Akumulator – serce systemu

Cofając się o 5–10 lat, łatwo można stwierdzić, jak duży postęp technologiczny nastąpił w konstrukcji systemów wspomagania. Silniki są lżejsze, bardziej kompaktowe i lepiej wykonują swoją pracę, jednak z punktu widzenia przeciętnego użytkownika, który nie koncentruje się na szczegółach, różnice te będą mało wyczuwalne, ponieważ główne parametry silników, jak moc nominalna czy oferowane poziomy wspomagania, pozostały takie same lub zmieniły się w bardzo niewielkim stopniu. Za to w akumulatorach postęp jest bardziej zauważalny, choć one same są coraz częściej znacznie mniej widoczne, bo w wielu rowerach integruje się je wewnątrz ramy. Pięć lat temu większość rowerów miała akumulatory o pojemności 300–400 Wh, a tylko te droższe 500 Wh. Dzisiaj 400-500 Wh jest standardem, a w wielu rowerach montowane są pakiety 630 Wh, a nawet 720 Wh. Coraz powszechniejsza jest też możliwość dopinania dodatkowych akumulatorów. I są to zmiany znacznie istotniejsze, bo odczuwalne nawet przez największego laika: realny zasięg e-roweru uległ na dobrą sprawę podwojeniu.
 

1. Mało kto uświadamia sobie, że w rowerach, w których wykorzystany jest silnik w przedniej lub w tylnej piaście, bateria jest najdroższym elementem systemu. Cena detaliczna akumulatora o pojemności 10,4 Ah to ok. 1200 zł, a koszt silnika to ok. 800 zł. W przypadku silników centralnych proporcja ta już się odwraca i bateria kosztuje mniej więcej połowę tego, co silnik. 
 

2.  Mała powtórka z podstaw elektrotechniki. Jeżeli przyjmiemy, że korpus (1.) mieści 50 ogniw (2.), a jedno ogniwo ma 3,6 V, więc żeby otrzymać nominale napięcie 36 V, w szeregu trzeba ustawić 10 ogniw. Jeżeli użyte zostaną ogniwa o pojemności 2,1 Ah, to otrzymalibyśmy akumulator o napięciu 36 V i pojemności 2,1 Ah. Jednak w korpusie mamy możliwość ustawienia 50 ogniw, czyli na szerokość zmieści się 5 szeregów, a to oznacza, że pojemność wzrośnie pięciokrotnie do 10,5 Ah. 
Czyli od długości szeregu zależy napięcie, zdolność roweru do generowania chwilowej mocy. Natomiast od liczby szeregów zależy pojemność akumulatora, czyli zasięg roweru. 
Konstrukcję akumulatora dopełniają układ sterujący BMS (3.), zewnętrzny wyświetlacz poziomu naładowania (4.) oraz złącze do ładowania.

O konstrukcji akumulatorów, ich produkcji oraz regeneracji opowiedział nam pan Marek Rosłon, właściciel firmy Elmark, rodzinnego biznesu, którego działalność od wielu lat koncentruje się na zagadnieniach związanych z elektrotechniką. Od 30 lat firma jest importerem i dużym serwisem elektronarzędzi. Naprawiamy miesięcznie ok. 5 tys. sztuk narzędzi, jesteśmy centralnym serwisem dla wszystkich sklepów Castorama w Polsce i serwisujemy wszystkie elektronarzędzia, które są oferowane pod tzw. markami własnymi. Od 20 lat rozbudowujemy działalność o części do wózków widłowych, także eklektycznych, w których zaczyna się era akumulatorów litowo-jonowych, a od 5 lat naszą najnowszą działalnością są rowery wspomagane elektrycznie. Miało to być zajęcie hobbystyczne, ale okazało się kolejną poważną częścią firmy – mówi Rosłon. Elmark jest dystrybutorem rowerów marki Overfly, dużego chińskiego producenta, który produkuje e-rowery od 20 lat w swoich fabrykach w Chinach i na Tajwanie, a od niedawna ma też udziały w jednej z fabryk niemieckich. Większość produkcji Overfly wykonuje pod zamówienia marek zewnętrznych, wśród których znajdują się również te należące do najbardziej uznawanych na rynku i tylko niewielka część rowerów oferowana jest pod marką własną Overfly. 

Produkcja 

Od początku tego roku firma Elmark rozpoczęła również seryjną produkcję akumulatorów do e-rowerów. Jest to kolejny krok, jaki zrobiliśmy w rozwoju naszej firmy – zaczyna jej szef. Przez lata robiliśmy to w technologii rzemieślniczej, ale od przełomu roku przestawiliśmy się na produkcję, można powiedzieć, masową. Zakupiliśmy wydajne automaty do zgrzewania ogniw, które dają powtarzalność 
i gwarantują jakość połączeń. W minutę są w stanie zgrzać akumulator składający się z 50 ogniw. Od tego sezonu wszystkie akumulatory do naszych rowerów są już produkowane przez nas. To pozwala na elastyczność w doborze pojemności akumulatora praktycznie do każdego zamówionego roweru. Standardowa bateria składa się z 50 ogniw, ale (korzystając z faktu, że wszystkie mają taki sam rozmiar 18650 – 18x65 mm lub 21700 – 21x70 mm – przyp. red.) w ten sam korpus możemy wstawić pakiet ogniw o różnej pojemności. 
Jeżeli zastosujemy takie o pojemności 2,1 Ah, to otrzymujemy akumulator o pojemności 10,5 Ah (378 Wh). Możemy też zastosować takie o większej pojemności, np. 2,9 Ah i otrzymujemy już akumulator 
14,5 Ah (522 Wh), a gdy zastosujemy ogniwa 3,5 Ah, to da się uzyskać pojemność 17,5 Ah (630 Wh). W tym momencie jesteśmy jedynym producentem rowerów elektrycznych w Polsce, który sam produkuje akumulatory do swoich rowerów. Jesteśmy też przygotowani do przyjmowania zleceń od innych firm. Celujemy w krótkie serie, bo w Europie jest dużo małych producentów, którzy montują na sezon 500 czy 1000 rowerów i trudno jest im współpracować z wielkimi producentami baterii, więc muszą zamawiać je w Chinach, a to znacznie wydłuża czas realizacji zamówienia. Ciekawostką jest to, że zgodnie z ty...