10 maneres de millorar l'autonomia de les bicicletes elèctriques

Fa algun temps escrivim sobre l'autonomia en bicicletes elèctriques de bateries d'ions de liti, encara que bàsicament la majoria de bateries d'aquest tipus es regeixen pels mateixos principis. En aquell post, vam fer un resum de les raons principals per les quals una bateria d'ions de liti descarrega l'energia que té acumulada i, per tant, en podem determinar la distància. En aquesta ocasió tractarem el tema des d'un punt de vista més precís, i aprofundirem en el mecanisme que fa possible la despesa energètica de les nostres bateries d'ions de liti. També desmuntarem mites sobre el funcionament d'aquestes bateries, ja que en moltes ocasions, no som conscients dels canvis tecnològics que es produeixen al nostre voltant, fomentant idees que abans eren reals però ara no ho són. Existeixen molts tipus de bateria capacitats i deficiències. Les cel·les electroquímiques que utilitzem a les nostres bateries estan compostes per un càtode de NMC (òxid de cobalt, níquel i manganès) i un ànode de grafit que són els causants de la reacció REDOX (oxidació-reducció) que té lloc gràcies a les propietats de l'òxid de liti. El funcionament és relativament senzill, i diem relativament perquè si analitzem les propietats físiques i químiques dels materials que fan possible el seu funcionament, el tema es torna extremadament dens i complex. En resum, una bateria d'aquest tipus funciona emmagatzemant energia i alliberant-la és simplement que el procés d'electròlisi es pot repetir fins a centenars o milers de cicles. La vida útil de les piles ve determinada per diversos factors, com ara els temps d'ús i desús, la temperatura o el nombre de cicles de càrrega i descàrrega. El que és inevitable és la degradació química del liti, que fa que les propietats disminueixin amb cada ús. Això és degut a diversos factors que comentarem a continuació. Són les 9:45 del matí i sona el telèfon a l'oficina de Legend E-Bikes. Un client propietari d'una Legend Etna vol parlar amb el Ramon, el nostre responsable del SAT. El client demana explicacions sobre la lleugera disminució de l'autonomia de la bateria Panasonic-Sanyo de 10,4Ah perquè, després d'un ús intensiu, ha notat que la capacitat de càrrega ja no és la del primer dia.

Molts usuaris es pregunten com millorar l?autonomia de les bicicletes elèctriques. És una cosa que veiem habitualment, i no només a les bicicletes elèctriques, sinó també a cotxes elèctrics, smartphones, portàtils i pràcticament qualsevol dispositiu que requereixi l'ús de bateria de liti per al seu funcionament.

I és que molts no són conscients que el panorama de l'emmagatzematge elèctric no és tan punter com sembla i, encara que és cert que s'ha avançat molt des d'aquelles velles i pesades bateries de plom, la tecnologia actual té diversos inconvenients que hem de tenir en compte si volem allargar la vida de les nostres bateries.

2. Perfil de viatge

Aquest apartat es regeix pels mateixos principis que l'anterior i és d'igual o més importància, ja que el pes de la persona és secundari. Òbviament si el nostre recorregut és ascendent, la quantitat d'energia que necessitarem serà més gran. De nou, els valors que podem apreciar en les especificacions de qualsevol bateria es basen en estàndards i aquests es basen en una inclinació de pendent neutra, és a dir, al pla.

3. Interrupcions del viatge

El consum d'energia més gran es produeix en les arrencades. Per vèncer la resistència que representa el pes combinat de la moto més el pilot des que estem aturats fins que arribem a una velocitat de 25 km/h, s'utilitza molta energia, molta més de la que es fa servir per mantenir-nos constants a aquesta velocitat durant molt de temps. Això és perquè una vegada que hem aconseguit una velocitat constant, l'energia només s'utilitza per vèncer la resistència mecànica que ofereixen les parts mòbils de la bicicleta i la resistència del vent. A efectes pràctics, si vols ampliar l'autonomia de la teva bicicleta intenta mantenir sempre la inèrcia i no et precipitis quan t'acostis a un semàfor en vermell que t'obligui a parar. En canvi, anticipa't i redueix la velocitat gradualment a mesura que t'acostes i, amb sort, quan arribis ja s'haurà posat en verd.

4. Condicions meteorològiques

Un cop més, les forces externes interfereixen significativament en el rendiment de les nostres bateries. S'han documentat augments de rendiment del 22% en bateries a causa del vent a favor, i s'han observat caigudes igualment significatives quan es pedala amb el vent en contra.

La temperatura també és un factor determinant, a diferència dels circuits electrònics i els xips, les bateries no funcionen millor amb baixes temperatures ja que estem parlant de reaccions químiques. Una temperatura de 0º és suficient per reduir el rendiment de la bateria en un 20% i això no significa que perdi la càrrega o que hi hagi una fallada a les cel·les, simplement el fred no permet que els electrons es moguin tan lliurement com a altes temperatures. No obstant això, això no vol dir que com més calor faci, millor funcionarà la nostra bateria, hi ha un rang òptim de funcionament de 35º/45º. Si superem aquest rang, començarem a notar com la bateria perd càrrega a causa de la inestabilitat dels ions de liti.

5. Pneumàtics

És fonamental mantenir una pressió adequada als pneumàtics; el contacte constant genera fregaments que cal reduir al màxim. Pneumàtics amb poc aire faran que una major superfície del pneumàtic faci contacte amb el terra, provocant així una fricció que oferirà resistència. De la mateixa manera, el tipus de pneumàtic ens pot fer perdre una mica d'eficiència. Un pneumàtic llis serà molt més eficient en asfalt, i un amb grans tacs ens donarà més recorregut en terrenys escarpats.

