18650 для электровелосипеда какие подойдут

Лучшие аккумуляторы для электровелосипеда: какой лучше купить

В конструкции электровелосипеда важен каждый узел, но особого внимания заслуживает выбор аккумуляторной батареи. Именно от ее характеристик зависит расстояние пробега на 1 заряде, эффективность работы и комфорт использования е-байка. Хорошие аккумуляторы для электровелосипеда имеют солидный запас емкости при легком весе и компактных размерах, не перегреваются от высоких токов заряда и разряда, имеют большой циклический ресурс. При выборе АКБ для зимнего электротранспорта или е-байка, используемого круглый год, имеет значение его морозостойкость – способность эффективно работать на холоде, без значительного снижения емкости и ухудшения токоотдачи. Немаловажную роль играет химический состав АКБ, ее размеры и форма, место установки и особенности крепления. Батарея может быть съемной или стационарно крепиться к велосипеду, например, быть встроенной в его раму.

Типы аккумуляторных батарей

На электровелосипеды и другие виды персонального электротранспорта устанавливают литиевые АКБ: высокотоковые модели из класса Li-ion или подвида LiFePO4. Свинцово-кислотные аккумуляторы для установки на е-байки не подходят, т.к. при равном запасе емкости оказываются в разы тяжелее литиевых АКБ. В свою очередь, утяжеление электровелосипеда приводит к повышению энергопотребления, сокращению дальности пробега на 1 заряде, ухудшению управляемости и маневренности. Поэтому свинцовые АКБ для персонального электротранспорта не годятся, и именно развитие Li-ion технологии поспособствовало популяризации велосипедов и других видов транспорта с электроприводом.

Li-ion

К высокотоковым литий-ионным аккумуляторам относятся модели с типом химии IMR. Благодаря содержанию марганца они не перегреваются при высоких токах заряда и разряда, поэтому хорошо подходят для техники с интенсивным энергопотреблением. Преимуществами литий-ионных АКБ выступают:

• большая удельная емкость (у моделей подвида IMR – 100–150 Вт·ч/кг);
• у высокотоковых моделей – допустимые зарядные токи до 3С, разрядные до 10С, а в импульсном режиме – до 50С;
• возможность быстрой зарядки и дробного заряда;
• устойчивость к разрядам до 20% (более глубокие разряды нежелательны из-за риска ускоренной химической деградации);
• способность работать в диапазоне от -20 до +60 °С, хотя при температуре ниже -10 °С временно снижается запас емкости и ухудшается токоотдача (решить эту проблему помогает плотное утепление и использование системы автоматического подогрева);
• номинальное напряжение 3,7 В, рабочий диапазон от 3 до 4,2 В;
• возможность сборки АКБ любого вольтажа и емкости с помощью последовательно-параллельного соединения элементов питания;
• минимальный саморазряд;
• ресурс 500–1000 циклов.

Литий-ионные АКБ отлично подходят для моторов средней мощности – до 750 Вт. Для более мощного электромотора и круглогодично используемого е-байка лучше купить батарею типа LiFePO4. Такие АКБ морозоустойчивы и смогут генерировать достаточное напряжение для мощного двигателя.

LiFePO4

При использовании катода из литий-железо-фосфата литиевая АКБ приобретает отличные качества:

• химически устойчивая структура;
• ресурс более 2000 циклов;
• способность эффективно работать при температуре от -30 до +55 °С;
• устойчивость к глубоким разрядам и перезарядам;
• полезная емкость 99,9%;
• максимальная безопасность эксплуатации – батареи типа LiFePO4 не возгораются и не взрываются даже при грубом механическом повреждении.

По удельной емкости LFP батареи примерно на 14% уступают большинству литиевых АКБ и имеют меньший вольтаж: 3,2–3,3 В по номиналу и рабочий диапазон от 2,5 до 3,65 В. Зато они более устойчивы к токовым нагрузкам: допускают зарядные токи до 5 С и разрядные до 25С. В вопросе, какие аккумуляторы лучше для электровелосипеда, моделям LiFePO4 практически нет равных. К тому же, они прекрасно подходят для питания моторов мощностью более 750 Вт и стабильно работают в любое время года.

