Ръководство за зареждане на батерия за електрически товарен велосипед: Колко време отнема и какви са разходите

Електрическите товарни велосипеди (или e-cargo bikes) бързо променят градската мобилност, като предлагат практична, екологична и ефективна алтернатива на автомобилите за превоз на стоки и пътници. В основата на тази полезност е батерията - важен компонент, който пряко влияе върху това колко далеч можете да пътувате и колко време трябва да чакате между зарежданията.

Това ръководство ще ви запознае с най-често срещаните спецификации на батериите за е-велосипеди, ще ви обясни факторите, които влияят на времето за зареждане, и ще ви научи как да изчислявате продължителността на зареждане и пробега въз основа на реални параметри.

1. Разбиране на спецификациите на батерията

Батерията за електронен товарен велосипед обикновено се определя от два основни параметъра:

• Напрежение (V): Определя колко енергия може да бъде прокарана през системата. Обичайните стойности са 36 V, 48 V и 52 V.
• Капацитет (Ah или ампер-часове): Показва колко заряд може да се съхранява в батерията. Обичайните стойности варират от 10Ah до 20Ah.

Заедно те определят енергийното съдържание на батерията във ват-часове (Wh):

Енергия (Wh) = Напрежение (V) × Капацитет (Ah)

Тази стойност е от основно значение за определяне на времето за зареждане и пробега.

2. Обичайни конфигурации на батериите за велосипеди за електронно превозване на товари

Ето някои типични конфигурации на батериите, които можете да срещнете на пазара:

Допускания и бележки:

• Времето за зареждане се базира на идеално линейно зареждане при постоянен ток (2A или 4A). Действителното зареждане често се забавя след 80% поради регулирането на BMS.
• Пробегът на батерията е изчислен при средна консумация от 15 Wh/km при умерено натоварване и равен терен. Условията в реалния свят, като например теглото на водача, товара, движението в режим "стоп и ход" и наклоните, могат да намалят този показател с 20-40%.
• Температурата на околната среда, възрастта на батерията и ефективността на зарядното устройство (обикновено 85-90%) също оказват влияние върху времето за зареждане и полезния пробег.
• Тези стойности трябва да се използват само за приблизителни цели. За потвърждаване на производителността на място препоръчваме контролирани пътни тестове или консултация с инженерния екип на Regen за симулация въз основа на вашия случай на употреба.
• Бавно зарядно устройство = 2А зарядно устройство (напр. 48V × 2А = 96W)
• Бързо зарядно устройство = зарядно устройство с мощност 4A (напр. 48V × 4A = 192W)
• Пробегът е изчислен на базата на среден разход от 15Wh/км

3. Как да изчислим времето за зареждане на батерията

Времето за зареждане зависи от енергийния капацитет на батерията и изходната мощност на зарядното устройство. Формулата е:

Време за зареждане (часове) = енергия (Wh) / мощност на зарядното устройство (W)

Пример:

Да речем, че имате 48V 14Ah батерия:

• Енергия = 48 × 14 = 672Wh
• Ако използвате зарядно устройство 2A: Мощност = 48 × 2 = 96W
• Време за зареждане = 672 / 96 = 7 часа

Бележка за ефективност:

Винаги отчитайте около 10-20% загуба на енергия поради неефективност (топлина, преобразуване на зарядното устройство), така че реалното време може да е малко по-дълго.

4. Как да оценим обхвата на електрическата батерия на товарния велосипед

Колко далеч може да стигне вашият електромобил, след като бъде зареден?

Пробег (км) = енергия (Wh) / консумация (Wh/km)

Типичните електрически товарни велосипеди консумират 12-20 Wh/km в зависимост от товара, терена и стила на каране. За заредени товарни велосипеди в градовете:

• Използвайте 15 Wh/km като реалистична средна стойност.

Така батерия с капацитет 672Wh дава:

672 / 15 = ~44,8 км

Ако сте в хълмист терен или носите максимални товари, очаквайте по-нисък обхват.

5. Разходи за таксуване

Оценка на разходите за електроенергия:

Разходи за зареждане = енергия (kWh) × цена на електроенергията (\$/kWh)

Пример (на базата на 672Wh или 0,672kWh):

• Разходи за електроенергия: \$0.15/kWh (типична ставка за ЕС)
• Разходи = 0,672 × 0,15 = ~\$0.10 за пълно зареждане

Дори големи батерии като 1040Wh струват по-малко от \$0.20 с едно зареждане, което прави електронните товарни велосипеди изключително достъпни за ежедневен транспорт.

