AIMA Power Eagle - унылая математика

  Последнее время довольно часто приходится ездить с пассажиром и грузом в довесок - для скутера это настоящее испытание в экстремальных условиях. Общая масса грузо-пассажиров колеблется от 150 до 180 кг (я маленький весом в 90 кг + пассажир + поклажа). При условии ветреной погоды в двух случаях наблюдал последние 2 км (всего  маршрут 34км) процесс полного издыхания батареи - на индикаторе 1-2 палки из 5, скутер едет 15-20 км\ч - контроллер закручивает гайки ака ограничивает ток, чтобы скутер проехал на остатках как можно дальше. Попробую расписать в цифрах - что происходит и где же наши 60 км обещанного пробега (правда обещанные если водитель один - без груза и едет в экономном режиме со скоростью 20-30 км\ч :).

  Исходные данные:

  1) Мощность двигателя 800W - точных данных именно по моему двигателю нет. Одолжу их у родственника (Volta Bikes 800W для электроскутеров).

  2) Контроллер  800W 72V - к сожалению точных данных по нему нет.

  3) Автомат защиты 32A - исходя из этого рабочий ток контроллера ограничен 30А.

  4) Аккумуляторная батарея 72V 20Ah , собранная из свинцово-кислотных тяговых AGM аккумуляторов в кол-ве 6 штук с распространенной маркировкой 6DZM-20. Опять же одолжу ттх у родственника (Volta Bikes 6DZM-20). Вес одного аккумулятора - 7кг. Вес батареи соответственно 6х7=42 кг.

Режим работы контроллера-двигателя - номинальное потребление порядка 800Вт с кратковременным рывками максимум до 2кВт (те самые пороговые 30А). Время поездки с пассажиром в плохих погодных условиях - около 1 часа 30 минут по истечении которых батарея почти разряжена (около 20-30% оставшегося зарядка).

  Смотрим внимательно в характеристики аккумулятора:

1) Номинальный ток: 1c - 2с (20A — 40A).

Максимальный ток 5с (100А) – в течение 5 секунд.

В этом пункте все довольно прилично - по току заряженной аккумуляторной батареи вполне хватает для любого режима движения скутера - даже есть определенный запас.

2) Номинальная ёмкость: 20Ah (при 25 градусах Цельсия и  разряде за 3 часа)

Ёмкость при разряде за 2 часа: 16 Ah

Ёмкость при разряде за 1 час: 12 Ah

Вот это и есть наша проблема - полтора часа разряда батареи - это емкость на один аккумулятор примерно в 14Аh вместо штатных 20Ah. Вместо батареи общей емкостью 1440 Втч реально у нас около 1000 Втч. (Минусуем 20% емкости батареи - итого полезного заряда всего 800Втч).

Откуда же взялись 60км пробега? Посчитаем оптимальную скорость движения скутера для максимального пробега - 60 км делим на 3 часа разряда = 20 км\ч. Именно этой скоростью ограничен свежекупленный электроскутер :) Китайцы все просчитали!

Займемся занимательно-унылой математикой:

1) Считаем минимальное потребление при движении скутера (те самые 20км\ч - 3 час поездки):

Полезная емкость аккумулятора 1440 Втч умножить на 0.8 (20% процентов оставляем в батарее) = 1152 Втч

Расход в час - 1152 Втч делим на 3 часа движения = 384 Втч.

2) Считаем емкость батареи для пробега в 100км со скоростью 20 км\ч (5 часов ехать!) - 384 Втч умножить на 5 =  1920 Втч. 

Добавляем 20% необходимо-бесполезной емкости, которую не можем отобрать у аккумулятора = 1920 Втч делим на 0.8 = 2400 Втч.

Поскольку батарея без замены контроллера должна быть с тем же напряжением 72В , то - 2400 Втч делим на 72 = 33.3 Ач.

Ближайшая доступная батарея на рынке похожей емкости 6DZM-36 - комплекта из 6 батарей хватит на эмпирические 100 км пути. Только ставить их некуда - в аккумуляторной корзине скутера место ровно под 6 батарей 6DZM-20. Ну и вес  - вместо 42 кг получим все 60 кг.

3) Считаем потребление с грузо-пассажиром - те самые 150-180 кг (при скорости в 20-25 км\ч):

Емкость моей батареи с учетом разряда в 1.5 часа - 72В умножить на 14Ah = 1008 Втч

Полезная емкость - 1008 Втч х 0.8 = 806 Втч

Расход энергии - 806 Втч \ 1.5 часа движения = 537 Втч

Полезная емкость для 100км отрезка - 537 Втч х 5 часов = 2685 Втч

Полная емкость 2685 Втч \ 0.8 = 3356 Втч

Емкость в Ah - 3356 \ 72 = 46 Ah

Выводы: Более емкие свинцово-кислотные аккумуляторы (от 36 Ач) по токовым характеристикам легко переживут аппетиты 800W двигателя  и скорее всего дадут номинальную скорость в 35-40 км\ч с пассажиром на большей части емкости , но в Power Eagle их установка чревата только проблемами - место\вес. Поэтому вариант модернизации батареи - только Li-ion сборки.