Форма корпуса и местоположение АКБ

Геометрия корпуса аккумуляторной батареи зависит от ее местоположения, которое выбирают с учетом ряда факторов:

1. Свободное место – в пространстве рамы, на багажнике, рулевой колонке, подседельном штыре.
2. Тип и местоположение мотора – например, для уравновешивания заднего электромотора лучше подойдет АКБ на раме или рулевой колонке, а в дополнение к переднему МК можно установить батарею на багажник.
3. Расположение центра тяжести – в идеале он должен находиться посередине и низко. При выборе места установки АКБ желательно обеспечить равномерное распределение нагрузки, чтобы не усложнять управление и избежать быстрого износа отдельных узлов.

Литиевые АКБ собирают из отдельных элементов, что позволяет использовать корпус оптимально подходящей конфигурации. Например, на раму на место флягодержателя устанавливают батареи в корпусах Bottle, Pria, Shrinker, Hailong. За подседельным штырем на раме можно расположить длинный призматический корпус Silver Fish. Также на раме размещают батареи в боксах Tiger Shark.

В зоне багажника с фиксацией к подседельному штырю крепят АКБ в корпусе Frog. На багажник ставят боксы с прямоугольными гранями BackRack. Многие корпусы предусматривают съемное крепление на монтажную пластину, с фиксацией с помощью ключа и замка. Например, это версии боксов Hailong разных размеров, Silver Fish, Bottle.

Вместимость корпусов разных моделей

Кроме места установки, на выбор корпуса АКБ влияет его вместимость. К примеру:

1. Бокс Hailong вмещает примерно 65 цилиндрических аккумуляторов стандартного размера 18650 и позволяет собрать батарею на 36 В емкостью до 26 А·ч.
2. Удлиненные модели Hailong 1 и Hailong 2 подходят для сборки АКБ на 48 В емкостью до 11 или 13 А·ч.
3. В устанавливаемый на багажник корпус BackRack можно вместить батарею на 48 В емкостью от 10 до 17 А·ч.
4. Бокс Bottle позволяет собрать АКБ на 48 В емкостью 8–11 А·ч.

Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes.ru о плюсах и минусах электрофэтбайков.

• 21 марта 2023 г.
• 2609 просмотров

Как выбрать аккумулятор для электровелосипеда

Для оснащения велосипеда электроприводом нужны мотор-колесо, контроллер и аккумуляторная батарея (АКБ ). Ее можно купить в готовом исполнении, изготовить на заказ или собрать самостоятельно из Li-ion или LiFePO4 аккумуляторов (элементов , ячеек, банок). В этой статье мы подробно проанализируем, какой аккумулятор выбрать для электровелосипеда, точнее, какую аккумуляторную батарею, и почему.

Типы аккумуляторных батарей для электровелосипеда

Электровелосипеды могут комплектоваться аккумуляторными батареями различных типов:

