Elektrobicykle sa stali bežnou súčasťou cyklistického sveta a prinášajú nové otázky týkajúce sa ich fungovania a vlastností. Jednou z najdôležitejších je kapacita batérie, ktorá priamo ovplyvňuje dojazd a celkový výkon elektrobicykla. Tento článok sa zameriava na výpočet kapacity batérie vo watthodinách (Wh) a na faktory, ktoré ovplyvňujú dojazd elektrobicykla.
Kapacita batérie vo watthodinách (Wh)
Kapacita batérie, udávaná vo watthodinách (Wh), je hlavný parameter, ktorý určuje, koľko energie batéria dokáže uchovať. Vypočíta sa zo základných parametrov akumulátora, ako je napätie (V) a ampérhodina (Ah):
Kapacita (Wh) = Napätie (V) x Ampérhodina (Ah)
Jedna watthodina (1 Wh) zodpovedá práci stroja s príkonom jeden watt (1 W) počas jednej hodiny. Z hodnoty Wh sa dá zhruba odvodiť aj dojazd elektrobicykla. Hrubým orientačným údajom je, že na prejdenie 1 km pri štandardných podmienkach je potrebných približne 4,5 Wh. Teoretický dojazd bicykla s 630Wh batériou je teda približne 140 km (630 Wh/4,5 Wh=140 km).
Faktory ovplyvňujúce dojazd elektrobicykla
Dojazd elektrobicykla je ovplyvnený mnohými faktormi, nielen kapacitou batérie. Medzi najdôležitejšie patria:
- Výškový profil trate: Jazda do kopca vyžaduje viac energie ako jazda po rovine. Ak jazdíte po rovnej ceste, elektrobicykel bude potrebovať menej energie ako pri jazde do kopca, pretože v takom prípade sa motor musí vyrovnať s gravitáciou a na pohyb vpred spotrebuje viac energie. Na druhú stranu, pri jazde z kopca bude elektrobicykel využívať kinetickú energiu a nespotrebuje žiadnu energiu z batérie.
- Povrch, po ktorom jazdíte: Jazda po asfalte je efektívnejšia ako jazda po šotoline alebo v horskom teréne. Na prejdenú vzdialenosť má samozrejme vplyv aj povrch cesty - ak jazdíte prevažne po asfaltových cestách, dojazd bude prirodzene vyšší ako na šotolinovom alebo horskom teréne.
- Hmotnosť jazdca a nákladu: Čím ťažší je jazdec a náklad, tým viac energie musí motor elektrobicykla spotrebovať na asistovanú jazdu. Pri elektrobicykloch je hmotnosť jazdca kľúčovým faktorom, ktorý ovplyvňuje ich dojazd.
- Protivietor: Jazda proti vetru zvyšuje spotrebu energie. Dôležitý je smer a sila vetra.
- Použité pneumatiky: Typ a tlak v pneumatikách ovplyvňujú valivý odpor a tým aj spotrebu energie.
- Zvolený stupeň asistencie: Vyšší stupeň asistencie znamená vyššiu spotrebu energie. Veľmi často sa stretávame s vodičmi, ktorí „šetria kapacitu“ výberom najnižšej úrovne asistencie alebo jej vypnutím. Samozrejme, zvyšujú tým svoj dojazd, ale otázkou je, či si jazdu zároveň dostatočne užívajú.
- Skúsenosti jazdca s bicyklovaním: Skúsený jazdec dokáže efektívnejšie využívať energiu.
- Technický stav bicykla: Zlý technický stav bicykla, napríklad zle nastavené brzdy alebo prehadzovačka, môže zvyšovať spotrebu energie.
- Vek batérie: Batéria časom stráca svoju kapacitu.
- Okolitá teplota: Nízke teploty znižujú kapacitu batérie. Kapacita pri batériách dočasne aj vplyvom okolitej teploty klesá, preto pri zimnej prevádzke dochádza k rýchlejšiemu vybíjaniu.
- Aerodynamika a technika jazdy: Aerodynamický posed a efektívna technika jazdy môžu znížiť spotrebu energie.
