در فرآیند اصلاح و انتخاب دوچرخه E- ، مسئله تطبیق باتری با موتور همیشه نگرانی اصلی کاربران بوده است. این مقاله به پیکربندی خاص یک باتری 48 ولت 20Ah جفت شده با موتور 2000W می پردازد و یک تجزیه و تحلیل جامع از محاسبات نظری به سناریوهای استفاده جهانی {5} واقعی ارائه می دهد. این زمان اجرا ، عملکرد سرعت ، طول عمر باتری و ملاحظات مهم استفاده را بررسی می کند.
اصول باتری و موتور
یک باتری 48 ولت 20AH را می توان از نظر انرژی ذخیره شده توصیف کرد. ضرب ولتاژ با ظرفیت ، محتوای انرژی نظری را می دهد:
48V × 20AH =960 WH
این بدان معنی است که باتری می تواند تقریباً 960 وات {1} ساعت انرژی در هنگام جدید بودن ، در شرایط ایده آل تحویل دهد.
از طرف دیگر ، یک موتور 2000W نشان دهنده تقاضای قدرت مداوم 2000 وات است. تقسیم این توسط ولتاژ سیستم (48 ولت) قرعه کشی فعلی را نشان می دهد:
2000W÷48V≈41.7A
به زبان ساده ، موتور در طول عملکرد کامل- به بیش از 40 آمپر جریان نیاز دارد. با یک باتری که در 20AH دارای رتبه بندی شده است ، این بدان معنی است که مدت زمان تخلیه نظری در بار کامل:
20ah ÷ 41.7a≈0.48h (حدود 29 دقیقه)
از این محاسبه اساسی به تنهایی ، ما می توانیم تنش در این جفت شدن را مشاهده کنیم: موتور از یک فروشگاه انرژی نسبتاً متوسط نیاز زیادی دارد. اما این شکل ایده آل برای ناکارآمدی های واقعی- واقعی یا شرایط سواری متغیر حساب نمی کند.
اصل تطبیق قدرت
در طراحی سیستم باتری ، تطبیق قابلیت تخلیه باتری با مصرف موتور اساسی است. یک بسته 48 ولت 20AH ذاتاً قادر به اجرای موتور 2000W نیست ، اما برای آن بهینه نشده است. در اینجا چرا:
قرعه کشی بیش از حد فعلی
ترسیم بیش از 40A به طور مداوم بیشتر باتری های 20AH را فشار می دهد ، به خصوص اگر آنها با سلول های تخلیه بالا {2} بالا طراحی نشده باشند. این منجر به افزایش تولید گرما ، ولتاژ و کاهش کارایی می شود.
کاهش عمر چرخه
تخلیه نرخ بالا - میزان عمر قابل استفاده باتری را کوتاه می کند. به جای ماندگاری 800-1000 چرخه (معمولی برای لیتیوم با کیفیت بسته های یونی-) ، چنین استفاده ممکن است عمر خدمات را به نصف یا بدتر کاهش دهد و منجر به هزینه های جایگزینی زودرس شود.
ایمنی سیستم
باتری های اضافه بار خطرات را افزایش می دهد: اتصالات بیش از حد گرم ، کنترل کننده های استرس و در موارد شدید ، خرابی احتمالی مدارهای محافظ.
برای یک تنظیم پایدار ، اکثر متخصصان توصیه می کنند که یک باتری 48 ولت 20Ah را با موتورها تا حدود 1200W -1500W جفت کنید ، جایی که جریان تخلیه در یک محدوده عملیاتی مداوم ایمن تر باقی می ماند. اجرای موتور 2000W امکان پذیر است اما ذاتاً کارآیی ، طول عمر و قابلیت اطمینان را به خطر می اندازد.
زمان اجرا نظری در مقابل واقعی - دامنه جهانی
انرژی ساده - to- نسبت قدرت به ما یک زمان اجرا نظری 29 دقیقه یا تقریباً 18-20 کیلومتر با سرعت ثابت 40 کیلومتر در ساعت می دهد. با این حال ، نتایج عملی به ندرت با این امر مطابقت دارد.
