Průvodce nabíjením baterií elektrického nákladního kola: Jak dlouho to trvá a kolik to stojí

Elektrická nákladní kola (neboli e-cargo bikes) rychle mění městskou mobilitu a nabízejí praktickou, ekologickou a efektivní alternativu k automobilům pro přepravu zboží a osob. Srdcem této užitečnosti je baterie - kritická součást, která přímo ovlivňuje, jak daleko můžete dojet a jak dlouho musíte čekat mezi jednotlivými nabíjeními.

Tento průvodce vás seznámí s nejběžnějšími specifikacemi baterií pro elektrokola, vysvětlí vám faktory, které ovlivňují dobu nabíjení, a naučí vás vypočítat dobu nabíjení a dojezd na základě skutečných parametrů.

1. Porozumění specifikacím baterie

Baterii pro elektrokola obvykle definují dva klíčové parametry:

• Napětí (V): Určuje, kolik energie lze systémem protlačit. Obvyklé hodnoty jsou 36 V, 48 V a 52 V.
• Kapacita (Ah nebo ampérhodiny): Udává, kolik náboje může baterie uchovat. Běžné hodnoty se pohybují od 10Ah do 20Ah.

Společně definují energetický obsah baterie ve watthodinách (Wh).:

Energie (Wh) = napětí (V) × kapacita (Ah)

Tato hodnota je zásadní pro určení doby nabíjení i dojezdu.

2. Běžné konfigurace baterií pro nákladní elektrokola

Zde je několik typických konfigurací baterií, se kterými se můžete na trhu setkat:

Předpoklady a poznámky:

• Doba nabíjení vychází z ideálního lineárního nabíjení při konstantním proudu (2A nebo 4A). Skutečné nabíjení se po 80% často zpomaluje kvůli regulaci BMS.
• Dojezd na baterii je vypočítán na základě průměrné spotřeby 15 Wh/km při mírném zatížení a rovném terénu. Reálné podmínky, jako je hmotnost jezdce, náklad, provoz při zastavení a jízdě a stoupání, mohou tuto hodnotu snížit o 20-40%.
• Dobu nabíjení i použitelný dojezd ovlivňuje také okolní teplota, stáří baterie a účinnost nabíječky (obvykle 85-90%).
• Tyto hodnoty by měly být použity pouze pro účely odhadu. Pro ověření výkonu v terénu doporučujeme řízené silniční testování nebo konzultaci s týmem inženýrů společnosti Regen pro simulaci na základě vašeho případu použití.
• Pomalá nabíječka = 2A nabíječka (např. 48V × 2A = 96W)
• Rychlonabíječka = 4A nabíječka (např. 48V × 4A = 192W)
• Dojezd je odhadován na základě průměrné spotřeby 15Wh/km.

3. Jak vypočítat dobu nabíjení baterie

Doba nabíjení závisí na energetické kapacitě baterie a výkonu nabíječky. Vzorec je následující:

Doba nabíjení (hodiny) = energie (Wh) / výkon nabíječky (W)

Příklad:

Řekněme, že máte 48V 14Ah baterii:

• Energie = 48 × 14 = 672Wh
• Pokud používáte 2A nabíječku: Výkon = 48 × 2 = 96W
• Doba nabíjení = 672 / 96 = 7 hodin

Poznámka k efektivitě:

Vždy počítejte se ztrátou energie přibližně 10-20% v důsledku neefektivity (teplo, konverze nabíječky), takže reálné časy mohou být o něco delší.

4. Jak odhadnout jízdní dosah baterie elektrického nákladního kola

Jak daleko může vaše elektrokolo po nabití dojet?

Dojezd (km) = energie (Wh) / spotřeba (Wh/km)

Typická spotřeba elektrokol je 12-20 Wh/km v závislosti na zatížení, terénu a stylu jízdy. Pro naložená nákladní kola ve městech:

• Použití 15 Wh/km jako realistický průměr.

Takže 672Wh baterie dává:

672 / 15 = ~44,8 km

Pokud se pohybujete v kopcovitém terénu nebo přenášíte maximální zátěž, počítejte s nižším dojezdem.

5. Náklady na účtování

Odhad nákladů na elektřinu:

Náklady na nabíjení = energie (kWh) × cena elektřiny (\$/kWh)

Příklad (na základě 672Wh nebo 0,672kWh):

• Náklady na elektřinu: \$0,15/kWh (typická sazba EU)
• Náklady = 0,672 × 0,15 = ~\$0.10 na plné nabití

Dokonce i velké baterie jako 1040Wh stojí méně než \$0.20 na jedno nabití, takže jsou elektrokola pro každodenní přepravu neuvěřitelně cenově dostupná.

