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電動アシスト自転車の開発PJ(19)

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 「25Vバッテリーのテスト」 これまでのテスト結果でAKM75のハブモータはギヤ比とのマッチングから、低電圧の方が効率が良さそうである事が判ってきた。そこでアシスタで使っていた古い25Vバッテリー(少々くたびれているが)を使って走行テストを実施した。 バッテリー要目    型番: P5343           容量: 25.2V/8.7Ah  200Wh(新品時)    電圧範囲: 29V-24V    電池セル: 7S4P 2200mAh級 LG製(?)    重量: 1868g    実力電力容量: 170Wh (経年劣化による) バッテリーの取り付けは、36Vバッテリーパックとの共用を考慮してサドル下に変更した。意外にこの方が収まりが良い。25Vバッテリーと36Vバッテリーを用途に応じて付け替えが出来る。 早速この25Vバッテリーをフル充電して、何時もの一周11.75Kmの周回コースを回った。25Vバッテリーの場合も丁度4周回れた。総走行距離は 47Km で消費電力は 156Wh であった。平均電費は 0.301Km/Wh となり、36Vバッテリーの電費0 .278Km/Wh より8%ほど良い。(パワーレベルを揃えるため、25Vバッテリーは レベル3 、36Vバッテリーは レベル2 の設定で走行している) 右図は電圧と電費の関係をプロットしたものであるが、電圧の低下に伴って明らかに電費が改善される。ただし電圧の低下に伴ってアシストの上限速度がだんだん低下してくる。これは前回紹介したAKM75ハブモータの推定特性カーブの通りである。30Km/h以上でのアシスト力はもともと多くは期待していないことから、供給電圧は 25V付近がベストマッチ となり そうである。 25Vバッテリーの電圧降下と電力容量の関係は右図のとおりである。すでに8年近く使用しており、バッテリーとしても使用限界に達し、完全に枯れた状態であると思われる。24Vの下限電圧での電力容量は 170Wh 程度であり、この特性は安定している。 以上の25Vバッテリーによるテストで、最適電圧はほぼ把握できたが、36VバッテリーパックにDC-DCコンバータを取り付け約5%のロスを覚悟で25Vに降圧するか、または25V仕様のバッテリパックを使うか悩むとこ...

電動アシスト自転車の開発PJ(18)

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 「36Vバッテリーパックの特性試験」 前回紹介した36Vバッテリーパック(自称NCR18650Bを10S2Pの配列にパックしたもの)の初期テストが完了したので結果を紹介する。 要目:電池   NCR18650BX20セル    配列   10S2P    BMSボード 中国製メーカ不詳    セルホルダー 同上    電圧範囲  42V~34V    最大電流  9.8A(=4.9AX2)        (NCR18650B仕様に準拠)    電力容量  180Wh         (走行テストにより実測)    寸法   150㎜X95㎜X100㎜    重量   1370g  バッテリーパックのテストはAKM75のハブモータを装着したCannondaleを使い、決められたコースを周回することにより計測した。(急坂、緩坂ありの 一周11.75Km の典型的なサイクリングコースであり、走行は最大速度32~35Km/h、平均速度約20Km/hで、途中信号停止が何回かある) 走行テスト中の電流は3A~7.5A(レベル2~レベル4)の範囲にコントロールした。(システム上は15Aまで流せるが、電池セルの許容電流(4.9A)以上の過電流を流すと、BMSのコントロール範囲を逸脱してセル間のバランスが崩れることが判ったため、カタログ上の電池セルの最大電流範囲内(9.8A=4.9AX2)にとどめた) フル充電での可能走行距離を確認するため、走行テストコースで周回を重ねたが、丁度4周目で下限電圧34Vに近づいたため中断した。右図は電圧降下(V)と消費電力(Wh)の関係をプロットしたものであるが、最低電圧を34Vとした場合の電力容量は電圧カーブの延長線で 約180Wh と読める。(線の折れ節(丸点)が一周の開始・終点を示す) 4周のトータル走行距離は 47Km、 消費電力は 169Wh であり、平均電費は 0.278Km/Wh と言う結果になった。悪くない数値である。(日ごろ足代わりに使っているアシスタの平均電費は 0.246Km/Wh である) 一回の充電で40Km以上走行の目標を達成したことになる。(180Whまで使い切った場合、理論上50Kmまで走行できることになる) このバッテリーパックの電力容量は 180Wh と計測されたが、電池セル当たりを計算すると 9Wh/セル...