電動カーゴバイク(e-cargo bike)は、実用的で環境にやさしく、自動車に代わる効率的な荷物や乗客の輸送手段を提供し、都市のモビリティを急速に変化させている。このユーティリティの中心にあるのがバッテリーで、走行距離や充電間隔に直接影響する重要な部品だ。
このガイドでは、最も一般的なe-カーゴバイク用バッテリーの仕様を説明し、充電時間に影響する要因を説明し、実際のパラメータに基づいて充電時間と航続距離を計算する方法を教えます。
1.バッテリーの仕様を理解する
Eカーゴバイクのバッテリーは通常、2つの重要なパラメーターによって定義される:
- 電圧 (V):システムを通してプッシュできるエネルギー量を決定する。一般的な値は36V、48V、52V。
- 容量(Ahまたはアンペア時):バッテリーが蓄えられる充電量を表す。一般的な値は10Ahから20Ah。
これらが相俟って、このような「采配」が定義されるのである。 電池の電力量(ワット時(Wh):
エネルギー(Wh)=電圧(V)×容量(Ah)
この値は、充電時間と走行距離の両方を決定するための基礎となる。
2.Eカーゴバイクの一般的なバッテリー構成
ここでは、市場で遭遇する可能性のある典型的なバッテリー構成を紹介する:
バッテリー仕様 | 電圧 (V) | 容量 (Ah) | エネルギー (Wh) | 低速充電時間 (h) | 急速充電時間 (h) | 推定航続距離(km) |
---|---|---|---|---|---|---|
36V 10Ah | 36 | 10 | 360 | 5.0 | 2.5 | 24 |
36V 13Ah | 36 | 13 | 468 | 6.5 | 3.25 | 31.2 |
48V 14Ah | 48 | 14 | 672 | 7.0 | 3.5 | 44.8 |
48V 17.5Ah | 48 | 17.5 | 840 | 8.75 | 4.375 | 56 |
52V 20Ah | 52 | 20 | 1040 | 10.0 | 5.0 | 69.3 |
前提条件と注意事項
- 充電時間は、定電流(2Aまたは4A)での理想的な直線充電に基づいています。実際の充電は、BMS制御により80%以降に遅くなることがよくあります。
- バッテリー航続距離は、中程度の負荷と平坦な地形での平均消費電力15Wh/kmで計算されています。ライダーの体重、積荷、ストップ・アンド・ゴー渋滞、傾斜などの現実の条件では、20-40%減少する可能性があります。
- 周囲温度、バッテリー年齢、充電器の効率(通常85-90%)も充電時間と使用可能距離の両方に影響する。
- これらの値は、推定目的でのみ使用してください。現場での性能検証については、管理された路上テスト、またはRegenのエンジニアリングチームにご相談の上、ユースケースに基づいたシミュレーションを行うことをお勧めします。
- 低速充電器=2A充電器(例:48V×2A=96W)
- 急速充電器=4A充電器(例:48V×4A=192W)
- 航続距離は平均消費電力15Wh/kmに基づく推定値
3.バッテリー充電時間の計算方法
充電時間はバッテリーのエネルギー容量と充電器の出力に依存します。計算式は
充電時間(時間)=エネルギー(Wh)/充電器電力(W)
例
例えば、48V 14Ahのバッテリーがあるとしよう:
- エネルギー=48×14 672Wh
- 2Aの充電器を使用する場合パワー = 48 × 2 = 96W
- 充電時間=672÷96 7時間
効率に注意:
非効率(熱、充電器の変換)による10-20%程度のエネルギー損失を常に考慮しているため、実際の時間は若干長くなるかもしれない。
4.電動カーゴバイクのバッテリーの走行距離の見積もり方
一度充電したら、e-カーゴバイクはどこまで走れるのか?