- شرایط آزمایشگاهی: تحت تست های کنترل شده - زمین مسطح ، سرعت متوسط ثابت (25-30 کیلومتر در ساعت) ، سوار تک ، دمای خفیف-} برخی از کاربران دامنه 60-70 کیلومتر را گزارش می کنند. این اختلاف وجود دارد زیرا موتور به ندرت با حداکثر خروجی 2000W خود به طور مداوم کار می کند. درعوض ، برای بیشتر سوار شدن در زیر اوج تقاضا عمل می کند.
- سوار شدن هر روز شهری: در توقف- و - GO ترافیک ، با شتاب معمولی و سرعت کروز متوسط ، همان تنظیم معمولاً حدود 30-40 کیلومتر از محدوده واقعی را تحویل می دهد. این با اکثر گزارش های سوار هماهنگ است و به طور گسترده ای انتظار واقع گرایانه محسوب می شود.
- این شکاف توضیح داد: قدرت دارای امتیاز موتور (2000W) نشان دهنده اوج یا حداکثر قرعه کشی است ، اما میانگین مصرف در شرایط واقعی-} اغلب بسیار پایین تر است - شاید 1000-1500W. تفاوت بین تقاضای "حداکثر" و "میانگین" تا حد زیادی توضیح می دهد که چرا محدوده جهانی {6 {6} واقعی طولانی تر از برآورد نظری استارک 18 کیلومتری است ، اما هنوز هم بسیار کوتاه تر از ادعاهای آزمایشگاهی ایده آل است.
عوامل اصلی مؤثر بر زمان واقعی اجرا
چندین متغیر تأثیر می گذارد که یک باتری 48 ولت 20Ah واقعاً می تواند یک موتور 2000W را حفظ کند:
سبک سواری
شتاب تهاجمی ، ترمز مکرر یا سفر با سرعت زیاد ، موتور را به تقاضای اوج نزدیکتر می کند و انرژی را با سرعت بیشتری مصرف می کند. سواری صاف و پایدار از باتری قابل توجهی محافظت می کند.
وزن
یک سوار سبک (70 کیلوگرم) ممکن است در حدود 35 کیلومتر از دامنه دست یابد ، در حالی که یک سوار به شدت بارگذاری شده (120 کیلوگرم شامل محموله) ممکن است افت شکل زیر 25 کیلومتر را ببیند.
زمین
جاده های شهر مسطح بهترین شرایط را ارائه می دهند ، اما تپه ها به طرز چشمگیری مصرف را افزایش می دهند. صعود فقط 5 ٪ درجه می تواند تقاضای فوری را به 3000W یا بیشتر افزایش دهد ، و به سرعت بسته را کاهش می دهد.
درجه حرارت
سلولهای یونی لیتیوم - راندمان را در آب و هوای سرد از دست می دهند ، با کاهش ظرفیت 30-50 ٪ در شرایط صفر زیر {3}. گرمای زیاد باعث کاهش تخریب شیمیایی می شود و به طور دائم ظرفیت باتری طولانی- را کاهش می دهد.
سن باتری
با گذشت زمان ، ظرفیت مؤثر با عبور از چرخه شارژ-} چرخه تخلیه کاهش می یابد. یک سال - باتری قدیمی ممکن است در حال حاضر 10-15 ٪ دامنه کمتری نسبت به زمان جدید ، حتی در شرایط یکسان فراهم کند.
با هم ، این عوامل بدان معنی است که دو سوار با تجهیزات یکسان می توانند بسته به نحوه و مکان سوار شدن ، تجربیات بسیار متفاوتی را گزارش کنند.
تفاوت بین انواع باتری
هنگام ارزیابی نحوه عملکرد یک باتری 48 ولت 20AH با موتور 2000W ، شیمی باتری به خودی خود تفاوت عمیقی ایجاد می کند. همه بسته های 20AH به طور مساوی ایجاد نمی شوند ، و نوع سلولهای مورد استفاده ، رفتار تخلیه ، عمر چرخه و عملی کلی را نشان می دهد.
