплекс источников не должна отличаться на величину, превышающую 5% от номинальной;
- рабочие напряжения отдельных элементов батареи должны находиться в разумном соотношении;
- эксплуатационное техническое состояние включаемых в комплекс автономного питания элементов должно быть максимально сбалансированным;
- сечение коммутационных линий и шин должно быть рассчитано с учетом токовых нагрузок как внутри батареи, так и во внешних электрических цепях.
Ассортимент предлагаемых рынком источников питания при грамотном подходе позволяет создавать аккумуляторные батареи со всеми необходимыми для надежного использования характеристиками.
Дополнительный аккумулятор 48V 20AH на электро-велосипед.
И так вкратце, для тех кто не читал мой первый обзор, про покупку электробайка из Китая, напомню, что велосипед укомплектован штатной батареей 48V 13AH.
Этой емкости катастрофически не хватает, особенно при езде в горной местности. Я постоянно веду переписку с производителем, и собственно китайцы тоже признали, что для редукторного двигателя Bafang 750W, емкости штатного аккумулятора мало. Данный аккумулятор изначально был рассчитан на двигатели 250-350W, и дает возможность комфортно ездить как с системой PAS (педальный ассистент), так и просто используя акселератор (ручку газа). Притом никаких рывков двигателя при педалировании с включенной PAS (которые наблюдаются у меня), не будет из-за небольшой мощности базового мотора.
Поскольку этот мой обзор так или иначе перекликается с первым обзором Китайского велосипеда, потому он будет своеобразным дополнением первого обзора, и я буду рассматривать не только дополнительный аккумулятор, но и велосипед в целом. Думаю, что его трансформация из Ашан байк (в покупке которого, меня пытались убедить комментаторы), в что то более-менее удобоваримое будет полезна для любителей велосипедов и других неравнодушных к этой теме читателей Муськи.
Позвольте мне отвлечься на те недостатки, которые были выявлены в ходе недолгой эксплуатации электробайка, а потом уже перейдем к обозреваемому аккумулятору. Это, возможно, позволит кому то не делать ошибки и не наступать на те грабли, на которых я пляшу.
1. Если вы покупаете электробайк с мощным мотором, то сразу же берите аккумулятор повышенной емкости. У производителя был вариант 48V 17,5AH, но покупка велосипеда с этим аккумулятором станет сразу на $100 дороже. Мне вряд ли это поможет решить проблему, потому я решил купить дополнительный аккумулятор в дополнение (а не вместо) к штатному.
2. В ходе переписки с производителем выяснилось, что существуют 2 (а может и больше, но мне известно о 2 вариантах), разновидностей PAS системы. У меня установлен так называемый — датчик скорости. При использовании этого типа датчика наблюдается широко известная проблема, это рывки велосипеда при подключении двигателя. Проблема наблюдается преимущественно на мощных двигателях. Эту проблему решает установка PAS системы с датчиком крутящего момента. Но это требует как смену самого датчика, так и замену контроллера, на другой тип способный работать с датчиками этого типа. Если бы я знал изначально об этой проблеме, я бы настоял на установке нужного мне оборудования. Так же понятно, что это будет более дорогое решение. Тем кто собирает самостоятельно электровелосипед, полезно знать эту информацию, что бы потом не удивляться, почему все работает не так как хотелось бы.
Чуть больше информации о этих датчиках под спойлером.
На электрических велосипедах есть два разных типа датчика PAS системы: Первый основан на измерении частоты вращения педалей, второй основан на чувствительности к крутящему моменту.
Датчик педалирования, основанный на каденции, измеряет ваши обороты педалирования и помогает вам, как только начинается вращение педалей. Большинство современных датчиков педалей понижают мощность, когда достигается высокая скорость вращения педалей. (это реально так, после того как велосипед наберет скорость, мощность двигателя плавно снижается)
На двигателе Bafang со средним приводом датчик педали встроен в моторный блок. На двигателе с втулочным приводом датчик обычно представляет собой пластиковый диск с кольцом на магнитах 5-12 шт и магнитным датчиком.
Магнитный диск, обычно устанавливается на неприводной стороне на квадратно-конической части между коленчатым рычагом и нижним кронштейном, при этом датчик захвата совмещен с диском и установлен на расстоянии менее 5 мм от магнитов.