1. Свинцово-кислотные АКБ – относятся к бюджетной категории, неприхотливы и безопасны в использовании, могут работать в мороз. Главным их недостатком является тяжелый вес. Свинцово-кислотные АКБ ощутимо увеличивают массу электровелосипеда, что приводит к ухудшению его управляемости и уменьшению грузоподъемности. Установка свинцово-кислотных АКБ малой мощности проблему не решает: приходится ограничивать скорость езды, уменьшается пробег на одном заряде, срок службы батареи сокращается в 2–3 раза.
2. Литий-полимерные АКБ (LiPo , ЛиПо) – сравнительно недорогие батареи с небольшим весом и значительным током отдачи. Они надежны, при бережном отношении служат до 3 лет, а их элементы не нуждаются в тщательной балансировке. Главная их проблема при самостоятельеной сборке – низкая пожароустойчивость. При перезаряде или механическом повреждении литий-полимерные АКБ могут возгораться. Поэтому для повышения безопасности при производстве такие батарей их защищают текстолитом и размещают в корпуса. Еще один недостаток LiPo батарей – значительная потеря емкости на морозе.
3. Литий-ионные аккумуляторные батареи (Li -ion) – благодаря оптимальному соотношению цены и эксплуатационных качеств, широко используются для оснащения современных электровелосипедов. Они безопасны и неприхотливы в эксплуатации, имеют легкий вес, малый саморазряд и срок службы до 7 лет (выдерживают до 1000 циклов заряд-разряд).
4. Литий-железо-фосфатные АКБ (LiFePO4 , Лифер, LFP) – кроме перечисленных достоинств Li-ion батарей, они имеют расширенный диапазон рабочих температур и отлично адаптированы для эксплуатации в зимнее время. Дополнительным преимуществом LiFePO4 батарей является увеличенный рабочий ресурс – до 2000 циклов заряд-разряд. LFP батареи тяжелее аналогов Li-ion типа, но вдвое легче свинцово-кислотных.

Рекомендации, как выбрать аккумулятор для электровелосипеда

При выборе подходящей аккумуляторной батареи для электровелосипеда нужно учесть особенности ее предстоящего применения. Хотя литиевые батареи стоят дороже свинцово-кислотных, их приобретение более выгодно и экономически, и в плане практичности. Если вы не планируете использовать e-bike зимой, оптимальным выбором станет литий-ионная аккумуляторная батарея. Если же в ваши планы входит эксплуатация электровелосипеда в холодное время года, лучше оснастить его литий-железо-фосфатной АКБ. Такие накопители энергии стоят дороже и по массе превосходят аналогичные литий-ионные модели, но они более устойчивы к потере емкости на морозе и имеют максимально большой эксплуатационный ресурс. В интернет-магазине Virtustec.ru представлен богатый ассортимент литиевых аккумуляторных батарей российского производства. Они реализуются по оптимальным ценам, с гарантией качества и возможностью доставки из Москвы по всей России.

Какие аккумуляторы 18650 лучше для электровелосипеда?

Самые дешевые из литий-ионных аккумуляторов – литий-марганцевые (LiMnO2 ). Они рассчитаны на 5 лет работы и около 500 циклов заряд-разряд. Элементы Li-Polymer отличаются высокой плотностью энергии, а ячейки Li-SO2 – еще и стойкостью к разряду на высоких мощностях. Аккумуляторы LTO (литий -титанат) по энергетической плотности немного уступают остальным литий-ионным элементам, но отличаются большим жизненным циклом. Для больших токов разрядки и эксплуатации при низких температурах оптимально подходят литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4 ).

Как выбрать АКБ для электровелосипеда? АКБ и что они решают

Аккумуляторная батарея – важный узел электровелосипеда, обеспечивающий автономное питание электрического мотора. От типа АКБ зависит ее вес, циклический ресурс и диапазон рабочих температур. От емкости батареи зависит пробег электровелосипеда на одном заряде, а ее напряжение влияет на скорость и должно совпадать с рабочим напряжением мотора и контроллера. Поэтому АКБ для электрического велосипеда нужно выбирать с учетом желаемой дальности хода и характеристик остальных электрокомпонентов.

Выбор типа аккумуляторов для электровелосипеда

1. Свинцовые (гелевые) – используются редко и только в целях экономии. Они тяжелые, имеют низкую удельную емкость, долго заряжаются и выдерживают не более 200 циклов перезарядки.
2. Литий-ионные (Li-ion) – рекордсмены по удельной емкости, батареи этого типа чаще всего устанавливаются на современные е-байки. Li-ion батареи быстро заряжаются, не имеют большого саморазряда и выраженного эффекта памяти, способны работать в широком температурном диапазоне – от -20 до +50 °С. Их ресурс – около 1000 циклов перезарядки.
3. Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) – особая разновидность литий-ионных АКБ. Эти батареи морозоустойчивы, способны эффективно работать даже при -30 °С, имеют малый саморазряд и ресурс свыше 2000 циклов. Они отлично выдерживают пиковые нагрузки и высокие зарядные токи, меньше склонны к деградации, подходят для интенсивной эксплуатации в жестких условиях, отличаются надежностью и долговечностью. Часто такие батареи ставятся на мощные электровелосипеды, развивающие высокие скорости.