باتری های اسید -
بسته های اسید سرب سنتی - به دلیل هزینه پایین پیشانی آنها رایج است. با این حال ، آنها با محدودیت های مشخصی همراه هستند: عمق قابل استفاده تخلیه به طور معمول به حدود 50 ٪ از ظرفیت رتبه بندی شده محدود می شود ، به این معنی که فقط در حدود 10AH از 20AH می توان بدون اطمینان از طول عمر به طور جدی استفاده کرد. عمر چرخه آنها به طور متوسط 300-400 بار کامل است و حجم و وزن آنها به میزان قابل توجهی بر عملکرد وسیله نقلیه تأثیر می گذارد.
لیتیوم معمولی - باتری های یونی
Lithium - شیمی یونی وسایل نقلیه برقی سبک را تغییر داده است. با عمق قابل استفاده تخلیه تا 80 ٪ ، در دسترس بودن انرژی از نظر عملی به حدود 16AH افزایش می یابد. عمر چرخه معمولی از 800 تا 1000 چرخه متغیر است و دوام بسیار برتر را در مقایسه با اسید سرب- ارائه می دهد. آنها همچنین سبک تر و جمع و جور تر هستند ، باعث بهبود کار و بهره وری کلی انرژی می شوند.
فسفات آهن لیتیوم (LifePO4)
در بین شیمی های لیتیوم ، LifePo4 به خصوص - متناسب با برنامه های قدرت بالا {{2}. از میزان تخلیه بالا پشتیبانی می کند ، تخلیه های عمیق را تحمل می کند و برای ثبات و ایمنی عالی حرارتی بسیار شهرت دارد. در حالی که هزینه های اولیه بیشتر است ، دوام و توانایی شیمی در ارائه ایمن جریان بالا ، آن را به یکی از مناسب ترین گزینه های جفت شدن با موتورهای خواستار مانند سیستم 2000W تبدیل می کند.
طول عمر باتری و ملاحظات اقتصادی
جفت شدن یک موتور 2000W با یک بسته 48 ولت 20AH شرایطی را ایجاد می کند که باتری مجبور به تخلیه نرخ {3 {3} شود. این باعث تسریع در سایش می شود و طول عمر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
باتری های اسید -
تحت بار سنگین ، زندگی واقعی-} زندگی جهانی می تواند به اندازه 6-8 ماه قبل از از دست دادن ظرفیت بسته شود. این بسیار پایین تر از انتظارات تبلیغاتی است و جایگزینی مکرر باعث افزایش هزینه می شود.
لیتیوم - باتری های یونی
این سلولها بهتر از بین می روند ، اما هنوز هم در هنگام درخواست جریان های بالا ، تخریب شتاب را تجربه می کنند. بسته ای که ممکن است سه سال تحت استفاده متوسط باشد ، می تواند نیمی از امید به زندگی مؤثر خود را در این پیکربندی از دست بدهد.
تجارت اقتصادی - خاموش
در حالی که سرمایه گذاری اولیه در یک باتری کوچکتر جذاب به نظر می رسد ، عدم تطابق موتور و باتری به معنای هزینه های عملیاتی طولانی- است. طول عمر کوتاه شده ، افزایش خطر نارسایی زودرس و مشکلات ایمنی احتمالی باعث می شود این مجموعه از ارتقاء به یک بسته ظرفیت بالاتر - یا استفاده از یک موتور مطابق با {3 {3} بهتر ، اقتصادی تر شود.
بهینه سازی و راه حل های جایگزین
خوشبختانه ، روشهای عملی برای کاهش اشکال این پیکربندی یا انتخاب گزینه های بهتر - گزینه های مناسب وجود دارد:
محدود کننده فعلی کنترل کننده
با محدود کردن حداکثر جریان به حدود 30a ، سیستم تقاضای اوج باتری را کاهش می دهد. این به ناچار برخی از عملکردها را فدا می کند اما می تواند زمان اجرا را تا 40 ٪ افزایش دهد و استرس حرارتی را کاهش دهد.
ارتقاء باتری
با حرکت به یک بسته 48 ولت 40AH یا دو بسته 20AH در موازی دو برابر انرژی در دسترس است و میزان تخلیه در هر سلول را کاهش می دهد. این رویکرد هم دامنه و هم طول عمر را بهبود می بخشد.