Датчик помощи педалированию, чувствительный к крутящему моменту, как правило, более интуитивен и дает вам помощь, пропорциональную величине силы, которую вы прикладываете к педалям. Эти типы датчиков педалей обычно устанавливаются на заводские электрические велосипеды. Подобно датчику скорости, датчики крутящего момента обычно снижают мощность при более высоких скоростях вращения педалей.
Таким образом моя система PAS основанная на датчике скорости, при повороте педалей, где-то около 15 градусов, подключает мотор на полную мощность. Если мотор слабый, скажем 250W, то рывок не ощущается. Если мотор мощный, то ощущается рывок велосипеда вперед (примерно как будто под зад пнули), при этом есть просадка напряжения батареи (поскольку батарея тоже не высокой емкости).
Вот к примеру подобный лот Понятное дело мне цена не нравится и хочется купить что то подешевле.
Можно было поискать аккумуляторы в оффлайне. Стоимость несколько ниже, но требуется корпус для аккумулятора, и двойной багажник, для установки батареи, ну и как то это все «сколхозить».
Компания Веломир Алматы, предлагает вариант аккумуляторной батареи на 20AH, за 123000 тенге ($313).
В конечном итоге меня продавец аккумуляторов нашел сам на Алибабе, поскольку видать мои поисковые запросы там доступны продавцам. Мне предложили готовый аккумулятор на 20AH 48V в комплекте с багажником. Это сам аккумулятор.
Это в комплекте с багажником.
По моему небольшому опыту покупок на Алибабе, нужно полностью описывать техзадание, и требовать что бы продавец подтвердил, каждый пункт. Иначе потом получишь что то опосредованное и не то что тебе нужно. Потому я сразу запросил спецификацию аккумулятора. Продавец заявил следующие характеристики:
Сразу же вызвали подозрение китайские элементы в батарее. И я пошел советоваться с продавцами АКБ, веломастерами и т.п.
Мне сказали, что «кетай» — Китаю рознь. Если аккумулятор изготовлен на нормальном заводе на юге Китая, то он обычно соответствует заявленным характеристикам, и ходит довольно долго. А с каждым годом продукция китайских производителей все лучше и лучше по качеству, вероятно китайцы скоро догонят «Самсунг» и прочих именитых производителей.
Вот к примеру характеристики подобного китайского аккумулятора:
Сборка 13s8p — содержит по 8 элементов, с суммарным максимальным током 35А, а это означает что максимальный ток одного элемента будет 4.3А, примерно. Даже если там не высокотоковые элементы, то нагрузка получается не большая. А учитывая, что я собираюсь соединить 2 батарейки параллельно (конечно развязав силовые выходы), то нагрузка становится еще ниже. Потому я решил рискнуть и заказать китайский аккумулятор.
Еще картинки от продавца:
Размеры аккумулятора:
В общем я сделал заказ на Алибабе, желающим скрин заказа под спойлером.
Доставка в заказе указана до Гуанчжоу, далее доставка будет компанией «Энергия» в Казахстан.
Пока посылка едет ко мне, начал искать варианты установки аккумуляторов. Китайцы тут ничем помочь не могут, предлагают найти инженера на месте, и при этом при установке двух батарей не обеспечивают гарантию. А где-ж его найти то инженера… Я обзвонил все веломастерские, и понял что спасение утопающих, это дело рук самих утопающих. А учитывая то, что у меня стоит на балконе осциллограф, и я даже иногда понимаю, что показывает его «стрелка»©, то решил колхозить все самостоятельно, если конечно не найду нормального инженера. А пока такие мысли:
Вариант колхоза № 1. Поставить 2 батареи и подключать их по одной через коммутацию переключателем. Плюсы такого решения, никаких рисков для самих аккумуляторов, из-за возможных перетоков, при соединении силовых выходов без коммутации. Минусом будет то, что будет повышенный износ каждого аккумулятора, из за неслабых токов двигателя Bafang 750W.
Вариант колхоза № 2. Соединить батареи параллельно. Решение выглядит хорошим, так как ток двигателя делится между двумя батареями, и нагрузка на каждую снижается. Но возникает опасность, спалить BMS, из за возможных «перетоков».
