Bateries de bicicleta electrònica de 12V vs 48V: rendiment, compatibilitat i demanda

Entre diverses especificacions de la bateria disponibles al mercat, la bateria de 48V s’ha convertit en una de les especificacions d’ús habitual per a les bicicletes elèctriques en l’actualitat. En comparació amb les bateries de 12V, 36V, etc., les bateries de liti de 48V tenen un rang més llarg, una velocitat més alta i una millor experiència dels usuaris durant el desplaçament urbà i, per tant, s’utilitzen àmpliament. Tot i això, les bateries de 12V encara tenen la seva indispensabilitat en determinades situacions. Per tant, ja sigui com a consumidors o com a fabricants de bateries de bicicletes elèctriques, quina tensió de bateria de bicicletes elèctriques s’hauria d’escollir?

En aquest article ens centrem en proporcionar una comparació clara i tècnica de so entre les bateries de bicicletes elèctriques de 12V i 48V. Esperem ajudar els ciclistes, els minoristes i els integradors del sistema a prendre decisions informades en funció de les seves necessitats individuals.

Comprendre els fonaments bàsics de la tensió i el lliurament d’energia

Abans d’endinsar-se en comparacions del món real, és fonamental comprendre la relació entre volts, amplificadors i watts: els tres pilars de flux d’energia elèctrica en qualsevol sistema de bateries.

• La tensió (volts) és la "pressió" elèctrica que empeny el corrent a través d'un sistema. Penseu -hi com la pressió de l’aigua en una canonada: la tensió més alta significa una força més forta.
• El corrent (amplificadors) és el flux d’electricitat. En la nostra analogia, aquest és el volum d’aigua que es mou per la canonada.
• La potència (watts) és el producte de tensió i corrent (watts=volts × amplificadors). Defineix la quantitat de treball o energia que pot lliurar el sistema en qualsevol moment.

Un sistema de tensió més elevat (com un sistema de bateries de 48V) pot proporcionar la mateixa potència que un de tensió inferior, però amb corrent inferior, que es tradueix en menys calor, diàmetres de cable menor i una eficiència millorada del sistema.

Per exemple, per lliurar 480 watts:

• Una bateria de 12V ha d’empènyer 40 amperis (12V × 40A=480 w)
• Una bateria de 48V només necessita 10 amperis (48V × 10A=480 w)

Aquesta càrrega de corrent reduïda té implicacions directes en la simplicitat del disseny, el desgast de components i la fiabilitat general.

Comparació de rendiment: quin proporciona més?

1. Potència i velocitat de sortida

Els entusiastes de la bicicleta electrònica sovint equivalen al rendiment de la bateria amb l’acceleració i la velocitat màxima, i amb raó, així que les bateries . 48 V ofereixen un suport significativament millor per a motors d’alta potència. Amb una tensió més gran, el motor gira més ràpidament i genera més parell, traduint -se a inicis més ràpids, millor escalada del turó i velocitats màximes més elevades, sovint superiors a 25 milles per hora segons la configuració.

En canvi, una bateria autònoma de 12V no pot proporcionar una potència suficient per suportar els motors estàndards de bicicleta electrònica. Per aconseguir una sortida similar, s’ha de connectar en sèrie amb tres o més altres unitats de 12v, no només la tensió, sinó el risc de complexitat i fracàs.

Per aquest motiu, els tipus de bateries de 48V es veuen cada cop més en bicicletes elèctriques de gamma mitjana i de gamma alta construïdes tant per a desplaçaments urbans com per a rutes fora de carretera.

2. Range i sortida d’energia

Molts usuaris pregunten: una bateria de tensió més alta significa passejades més llargues? La resposta està matisada. El rang no depèn només de la tensió, sinó també de les hores d’amplificacions (AH) -la la capacitat de la bateria per lliurar el corrent amb el pas del temps. Quan es combinen, aquestes produeixen hores watt (WH), la veritable mesura de l’energia emmagatzemada:

Wh=volts × amp hores

Comparem:

• Una bateria de 48V 10AH proporciona 480Wh.
• Una bateria de 12V 10AH proporciona només 120Wh.

Així, per a la mateixa qualificació AH, una bateria de tensió més alta emmagatzema i proporciona més energia. No obstant això, el rang real (milles amb una sola càrrega) també depèn de l'estil de muntatge, el terreny i la potència dels accessoris.

És important destacar que les bateries de major tensió poden fomentar els nivells d’assistència al motor més ràpids o més elevats, cosa que pot reduir paradoxalment l’interval total si no es gestionen amb hàbits adequats de la bateria.

