Скільки електрики бере заряджання електросамоката чи електровелосипеда?

Повний заряд самоката коштує близько 2–2,6 грн, велосипедної батареї 1,9–2,9 грн. Ми звели паспорти двох самокатів і трьох батарей Bosch, перерахували ват-години батареї в кіловат-години з розетки, у гривні на 100 км і в частку зарядної станції, і окремо показали, чому взимку заряд нижче 0 °C батарея просто не прийме.

СпоживанняОновлено 29 жовтня 20269 хв читання

Коротка відповідь

Повний заряд електросамоката бере з розетки 0,49–0,6 кВт·год, батареї електровелосипеда на 400–625 Вт·год 0,44–0,68 кВт·год. За тарифом 4,32 грн це 1,9–2,9 грн за заряд. На 100 км за паспортним запасом ходу самокат бере близько 0,9 кВт·год, тобто 3,8–4 грн.

Зарядна станція на 1 кВт·год з цим впорається: самокат з батареєю 446 Вт·год забере близько 640 Вт·год, тобто дві третини того, що станція реально віддає. Потужність тут не проблема: зарядний пристрій бере 75–160 Вт. Проблема в енергії і в морозі: нижче 0 °C літієва батарея самоката чи велосипеда заряду не приймає.

Звідки дві відповіді: «копійки» і «потрібна велика станція»

Хтось пише, що самокат заряджається за копійки і будь-яка станція його потягне. Інші радять станцію на 2 кВт·год, бо «зарядка працює вісім годин». Праві обидва, але про різне.

Копійки правда. Батарея самоката тримає 0,45–0,55 кВт·год. Це менше, ніж бере за добу холодильник, і за тарифом коштує близько двох гривень.

Велика станція теж має підставу, але не ту, що називають. Восьмигодинна тривалість заряду сама по собі нічого не означає: зарядний пристрій бере 60–160 Вт, а не кіловат. Велику станцію вимагає інше: самокат хоче за раз 0,6–0,8 кВт·год із батареї станції, тобто більшу частину станції на 1 кВт·год. А якщо ця станція ще й тримає роутер, світло і телефони під час відключення, самокат з'їсть її повністю.

Звідки плутанина з міліампер-годинами. Xiaomi пише для самоката «12400mAh / 446Wh», Segway «551 Wh (15300 mAh)». Міліампер-години без напруги нічого не кажуть: батарея самоката працює на 36 В, павербанк на 3,7 В. Тому 12 400 мА·год самоката це 446 Вт·год, а 20 000 мА·год павербанка лише близько 74 Вт·год. Як перераховувати одне в інше, розібрано в статті про ампер-години і ват-години.

Скільки бере заряд з розетки: два самокати і три батареї Bosch

Для самокатів ми взяли паспорти Xiaomi Electric Scooter 4 Pro і Segway Ninebot MAX G30. Для велосипедів три батареї Bosch з посібника Bosch про батареї: 400, 500 і 625 Вт·год, час заряду від стандартного зарядного пристрою на 4 А. Енергію з розетки ми порахували як ємність батареї, поділену на 0,92.

Що з цього випливає.

Пікова потужність трохи вища за середню. Наприкінці заряд іде повільніше, бо струм знижується, тому середня потужність нижча за ту, з якою зарядний пристрій працює на початку. Адаптер Xiaomi видає до 70 Вт, тобто бере з розетки близько 76 Вт. У Segway вихід 42 В × 2,9 А, близько 122 Вт, з розетки до 130–135 Вт. Bosch на 4 А при напрузі батареї 36 В видає близько 144 Вт, з розетки близько 155 Вт (розрахунок редакції).

Струм на адаптері не споживання. Xiaomi пише для адаптера «Input current 2A Max». Множити 2 А на 230 В і отримувати 460 Вт не можна: це межа, на яку розрахований вхід адаптера при напрузі від 100 В.

Швидкий зарядний пристрій не економить енергії. У Bosch той самий PowerTube 625 заряджається за 8,8 год від компактного пристрою на 2 А, за 4,9 год від стандартного і за 3,7 год від швидкого на 6 А. Кіловат-години ті самі, змінюється лише потужність, яку бачить розетка або станція: від 6 А середня вже близько 180 Вт.

Скільки коштують 100 км

Ціна заряду мало що каже, поки не знаєш, скільки на ньому проїдеш. Для самокатів виробники дають запас ходу: Xiaomi «Approx. 55km», Segway «Theoretical Range up to 65 km». Умов вимірювання на цих сторінках не вказано, тому сприймайте ці числа як найкращий випадок.