6. Faktory ovlivňující dobu nabíjení

• Jmenovitý proud nabíječky: Rychlejší nabíjení při vyšších proudech (2A vs. 4A vs. 6A)
• Kompatibilita nabíječky: Musí odpovídat napětí baterie
• Systém správy baterií (BMS): Reguluje maximální proud a vypínací body
• Okolní teplota: Nabíjení se zpomaluje v chladných nebo velmi horkých podmínkách.
• Stav a stáří baterie: Starší baterie se mohou nabíjet déle

7. Rychlé nabíjení a výdrž baterie

Rychlé nabíjení (4 A nebo více) je pohodlné, ale může generovat více tepla, což může zkrátit životnost baterie, pokud se provádí často.

Osvědčené postupy:

• Pomalé nabíjení přes noc pro každodenní rutinu
• Rychlé nabíjení používejte jen v nezbytných případech
• Zabraňte úplnému vybití baterií
• Nenabíjejte ihned po jízdě (nechte baterii vychladnout).

8. Praktické tipy pro nabíjení baterií elektrokol

1. Investujte do kvalitní nabíječky od spolehlivé značky.
2. Použití zástrčky s časovačem aby se nabíjení po naplnění zastavilo.
3. Skladujte baterie při nabití 50-70% pokud se delší dobu nepoužívá.
4. Nabíjejte v interiéru ve větraném prostoru. mimo dosah hořlavých materiálů.
5. Sledování nabíjení pomocí aplikací pokud vaše baterie nabízí funkce Bluetooth/IoT.

9. Výběr správné baterie pro váš případ použití

10. Proč se nabíjení a dojezd v reálném světě mohou lišit

Přestože uvedené výpočty představují užitečný rámec, výsledky v reálném světě se často liší v důsledku několika nekontrolovatelných nebo částečně kontrolovatelných faktorů:

Hlubší informace o tom, jak hmotnost a zatížení ovlivňují výkon motoru a spotřebu energie, naleznete v našem článku. Nejčastější dotazy týkající se točivého momentu motoru.

Jak je podrobně popsáno v našem srovnání běžná elektrokola a nákladní kola, nákladní kola spotřebují výrazně více energie kvůli těžší konstrukci rámu, aerodynamickému odporu a vyššímu užitečnému zatížení.

Na našem Stránka produktu RS01 Cargo Bike, zdůrazňujeme, jak funkce, jako je úplné odpružení a ochranné prvky BMS, přispívají ke spotřebě energie a chování při nabíjení.

Každé kolo Regen prochází přísným testováním, včetně 2000 km simulace jízdy ve smíšených podmínkách a více než 40 bezpečnostních protokolů BMS, jak je uvedeno v naší tabulce s údaji o výrobku.

• Okolní teplota: Nabíjení v chladném (<10 °C) nebo velmi horkém prostředí může zpomalit proces a ovlivnit účinnost ukládání energie.
• Systém správy baterií (BMS): Omezuje rychlé nabíjecí proudy, aby chránil články, zejména v blízkosti plné kapacity.
• Kolísání výkonu nabíječky: Skutečný výkon se může lišit od uvedených hodnot v důsledku kolísání teploty a napětí.
• Stav a stáří baterie: Starší baterie se nabíjejí déle a mají nižší kapacitu.
• Zatížení a konfigurace kola: Těžší náklad, přidané příslušenství (světla, GPS, IoT) a pokročilé systémy odpružení zvyšují spotřebu energie.
• Podmínky jízdy: Časté zastávky, stoupání, odpor větru a způsob zrychlování přispívají k vyšší spotřebě Wh/km.

Tyto faktory vysvětlují, proč mohou řidiči pozorovat pomalejší nabíjení, menší dojezd nebo delší prostoje i při optimálním vybavení.

11. Závěrečné myšlenky

Doba nabíjení je při výběru a používání elektrokola jen jedním z dílků skládačky. Pochopením napětí, ampérhodin, watthodin a kompatibility nabíječek mohou jezdci činit informovaná rozhodnutí, která zlepší jejich každodenní efektivitu, sníží náklady a prodlouží životnost baterií.

Pokud hledáte spolehlivého ODM/OEM partnera v oblasti elektrických nákladních kol, společnost Regen nabízí komplexní služby v oblasti designu a výroby, včetně modulárních baterií přizpůsobených vašim potřebám dojezdu a nabíjení.

Jste připraveni prozkoumat více? Podívejte se na naše O Regen jak podporujeme klienty B2B, abyste se dozvěděli, jak se Nákladní kola OEM a ODM s vlastními řešeními baterií a nabíjení.

Reference:

• Systémy Bosch eBike. (2024). Průvodce dojezdem a nabíjením baterie.
• Systémy pro elektrokola Shimano STEPS. (2023). Pochopení životnosti a používání baterie.
• ECF Evropská cyklistická federace. (2023). Studie spotřeby energie u elektrokol.
• EN 50604-1:2016. Bezpečnostní požadavky na lithium-iontové bateriové systémy.

Napsal Regen Cargo Bikes Team