Ma quanto durano le batterie
della tua bici elettrica?

Quanti km percorri?

Cerca nel sito:


- Introduzione
-
Le novità
-
Camper ridisegnati
-
Camper Cadore
-
Parliamo di pesi
-
Links esterni
- Proposte nuovi design Computer Apple
-
Proposte nuovi design Computer Siemens
- Le novità
-
Attacchi x Aquascooter
-
Barum & Aquascooter
-
Grabner & Aquascooter
-
Grabner Outside Power
-
Canoa pneumatica e Vela
-
Modifiche a canoe pneumatiche
-
Resoconti di navigazione
-
Link esterni
- Un po' di tutto
-
Il pane
-
Il pesce
-
I dolci
-
I link esterni
- Panoramiche suddivise per provincia - Raccolta di fotopercorsi ciclabili - Informazioni che riguardano il mondo delle bici elettriche - Raccolta di varie realizzazioni e consigli per il fai da te - Le novità in ordine cronologico - di tutto un po


 


 

Queste domande sono le piú frequenti quando si accorgono che hai una bici trasformata in elettrica con un kit motore di tipo Hub che in questo momento anche da noi sta per fare le prime comparse.

Vediamo quali sono le cause che fanno durare di meno le batterie



Se potessi rispondere ad occhi chiusi lo farei, ma siccome non è cosi, voglio tentare di far capire perchè non è possibile rispondere immediatamente, visti i molteplici parametri in gioco.

 

Cercheró di fare un elenco di questi parametri:

 

1) Peso del ciclista

2) Peso della bici

3) Peso delle batterie

4) Scorrevolezza della bici

5) Presenza o meno del cambio

6) Presenza di vento

7) Tipo del percorso

8) Temperatura esterna

9) Intensità di corrente prelevata dalle batterie

10) Intensità dell'apporto dato dal ciclista

11) Assetto della bici

12) Tipo pneumatici

13) Tipo batteria

14) Presenza di un regolatore di velocità

15) Strumento per rilevare i consumi

 

Si potrebbe pensare che tutti questi parametri siano eccessivi e alcuni scontati, ma ad una attenta analisi vedrete che poi sono tutti necessari se uno volesse fare una valutazione oggettiva.

 

1) Peso del ciclista

Il peso del ciclista (70kg. come riferimento comune), piu' corretto Massa ha comunque la sua importanza, non quanto mentre si sta pedalando ad una velocità di crociera, ma durante le fasi di accelerazione e specialmente nelle salite. Quindi occorre piu' energia per una massa maggiore incidendo sulla durata delle batterie, chi è piu' leggero sarà avantaggiato,naturalmente.

 

2) Peso della bici

Per la stessa ragione di sopra è preferibile una bici leggera, come del resto anche nell'uso di una normale muscolare sono da preferirsi quelle piu' leggere, specie per le salite.

 

3) Peso delle batterie

Tenendo come riferimento una batteria da 36V 10Ah si puo' andare dai circa 10kg di batterie al piombo per scendere anche a circa 3,5kg per una batteria al litio, anche qui il tutto si ripercuote nelle accelerazioni e nelle salite quando si hanno pesi considerevoli specie con batterie al piombo ad esempio di 14Ah che possono arrivare anche a oltre 12kg

 

4) Scorrevolezza della bici

Penso che avrete avuto modo di vedere le differenze sostanziali che ci sono fra varie biciclette muscolari in fatto di scorrevolezza o meglio il minor sforzo che occorre fare nella pedalata. Non ha senso fare un discorso diverso quando andiamo ad applicare un motore ad una bici esistente, lo stesso sforzo che ci mettiamo noi nel farla avanzare lo farà anche il motore, quindi piú sforzo = piú consumo, va da se che se vogliamo allungare la percorrenza, una bici scorrevole è meglio non solo per il motore ma anche e soprattutto per noi .

Percio' è sbagliato il concetto di prendere una bici da 100 euro o meno al supermercato!

 

5) Presenza o meno del Cambio

Se abitassimo nella bassa Padana con pianure ovunque forse andrebbe bene anche una bici senza cambio, se pero' incominciamo a trovare cavalcavia, sottopassi, leggere collinette o addirittura montagne, allora il cambio è di rigore, non solo, se vogliamo emulare Pantani e fare lo Zoncolan o il Mortirolo procuriamoci pure una bella MTB o CytyBike con tripla anteriore e bei rapporti corti posteriori, e non disdegnamo di inserire il rapporto piu' corto su salite ripide, perchè se anche c'è il motore e noi non possiamo dargli un aiuto con le nostre gambe vedrete come i consumi schizzeranno alle stelle, con conseguente drastica riduzione della autonomia di percorrenza.

