Guida alla ricarica della batteria della bici da carico elettrica: quanto tempo ci vuole e quanto costa

Le cargo bike elettriche (o e-cargo bike) stanno rapidamente trasformando la mobilità urbana, offrendo un'alternativa pratica, ecologica ed efficiente alle automobili per il trasporto di merci e passeggeri. Il cuore di questa utilità è la batteria, un componente critico che influenza direttamente la distanza percorribile e il tempo di attesa tra una ricarica e l'altra.

Questa guida vi illustrerà le specifiche delle batterie per biciclette da carico elettroniche più comuni, vi spiegherà i fattori che influiscono sul tempo di ricarica e vi insegnerà a calcolare la durata e l'autonomia della ricarica in base a parametri reali.

1. Comprensione delle specifiche della batteria

La batteria di una e-cargo bike è tipicamente definita da due parametri chiave:

• Tensione (V): Determina la quantità di energia che può essere spinta attraverso il sistema. I valori più comuni sono 36V, 48V e 52V.
• Capacità (Ah o ampere-ora): Rappresenta la quantità di carica che la batteria può immagazzinare. I valori comuni vanno da 10Ah a 20Ah.

Insieme, questi elementi definiscono il contenuto energetico della batteria in wattora (Wh):

Energia (Wh) = Tensione (V) × Capacità (Ah)

Questo valore è fondamentale per determinare il tempo di ricarica e l'autonomia.

2. Configurazioni comuni della batteria per le biciclette da carico elettronico

Ecco alcune configurazioni tipiche delle batterie che si possono incontrare sul mercato:

Ipotesi e note:

• Il tempo di carica si basa su una carica lineare ideale a corrente costante (2A o 4A). La carica effettiva spesso rallenta dopo l'80% a causa della regolazione del BMS.
• L'autonomia della batteria è calcolata in base a un consumo medio di 15 Wh/km con carico moderato e terreno pianeggiante. Le condizioni del mondo reale, come il peso del ciclista, il carico, il traffico stop-and-go e le pendenze, possono ridurre questo valore di 20-40%.
• Anche la temperatura ambiente, l'età della batteria e l'efficienza del caricabatterie (in genere 85-90%) influiscono sul tempo di carica e sull'autonomia.
• Questi valori devono essere utilizzati solo a scopo di stima. Per ottenere prestazioni validate sul campo, si consiglia di effettuare test controllati su strada o di consultare il team di ingegneri di Regen per una simulazione basata sul proprio caso d'uso.
• Caricatore lento = caricatore da 2A (es. 48V × 2A = 96W)
• Caricatore veloce = caricatore da 4A (ad es. 48V × 4A = 192W)
• L'autonomia è stimata sulla base di un consumo medio di 15Wh/km.

3. Come calcolare il tempo di carica della batteria

Il tempo di ricarica dipende dalla capacità energetica della batteria e dalla potenza del caricabatterie. La formula è:

Tempo di ricarica (ore) = Energia (Wh) / Potenza del caricatore (W)

Esempio:

Supponiamo di avere una batteria da 48 V e 14 Ah:

• Energia = 48 × 14 = 672Wh
• Se si utilizza un caricatore da 2A: Potenza = 48 × 2 = 96W
• Tempo di ricarica = 672 / 96 = 7 ore

Nota sull'efficienza:

Tenere sempre conto di circa 10-20% di perdita di energia dovuta a inefficienze (calore, conversione del caricabatterie), quindi i tempi reali potrebbero essere leggermente più lunghi.

4. Come stimare l'autonomia della batteria della bicicletta elettrica da carico

Una volta caricata, quanto può andare la vostra e-cargo bike?

Autonomia (km) = Energia (Wh) / Consumo (Wh/km)

Le tipiche e-cargo bike consumano 12-20 Wh/km a seconda del carico, del terreno e dello stile di guida. Per le biciclette cargo cariche in città:

• Utilizzo 15 Wh/km come media realistica.

Quindi, una batteria da 672Wh dà:

672 / 15 = ~44,8 km

Se siete su terreni collinari o trasportate carichi massimi, aspettatevi un'autonomia inferiore.

5. Costi di addebito

Per stimare i costi dell'elettricità:

Costo di ricarica = Energia (kWh) × Prezzo dell'elettricità (\$/kWh)

Esempio (basato su 672Wh o 0,672kWh):

• Costo dell'elettricità: \$0,15/kWh (tariffa tipica dell'UE)
• Costo = 0,672 × 0,15 = ~$0,10 per carica completa

Anche le batterie di grandi dimensioni come quelle da 1040Wh costano meno di \$0.20 per carica, rendendo le e-cargo bike incredibilmente convenienti per il trasporto quotidiano.