Životnosť batérie elektrobicykla
Životnosť batérie sa uvádza v počte nabíjacích cyklov, ktoré je batéria schopná absolvovať, než začne byť pokles kapacity citeľný. Odhadovaná priemerná životnosť moderných Li-Ion alebo Li-Pol batérií je 600 až 1000 plných nabíjacích cyklov. Pri bežnom používaní ale batéria znesie oveľa viac nabíjania, pretože pri každom dobíjaní neprekoná plný nabíjací cyklus. Každá batéria časom stráca svoju kapacitu. Tento proces sa však dá spomaliť správnou starostlivosťou o batériu. Pri jazde v teréne a častom používaní maximálneho výkonu motora rátajte so skrátenou životnosťou batérie.
Prečítajte si tiež: Výber batérií do kúpeľne z Merkury Market
Starostlivosť o batériu elektrobicykla
Správna starostlivosť o batériu môže výrazne predĺžiť jej životnosť. Medzi základné zásady patria:
- Pravidelné nabíjanie: Nenechávajte batériu dlhodobo vybitú. Je dobré batériu jeden krát mesačne skontrolovať a ak klesla jej pod 50%, nabiť ju na cca 70%.
- Skladovanie v optimálnych podmienkach: Batériu skladujte v suchom a chladnom prostredí, mimo priameho slnečného žiarenia.
- Používanie správnej nabíjačky: Používajte len nabíjačku určenú pre daný typ batérie. Uisti sa, že výstupné napätie a prúd nabíjačky zodpovedajú špecifikáciám batérie. Používanie nekompatibilnej nabíjačky môže poškodiť batériu a ohroziť bezpečnosť.
- Vyhýbanie sa extrémnym teplotám: Nevystavujte batériu extrémnym teplotám, ani mrazu, ani priamemu slnku.
- Nenechávajte batériu zbytočne dlho na nabíjačke: Po úplnom nabití batériu odpojte od nabíjačky.
Typy batérií pre elektrobicykle
Do prvých elektrobicyklov, ktoré sa začali pred rokmi objavovať na trhu, montovali výrobcovia olovené akumulátory. Boli síce lacné, ale veľmi ťažké. Celková hmotnosť elektrobicykla s olovenou batériou sa potom často prehupla cez 30 kg. A body, ktoré olovené akumulátory strácali na váhe, nenahnali ani na životnosti ani na kapacite. Väčšina dnešných elektrobicyklov je už vybavená modernými batériami na báze lítia. Ako prvé sa začali používať lítium-iónové články (Li-Ion), potom lítium-polymérové (Li-Pol) a tiež lítium-železo polymérové (LiFePO4). Výhodou lítiových batérií je dobrý pomer cena/výkon a tiež to, že nemajú tzv. pamäťový efekt.
- Olovené batérie: Používajú sa v najlacnejších modeloch elektrobicyklov. Majú malý počet vybíjacích cyklov (50 až 150), majú pamäťový efekt (sú menej odolné voči hlbokému vybitiu), ich kapacita značne závisí od teploty. Sú veľmi škodlivé pre životné prostredie. Ich výhodou je nízka cena (36V/10Ah=cca 100€ vrátane nabíjačky), nie sú náchylné k výbuchu/vznieteniu.
- Lítium-iónové batérie (Li-Ion): Sú najmodernejšie batérie a postupne z trhu vytláčajú staršie olovené batérie. Uplatnili sa najmä vďaka malým rozmerom a približne štvrtinovej hmotnosti oproti oloveným batériám. Elektrický prúd vzniká tokom iónov lítia, odkiaľ pochádza aj názov. Majú vysoký počet vybíjacích cyklov (500 až 3000) a široký rozsah prevádzkových teplôt (-20 až +60°C). Sú veľmi citlivé na prevádzkové podmienky, preto sú zvyčajne vybavené ochrannými obvodmi BMS ( Battery Management System - ochrana proti skratu, nadmernému vybitiu či nabitiu). Sú šetrné k životnému prostrediu. Ich výraznou nevýhodou je vysoká kúpna cena (36V/10Ah=cca 300€ vrátane BMS obvodov a nabíjačky), avšak pri zvážení niekoľkonásobne váčšieho počtu nabíjacích cyklov sa stáva ich prevádzka dlhodobo lacnejšou ako pri olovených batériách.
- Lítium-železo-fosfátové batérie (LiFePO4): 1200 až 2000 cyklov, vysoká cena a veľká hmotnosť (36V/10Ah = cca 370€ a 6kg), vysoké vybíjacie prúdy až 10C.