Лучшие АКБ для электрических велосипедов и других видов персонального электротранспорта – литиевые, причем их характеристики зависят от химического состава катода в используемых аккумуляторах. В качестве катодного материала может применяться литий-марганцевая шпинель LiMn₂O₄, кобальтат лития LiCoO₂, литий-кобальт-марганцевая шпинель Li(NiCoMn)O₂, литий-железофосфат LiFePO₄.

В таблице представлены параметры литиевых АКБ в зависимости от материала катода:

Критерий сравнения

Штатное напряжение, В

Предельное напряжение, В

Удельная емкость, Вт·ч/кг

Разрядный ток без ущерба для ресурса (С – значение емкости батареи)

1С (работа на разрядных токах выше номинальной емкости сокращает ресурс АКБ из-за нагрева ячеек).

300–800 циклов перезарядки

Более 2000 циклов

Допустимый температурный диапазон

Степень деградации со временем и с увеличением количества циклов перезарядки

Средняя, зависит от температуры эксплуатации и хранения. С увеличением температуры – повышается.

Выбор емкости аккумуляторной батареи

Чтобы выбрать АКБ для электровелосипеда, кроме типа химии нужно определиться с нужным значением емкости. От емкости батареи и скорости езды зависит дальность пробега е-байка на одном заряде. Дополнительно на дистанцию пробега влияют вес транспортного средства вместе с райдером и перевозимым грузом, площадь поперечного сечения транспортного средства, коэффициент аэродинамического сопротивления и другие факторы.

Расстояние пробега будет больше при спокойной езде по равнинной местности в безветренную погоду, по возможности с накатом, с минимальным использованием тормозов и дополнительным вращением педалей в помощь электромотору. В таблице приведены приблизительные значения дистанции пробега на электровелосипеде без использования педалей в зависимости от параметров АКБ и скорости езды.

Параметры АКБ

Дистанция пробега в зависимости от скорости движения

20 км/ч

30 км/ч

40 км/ч

50 км/ч

60 км/ч

Для езды на такой скорости батарея 48 В, 10 Ач не подходит. Возможны только кратковременные ускорения.

Для езды на такой скорости батарея 48 В, 15 Ач не подходит. Возможны только кратковременные ускорения.

Примечание. Данные приведены при остальных факторах, приближенных к идеальным: ровная дорога, отсутствие ветра, райдер весом 60 кг, e-bike массой 35 кг, езда без рывков и частых торможений.

Выбор емкости АКБ в зависимости от длительной скорости движения

Кроме необходимой дистанции пробега, при выборе емкости АКБ нужно учесть скорость предстоящей езды на электровелосипеде. Для скоростной езды с частыми ускорениями рекомендуется выбрать батарею большей емкости:

1. Для езды с длительной скоростью 20–30 км/ч – достаточно емкости 10 Ач и вольтажа 36 В. Запас хода в таком случае составит 35–45 км при использовании редукторного мотор-колеса и езде по ровной асфальтированной дороге, и на 30% меньше при оснащении байка прямоприводным мотором.
2. Для передвижения с длительной скоростью 40 км/ч, получения пробега до 40 км, периодических поездок по лесным тропам, песчаным грунтовым дорогам или пересеченной местности – 15 Ач.
3. Для езды с длительной скоростью 50–60 км/ч – 30 Ач и выше.