6. Ús de l'accelerador 

Malgrat que a la UE no és legal utilitzar un accelerador en una bicicleta elèctrica, hi ha usuaris que opten per instal·lar un d'aquests accessoris, ja sigui per fatiga o simplement per comoditat. En qualsevol cas, l'accelerador és capaç de reduir l'autonomia d'una bateria fins a un 50%. L'explicació és òbvia: si ometem l'assistència humana, tindrem un consum d'energia més gran per part del motor.

7. Components mal ajustats

Tant si utilitzes frens de disc com frens V-brake, un mal ajustament pot fer que les pastilles o sabates freguin amb el disc o la llanta i produeixin resistència. Això pot semblar que no cal dir-ho, ja que és fàcil adonar-se que la bicicleta frena, però abans que aquesta frenada indesitjada es faci perceptible, hi ha un desajust gradual previ que probablement no notis. En una bici normal et costarà pedalar, i probablement notaràs aviat el fregament, però en una bici elèctrica no ho notaràs tan fàcilment, ja que el motor seguirà treballant el mateix però consumint més energia. De la mateixa manera, un eix descentrat, uns radis solts o una suspensió massa fluixa poden oferir una resistència mínima que ens faci perdre una mica d'autonomia.

8. Edat de la bateria
Hi ha un factor molt important a l'hora de mesurar la longevitat d'una bateria. Potser és el factor més determinant de com afecta l'autonomia de les bicicletes elèctriques. La vida duna bateria no comença en el moment en què es fabriquen les cel·les, ni tan sols en el moment en què el muntador construeix la bateria. El dia 1 de la bateria de liti comença a la seva primera càrrega. Això es deu a la SEI (Solid Electrolyte Interphase), una reacció química que a la primera càrrega provoca una capa d'òxid de liti al voltant de l'ànode de grafit. Aquesta reacció marca el començament de la vida útil de la bateria, però provoca una discreta reducció de la capacitat de càrrega des del primer cicle, cosa força habitual. Tot i així, la degradació natural del liti es produeix de cicle en cicle, per la qual cosa no s'ha de preocupar de comprar una bateria nova fabricada fa un any, ja que els fabricants lliuren cel·les amb un 60% del primer cicle de càrrega en la majoria dels casos.

9. Potència del motor i accessoris
Hi ha molts tipus de motors, els més comuns són de 250W, però moltes altres eBikes tenen motors de 500W o més que requereixen un consum de potència molt més gran. És molt recomanable conèixer la potència del motor o, per ser més precisos, la potència màxima de sortida del controlador, a l'hora de comprar una eBike, de nou, l'elecció dependrà de les vostres necessitats.
Com és d'esperar, l'ús de dispositius i accessoris en una bicicleta requereix energia per funcionar. Molts funcionen amb piles o tenen la seva pròpia bateria interna, però el més habitual és fer servir la bateria de l'eBike per alimentar llums, smartphones, altaveus, pantalles, comptaquilòmetres, etc. L'ús d'alguns accessoris no sol ser apreciat (en termes de rendiment), però tot depèn de la quantitat d'energia que necessitem per utilitzar els dispositius externs. En una ocasió, un client va instal·lar un equip de so alimentat pel port USB de la Legend Monza i va sacrificar una mica d'autonomia a canvi de ser l'ànima de la festa.

10. Cop de pedal

Un pedaleig incorrecte també és una causa de reducció de l'autonomia a les bicicletes elèctriques. Especialment a les bicicletes elèctriques amb motor central és molt important tenir un pedaleig adequat i expliquem per què:

Igual que els motors de combustió, els motors elèctrics tenen un rang de revolucions en què són més eficients. El pic màxim d'eficiència energètica (al voltant del 80%) es produeix a un règim de revolucions força alt. Això significa que per sota d'aquestes revolucions el motor tendeix a ser molt menys eficient i és molt rellevant en els motors centrals (ja que aquests utilitzen la cadena, i per tant el desviador, com a transmissió), així que procura tenir-ho en compte quan utilitzis el desviador de la teva bicicleta. que avui dia no només són erronis, sinó que a més poden danyar les nostres bateries. Un dels més estesos és la recomanació de fer una càrrega completa al primer cicle per esgotar-la per complet abans de fer la segona càrrega. Afortunadament, el BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM) de l'interior de la bateria ja s'encarrega de limitar la càrrega o la descàrrega total per augmentar la vida de les cel·les, evitant la sobrecàrrega. El BMS també s'encarrega de controlar el ritme de càrrega i descàrrega, una cosa crucial a les bateries de liti, ja que mai es descarregaran al 100%. Tot i que les bateries de liti no tenen efecte memòria, molts fabricants recomanen calibrar la nostra bateria una vegada cada 3 mesos. Aquí expliquen com fer-ho.

Coneixent aquestes causes podem fer-nos una idea de l'eficiència que obtindrem en moure'ns amb la nostra bicicleta elèctrica i de la bateria que necessitarem en funció de l'ús que us donem. L'usuari mitjà es cobrirà amb bateries de 8,8Ah per a un ús més intensiu probablement necessitarà arribar als 11Ah i en el cas de flotes de transport és molt comú tenir un suport de bateries de recanvi en càrrega constant. Però no podem ometre el fet que, per a determinats usuaris, bé perquè necessitin recórrer distàncies molt llargues en pendents molt pronunciats o bé perquè el seu pes sigui excessiu, una bicicleta elèctrica pot no ser la seva solució de mobilitat ideal.

Algun dubte o pregunta? Aquí estem. Posa't en contacte amb nosaltres i t'ajudarem.



Si t'ha resultat útil, comparteix-ho!