Výber batérie pre elektrobicykel
Pri výbere batérie pre elektrobicykel je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:
- Kapacita batérie: Kapacita batérie udáva, koľko energie dokáže batéria uchovať. Vyššia kapacita znamená dlhšiu dobu jazdy na jedno nabitie, ale tiež väčšiu hmotnosť batérie. Zváž svoju typickú jazdnú vzdialenosť, terén a frekvenciu. Ak plánuješ jazdiť na dlhšie vzdialenosti alebo zdolávať kopcovitý terén, možno budeš potrebovať batériu s vyššou kapacitou na predĺženie dojazdu.
- Napätie batérie: Napätie batérie je dôležité z hľadiska kompatibility so systémom pohonu elektrobicykla. Najbežnejšie napätia pre elektrobicykle sú 36 V, 48 V a 52 V.
- Typ batérie: Existujú rôzne typy batérií pre elektrobicykle, napríklad lítium-iónové (Li-ion), lítium-polymérové (LiPo) alebo nikl-metalhydridové (NiMH) batérie.
- Kvalita batérie: Kvalita batérie je dôležitá pre jej spoľahlivosť a životnosť. Skús sa zamerať na renomovaných výrobcov batérií s dobrými recenziami. Odporúčame výber batérie a nabíjačky od renomovaných výrobcov, ktorí sú známi tým, že vyrábajú spoľahlivé a bezpečné výrobky.
- Rozmery a umiestnenie batérie: Skontroluj rozmery a tvar batérie a zisti, či sa vojde do priestoru na batériu na tvojom elektrobicykli. Okrem elektrických a chemických parametrov je dôležitý tvar batérie a možnosť jeho umiestnenia resp. pripevnenia na bicykel. Spočiatku sa hranaté batérie tvaru kvádra umiestňovali do vakov na zadnom nosiči, neskôr sa umiestňovali zvisle pod sedlo či vodorovne na zadný nosič, dnes sa stávajú čoraz populárnejšími ľahké a nenápadné "tube" batérie v tvare fľašky na pitivo. Niektorí výrobcovia používajú upravené rámy bicyklov s miestom pre uloženie batérie priamo do rámu.
Kalkulačka dojazdu elektrobicykla
Kalkulačka dojazdu elektrobicykla je nástroj, ktorý vám môže pomôcť odhadnúť, akú vzdialenosť dokáže prejisť elektrobicykel na jedno nabitie. Zohľadňuje rôzne faktory, ako je kapacita batérie, úroveň asistencie pedálov, rýchlosť, terén, odpor vetra a hmotnosť jazdca.
Ako používať kalkulačku dojazdu elektrobicykla:
- Zadajte kapacitu batérie vo watthodinách (Wh).
- Zadajte svoju hmotnosť v kilogramoch vrátane príslušenstva. Kaľkulačka pracuje v hodnotách hmotnosti od 40kg do 140kg. Najpresnejšie výsledky podáva ak sa celková hmotnosť pohybuje od 50kg do 120kg.
- Kliknite na tlačidlo „Vypočítať“.
- Kalkulačka zobrazí odhadovaný dojazd v kilometroch.
Pomocou kalkulačky dojazdu elektrického bicykla môžete plánovať svoje cesty efektívnejšie a vyhnúť sa neočakávanému vybitiu batérie.
Prečítajte si tiež: Ako predísť vybitej batérii v aute
Repas batérie elektrobicykla
Vykonanie repasu lithiovej batérie elektrobicykla v podstate znamená kompletnú výmenu všetkých článkov batérie za nové. Z dôvodov dlhodobého balancovanie článkov a ich rôzneho napätia a kapacity nie je možné vymeniť len jeden alebo niekoľko článkov, vždy sa mení celý obsah. Šetria sa však náklady na novú elektroniku a obal batérie. Pretože sú pri repase väčšinou využité články s väčšou kapacitou, ako boli pôvodné, väčšinou sa kapacita celej batérie ešte zvýši. Niektoré spoločnosti ponúkajú renováciu batérií a dokonca sľubujú zvýšenie kapacity v porovnaní s pôvodnými hodnotami. Vždy však odporúčame kúpiť novú originálnu batériu.
Prečítajte si tiež: Štartovacia batéria Bosch 0 092 S40 080