Для езды в горной местности рекомендуется использовать в тандеме с аккумуляторной батареей не скоростное, а тяговое мотор-колесо. Затяжные подъемы желательно преодолевать на невысокой скорости, без чрезмерных усилий, чтобы избежать перегрева электроники и продлить жизнь батареи.

Виды корпусов и места установки АКБ для электровелосипедов

Литиевые АКБ для электровелосипедов производятся в разных корпусах: «бутылка» или «фляга», «лягушка», «река Янцзы», «дельфин», Hailong, Tiger Shark, с креплением на раму, подседельную трубу или на багажник, съемные и другие варианты. Прочный корпус защищает батарею от ударов, повреждений и преждевременного выхода из строя. АКБ в жестких корпусах имеют ключ для крепления, индикатор заряда, порт для подсоединения зарядного устройства и штекер для подключения к контроллеру.

Место установки аккумуляторной батареи выбирается из соображений комфортности и равномерного распределения весовой нагрузки на байк. Чаще всего АКБ устанавливается в треугольнике рамы. Но в сочетании с передним мотор-колесом удобно размещать батарею на багажнике или подседельном штыре.

Как самому собрать аккумулятор для электровелосипеда

собрать аккумулятор любой мощности и конфигурации, но в данной статье я опишу сборку аккумулятора 14S5P из элементов 18650 – 3,7v, 2300 мАч.

Опыт сборки ёмкокого литий ионного аккумулятора из 84 элементов 18650, с установкой смарт платы защиты при помощи которой можно контроллировать аккумулятор через смартфон

Сборка Аккумуляторной батареи на 48 вольт

Настало время сборки аккумуляторной батареи для комплекта электрификации велосипеда с мотором Mxus на 48 вольт 500 ватт. Для самостоятельной сборки аккумуляторной батареи были заказаны аккумуляторы ICR 18650-26F M литий ионные так как в Москве их стоимость начиналась от 280 рублей за штуку они были заказаны с Aliexpress коробкой 40 штук и так стоимость 1 аккумулятора составляла с доставкой в районе 110 рублей ссылки вы найдёте ниже по странице.

Этапы — электрофикация горного велосипеда:

Что нужно для сборки электровелосипеда

Что нужно для сборки электровелосипеда
Как заспицевать мотор колесо

Как заспицевать мотор колесо
Затраты и компоненты электровелосипеда на 500 ватт

Затраты и компоненты электровелосипеда на 500 ватт
Сборка электровелосипеда

Сборка электровелосипеда
Запуск и тестирование

Запуск и тестирование

Для правильной работы, контроля зарядки, разрядки и защиты от замыкания и перегрева заказана балансировочная плата BMS 25A48V Separate Port 13s компании Daly влагостойкая и надежная стоимостью всего чуть больше 1000 рублей

Варианты размещения Аккумуляторов

На фото более подходящие в моем случае варианты сборки элементов, в итоге выбран второй вариант так как в дальнейшем планировалось разместить батарею в вентиляционном пластиковом коробе.

Для мотора который был заказан MXUS требуется 48 вольт минимально более менее тяговитая батарея должна содержать не менее 39 элементов, я выбрал вариант по 3 элемента 18650 в ячейке и последовательно 13 рядов заряженная батарея в такой конфигурации будеть выдавать 54,6 вольт и иметь на «борту» около 7 ампер в целом после тестов мне ее хватало на расстояние в 40 км, но если вам нужна более емкая батарея добавьте в ячейку по 2 а то и 3 элемента.

Так же если вам требуется батарея от 60 вольт то необходимо купить балансировочную плату на 17s или 21s то есть у вас батарея уже будет содержать по 17 — 21 ячеек в которой могут быть от 2 до 6 элементов 18650, а то и поболее.

Схема сборки аккумуляторной батареи на 48 вольт

Для сборки батареи я нарисовал вот такую таблицу сборки в каждой ячейки по 3 элемента всего 13 ячеек, элемента располагаются последовательно один ряд плюсом вверх второй минусом, белыми прямоугольными и квадратными линиями показано порядок спайки аккумуляторов сначала условно вверх батареи и потом низ, так же тонкими линиями показаны места распределения проводом бмс по порядку.