 

Anche da non sottovalutare che quando ci si ferma e si riparte da uno stop o da un semaforo, se abbiamo il cambio e preventivamente scaliamo un paio di rapporti, salvaguarderemo ulteriormente le batterie, sollevate da sopportare lo sforzo per l'accelerazione.

 

6) Presenza di Vento

Vale sempre lo stesso concetto, se facciamo molta fatica noi a pedalare lo stesso farà il motore, per cui ostinarsi a tenere medie elevate in presenza di vento significa ridurre sensibilmente la durata delle batterie

 

7) Tipo del percorso

Altro fattore importante sulla durata delle batterie è che tipo di percorso stiamo facendo, se una tranquilla pedalata senza arresti su una ciclabile o un continuo stop and go cittadino oppure saliscendi continui o una lunga scalata in montagna . Sono tutti fattori che escluso il primo portano ad una riduzione della durata delle batterie e della relativa percorrenza.

 

8) Temperatura esterna

Stiamo parlando di batterie al Piombo e queste mal digeriscono il freddo specie temperature vicino allo zero termico anche sotto zero. La durata in questi casi è direttamente proporzionale alla discesa della colonnina di mercurio. Al contrario le moderne batterie al Litio reggono anche temperature sotto zero.

 

9) Intensità di corrente prelevata dalle batterie

In generale da come è costruita ogni batteria (tipo di chimica e costruzione fisica) si ha la possibilità di prelevare piu' o meno corrente nell'unità di tempo. Nel caso delle batterie al Pb se di costruzione normale ad uso generico mal sopportano prelievi di forti correnti e riducono notevolmente l'erogazione nel tempo.

Qui sotto riporto un diagramma di scarica ricavato da una semplice batterie PB gel da 7Ah per uso tampone , non ciclica quindi non da trazione.

Effettuando due scariche controllate da 2A (linea rossa)e da 1A (linea blu) si puo' notare il considerevole aumento di durata dimezzando la corrente assorbita.

 

Visto che i motori delle bici elettriche assorbono in media da un minimo di 7-8A ad un massimo di 30-40A va da se che occorre innanzitutto procurarsi batterie idonee all'impiego specifico.

Per tipologie al Piombo occorrerà procurarsi quelle di tipo costruttivo con tecnologia AGM adatte alla trazione e all'uso ciclico, per altri tipi di batterie tipo le vecchie NICd o le NImH e le ultime Litio o Lifepo4 occorre preferire batterie con un alto tasso di scarica ovvero la capacità di erogare forti correnti in modo continuo, tali che siano pari all'assorbimento medio del nostro motore e che come erogazione di picco arrivino al nostro picco max di assorbimento

Solo con questi tipi di batterie saremo certi di avere una durata maggiore nell'erogazione riuscendo a fare erogare alla batterie anche il 90% della loro capacità di carica cosa che nelle Piombo non accade se non con scariche parsimoniose nell'ordine del ventesimo della loro capacità o anche meno.

 

10) Apporto dato dal Ciclista

E' un fatto logico, se si da un aiuto al motore pedalando il motore consumerà di meno, per cui il consumo è basato essenzialmente su questo parametro , pochissimo aiuto muscolare, autonomia minima, grande apporto muscolare autonomia massima. nota (si parla di sistemi tipo kit o bici dove si ha il controllo dell'erogazione della forza della velocità del motore in modo da scegliere il tipo di apporto motore)

 

11) Assetto della bici

Anche qui vale il discorso dell' aereodinamica che si puo' avere su una bici normale, piu' l'assetto sarà sportivo e senza fronzoli volanti , borse, cestini, manubri alti, specchietti ecc, e minore sarà il consumo e maggiore la percorrenza.

 

12) Tipo pneumatici

Vale lo stesso discorso che si ha su una muscolare pneumatici lisci e di stretta sezione e ben gonfi alla pressione corretta, faranno senz'altro aumentare la percorrenza, offrendo minor attrito.

 

13) Tipi di Batteria

Vale quanto detto al punto 9) oltre il fatto che in genere batterie di maggiori dimensioni di Amperaggio offrono una maggiore autonomia non solo per la maggiore corrente disponibile, ma perchè sopportano meglio i picchi di corrente, cosa che le batterie di piccole capacità in genere mal digeriscono, salvo casi di batterie tipo le nuove A123 LiFePo4 che sopportano scariche molto elevate, pur avendo una capacità nominale ridotta.

14) Presenza di un regolatore di velocità

Questo è un requisito importante per la durata delle batterie e se si vogliono percorrere piu' km.

Molte bici elettriche sono dotate solo del PAS dispositivo che permette di azionare il motore solo in presenza di pedalata, e la maggior parte hanno un sistema on/off ovvero se pedali si aziona il motore alla massima potenza, se smetti di pedalare il motore dopo un paio di secondi si disattiva.

