O componente mais caro e mais arriscado de qualquer veículo elétrico é a bateria. No caso de bicicletas elétricas e outros LEVs (veículos elétricos leves), o custo da bateria pode representar até metade do preço total.
Se a bateria não tiver potência suficiente, a eBike não conseguirá ir muito longe antes de precisar ser recarregada.
Como a bateria desempenha um papel tão importante na determinação do preço e do desempenho de um produto, ela pode ser usada para criar um produto de alta qualidade. Bicicleta eletrônicaPor isso, escrevemos este artigo para permitir que tanto os consumidores quanto os distribuidores entendam melhor as baterias para eBike, de modo que possam aumentar a vida útil da bateria ou o volume de vendas como resultado das informações fornecidas.
Antes de iniciarmos essa discussão, vamos explorar as palavras e medidas que o setor usa para definir as baterias.
Terminologia para baterias
Tensão
O potencial elétrico diferencial entre dois locais é o que queremos dizer com tensão. Cada elétron tem seu próprio nível de energia exclusivo quando sai da caixa.
Ao descrever a rapidez com que os elétrons se deslocam, a tensão é empregada como medida de velocidade.
A voltagem de uma bateria de bicicleta elétrica geralmente varia de 36 a 48 volts.
Capacidade
O termo "capacidade da bateria" refere-se à quantidade de carga que pode ser mantida na bateria. É a maior quantidade de energia que pode ser recuperada de uma bateria em um determinado conjunto de circunstâncias, seja em watts-hora (Wh) ou na métrica mais complexa de quilowatts-hora ou ampere-hora (Ah) (Ahr).
A quantidade total de elétrons que podemos obter de uma bateria é a verdadeira medida de sua capacidade. Quando se trata da autonomia e do torque de sua bicicleta elétrica, o valor Ah da bateria é importante.
A capacidade padrão da bateria da eBike está entre 8 e 15 Ah.
Energia
Watt-hora (Wh) são as unidades de medida da quantidade total de energia da bateria.
Diferentemente da tensão, que descreve a quantidade de energia que cada elétron produz, o Watt-hora descreve a quantidade total de energia que obtemos de todos os elétrons. As baterias são medidas em watts-hora, que é uma quantidade que representa a quantidade total de energia utilizável que pode ser extraída da bateria como um todo.
A simples multiplicação da tensão [V] da bateria pela capacidade [Ah] da bateria nos dá os watts-hora de energia da bateria.
Um total de 360 watts-hora de energia poderia ser obtido de uma bateria de 36 volts e 10 amp/hora. Para obter o dobro da energia dessa bateria (720 Wh), você pode dobrar sua capacidade (36V 20Ah) ou sua tensão (72V 10Ah), ou pode escolher um meio-termo entre os dois.
É hora de fazer algumas considerações finais sobre baterias de eBike. Quando isso é relatado em quilowatts-hora [kWh], que é simplesmente a saída padrão de Wh dividida por 1.000 (720 Wh = 0,72 kWh), você frequentemente verá isso escrito como um número decimal.
Algumas pessoas se referem à quantidade de watts-hora de uma bateria como sua "capacidade". Isso não é exato no sentido estrito... Um termo melhor seria "capacidade de armazenamento de energia". Os ampères-hora, conforme explicado acima, são frequentemente chamados de "capacidade".
Célula da bateria
As baterias são compostas por células, que são as menores unidades e são formadas por quatro componentes principais: cátodo, ânodo, eletrólito e separador. O desempenho dos carros elétricos depende muito das propriedades da célula da bateria.
Pacotes de baterias
Para fornecer a energia necessária ao seu sistema de eBike, um pacote de baterias é construído a partir de várias baterias menores que foram cuidadosamente embaladas.
Assim como as pilhas AA e AAA, há dois tipos de células: cilíndricas (como as pilhas AA e AAA) e prismáticas (semelhantes às do seu telefone). Entre os pacotes de baterias para eBike, o tipo de célula mais popular é a 18650.
BMS - Sistema de monitoramento de bateria
As baterias feitas de lítio são leves e duradouras, mas você deve usá-las dentro de suas limitações. Se quiser que a bateria dure muito tempo, você precisará de um BMS (Sistema de monitoramento de bateria). Ele atua como um amortecedor entre a bateria e as linhas de energia, mantendo o controle das tensões de todas as células e, na maioria dos casos, da corrente que flui por elas. O BMS deve agir se alguma restrição for excedida, desligando a energia com segurança. O ideal é que o BMS não faça nada além de desligá-lo se você pedalar até utilizar toda a energia da bateria e evitar danos às células.