Я полез на форумы, по этому поводу. В большинстве случаев описывается, что люди просто соединяют параллельно полностью заряженные аккумуляторы, и вообще не парятся по этому поводу. Но все же вызывает опасение, что возможны проблемы если не предусмотреть защиту от «перетекания тока» по силовым проводам, из одного аккумулятора в другой (возможно я не прав по этому поводу). Учитывая что силовые элементы BMS обычно выполнены на мосфетах, а значит там есть технологический паразитный диод, который позволит перетекать току в обратном направлении.
Мне видится самым простым решение этой проблемы использование силового диода на выходе. А что бы уменьшить падение напряжения на диоде, можно использовать диод Шоттки, который имеет падение напряжения от 0.3В.
Осталось только найти и купить 2 мощных диода на 60В и ток 35-40А с запасом. Хотелось бы именно диоды Шоттки, но у нас тут не Москва, потому что будет на хороший ток, то и буду покупать, потому как ждать из Китая долго, да и что там пришлют на самом деле — неизвестно. Китайцы очень любят заниматься перемаркировкой деталей.
Пока я ожидаю дополнительную батарею, заехал в одну веломастерскую, по дороге, что бы отрегулировать задний тормоз. Традиционно спросил мастера, не знает ли он кого-либо понимающего в установке дополнительного аккумулятора. И он мне подсказал, съездить в компанию Вольта. Я нашел их сайт в интернете Вольта точка КЗ. Узнал их местонахождение. Решил съездить туда, посмотреть. И я нашел нормального инженера, который подключил не один десяток дополнительных аккумуляторов, не говоря уже о том, что они сами производят любые конфигурации аккумуляторов на заказ. Я показал свое китайское приобретение — электро фатбайк. На нем прокатились, внимательно и всесторонне рассмотрели все детали и вынесли свой вердикт.
Не вызвало возражений:
Рама велосипеда. Сказали очень удобна для установки любых навесных агрегатов.
Колеса (никаких возражений по поводу фатбайка, не последовало) Еще бы резину сменить на гладкий протектор.
Сиденье.
Руль.
Система переключения скоростей
Не понравилось:
Мотор в колесе. В принципе нормальный мотор, для езды в городском цикле на Фатбайке, но под мои задачи он не подходит. Рекомендовали подумать на будущее, о смене его на кареточный киловатный двигатель. Тогда откроются широкие перспективы движения по горной местности. А с установленным редукторным двигателем на 750W, посоветовали не соваться на резкие подъемы, что бы не сжечь мотор. Ранее в комментариях мне говорили, что у двигателя проблемы с охлаждением, это же подтвердил и инженер.
Купленная мною батарея в багажнике. С точки зрения инженера, багажник на велосипеде, это «хвост», меняющий центровку веса велосипеда. Сами же они ставят дополнительные батареи только в просвет рамы. Я принимаю эти доводы, но мне необходим багажник, по другим причинам, да и батарея уже заказана, оплачена и едет в Алматы.
Категорически не понравилась:
Тормозная система. Поясню точку зрения вело инженера. Если ездить по городу, на работу и домой, или в магазин, или просто кататься, то тормоза Tektro вполне нормальные и достаточные, для эффективного торможения. Т.е они рассчитаны на спокойную езду по ровной местности. Но если ездить в горы, даже по асфальту и при небольших, но затяжных уклонах, эффективность тормозов недостаточна. В прочем я уже это понял ранее самостоятельно при спуске с гор. Потому рекомендовали для моей же безопасности заменить их на гидравлику.
Работа PAS системы. Она при определенных условиях может нести опасность. И кроме того она не отключаема в служебном меню компьютера. PAS система может рвануть с места на перекрестке (поскольку включает двигатель сразу на полную мощность), что чревато возможностью влететь в какую нибудь машину, с зазевавшимся водителем, для которого велосипедист это совсем не транспортное средство, а таковых «водятлов» много в Алматы. Было предложено просто деактивировать систему, отключив разъем педального датчика. А как же педальный ассистент, в котором я видел особый смысл в первом обзоре, спросите Вы? Мне предложили одно решение, с некоторым подобием круиз-контроля, это «полуручка» газа. Она позволит определенным образом установить уровень помощи двигателем, достаточным, что бы активно педалировать, с умеренной нагрузкой. Удобно, что часть ручки вращается, а часть неподвижная, потому возможно просто зажать рукой ручку, в определенном положении, что невозможно сделать если акселератор выполнен в виде курка.
