[ebike] Maksymalizacja zasięgu

[Arthe]

Cześć, chce kupić rower elektryczny XC. Zastanawia mnie kilka rzeczy które mogą mieć wpływ na zasięg takiego roweru. W 90% przypadków rower będzie służył do jazdy do pracy po ulicy i po wałach, w 10% rower będzie używany off-road (stąd chęć na mocniejszy silnik niż 250W).

1. Moc silnika - mam na oku silniki 500W, 1000W i 1500W, z tego co czytałem nawet przy zablokowaniu systemu do 250W, dla silników o większej mocy - więcej baterii się zużywa podczas startowania / przyspieszania. Czy to prawda? jeśli tak to mógłby ktoś wytłumaczyć dokładnie czemu? czy to zależy od sterownika? czy może czegoś innego? Czy w takich przypadkach zużycie znacząco zmniejsza zasięg?

2. Późniejsze włączenie wspomagania - czy jeśli wspomaganie napędu włączało się dopiero od np. 8km/h czy wydłużyło by to znacząco zasięg baterii? Jest ustawienie czegoś takiego w ogóle możliwe?

3. Napięcie na baterii - jeśli dobrze rozumiem to większe napięcie daje większy zasięg ponieważ watogodziny są większe dla tej samej pojemności baterii i tej samej mocy silnika. Do tego mniejszy prąd jest możliwy przez co degradacja baterii jest wolniejsza. Czy jest jakaś zaleta żeby wybrać 36V ponad 48V (nie licząc ceny) pod względem większego zasięgu?

4. Hamowanie regeneracyjne - czy to prawda ze to bardziej pic na wodę i taki system wręcz pogarsza żywotność baterii?

Poproszę w ogóle nie dyskutować o legalności ani klasyfikacji rowerów elektrycznych, nie jest to tematem tego posta, więc jest równoznaczne ze spamem.

[Arthe]

Jako, że zadałem te pytania również na innym forum, oraz trochę się nowych rzeczy dowiedziałem czytając i rozmawiając z ludźmi, sam odpowiem na te pytania, może się komuś kiedyś przyda. Oczywiście jeśli napiszę coś nie tak to poprawcie.

1. Im mocniejszy silnik tym więcej zużywa przy startowaniu / przyśpieszaniu. Wynika to z kilku rzeczy. Po pierwsze mocniejszy silnik w większości przypadków więcej waży, więc więcej energii trzeba włożyć do rozpędzenia. Przy starcie silnik zaczyna prace w nieefektywnym zakresie obrotów. Najczęściej przy przyśpieszaniu im mocniejszy silnik tym więcej prądu jest pobierane, dzięki czemu mamy też większe przyśpieszenie. Jest jeszcze kilka innych rzeczy które związane są z budową silników. Podobno dla najlepszego zasięgu powinno się brać silniki do ~350W.

2. Automatyczne opóźnienie wspomagania od np. 8km/h przedłużyło by zasięg, ale o około kilka km przy zasięgu maksymalnym 100km. Oczywiście wszystko zależy od stylu jazdy. Takie opóźnienie jest możliwe do wdrożenia jednak większość rozwiązań do kupienia (jakie widziałem) nie posiada takiej opcji.

3. Im większe napięcie tym na dłużej bateria starcza przy tej samej pojemności. Wynika to ze wzoru P = U * I.
Dla pojemności baterii 15Ah:
- napięcie 36V daje 15Ah * 36V = 540Wh
- napięcie 48V daje 15Ah * 48V = 720Wh
Haczyk jest taki, że dla tej samej objętości całkowitej baterii przy użyciu tych samych ogniw (tej samej ilości) możemy połączyć ogniwa tak, że zyskując napięcie redukujemy pojemność lub wice wersa (łączenie szeregowe vs równoległe).

4. Hamowanie regeneracyjne ładuje baterie w bardzo małym stopniu, według niektórych badań wpływa negatywnie na żywotność baterii też w bardzo małym stopniu. Hamowanie takie za to przydatne jest do hamowania. Hamuje się silnikiem (bez blokowania koła) co przy dużej wadze zawsze może pomóc.

[Prekompilator]

Z grubsza jest tak, jak napisałeś.

Robiono test zasięgu dla silnika 1000 i 2000 W - ten sam poziom baterii na początku, taka sama jazda (tylko na manetce). Ten mocniejszy zużył więcej.

Na pewno gdy jedzie się przyspieszając i hamując vs jazda stałą prędkością, to w pierwszym przypadku zużywa się więcej. Samo mocniejsze przyspieszenie jako takie nie ma większego wpływu na zużycie, bo wykonana praca jest taka sama, jak przy przyspieszaniu łagodnym, tylko że wykonana w krótszym czasie.

Duży wpływ na zużycie ma na pewno prędkość - opory rosną bardzo szybko. Zwiększanie mocy wspomagania nie powoduje proporcjonalnego wzrostu prędkości przy tym samym wysiłku (co jest w sumie zgodne ze wzorem na energię kinetyczną). Podobnie jest zresztą w przypadku jazdy samochodem od pewnej prędkości w górę (poniżej dają znać efekty niedoskonałości silnika spalinowego i stała energia potrzebna na jego działanie).

To wspomaganie od 8 km/h to jakiś dziwoląg. Właśnie przy rozpędzaniu wspomaganie się przydaje, a przy jeździe z docelową prędkością dużo mniej - i wtedy można ustawić wspomaganie na minimum i bateria bardzo powoli się zużywa. Generalnie, jeżeli nie będziesz wspomagał w jakimś zakresie, to siłą rzeczy zasięg się wydłuży, ale zgodnie z tą logiką najlepiej w ogóle wyłączyć wspomaganie i zasięg jest nieskończony.

Większe napięcie daje większy zasięg przy tej samej pojemności baterii w Ah. Tymczasem słusznie jest podawać pojemność w Wh, co właśnie uwzględnia napięcie, które nie jest już dodatkowym parametrem. W końcu ważne jest, ile bateria pomieści energii, a nie ile kulombów.

Hamowanie faktycznie - jest bardzo słabe, czuć dopiero powyżej 25 km/h. Przez pewien czas miałem je wyłączone, ale po włączeniu nie odczułem zwiększenia zasięgu. To hamowanie przydaje się tak naprawdę do tego, żeby nie zdzierać hamulców przy wyższych prędkościach. Trzeba oczywiście hamować z wyprzedzeniem, trochę przewidując sytuację.