3. Eficiència del sistema i gestió de la calor

Sovint es va passar per alt el benefici d’un sistema de bateries de 48 V és la seva eficiència operativa. Com que atrau menys corrent per aconseguir la mateixa potència, redueix significativament la acumulació de calor tant a la bateria com al controlador. Això té un impacte directe en la vida útil i la seguretat del sistema.

Al costat del flip, els sistemes de 12v, sobretot quan es veuen obligats a lliurar cables més gruixuts de càrregues més altes per gestionar el corrent sense sobreescalfar-se. Són més propensos a la caiguda de tensió, augment de la pèrdua resistent i la ineficiència tèrmica.

Per a desplaçaments més llargs, gradients forts o cicles repetits de parada i parada, una configuració de 48V superarà constantment en termes de subministrament d’energia sostinguda i estabilitat tèrmica.

Consideracions de compatibilitat i instal·lació

1.

Un dels principis tècnics més crítics en la selecció de bateries és la compatibilitat de la tensió del sistema. La tensió de la bateria ha de coincidir amb la qualificació de tensió del controlador del motor i del propi motor. Un desajustament que connecta una bateria de 48 V a un controlador de 12 V, pot danyar permanentment components o desencadenar la fugida tèrmica en els pitjors casos.

Els fabricants solen dissenyar sistemes al voltant de les tensions normalitzades de la bateria: 36V, 48V i de vegades 52V. Intentar introduir una tensió diferent (especialment inferior a 12V) requereix no només el reincorporació, sinó que sovint una re-especificació completa del motor, la unitat de visualització i el sistema de càrrega.

2 Quatre bateries de 12v en sèrie vs una bateria de 48V

Des del punt de vista teòric, quatre bateries d’ions de liti de 12V en sèrie poden formar un paquet de 48V. Tot i això, sorgeixen qüestions pràctiques ràpidament:

• Equilibri i coherència: cada cèl·lula ha de tenir una capacitat, química i edat idèntiques. Fins i tot petites variacions poden causar desequilibri de tensió i degradar els cicles de càrrega de la bateria.
• Complexitat d’instal·lació: més cablejat significa més punts de fracàs, augment del pes i requisits d’habilitats d’instal·lació més elevats.
• Manteniment i seguretat: Sense un sistema integrat de gestió de bateries (BMS), es fa difícil controlar les condicions de l’estat de càrrega, la temperatura i les falles a les cèl·lules.

Per contra, una única bateria de 48V està prèviament dissenyada per a l'estabilitat del sistema. Simplifica el cablejat, redueix el volum i sovint inclou sistemes de seguretat incrustats. Per a la majoria dels pilots, especialment els que no tenen una enginyeria elèctrica, una unitat de 48V construïda a la fàbrica ofereix una fiabilitat superior i la seguretat dels usuaris.

3. Transició de tensió inferior a sistemes de 48V

Per a aquells que vulguin actualitzar -se de bateries de 36V o fins i tot tensions inferiors, cal valorar diversos factors:

• Compatibilitat del controlador: molts controladors de 36V no acceptaran l’entrada de 48V sense modificar -se.
• Calibració de la pantalla i l’acceleració: algunes unitats de visualització són sensibles a la tensió i potser no es poden llegir amb precisió amb una tensió més alta.
• Substitució del carregador: és obligatori un nou carregador compatible amb 48V. L'ús d'un carregador de 36V en un paquet de 48 V arrisca a un descàrrega o falles del sistema.

En alguns casos, l’actualització implica substituir no només la bateria, sinó tota la cadena de lliurament d’energia. Tot i que això pot semblar desconcertant, el rendiment guanya el parell, la velocitat i l'eficiència tèrmica sovint justifiquen la inversió, especialment per als motoristes amb creixents quilòmetres o necessitats de càrrega útil.

La demanda del mercat i les tendències de la indústria

1. L’augment de 48V com a estàndard de la indústria

En el paisatge actual de la mobilitat elèctrica, les bateries de 48 V s’han convertit constantment en la font d’energia per als fabricants principals i de bicicleta electrònica. Les marques líders com Bosch, Shimano i Giant ja s’han normalitzat al voltant d’aquesta classe de tensió per a la major part de les seves plataformes de tracció mitjana i hub-motor. No és una simple coincidència, sinó que és el resultat de les expectatives dels usuaris en evolució per a una acceleració més ràpida, un abast més llarg i un control del motor més robust.