Якщо реальний запас ходу становить дві третини паспортного, гривні на 100 км зростають у півтора раза: близько 6 грн для самоката.

Від чого запас ходу падає, Bosch перелічує прямо: рівень підтримки, вага райдера з вантажем, рельєф, покриття, часті старти, вітер, тиск у шинах. Окремо сказано про холод: зі зниженням температури ефективність батареї падає, бо зростає її опір, і взимку варто чекати меншого запасу ходу.

Чи потягне зарядна станція

Потужність потягне будь-яка станція з розеткою 230 В: 75–160 Вт це кілька відсотків номіналу інвертора. Обмеження в ємності. Ми порахували за формулою з методології: енергію з розетки ділимо на ККД інвертора 0,88 і додаємо 10 Вт власного споживання станції за кожну годину заряду. Доступно 90 % ємності станції.

Повний заряд самоката із нуля забирає дві третини станції на 1 кВт·год. Станція на 512 Вт·год повністю самокат не зарядить, але для щоденної поїздки цього і не треба: 30 км на Xiaomi це близько половини батареї, тобто приблизно 350 Вт·год зі станції.

Чому реально вийде трохи менше. На навантаженні 60–80 Вт інвертор станції на 1–2 кВт працює менше ніж на 10 % номіналу, а там його ККД падає до 60–75 %. Для адаптера Xiaomi це означає, що станція віддасть на заряд на 100–250 Вт·год більше, ніж у таблиці. Детальніше про це в статті про реальний час роботи станції.

Чи можна без інвертора. Адаптер Xiaomi розрахований на вхід 100–240 В змінного струму, зарядний пристрій Segway вбудований у самокат і теж живиться від мережі. Штатним способом їх від виходу 12 В чи USB-C не заживити, тож лишається розетка станції.

Заряд на морозі і нічний заряд

Нижче 0 °C батарея заряду не прийме. Xiaomi для самоката пише діапазон температур заряду «0°C ~ +40°C», хоча їздити дозволяє від −10 °C. Bosch для PowerPack 300, 400 і 500 так само дає температуру заряду від 0 до +40 °C і пише, що батарея має контроль температури, який дозволяє заряд лише в цьому діапазоні. Для Segway температури заряду ми в доступних джерелах не знайшли, лише робочу від −10 до +40 °C.

Чому так, пояснено в статті про акумулятори на морозі: при заряді холодного літієвого елемента іони не встигають вбудуватися в анод і осідають металевим літієм. Тому самокат, що ночував на балконі чи в неопалюваному під'їзді, спочатку заносять у тепло. Bosch радить узимку, особливо нижче 0 °C, заряджати і зберігати батарею за кімнатної температури і ставити її на велосипед безпосередньо перед поїздкою.

Нічний тариф заощадить близько гривні. За двозонним тарифом ніч коштує 50 % денного, тож заряд Xiaomi вночі обійдеться приблизно в 1,05 грн замість 2,09. За рік щоденних поїздок по 12 км це менше 100 грн. Деталі в статті про двозонний лічильник.

Ця економія не варта нічного заряду без нагляду. Bosch пише, що батарею слід заряджати за кімнатної температури в сухому місці, де встановлено датчик диму, а зберігати радить у нежитлових приміщеннях з датчиками диму, які не є шляхами евакуації. Після заряду батарею і зарядний пристрій слід від'єднати від мережі. У статті про резервне живлення у квартирі ми окремо пояснили, чому заряджати електротранспорт у коридорі квартири небезпечно: там проходить шлях евакуації.

Де ця відповідь перестає працювати

Інші батареї. Ми порахували п'ять конкретних батарей. Для свого самоката чи велосипеда візьміть Вт·год з наклейки на батареї або з паспорта, поділіть на 0,92, і отримаєте кіловат-години з розетки.

Старі батареї. З віком батарея тримає менше, тож і заряд бере менше, а запас ходу падає.

Неоригінальний зарядний пристрій. ККД 0,92 це наше припущення для справного пристрою. Bosch прямо пише, що його батареї слід заряджати лише оригінальними зарядними пристроями. Точне число для вашого комплекту дасть розетковий ватметр за один повний заряд.

Запас ходу. Паспортні 55 і 65 км наведено без умов вимірювання, тож вважайте їх найкращим випадком. Взимку і з важчим райдером ціна 100 км буде вищою.