Questo tipo di dispositivo chiamato appunto PAS non permette certo di economizzare il consumo, vanno meglio le bici che sono dotate oltre del PAS anche di un regolatore di velocità, in modo da poter dosare l'assorbimento al motore e prolungando nel contempo l'autonomia

 

15) Strumento per rilevare i consumi

E per finire non puo' certo mancare lo strumento per rilevare i consumi , direi un oggetto indispensabile se si vuole allungare considerevolmente la percorrenza.

Qui sotto un esempio di Wattmetro che puo' fornire alternativamente misure di Ah, Wh, Ampere di picco, Watt di picco, Ampere , Watt e Volt.

Quindi un ampio ventaglio completo di misure che possono fornire utili indicazioni sul funzionamento del motore.

 

In sostanza questo è il quadro generale senza scendere nel dettaglio del perchè non è semplice dire quanti km si possono percorrere con una bici elettrica, i parametri sono talmente tanti che ogni uno di esso puo' influire pesantemente sul risultato finale.

 

Per dare un esempio un po' fuori dai parametri usuali, intendo spostato al massimo risparmio di energia, utilizzando delle semplici Batterie da 7Ah al Piombo Gel non da trazione ma del tipo di normale impiego per uso allarmi o tampone, che sono la minima capacità che si possa impiegare su una bici elettrica, vedi anche il grafico di scarica riportato sopra, formando un pacco batteria da 48V, ho ottenuto questi risultati con la bici nella foto all'inizio dell'articolo:

Tipo percorso: 50% su ciclabile pianeggiante, restante percorso con leggeri dislivelli morenici e presenza di vento medio sul percorso.

Km percorsi: 90

Tempo percorrenza: 3h:45'

Velocità media km/h: 25,68

Consumo Ah: 4

Consumo Wh: 191

 

Questo risultato è stato ottenuto con un impegno fisico medio alto. In assenza di vento e dislivelli, avrei potuto anche raggiungere i 100km totali, mentre se avessi pedalato con meno intensità i km avrebbero potuto scendere anche del 50-70%.


Quanti Ampere ora (capacità) mi servono?

 

Le Capacità di un elemento o una batteria sono valutati in ampere-ore o milliamp ore. Il simbolo è la capacità C. Si tratta di volt ampère ore. Dividendo per ore si ottengono gli ampère, dividendo per ampère si ottengono le ore. Per esempio il 10 ampère ora di una batteria è la stessa cosa di un 10.000 milliamp-ore. Se si desidera scaricare in 10 ore, è possibile ottenere una corrente di 10 / 10 = 1 ampère. Se hai bisogno di 100 milliampere di scarica, quindi è possibile fare il calcolo 10.000/100 = 100 ore. Ovvero un carico che assorbe 100mA farà scaricare la batteria in 100 ore, cosi un carico doppio di 200mA la farà scaricare in 50 ore.

 

Spesso la corrente di scarica o tasso di scarica sono rapportati alla C. Cosi il tasso di scarica di C / 5: C / (5 ore), o la corrente costante per scaricare completamente la batteria in 5 ore sono la stessa cosa.

 

Il calcolo del tempo di scarica in riferimento alla corrente è una stima approssimativa, ma è precisa sotto le giuste condizioni. In genere più rapida è la scarica, e minore é la capacità di una batteria. Questa non linearità dipende dalla chimica della batteria e della sua costruzione. Di solito la capacità di una batteria è data per un tasso di scarica C/20.

 

Ad esempio una batteria al piombo acido sigillato da 12 ampère ora, effettivamente posta in una scarica costante di 0,6 ampere si scaricherà in 20 ore.

 

Tuttavia, se si scarica la batteria stessa con una corrente di 12 ampère, ci si aspetterebbe che la batteria durasse 1 ora, ma è probabile che durerà solo per 22 minuti.

 

Allo stesso modo Inoltre, se si scaricasse con 20 milliampere, si otterrebbero meno del previsto dei 600 giorni, Perché la scarica sarà limitata dalla corrente di auto-scarica della batteria e questo sarà il limite del tuo tempo di scarica.

 

Le chimiche diverse delle Batterie differiscono in questo senso. Batterie piombo-acido sono probabilmente le peggiori nella scarica rapida e da porsi al fine della graduatoria. Le NiCd e NiMH sono molto meglio, ed in fine sono da considerarsi al top le ultime Batterie al Litio con tutte le varianti che si sono succedute sino alle attuali LiFePo4 come ad es: le A123 con alto tasso di scarica e numero elevato di possibili ricariche.


Cadore designer © 2008
pagina creata: 15-06-2008
ultimo aggiornamento: 27-01-2011
Home page - Percorsi ciclabili - torna su
Ogni uso o sfruttamento dei miei progetti a scopo commerciale, senza un preventivo accordo scritto, é vietato. La riproduzione di questo sito in toto o in parte é vietata senza il consenso scritto dell'autore.