6. Фактори, които влияят върху времето за зареждане

• Номинален ток на зарядното устройство: По-високите ампери зареждат по-бързо (2A срещу 4A срещу 6A)
• Съвместимост на зарядното устройство: Трябва да съответства на напрежението на батерията
• Система за управление на батериите (BMS): Регулира максималния ток и точките на прекъсване
• Температура на околната среда: Зареждането се забавя при студени или много горещи условия
• Състояние и възраст на батерията: По-старите батерии може да се зареждат по-дълго.

7. Бързо зареждане и живот на батерията

Бързото зареждане (4 А или повече) е удобно, но може да генерира повече топлина, което може да съкрати живота на батерията, ако се извършва често.

Най-добра практика:

• Използвайте бавно зареждане през нощта за ежедневието
• Използвайте бързо зареждане само при необходимост
• Избягвайте пълното изтощаване на батериите
• Не зареждайте веднага след каране (оставете батерията да изстине)

8. Практически съвети за зареждане на батерията на велосипед E-Cargo

1. Инвестирайте в качествено зарядно устройство от надеждна марка.
2. Използвайте щепсел с таймер за да спрете зареждането след пълно зареждане.
3. Съхранявайте батериите при заряд 50-70% ако не се използва продължително време.
4. Зареждане на закрито в проветриво помещение далеч от запалими материали.
5. Наблюдение на зареждането с приложения ако батерията ви предлага Bluetooth/IoT функции.

9. Избор на подходяща батерия за вашия случай на употреба

10. Защо зареждането и пробегът в реални условия могат да се различават

Въпреки че предоставените изчисления предлагат полезна рамка, реалните резултати често варират поради няколко неконтролируеми или полуконтролируеми фактора:

За по-задълбочен поглед върху това как теглото и натоварването влияят върху работата на двигателя и консумацията на енергия, вижте нашите Често задавани въпроси за въртящия момент на двигателя.

Както е описано подробно в нашето сравнение на обикновени електронни велосипеди и товарни велосипеди, товарните велосипеди консумират значително повече енергия поради по-тежката конструкция на рамата, аеродинамичното съпротивление и по-големия полезен товар.

В нашия Страница на продукта RS01 Cargo Bike, ние подчертаваме как характеристики като пълно окачване и защитни мерки на BMS допринасят за потреблението на енергия и поведението при зареждане.

Всеки велосипед на Regen преминава през строги тестове, включително 2000 км симулация на път при смесени условия и над 40 протокола за безопасност на BMS, както е описано в таблицата с данни за продукта.

• Температура на околната среда: Зареждането в студена (<10°C) или много гореща среда може да забави процеса и да повлияе на ефективността на съхранение на енергия.
• Система за управление на батерията (BMS): Ограничава токовете на бързо зареждане, за да защити клетките, особено в близост до пълния им капацитет.
• Колебания в захранването на зарядното устройство: Действителният изход може да се различава от посочените стойности поради промени в температурата и напрежението.
• Състояние и възраст на батерията: По-старите батерии се зареждат по-дълго и имат по-малък капацитет.
• Натоварване и конфигурация на велосипеда: По-тежките товари, допълнителните аксесоари (светлини, GPS, IoT) и усъвършенстваните системи за окачване увеличават потреблението на енергия.
• Условия за каране: Честото спиране, наклоните, съпротивлението на вятъра и моделите на ускорение допринасят за по-високия разход на Wh/km.

Тези фактори обясняват защо водачите могат да наблюдават по-бавно зареждане, по-малък пробег или по-дълъг престой дори при оптимално оборудване.

11. Заключителни мисли

Времето за зареждане е само една част от пъзела при избора и използването на електронен товарен велосипед. Като разбират напрежението, амперчасовете, ватчасовете и съвместимостта на зарядното устройство, водачите могат да вземат информирани решения, които да подобрят ежедневната им ефективност, да намалят разходите и да удължат живота на батерията.

Ако търсите надежден партньор за ODM/OEM в областта на електрическите товарни велосипеди, Regen предлага цялостни услуги за проектиране и производство, включително модулни опции за батерии, съобразени с вашите нужди от обхват и зареждане.

Готови ли сте да проучите повече? Разгледайте нашите Относно Regen за да видите как подкрепяме B2B клиенти. Товарен велосипед OEM и ODM с персонализирани решения за батерии и зареждане.

Референции:

• Системи Bosch eBike. (2024). Ръководство за обхват на батерията и зареждане.
• Системи за електронни велосипеди Shimano STEPS. (2023). Разбиране на живота и използването на батерията.
• ECF Европейска федерация на колоездачите. (2023). Проучване на потреблението на енергия на електронните товарни велосипеди.
• EN 50604-1:2016. Изисквания за безопасност на литиево-йонни акумулаторни системи.

Написано от екипа на Regen Cargo Bikes