航続距離(km)=エネルギー(Wh)÷消費電力(Wh/km)
一般的なeカーゴバイクの消費電力は、積載量、地形、乗り方にもよるが、12~20Wh/kmである。都市部での積載型カーゴバイクの場合:
- 用途 15 Wh/km 現実的な平均値として。
ということは、672Whのバッテリーは
672 / 15 = ~44.8 km
坂道が多い場所や最大限の荷物を積んでいる場合は、航続可能距離が短くなることが予想される。
5.チャージ費用
電気料金の見積もり
充電コスト=電力量(kWh)×電気料金(㍑$/kWh)
例(672Whまたは0.672kWhに基づく):
- 電気代\$0.15/kWh(典型的なEUレート)
- コスト=0.672×0.15=コスト ~\フル充電につき$0.10
1040Whのような大型バッテリーでも、価格は以下の通りだ。 \$0.20 1回の充電につき、e-カーゴバイクは毎日の移動に驚くほど手頃な価格となっている。
6.充電時間に影響する要因
- 充電器定格電流:アンペア数が高いほど充電が速い(2A vs 4A vs 6A)
- 充電器の互換性:バッテリーの電圧に合わせること
- バッテリー管理システム(BMS):最大電流とカットオフポイントを調整
- 周囲温度:寒冷時や高温時に充電が遅くなる
- バッテリーの寿命:古いバッテリーは充電に時間がかかる場合があります
7.急速充電とバッテリー寿命
急速充電(4A以上)は便利だが、頻繁に行うと発熱し、バッテリーの寿命を縮める可能性がある。
ベストプラクティス:
- 日常的な充電は、夜間にゆっくり充電する
- 急速充電は必要なときだけ使う
- バッテリーの完全消耗を避ける
- 走行直後の充電は避ける(バッテリーを冷やす)
8.E-カーゴバイク・バッテリー充電の実用的なヒント
- 高品質の充電器に投資する 信頼できるブランドから。
- タイマープラグの使用 が満タンになると充電を停止します。
- 50-70%充電池を保管する 長期間使用しない場合
- 風通しの良い屋内で充電する。 可燃物から離してください。
- アプリで充電を監視 お使いのバッテリーにBluetooth/IoT機能がある場合。
9.使用ケースに適したバッテリーの選択
使用タイプ | 推奨スペック | レンジの必要性 | 充電時間の許容範囲 |
---|---|---|---|
アーバン・デリバリー | 48V 17.5Ah+ | 50km/日 | ダウンタイムが短い |
家族輸送 | 36V 13Ah+ | 30~50km | 一晩中充電OK |
長距離貨物 | 52V 20Ah | 60km以上 | 急速充電を好む |
10.実際の充電と航続距離が異なる理由
提供された計算は有用な枠組みを提供するが、現実の結果は、制御不能または半制御可能ないくつかの要因のためにしばしば変化する:
重量と負荷がモーターの性能とエネルギー消費にどのように影響するかについては、以下をご覧ください。 モータートルクFAQ.
の比較で詳述したとおりである。 通常のe-bikeとカーゴバイクカーゴバイクは、フレーム構造が重く、空気抵抗が大きく、積載量が多いため、エネルギー消費量が大幅に増える。
我々の RS01 カーゴバイク製品ページまた、フルサスペンションやBMSセーフガードなどの機能が、エネルギー消費と充電挙動にどのように寄与しているかを強調する。
すべてのRegenバイクは、製品データ表に記載されているように、2,000kmの混合条件でのロード・シミュレーションと40以上のBMS安全プロトコルを含む厳しいテストを受けています。
- 周囲温度: 低温(10℃未満)または非常に高温の環境での充電は、プロセスを遅らせ、エネルギー貯蔵効率に影響を与える可能性がある。
- バッテリー管理システム(BMS): 急速充電電流を制限し、特に満充電近くのセルを保護する。
- 充電器の電力変動: 実際の出力は、温度や電圧の変動により記載値と異なる場合があります。
- バッテリーの健康状態と年齢: 古いバッテリーは充電に時間がかかり、容量が低下する。
- バイクの負荷と構成: より重い荷物、追加されたアクセサリー(ライト、GPS、IoT)、高度なサスペンションシステムは、エネルギー消費を増加させる。
- ライディング・コンディション 頻繁な停車、傾斜、風の抵抗、加速パターンなど、すべてがWh/km消費量を増加させる原因となっている。
これらの要因は、ライダーが最適な装置を使用していても、充電速度が遅くなったり、航続距離が短くなったり、ダウンタイムが長くなったりする理由を説明している。
11.最終的な感想
充電時間は、Eカーゴバイクを選択・使用する際のパズルの1ピースに過ぎません。電圧、アンペア時、ワット時、充電器の互換性を理解することで、ライダーは日々の効率を向上させ、コストを削減し、バッテリーの寿命を延ばすために、情報に基づいた決定を下すことができる。
電動カーゴバイクの信頼できるODM/OEMパートナーをお探しなら、Regenは、お客様の航続距離と充電ニーズに合わせたモジュラーバッテリーオプションを含む、フルスタックの設計・製造サービスを提供します。
もっと知りたいですか? をご覧ください。 Regenについて のページで、B2Bのお客様をどのようにサポートしているかをご覧ください。 カーゴバイクのOEMとODM カスタムバッテリーと充電ソリューション
参考文献
- ボッシュのeBikeシステム。(2024).バッテリー範囲と充電ガイド.
- シマノSTEPS e-Bikeシステム。(2023).バッテリーの寿命と使用方法.
- ECF欧州自転車競技連盟。(2023).Eカーゴバイクのエネルギー消費調査。
- en 50604-1:2016.リチウムイオン電池システムの安全要求事項。
文:Regenカーゴバイク・チーム