Guia de compra de baterias para bicicletas elétricas: O que procurar?
Preço
Em termos de baterias, descobrimos que o custo e a qualidade andam de mãos dadas. Em última análise, você terá que gastar mais dinheiro se comprometer a qualidade.
Detalhes do produto do fabricante
Pagar um preço mais alto pelas células de alta qualidade da Panasonic, LG e Samsung é um investimento que vale a pena no mercado de baterias. Por segurança, não compre uma bicicleta elétrica de um vendedor que não tenha ou não ofereça informações sobre o fabricante da célula.
Química celular
As melhores baterias para bicicletas elétricas são as de íons de lítio (Li-ion). No entanto, as baterias de chumbo-ácido, que são três vezes mais pesadas do que as de íons de lítio, são substancialmente mais baratas.
O íon de lítio oferece uma variedade de produtos químicos de células para escolher. Para motocicletas elétricas, as três baterias mais comuns são NMC, LCO e LI-FePO4 (fosfato de ferro e lítio) (LFP).
Tamanho, peso e formato
Ao escolher uma mochila, considere estes três fatores. Se ela não couber e for muito pesada, você não poderá usá-la em sua bicicleta. Se estiver procurando uma mochila que tenha tudo o que você precisa, provavelmente ficará desapontado.
Para evitar ter de carregar ou colocar a bateria em um suporte para bicicletas ou em um lance de escadas, muitos usuários de eBikers cometem o erro de querer uma bateria enorme. Isso é bom até que você precise prendê-la à bicicleta.
Como descobrimos, encontrar a menor e mais leve bateria que dê conta do recado é a chave para uma configuração perfeita. Ter uma bateria com o dobro da energia de que você precisa pode parecer uma ideia inteligente, mas isso pode ser prejudicial até mesmo nas viagens mais longas.
Posição da bateria
O conjunto de baterias de uma eBike pode ser difícil de instalar. Como resultado das muitas opções, alguns pacotes foram colocados entre as rodas, o que proporciona a melhor distribuição possível do peso e do conforto do ciclista, enquanto outros foram colocados em um rack traseiro ou alforjes, o que é prático, mas pode ter um impacto prejudicial no manuseio. A forma e o peso são fatores-chave aqui!
As melhores baterias para eBike, em nossa opinião, serão produzidas com células da Panasonic, LG ou Samsung usando a química LFP ou NMC.
Tipos de baterias para eBike
Aqui estão algumas opções a serem consideradas:
BATERIAS DE CHUMBO (GEL)
São necessárias aproximadamente oito a dez horas para que uma bateria descarregada seja totalmente carregada, o que diminuiu com o tempo à medida que as pessoas se tornaram mais conscientes dos perigos das baterias de chumbo.
Além disso, as baterias de chumbo têm menor capacidade e custos de fabricação devido à qualidade dos compostos usados.
BATERIA DE ÍONS DE LÍTIO (LI-ION)
As baterias de íons de lítio, que agora são as mais comuns no mercado, serão encontradas em motocicletas elétricas mais novas ou mais recentes.
Como resultado, as baterias de íons de lítio são as mais leves e mais densas em energia do mercado e, portanto, têm o maior alcance e a maior vida útil possíveis.
LIFEPO4
É possível usar o fosfato de ferro e lítio (LiFePO4) em uma ampla variedade de aplicações e em qualquer clima devido à sua ampla faixa de temperatura de operação. Há várias vantagens em usar esse tipo de bateria: vida útil prolongada, eficiência de carga e ausência de manutenção, além do fato de que ela pode ser carregada rapidamente.
Apesar de serem relativamente novos no mercado, eles são excelentes investimentos de longo prazo devido à sua longa vida útil.
Linha de baterias para eBike
A autonomia de uma bateria é determinada pela quantidade de energia que ela contém e é expressa em Watt-Hora (Wh)
A capacidade da bateria em ampères-hora é multiplicada pela tensão da bateria em volts para chegar ao watt-hora.
Digamos que, em média, são necessários 30Wh de energia para percorrer uma milha.
O que se pode esperar são 12 milhas por carga com uma bateria de 10Ah e 36V.
Por exemplo, 10Ah x 36V = 360Wh, o que equivale a 12 milhas de condução.
Para ter uma ideia mais precisa, subtraia 15% da faixa recomendada pelo fabricante e use esse valor inflado como sua faixa real.
A vida útil de uma bateria de eBike
A maioria das baterias de bicicletas elétricas dura de três a cinco anos antes de precisar de uma nova. As baterias, por outro lado, se degradam com o tempo, pois estão sendo constantemente carregadas. À medida que você usa uma eBike com mais frequência, a bateria precisará de recargas mais frequentes. Esse processo é conhecido como ciclo de carga.