6. Fattori che influenzano il tempo di ricarica

• Corrente nominale del caricatore: Gli amps più alti si caricano più velocemente (2A vs 4A vs 6A)
• Compatibilità del caricabatterie: Deve corrispondere alla tensione della batteria
• Sistema di gestione della batteria (BMS): Regola la corrente massima e i punti di interruzione
• Temperatura ambiente: La ricarica rallenta in condizioni di freddo o di caldo intenso.
• Stato ed età della batteria: Le batterie più vecchie possono richiedere più tempo per essere caricate

7. Ricarica rapida e durata della batteria

La ricarica rapida (4A o superiore) è comoda ma può generare più calore, riducendo potenzialmente la durata della batteria se effettuata di frequente.

Le migliori pratiche:

• Utilizzare la ricarica lenta durante la notte per la routine quotidiana
• Usate la ricarica rapida solo quando è necessario
• Evitare di esaurire completamente le batterie
• Evitare di caricare subito dopo la corsa (lasciare raffreddare la batteria).

8. Consigli pratici per la ricarica della batteria della bicicletta da carico elettronico

1. Investite in un caricabatterie di qualità da un marchio affidabile.
2. Utilizzare una spina con timer per interrompere la carica dopo il pieno.
3. Conservare le batterie a 50-70% di carica se non viene utilizzato per periodi prolungati.
4. Carica al chiuso in uno spazio ventilato lontano da materiali infiammabili.
5. Monitoraggio della ricarica con le app se la batteria offre funzioni Bluetooth/IoT.

9. Scegliere la batteria giusta per il proprio caso d'uso

10. Perché la ricarica e l'autonomia nel mondo reale possono differire

Sebbene i calcoli forniti offrano un quadro utile, i risultati del mondo reale variano spesso a causa di diversi fattori incontrollabili o semi-controllabili:

Per uno sguardo più approfondito su come il peso e il carico influenzano le prestazioni del motore e il consumo di energia, consultate il nostro FAQ sulla coppia del motore.

Come illustrato nel nostro confronto tra biciclette elettriche e cargo bike regolariLe cargo bike consumano molta più energia a causa della struttura del telaio più pesante, della resistenza aerodinamica e del carico utile più elevato.

Sul nostro Pagina del prodotto RS01 Cargo BikeIn particolare, si evidenzia come caratteristiche quali le sospensioni integrali e le protezioni BMS contribuiscano al consumo energetico e al comportamento di ricarica.

Ogni bicicletta Regen è sottoposta a test rigorosi, tra cui 2.000 km di simulazione su strada in condizioni miste e oltre 40 protocolli di sicurezza BMS, come indicato nella nostra tabella dei dati del prodotto.

• Temperatura ambiente: La ricarica in ambienti freddi (<10°C) o molto caldi può rallentare il processo e influire sull'efficienza dell'accumulo di energia.
• Sistema di gestione delle batterie (BMS): Limita le correnti di carica rapida per proteggere le celle, soprattutto in prossimità della piena capacità.
• Fluttuazioni di potenza del caricabatterie: L'uscita effettiva può differire dai valori indicati a causa delle variazioni di temperatura e di tensione.
• Stato ed età della batteria: Le batterie più vecchie impiegano più tempo per caricarsi e hanno una capacità ridotta.
• Carico e configurazione della bicicletta: I carichi più pesanti, gli accessori aggiunti (luci, GPS, IoT) e i sistemi di sospensione avanzati aumentano il consumo energetico.
• Condizioni di guida: Le soste frequenti, le pendenze, la resistenza al vento e le accelerazioni contribuiscono ad aumentare il consumo di Wh/km.

Questi fattori spiegano perché i motociclisti possono osservare una ricarica più lenta, un'autonomia ridotta o tempi di inattività più lunghi anche con un equipaggiamento ottimale.

11. Pensieri finali

Il tempo di ricarica è solo un pezzo del puzzle quando si sceglie e si utilizza una bicicletta da trasporto elettronico. Conoscendo il voltaggio, gli ampere, i wattora e la compatibilità dei caricabatterie, i ciclisti possono prendere decisioni informate che migliorano l'efficienza quotidiana, riducono i costi e prolungano la durata della batteria.

Se siete alla ricerca di un partner ODM/OEM di fiducia nel settore delle cargo bike elettriche, Regen offre servizi di progettazione e produzione completi, tra cui opzioni di batterie modulari su misura per le vostre esigenze di autonomia e ricarica.

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Riferimenti:

• Sistemi eBike Bosch. (2024). Guida all'autonomia e alla ricarica della batteria.
• Sistemi per biciclette elettriche Shimano STEPS. (2023). Capire la durata e l'uso della batteria.
• ECF Federazione Europea dei Ciclisti. (2023). Studio sul consumo energetico delle biciclette da carico elettronico.
• EN 50604-1:2016. Requisiti di sicurezza per sistemi di batterie agli ioni di litio.

Scritto dal team di Regen Cargo Bikes