Accu

Algemeen

De eerste E-bikes waren uitgerust met de goedkope zware loodaccu (auto accu). Daarna volgden de oplaadbare Nikkel-Cadmium (NiCd) en Nikkel-metaalhydride (NiMh) batterijen. De huidige nieuwe elektrisch fietsen worden uitsluitend nog geleverd met een Li-ion NCM accu.
De li-ion accu (accu-pack) van een E-bike is opgebouwd uit een groot aantal cellen (batterijen). Onze 36 volt 11 Ah Li-ion accu is opgebouwd uit 50 cellen. Verder zit er een stukje elektronica in, de BMS (battery Managment System) die de cellen beschermt tegen o.a. diepontlading en overladen.

Er worden vele tegenstrijdige verhalen verteld hoe een accu behandeld zou moet worden. Waarschijnlijk wordt de verwarring voor een deel veroorzaakt doordat, in het relatief korte bestaan van de E-bike, diverse type accu zijn toegepast. In dit artikel worden kort de belangrijke items behandeld. In de onderliggende links wordt voor de geïnteresseerden uitgebreidere informatie verstrekt.

Batterij type

In de moderne samenleving is de oplaadbare accu niet meer weg te denken. Er is een tendens dat de ontwikkeling zich vooral richt op de Li-ion techniek. Li-ion is de verzamelnaam voor een grote groep batterij-varianten, waarin het metaal Lithium gebruikt wordt. In de afgelopen jaren hebben we de onderstaande 3 type accu`s in ons assortiment gehad:

– Li-ion NCM: Relatief goedkoop. Wat betreft volume, gewicht en levensduur zit deze tussen onderstaande 2 accu’s.
– Li-polymeer: Korte levensduur, Licht van gewicht en klein van volume (hoogste energie dichtheid)
– LFP (LiFePO4): Lange levensduur, meer dan 1500x oplaadbaar, groot volume, zwaar van gewicht

Door de zeer snelle ontwikkelingen van de Li-ion NCM: steeds hogere capaciteiten binnen hetzelfde gewicht en volume en aantrekkelijke prijzen, zorgt ervoor dat de Li-ion Ncm accu momenteel de meest geschikte accu voor een E-bike is. In ons assortiment wordt daarom nu nog uitsluitend de Li-ion NCM accu aangeboden.

Bij een bagagedrager accu hebben we 2 designs. Het bestaande 1201 design (comfort pakket) en een “eigen ontwikkelde “Veldia” accu (Luxe pakket). De Veldia accu heeft volgende voordelen:
– Ruimte om 60 cellen te plaatsen (1201 design = max 50 cellen). Waardoor een capaciteit tot 20 ah (720Wh) mogelijk is
– Betere temperatuur beheersing waardoor de levensduur verlengt wordt en de veiligheid toeneemt.
– Modulaire ombouw, waardoor Refurbishen eenvoudiger en goedkoper is
– De accu kan vaker herladen worden (ca 700 cycli)
– Mooi, plat design met ingebouwde achterlicht (aan-uit via display)
– Betere gewichtsverdeling en licht van gewicht

Temperatuur

De gebruiks- en bewaartemperatuur van een Li-ion accu ligt tussen -20 en +60 ˚C. In ons Nederlandse klimaat hoeft U zich over de temperatuur dus geen zorgen te maken. Het enige waar U op moet letten is dat het opladen niet onder de 0 graden mag gebeuren. Indien de accu langere tijd niet wordt gebruikt, kan de levensduur worden verlengd door de accu bij lage temperatuur (ca 10 ˚C) te bewaren.

Leeg rijden of niet?

De Li-ion batterij heeft (in tegentelling tot NiCd en NiMh) geen last van het memory effect. Het is daarom niet nodig om de batterij steeds leeg te rijden. Het oplaadproces vormt de zwaarste belasting (slijtage) voor de accu. Als de fiets voor korte stukken gebruikt wordt is het daarom voor de levensduur voordeliger, niet iedere keer vol te laden. Doe dit alleen als een langere rit gepland staat.