Além disso, há uma série de fatores que podem afetar a vida útil de uma bateria, como a frequência com que ela é recarregada:
- Condições operacionais: temperaturas de carga e descarga
- Taxa de carregamento da bateria: a taxa na qual a bateria é carregada
- Tensão durante o carregamento: a tensão da bateria enquanto ela está sendo carregada
- Profundidade de descarga (DoD): É a tensão na qual a bateria foi descarregada.
Os fabricantes também têm a tendência de superestimar suas baterias, fazendo promessas como a de que algumas baterias podem ser recarregadas pelo menos 1.000 vezes. Entretanto, poucos deles exibem os dados reais do teste.
Veja como você pode prolongar a vida útil da bateria de sua bicicleta elétrica
A maneira mais rápida de destruir sua bateria é deixá-la em um carro quente enquanto estiver carregada. Levar a bicicleta elétrica para dentro de casa, em um ambiente mais fresco, e descarregar a bateria o mais rápido possível é uma boa ideia se estiver fazendo 80 graus ao ar livre. Para evitar uma explosão, nunca mantenha as baterias perto de um dispositivo de aquecimento, como um radiador ou caldeira.
Na medida do possível, recarregue a bateria em temperatura ambiente.
Quanto mais lenta for a taxa de carga, melhor será a procura por um carregador de bateria para bicicletas elétricas. Carregar sua bateria a 14 Ah/2 Ampères = 7 horas significa que você tem um carregador de 2 Ampères e uma bateria de 14 Ah. Você pode esperar que a bateria dure mais com essa carga suave e moderada. Evite carregar mais rápido do que duas horas para obter uma carga completa.
Quando se trata de escolher a bateria ideal para sua bicicleta elétrica, há muito a considerar e não há uma única resposta. No entanto, se eu estivesse procurando uma bateria para uma e-bike neste momento, eis o que eu procuraria: Se você não for usar a bateria por um longo período de tempo, é melhor mantê-la com cerca de um terço da carga total, seja uma NMC ou uma LFP.
Água e eletricidade não se dão bem. Em outras palavras, se for limpar a bicicleta, remova a bateria primeiro. Certifique-se de que a toalha de despejo seja passada corretamente para limpar a bateria e, em seguida, seque-a imediatamente com uma nova toalha se ela ficar suja durante a viagem. Ela nunca deve ser submersa em nenhum líquido.
Quando totalmente carregada, quanto tempo dura uma bateria de eBike?
O tempo que você pode obter de uma carga completa de uma bateria de eBike depende do tipo de bateria que você tem. A potência de sua eBike também desempenha um papel importante na determinação da distância que você pode percorrer.
Há vários elementos que podem afetar a duração de uma única carga da bateria de uma eBike. A vida útil da carga de sua bicicleta com bateria eletrônica depende de uma série de fatores, incluindo os seguintes:
- Tamanho da bateria
- Idade da bateria
- Configurações do acelerador e do auxílio do pedal
- Seleção de engrenagens
Como decidir entre uma bateria fixa e uma bateria removível para eBike?
As vantagens de usar uma bateria fixa
Esse tipo de bateria é ideal para quem prefere uma bicicleta com aparência mais elegante.
Essas baterias tornam as bicicletas mais leves, o que é sempre uma vantagem.
Além disso, se você mantiver sua bicicleta em um cômodo ou garagem que seja aquecido (mas não quente) e próximo o suficiente de um carregador, eles são uma boa opção.
As desvantagens de usar uma bateria fixa
A bicicleta deve acompanhá-lo sempre que você pretender fazer uma recarga.
Vantagens de uma bateria removível
A bateria pode ser substituída em questão de segundos, em vez de ter que esperar a bicicleta carregar.
Eles são mais compactos, mais rápidos de substituir e mais baratos.
Durezas finais
Como motor e controladorA bateria é uma dessas três partes fundamentais de uma eBike para determinar quanto tempo sua bicicleta pode durar com uma única carga. Sempre houve uma compensação entre o desempenho da autonomia e da potência; quanto mais potente for a sua eBike, menor será a autonomia.
Pergunte a si mesmo quando e onde você vai usar a eBike antes de tomar uma decisão de compra, o que será útil e o ajudará a economizar muito dinheiro escolhendo uma bateria relativamente menor com um alcance de 15 a 20 milhas, em vez de 30 a 50 milhas que você provavelmente nunca alcançaria em seu deslocamento diário.
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