И опять возвращаемся к аккумуляторам. Рассказал свое виденье решение проблемы инженеру. На что получил такую информацию. Развязка аккумуляторов при помощи диодов в принципе не нужна. Мне предлагают вообще переделать оба аккумулятора: поставить туда одинаковые BMS, позволяющие параллельное подключение и предусмотреть общую зарядку обоих аккумуляторов от одного зарядного устройства. Для этого необходимо использовать BMS позволяющие проводить зарядку по силовой шине (так называемые симметричные BMS, по английски Common Port). Если батареи всегда будут соединенные параллельно, то никакой опасности нет, ни для контроллера, ни для самих батарей. Ну и сразу мне показали готовое подобное решение. Ну что-ж… Я только ЗА! Потому, как приедет дополнительный аккумулятор, поставлю байк на переделку, заодно заменю тормоза на гидравлику с увеличенными тормозными дисками, что бы уже закрыть вопрос с тормозами навсегда.
Пока жду доставку батареи решил проверить некоторые советы, из комментариев к обзору про Электро Велосипед. Обычно бывает, самое ценное на Муське, не сам обзор (хотя конечно, некоторые обзоры могут быть ценными), а некоторые комментарии, предлагающие какие-либо решения или веские грамотные замечания. Они выделяются из общего, обычно негативного, информационного шума любителей почесать свое Эго.
Поскольку к обзору имеет опосредованное отношение, скрываю под спойлер.
Первая попытка, была описана в обзоре велосипеда, и кончилась тем, что я не доехал до высокогорного катка Медео около 5 км. Я ехал при легкой помощи педалями со скоростью 17-20 км/ч. Мне советовали снизить скорость. Потому решил ехать со скоростью до 10 км/ч и активно помогать педалями. Ставим самую большую звездочку на колесе — 1 скорость. Курком газа разгоняем велосипед до 6 км в час, и при помощи педалирования поднимаем скорость до 8-10 км/ч. Стараемся держать эту скорость в гору. Точка старта прежняя автовокзал Саяхат. Пишем трек при помощи трек логгера Columbus.
Характеристики маршрута:
И-и-и-и-и… До катка Медео я не доехал…
Но проехал дальше на 3 км от прежнего результата…
Накладываем трек на карту: Зеленой точкой отображена место, до которого я доехал, при первой попытке. Красной Высокогорный каток Медео.
Характеристика пройденного маршрута:
Альтитуда маршрута представлена на графике:
Скоростной режим представлен на графике:
Выводы: штатной батареи не хватает что бы доехать до высокогорного катка Медео, даже при активном педалировании.
Компьютер просто в один момент отключил аккумулятор. Что очень радует, что он это сделал раньше чем BMS, иначе бы пришлось назад возвращаться без головного света на педалях. А так, только перегрузил компьютер, и мотор опять заработал. После спуска, надо опять регулировать тормоза, так как я хорошо потер тормозные колодки. Можно было бы спускаться на более высокой скорости, но у меня нет защитной экипировки, потому не стал испытывать судьбу.
На фото конечная точка, до которой я доехал. Медео уже почти рядом, но Увы! При спуске обратно, еще раз убедился, что поменять тормоза на гидравлику это правильное решение. Однако alex286 был прав. При меньшей скорости пройденное расстояние будет больше (так же он прав по поводу кареточного мотора), но от конечной точки меня отделяет расстрояние в 1.71 километра и 200 метров набора высоты над уровнем моря.
А это фотографии внутренностей полученного дополнительного аккумулятора. Этапы вскрытия представлены на фото:
BMS тоже имеется в наличии:
А вот элементы установленные в аккумулятор:
Никакие выводы делать не буду, Вы всё знаете лучше меня, и способны самостоятельно оценить качество и элементы аккумуляторов, можете в комментариях высказать свое мнение.
Позвонили из мастерской, мой велосипед готов. В общем надо завязывать с китайцами и покупкой «котов в мешке». Первое что бросилось в глаза, это багажник. Он одинарный! И с креплением на подседельный штырь. Мне хотелось купить двойной багажник с креплением на раму.