Oplaad duur

Als de accu aan de lader ligt, geeft een rode LED aan dat de accu geladen wordt. Als de LED groen is geworden moet de accu van de lader afgekoppeld worden. Langdurig door laden verkort de levensduur. Met een 2 Ampère lader duurt het laden van een 11 Ah accu een kleine 6 uur.

Actieradius accu

De afstand die met een volle accu afgelegd kan worden wordt ook wel de actieradius genoemd. De actieradius is in eerste instantie afhankelijk van de accu capaciteit, maar de rij omstandigheden zoals stand trapondersteuning, windkracht, wegdek en gewicht spelen ook een belangrijke rol. Met een accu van 10 Ah kunt u ongeveer 70 a 80 km afleggen.

De levensduur van de accu

De belangrijkste slijtagefactor van de E-bike accu is het oplaad proces. In de regel wordt aangegeven dat de Li-ion ca 600 maal opgeladen kan worden. Er zijn echter diverse redenen te noemen die tot een accuprobleem kunnen leiden:

  • Mechanische storing
  • Onbalans
  • Veroudering

Mechanische storing
In de accu zitten ca 50 cellen die aan elkaar gelast of gesoldeerd zitten. Verder zit in de accu een BMS, zekering en aan/uit-schakelaar. Het komt niet vaak voor, maar al deze onderdelen kunnen voor een storing zorgen door bijv. en las breuk. In de regel is een dergelijke storing geen einde levensduur, maar kan door ons gerepareerd worden.

Onbalans
De BMS bewaakt de spanning van de afzonderlijke cellen. Als bij het ontladen één van de cellen de minimale waarde (tussen 30 en 31 volt) heeft bereikt schakelt de BMS de accu af. Als door onbalans een cel veel sneller leeg is dan de anderen, schakelt de accu veel te vroeg af, de capaciteit is dan opeens veel lager. Op het eind van iedere oplaadbeurt vindt een geringe mate van balancering plaats. Soms is de balancering niet voldoende en kan de accu uit balans raken. Wij kunnen in sommige gevallen (geleidelijke verslechtering) de accu opnieuw balanceren, en daarmee de levensduur aanzienlijk verlengen. Als de onbalans is ontstaan door dat een cel defect is geraakt helpt balanceren niet meer.

Op het punt van onbalans onderscheid de LifePo4 accu zich duidelijk van de andere Li-ion accu’s. Als een oudere accu uit balans is, is vaak een cel stuk. Bij de LFP accu is dit niet het geval, omdat de cellen veel beter bestand zijn tegen diepontlading en overlading. Bij LFP is de kan op herstel na balancering het grootst. Bij de Li-Polymeer is dit omgekeerd, dit type is het meest gevoelig voor diepontlading.

Veroudering
Aan veroudering (afname in capaciteit) is niet te ontkomen. Ook als een accu weinig gebruikt wordt zal deze verouderen. Het opladen is echter de zwaarste belasting. Omdat bij E-bike accu`s het oplaadproces steeds tot 100% wordt uitgevoerd (nodig voor balancering), is na ca 600 oplaad beurten (m.u.v. LifePo4) de capaciteit gedaald tot onder 60%, de accu is dan aan zijn einde.

Vormgeving van de accu

Wij leveren frame- en bagagerekaccu’s. Al onze accu’s zijn afneembaar en met een slot beveiligd tegen diefstal. De accu kan op de fiets worden opgeladen, maar omdat de accu afneembaar is kan deze accu op iedere willekeurige plaats worden opgeladen.

In de regel wordt bij de frameaccu de accuhouder met twee schroeven op de framebuis vastgezet, op de plek van de bidon bevestiging. Zijn er geen schroefpunten voor bidonhouder aanwezig of wilt U een andere plek, dan kunt U kiezen om inserts in het frame te plaatsen. Als U niet wilt boren is bevestiging met 2 slangklemmen ook mogelijk. Voor het plaatsen van de controller is een aparte voorziening (bijv. zadeltasje) nodig

Bij de bagagerek accu wordt de accu in een bijpassend bagagerek geschoven. Op het eind van het rek zit tevens de controllerbox waar de controller (besturingselektronica) in opgeborgen kan worden.