Dự án E-bike open Source và cha đẻ của thương hiệu xe đạp Wiibik – Phần 4

Open Source E-Bike Project – Phần 4: Nguồn điện: Pin hay Acquy

Link bài viết https://www.facebook.com/nam.n.tran.52/posts/10212091727760162

Một trong những yếu tố quan trọng nhất, và cũng là đắt tiền nhất (cả về chi phí đầu tư ban đầu lẫn tuổi thọ và chi phí thay thế lúc dùng) chính là bộ phận tích điện của xe đạp điện.

Xe đạp, xe máy và cả oto điện chạy ở VN hiện nay thường sử dụng 2 loại công nghệ là Acquy chì (lead acid battery) và Công nghệ pin Lithium-ion (pin li-on hay li-po).

A. So sánh 2 loại pin chính:

1. Acquy chì. Là loại acquy phổ biến dùng cho acquy oto, xe máy thường với mục đích khởi động và chạy các thiết bị điện trên xe. Đặc điểm là to, nặng, giá thành rẻ nhưng chỉ sạc được khoảng 300 lần, tuổi thọ chỉ khoảng 1-2 năm. Một bộ 24V 12ah nặng khoảng 9-10kg. Ưu điểm là giá thành rẻ, chỉ 800 nghìn cho bộ 24V 12ah.

2. Pin Li-on là loại pin giống như dùng cho laptop, điện thoại di động, sạc dự phòng, thuốc lá điện tử… Oto điện của Tesla cũng dùng loại này, là các cell 18650 đấu nối tiếp và song song nhau. Đặc điểm là gọn, nhẹ, tuổi thọ cao vì có thể sạc được 800-1000 lần (gấp 3 acquy chì). Vì thế, nếu là pin tốt thì có thể dùng từ 3-4 năm. Nhược điểm là giá thành cao, khoảng 2.5 đến 3tr một bộ 24V 12ah.

Như vậy, nếu tính về tuổi thọ thì như nhau nhưng tối ưu lắp vào xe đạp cho gọn nhẹ thì rõ ràng pin li-on sẽ gọn nhẹ, đẹp hơn.

Pin cho project này mình chọn Li-on 24V 12ah của cty Cp Pin 365 loại tốt bảo hành 2 năm. Giá 2.55tr, vỏ bình nước 600k, sạc pin 250k. Chiết khấu 100k => 3.3tr một bộ. Cty đang sx và sẽ giao hàng cuối tháng 7 khi mình đi Mỹ về.

Phần lớn các loại xe điện TQ chạy ở VN như momentum, hkbike, seeyees, … đều sử dụng từ 3-5 bình acquy chì 12V đấu nối tiếp để cho ra hiệu điện thế từ 24-60V. Xe rất nặng và thực chât ko gọi là xe đạp vì đạp rất khổ sở khi hết pin.

B. Các thông số chính và cách tính toán

Khi mua xe điện KH hay qua tâm 2 vấn đề là xe có khoẻ không và chạy được bao xa. Vấn đề này phụ thuộc và hiệu điện thế (số Volt) của động cơ và nguồn – để đo độ khoẻ và dung lượng của nguồn đo bằng Ampe hour (Ah) để biết quãng đường tối đa cho một lần sạc

Nguồn 24V cho động cơ 250w. 36V cho 350w, 48V cho 500w, 60V cho động cơ từ 750w-1000w.

24V là 2 bình 12V nối tiếp. Tương thự 36 là 3, 48 là 4 còn 60 là 5 bình nối tiếp

Dung lượng đối với acquy chì thường ở mức 12ah -14ah (bình nhỏ, 4,5kg/bình) đến 20-22ah (bình to, 8kg/bình)

Để đơn giản hoá các cửa hàng bán xe điện thường nói xe chạy 3 bình nhỏ hay 5 bình to là KH có thể hiểu được độ khoẻ và độ xa của xe.

Để tính toán quãng đường xe chạy với các thông số trên, ta có thể nhẩm như sau. Động cơ P = 250w chạy U = 24v. Công suất P=U*I suy ra dòng điện tối đa là khoảng 10.4 ampe. Với dung lượng 12ah thì xe sẽ chạy được khoảng 12/10.4 = 1.15h.
Vận tốc tối đa mà động cơ 250W đạt được đối với xe đạp là khoảng 25km/h nên suy ra quãng đường đi được với công suất max sẽ là khoảng 30km.

C. Cách đạp xe và sử dụng pin

Tất nhiên, với xe đạp, không phải lúc nào cũng vặn ga tối đa và cũng có lúc xe trôi tự do nên quãng đường đi được thực tế sẽ cao hơn 30km khá nhiều. Cao hơn bao nhiêu phụ thuộc lớn vào tải trọng của xe, độ bon của xe và cách chạy xe. Xe của mình lắp và chạy được hơn 60km một lần sạc cùng với các thông số nêu trên. Hầu hết các xe đạp điện khác ở VN chỉ chạy được 30-50km. Một số xe máy dùng 5 bình to (60V 20ah) chạy được khoảng 80km nhưng xe rất nặng, khoảng 60-70kg

Nguyên tắc chạy xe đạp để đi được quãng đường xa là không ép động cơ hoạt động ở mức công suất cực đại (ma sát lớn, sinh nhiệt nhiều) mà chỉ chạy khoảng 60-70% công suất thôi. Chính vì thế, cục điều tốc của xe luôn chặn tốc độ/công suất hoạt động ở mức này. Bên cạnh đó, ít phanh, tận dụng thả trôi nhiều, đạp trợ lực khi khởi động và lên dốc sẽ kéo dài quãng đường đi và tuổi thọ pin.

Một tip hay là xe mình ko cần lắp bộ phận báo pin (nguyên tắc tối giản) nhưng luôn biết được pin còn hay hết. Khi pin sạc đầy thì số Volt ở mức 29-30V nhưng khi dùng thì giảm dần về 24V. Mà cục điều tốc sẽ chặn dòng max nên thông qua tốc độ max của xe ta biết ngay pin đầy hay gần cạn. Ví dụ xe mình mới sạc xe chạy ko tải ở tốc độ 29kmh và lúc gần cạn là mức 26kmh. Tương tự có tải là 26 và 23kmh. Vì thế, xe mình lắp đồng hồ xe đạp chứ ko cần đồng hồ xe đạp điện cồng kềnh, dây dợ lằng nhằng.

D. Update: Bạn Hai Anh Kieu đã lấy 1 chiếc lắp gần hoàn chỉnh để cho con trai đi thử. Đợi pin về thì sẽ hoàn thiện.
Mình cũng chạy thử một chiếc khác (ko pin) chạy như xe đạp thường đi làm 2-3 hôm. Xe đạp nhẹ, rất bon và thoải mái ko khác gì xe thường

Vừa xoá hết ảnh khỏi máy nên ko up đc ảnh mới. Nhờ Hai Anh post hộ vài tấm.

Chú Duc Tran xang anh lấy 1 chiếc đi thử nhé

Sẽ update ảnh sớm các bạn nhé. Sắp cạn kiến thức để viết tiếp rồi. Phần 5 các bạn muốn biết gì thêm thì comment câu hỏi nhé

cuongdm2k1

all author posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are makes.