Els usuaris moderns esperen que les seves bicicletes electròniques gestionin inclinacions fortes, donin suport a les càrregues de càrrega i mantinguin una velocitat constant a través del terreny variable. Aquestes exigències requereixen de manera inherent sistemes de tensió més alta, que poden proporcionar més potència de la bateria mantenint els nivells de corrent manejables. Com a resultat, els sistemes de bateries de 48V no només ofereixen avantatges de rendiment, sinó que també s’alineen amb els desenvolupaments futurs en controladors de motors intel·ligents, frenada regenerativa i pantalles intel·ligents integrades.

2. El nínxol de les bateries de 12V

Tot i que el focus brilla a 48V, les bateries de 12V continuen servint un propòsit funcional en els segments de nínxol. Els sistemes de bicicletes elèctrics heretats, especialment els models de nivell d'entrada o les bicicletes electròniques de generació precoç, encara confien en configuracions basades en 12V, sovint muntades mitjançant connexions en sèrie. En aquests casos, substituir una sola cel·la o adaptar un paquet de bateries per noves bateries d’ions de liti de 12V és més pràctica i rendible que una revisió completa del sistema.

A més, la comunitat de bricolatge troba valor en la flexibilitat i la modularitat de les unitats de 12V. Els tinkerers que construeixen marcs personalitzats, tractes experimentals o sistemes d’assistència en alimentació solar solen preferir la llibertat de muntar paquets adaptats a les seves pròpies especificacions.

També hi ha un mercat per a pilots conscients del pressupost a les regions en desenvolupament, on la disponibilitat i la simplicitat importen més que un rendiment directe. Aquí, els sistemes de 12V, sovint adaptats a les unitats de bateries fora de la plataforma utilitzades en altres aplicacions (per exemple, sistemes UPS o petites matrius solars), segueixen sent un punt d’entrada viable de baix cost.

3. Recomanacions estratègiques per a minoristes i compradors informats tècnicament

Per als venedors de bateries i els especialistes en el mercat posterior, és fonamental comprendre tant les tendències del mercat com la segmentació d’usuaris.

• Per a la majoria de motoristes i models moderns de bicicleta electrònica, és recomanable promoure els sistemes de 48V com a solució predeterminada. Aquestes bateries ofereixen una potència superior, eficiència de càrrega i compatibilitat futura.
• Al mateix temps, no és prudent descartar completament l’inventari de 12V. En lloc d'això, manteniu una oferta selectiva de bateries de 12V, dirigida a constructors de bricolatge, models més antics i mercats de reparació.
• De manera crucial, assegureu -vos que els equips de vendes i suport estiguin formats per proporcionar orientacions de compatibilitat precisa. Un desajust entre la tensió del sistema i l’aplicació d’usuaris pot provocar riscos de fallida d’equips o de seguretat.

Atenent estratègicament els dos nivells de mercat, les empreses poden maximitzar el potencial de vendes alhora que els clients obtenen solucions de bateries que coincideixin amb les seves necessitats tècniques i econòmiques específiques.

Comparació de casos d'ús real del món

Per il·lustrar encara més la rellevància pràctica dels diferents sistemes de bateries, la taula següent descriu les opcions de tensió recomanades en escenaris habituals d’ús de bicicleta electrònica:

Aquest desglossament reflecteix la veritat més àmplia: les bateries de 48V ofereixen una solució més feta i robusta tècnicament per a aplicacions d’alt rendiment i exigents, mentre que 12V es manté rellevant només en escenaris restringits o específics del llegat.

Pensaments finals

L’elecció entre un sistema de bateries de 12V i 48V no és només una qüestió de tensió, és una decisió que afecta el rendiment, la seguretat, el manteniment i l’escalabilitat.

Per a la majoria dels usuaris moderns de bicicletes electròniques, especialment aquelles que busquen passejades de desplaçament diàries fiables o de gran aventuraBateria Ebike de 48VEl sistema és el clar guanyador. Ofereix una eficiència més elevada, un lliurament de tors més suau i una millor compatibilitat amb sistemes de control intel·ligent i motors d’alta capacitat. A més, el requisit de corrent inferior redueix la pèrdua tèrmica i permet factors de cablejat més compactes i compactes que milloren significativament tant l'experiència de muntatge com la durabilitat a llarg termini.

Al mateix temps, la bateria Ebike de 12V no està obsoleta. Encara pot omplir la bretxa del mercat en escenaris específics: des de modificacions de bricolatge fins a bicicletes multifuncionals bàsiques o com a mòduls de substitució per a models més antics. El més important és comprendre els requisits del sistema abans de comprar: compatibilitat de tensió, limitacions del controlador, requisits d’energia esperats i pressupost.

Poseu -vos en contacte amb nosaltres ara per obtenir més informació sobre les bateries de bicicletes elèctriques.