Механизм просадки напряжения и внезапных отключений при езде по бездорожью

При езде на электрических горных велосипедах (e-MTB) по пересеченной местности в Северной Америке и Европе райдеры часто сталкиваются с затяжными крутыми подъемами, рыхлым гравием и техничными каменистыми участками. Эти сложные условия требуют постоянной высокой выходной мощности от систем привода двигателя. Когда двигатели работают на пиковой мощности (от 1000 Вт до 2000 Вт), нестабильная платформа напряжения аккумулятора может привести к опасному отключению питания во время поездки.

Это явление в основном вызвано внутренней просадкой напряжения при разряде высоким током. По мере снижения степени заряда аккумулятора (SOC) внутреннее сопротивление (IR) в сборке естественным образом возрастает. При больших нагрузках, таких как резкое ускорение на крутом подъеме, внезапные скачки тока в десятки ампер вызывают резкое падение напряжения на клеммах аккумулятора ниже порога, заданного в системе управления аккумулятором (BMS). Следовательно, даже если остается от 20% до 30% номинальной емкости, BMS активирует защиту от низкого напряжения, внезапно отключая питание во время подъема по бездорожью.

Повышение стабильности платформы напряжения с помощью ячеек с разрядом 3C и BMS на 45A

Для устранения внезапных отключений питания при высоких требованиях к крутящему моменту, премиальные аккумуляторные сборки для e-MTB полагаются на разработанную химию ячеек и параметры BMS с высокой пропускной способностью:

• Возможность непрерывного разряда 3C: Использование высокоскоростных цилиндрических ячеек 21700 (например, с характеристиками 5000 мАч) обеспечивает более низкое внутреннее сопротивление и более высокую устойчивость к току. При непрерывных скоростях разряда 3C напряжение на клеммах ячейки остается в пределах стабильной платформы разряда, эффективно смягчая просадку напряжения под нагрузкой.

• Непрерывная защита BMS на 45A: Соответствие номинального тока BMS требованиям двигателя имеет решающее значение. BMS с непрерывным разрядом на 45A комфортно справляется с переходными токами перегрузки от двигателей мощностью 1000–2000 Вт, в то время как точное измерение напряжения предотвращает ложные срабатывания защиты от низкого напряжения, вызванные временными провалами напряжения.

• Оптимизированный корпус высокой плотности: Размещение сборки 48V/52V 20Ah–30Ah в стандартном корпусе нижней трубы (размером примерно 368 × 95 × 155 мм) позволяет использовать несколько параллельных групп ячеек для распределения токовых нагрузок, снижая общее сопротивление системы и тепловыделение.

Руководство по выбору и тестированию для интеграторов и парков EMTB

Для обеспечения надежности системы и безопасности райдера при длительном использовании вне дорог, OEM-производители и менеджеры парков должны учитывать следующие технические критерии:

1. Оценка кривых разряда при высоких скоростях: При закупке оценивайте кривые разряда ячеек при скоростях 2C и 3C, а не полагайтесь только на номинальную емкость в Ач. Обратите особое внимание на сохранение платформы напряжения при падении SOC аккумулятора ниже 20%.

2. Виброустойчивость и целостность корпуса: Езда по бездорожью подвергает аккумуляторные сборки сильным ударам и влаге. Корпуса и никелевые сварные соединения должны соответствовать строгим стандартам физической вибрации и термогерметизации, чтобы предотвратить накопление сопротивления на клеммах ячеек с течением времени.