Позже я написал гневное письмо китайцам, они мне ответили, что в двойной багажник входят аккумуляторы меньшей емкости 10-17Ah. Более емкие батареи не входят по габаритам в двойной багажник, потому поставляется только с одинарным. Аргумент веский, но мать их, можно же было сообщить об этом заранее, а не постфактум. Я полез на Али, поглядел размеры багажников, самый большой по высоте «полки» составляет 8.3 см, у меня же аккумулятор высотой 8.9 см с салазками. Потому придется с этой идеей распрощаться. Ладно, высоковато стоит аккумулятор, но пусть пока будет так, потом переделаю, или что-нибудь придумаю.
Вот так выглядит вся эта конструкция:
Более крупно багажник с батареей:
Разъем питания:
Крепление багажника на подседельный штырь. Ниже поставить нельзя, не хватает диаметра отверстия крепления.
Что же в конечном итоге сделали. В штатном аккумуляторе не удалось поменять BMS, поскольку она там миниатюрного размера, и все что имеется в мастерской, просто не входит в корпус. В дополнительном аккумуляторе поменяли BMS на симметричную. Оба аккумулятора, после полной зарядки до одинакового напряжения, подсоединили через тройник к контроллеру. Зарядка возможна только через штатное зарядное устройство. Но при этом заряжаются оба аккумулятора одновременно. Заряжать только дополнительную батарею нельзя, поскольку это окончится очень плохо. В принципе меня вполне устраивает этот вариант, возможно в будущем я поменяю BMS и на штатном аккумуляторе, если найду подходящую по размеру плату симметричной BMS.
Так же заменили тормоза на гидравлику с увеличенными дисками.
Фото под спойлером
Пару дней поездил по городу. Конечно впечатления сугубо положительные, при «полном газе», нет просадки напряжения вообще. И еще ни разу не удалось мне в городском цикле увидеть на экране компьютера не полный заряд аккумулятора. Всегда «полные антенны» палочек заряда аккумулятора…
Ну что ж… И опять едем на Медео… Очень надеюсь что в этот раз я без проблем одолею все расстояние. Еду, не напрягаюсь. Средняя скорость 10-12 км/ч, немного помогаю педалями… И я не доехал… Контроллер отключил двигатель из-за перегрева. Можно было бы конечно остановится, попить чая/сока, покидать камушки в реку, но смысл… Не тянет этот мотор горные дороги. Чего его насиловать чрезмерно.
Не буду останавливаться подробно на графиках пройденного пути, скорости и альтитуды трассы, просто выложу сокращенный вариант. Более подробные схемы я уже показывал выше в обзоре.
Следующий этап замена двигателя на кареточный киловаттник… Жду в комментариях кучу насмешек, постов: " а я ведь говорил. " Да друзья, многие из вас были правы в комментариях к первому обзору, но ведь скучно жить, если все делать только правильно. И кто не ошибается, тот ничего не делает обычно!
Всем мира и бобра! Ах да… Новый купленный аккумулятор хороший. Специалистам компании Вольта нравится, мне тоже нравится. Можно брать. На сколько его хватит не известно, но я надеюсь на лучшее.
Как подключить два аккумулятора на электровелосипед?
Нередко у владельцев электровелосипедов появляется идея об установке 2-й аккумуляторной батареи. Чаще всего такое желание возникает после покупки бюджетного е-байка с недостаточно емкой батареей. Иногда не хватает и достаточно большой емкости АКБ, особенно при поездках в сложных условиях или на дальние дистанции. Поэтому дополнительную АКБ на e-bike чаще всего устанавливают райдеры, увлекающиеся велотуризмом, даунхиллом, ездой по пересеченной или горной местности.
В таких случаях возникает дилемма: заменить используемую батарею на более емкую модель или использовать в дополнение к ней еще одну АКБ. Если характеристики используемого накопителя энергии снизились из-за «старости» и естественного износа, оптимальной станет его замена. Если же батарея исправно и еще не отработала даже половины своего ресурса, но ее емкостные характеристики вас не устраивают, стоит подумать об установке дополнительной АКБ.
Как соединяют 2 аккумуляторные батареи?
Перед тем, как подключить два аккумулятора на электровелосипед, нужно выбрать оптимальный вариант их соединения и использования.