گزینه های دیگر
یک موتور 1200W -1500W جفت شده با همان باتری 20AH منجر به یک سیستم متعادل تر می شود و عملکرد معقول و بدون استفاده از بسته را حفظ می کند.
پشتیبانی ابررسانا
ترکیب یک ماژول ابررسانا برای رسیدگی به اوج جریان جریان در حین شتاب یا صعودهای تپه می تواند از باتری محافظت کند ، عملکرد فوری و دوام طولانی {0} را بهبود بخشد.
عادات سوارکاری
گزینه های عملی توسط سوار - حفظ سرعت پایدار ، کاهش شتاب تهاجمی و تعدیل سرعت کروز- می تواند به طور قابل توجهی انرژی را حفظ کرده و دامنه آن را گسترش دهد.
پرسش
1. آیا یک باتری 48 ولت 20Ah یک موتور 3000W می تواند داشته باشد؟
از نظر فنی ، بله ، اما به شدت ناامید شده است. تقاضای فعلی بیش از حد می شود و منجر به افزایش سریع ولتاژ ، ساخت گرمای خطرناک و عمر باتری به شدت کوتاه می شود.
2. بین باتری های اسید و لیتیوم سرب {1} {1 تفاوت وجود دارد؟
برای همان ظرفیت اسمی ، باتری های لیتیوم به لطف عمق بالاتر تخلیه و راندمان بهتر ، 20 تا 30 ٪ دامنه قابل استفاده تر را ارائه می دهند.
3. چرا سازنده 60 کیلومتر دامنه تبلیغ می کند ، اما من فقط 30 کیلومتر دریافت می کنم؟
ارقام تبلیغاتی معمولاً بر اساس شرایط ایده آل - سوار نور ، زمین مسطح ، سرعت کم پایدار است. فاکتورهای جهانی {{2} واقعی مانند تپه ها ، ترافیک و بارهای سنگین تر تقریباً به نصف محدود می شوند.
4. باتری 48 ولت 20Ah به طور معمول چه مدت طول می کشد؟
با استفاده مناسب ، یک بسته لیتیوم ممکن است برای 2-3 سال یا 800-1000 چرخه خدمت کند ، در حالی که نسخه های اسید {4 {{{{{4 ممکن است بسته به سطح استرس فقط 6 تا 18 ماه طول بکشد.
5. چگونه می توانم پیکربندی باتری مناسب را انتخاب کنم؟
تقاضای موتور را با تخلیه مداوم با درجه باتری مطابقت دهید و سلولهای با کیفیت و ظرفیت مناسب برای سبک سواری و نیازهای فاصله خود را در اولویت قرار دهید.
پایان
در تئوری ، الفباتری Ebike 48V 20ahبا یک موتور 2000W حدود 29 دقیقه زمان اجرا یا 18-20 کیلومتر سفر با سرعت 40 کیلومتر در ساعت فراهم می کند. در عمل ، کاربران بسته به زمین ، بار و عادات سواری می توانند انتظار داشته باشند 30-40 کیلومتر.
خطر اصلی این جفت شدن در عدم تطابق بین تقاضای موتور و خروجی پایدار باتری نهفته است. با گذشت زمان ، این باعث تسریع در سایش ، کوتاه شدن طول عمر و افزایش هزینه های طولانی- می شود.
- سواران که به دنبال محدوده طولانی تر هستند ، باید به روزرسانی را به بسته های ظرفیت بالاتر- مانند 40AH یا بیشتر در نظر بگیرند.
- کسانی که دوام اولویت بندی می کنند باید جریان را از طریق کنترلر محدود کنند یا یک موتور را در محدوده 1200W -1500W انتخاب کنند.
- برای بهترین تعادل ایمنی ، هزینه و عملکرد ، سرمایه گذاری در یک سیستم به درستی همسان سود سهام خود را در طول عمر خودرو پرداخت می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ما با ما تماس بگیریدباتری های eBike 48 ولتیا یک نقل قول رایگان دریافت کنید.ایمیل:sales@gebattery.co