Предварительно я зафиксировал элементы 18650 между собой термоклеем для удобства спаивания аккумуляторной батареи.

При паянии не следует перегревать элементы контакт паяльника желательно не должен превышать 1-2 секунд для этого нужно взять паяльник не менее 60 — 80 ватт так как более слабый не сможет быстро прогреть место пайки на элементе, для качественного лужения батареи следует взять не кислотный флюс для пайки и нанести ее на место лужения, например, ватной палочкой. Рекомендую место пайки предварительно немного зашкурить, например небольшим гравером.

Для спаивания я предварительно зачистил и залудил многожильные провода необходимой длины и для удобства согнул их в нужную мне конфигурацию. Лучше для этого использовать никелевую ленту, оня отлично паяется и выглядит все более аккуратно. Смотрите фото ниже.

Недорогой аккумулятор для электровелосипеда

В целом в самостоятельной сборке недорогой аккумуляторной батареи для велосипеда нет ничего сложного главное делать это внимательно и аккуратно, в видео был момент когда от небольшой капельки олова коронтуло батарею поэтому место для сборки по возможности должно быть чистым.

Доработка аккумулятора:

Через некоторое время решил доработать аккумулятор, заменил многожильные лужённые провода на никеливую ленту, а сам аккумулятор разместил в алюминевый специализированный короб.

Самостоятельная сборка аккумулятора из 18650 на 13s3p

Самостоятельная сборка аккумулятора из 18650 на 13s3p

Приступаю к сборке аккумуляторной батареи для электровелосипеда к мотор колесу mxus на 48 вольт 500 ватт, для этого будет задействовано 39 элементов аккумулятора 18650 которые выдают 3,8 вольта, а полностью заряженные в районе 4,2 вольт, являются литий ионными аккумуляторами.
время видео 10 минут : 50 секунд

Весь этап сборки и тестирование электровелосипеда не описать на одной странице поэтому все разбито на несколько этапов, читайте, смотрите мои ролики на ютуб и вы сможете собрать электровелосипед своими руками. P.S ЭТО ТОГО СТОИТ!

актуальность цен на комплектующие от 30.11.2020г

Мои покупки — Как самому собрать аккумулятор для электровелосипеда:

Аккумуляторы литий-ионные 40 шт 3,7 В 2600 мАч Оригинал 18650

Заказывал вот такие аккумуляторы коробка 40 штук так дешевле, задействовал 39 элементов в ячейке 3 шт всего ячеек 13 получил в заряженном состоянии 54 вольта и 7 ампер, доставка достаточно быстрая на момент покупки начало 2019 года 4354 рубля на данный момент 4667 рублей но может меняться

Стоимость: 4667

BMS плата 48 вольт 13s 25 А

Для сборки аккумуляторной батареи электровелосипеда заказал вот такой балансир, он контролирует заряд — разряд батареи, влагостойкий, работает очень хорошо я доволен. На момент покупки стоимость составила 1280 руб на данный момент стоимость 1315 руб но может меняться

Стоимость: 1315

Зарядное устройство HK liitokala 48 В 2A

Для подзарядки батареи купил вот такой блок выдает 52+ вольта насчет 2 ампер есть сомнения но заряжает батарею электровелосипеда исправно мою на 48 вольт 7 ампер заряжает за 4-5 часов немного греется но и стоимость на него очень низкая цена на момент покупки в 2019 году составила всего 735 руб на данный момент зарядное устройство для аккумуляторной батареи электровелосипеда стоит 870 руб но может меняться

Стоимость: 870

Корпус для аккумулятора

• -Материал: алюминиевый
• -Совместимость батареи: 36/48V
• -Размер: 370*110*76 мм
• -1 батарейный блок (может содержать 64 батарейки 18650, не входят в комплект)