Параллельно
Для увеличения суммарной емкости элементы питания соединяются параллельно – плюс к плюсу, минус к минусу. Напряжение соединяемых блоков должно быть одинаковым, и при параллельной схеме подключения его значение не меняется. Например, при соединении 2-х батарей напряжением 48 В и емкостью 36 Ач получаем общий источник питания на 48 В и 72 Ач.
Такой вариант подключения считается оптимальным (по сравнению с попеременным использованием), т.к. обеспечивает батареям более мягкие условия эксплуатации, без высоких токовых нагрузок. Разрядный ток распределяется на 2 АКБ, поэтому нагрузка на каждую из них снижается. Фактически несколько накопителей энергии используется как 1 большая сборка.
Но характеристики соединяемых параллельно аккумуляторов должны быть идентичными:
- одинаковый химический состав (в тандеме с Li-ion блоком используем Li-ion, с LiFePO4 – LiFePO4);
- равный вольтаж.
Емкость может различаться и выбирается с учетом необходимого увеличения дальности хода. Для безопасной эксплуатации к каждому аккумуляторному блоку присоединяется своя BMS плата. Накопленная электроэнергия в таком случае равномерно расходуется в обеих сборок.
Перед зарядкой аккумуляторные блоки разъединяются, и каждый из них подключается к своему зарядному устройству. Перед последующим подключением к электромотору важно проверить напряжение на обеих АКБ, чтобы оно совпадало, и только после этого соединять их.
Последовательно
Если применить последовательное соединение (минус к плюсу), емкость сборки не изменится, а напряжение – суммируется. Такая необходимость может возникнуть при установке нового, более мощного мотора увеличенного вольтажа. Например, при замене электромотора с номинальным напряжением 24 В на модель 48 В можно последовательно соединить 2 АКБ по 24 В. На практике такие случаи – редкость. Обычно установка нового мотора сопровождается полной заменой накопителя энергии.
Поочередное применение, без соединения
Кроме параллельного и последовательного соединения, возможен вариант независимого, попеременного использования 2-х батарей. Например, можно собрать 2 независимые схемы и запитать от них 2 мотор-колеса. Такой способ актуален для электровелосипедов с полным приводом.
Если мотор один, можно подключать АКБ к нему поочередно, через коммутацию переключателем. Иногда велосипедисты возят запасную батарею в рюкзаке или сумке и, когда нужно, устанавливают ее вместо севшего накопителя.
По сравнению с параллельным соединением, токовые нагрузки при поочередном подключении аккумуляторных блоков будут выше. В результате срок службы аккумуляторов уменьшится, особенно при питании мощных электромоторов. Зато не нужно строго соблюдать идентичность применяемых аккумуляторов – например, можно попеременно использовать Li-ion и LiFePO4 модель, старый и новый аккумулятор.
Где установить дополнительную АКБ?
Монтаж 2-го аккумуляторного блока может быть выполнен в пространстве рамы, на багажнике, подседельном штыре, рулевой стойке. Подходящее место выбирается по нескольким критериям:
- наличие свободного пространства, которое не планируется применять для установки других устройств и аксессуаров;
- предпочтения и комфорт райдера;
- правильная развесовка, равномерное распределение нагрузки на электровелосипед;
- защищенность аккумуляторов от возможных повреждений.
Для защиты от внешних факторов вместо аккумуляторных сумок лучше использовать жесткие ударопрочные корпуса с высокой степенью пылевлагозащиты.
Как подключить?
Для параллельного соединения нужно добавить разъем для 1-й АКБ, организовать удлинитель для 2-й батареи, установить ее в выбранном месте и правильно подключить: положительные клеммы – в один вывод, отрицательные – в другой. Оба накопителя энергии должны быть в хорошем состоянии. Если использовать новый аккумулятор в параллели с изношенным источником питания, они оба быстрее выйдут из строя.
При подключении дополнительного аккумулятора важно учесть возрастание нагрузки на проводку, по которой передается электроэнергия, и использовать усиленные провода. Чтобы аккумуляторная схема была более эффективной, желательно устанавливать обе АКБ недалеко друг от друга и соединять короткими проводами. Если провода будут длинными, дополнительное сопротивление приведет к потере энергии.