Range extender - deel 2

Goed. Er is een tweede accu gewenst en die moet minstens over een capaciteit van 10 Ah / 360 Wh beschikken.

Welke oplossing is aangewezen?

De eerste oplossing veronderstelt een identieke accu, want anders kan die niet in dezelfde houder geplaatst worden.

De Flevobike-accu is topkwaliteit, maar helaas is de prijs ook top (€ 950). Rekening houdend met herlaadbeurten en capaciteitsvermindering (tot nu verwaarloosbaar) is dit een erg dure keuze, maar wel de allereenvoudigste. Het zou ook kunnen dat die op termijn niet zo duur uitkomt, omwille van de te verwachten levensduur.
Een ander nadeel is dat die accu nogal volumineus is. Met de plaats die Flevobike ervoor bedacht, is dat geen bezwaar, maar voor een tweede accu weegt het wel zwaar door: je beperkt de bagagecapaciteit nogal, want je moet hem gedurende de hele rit ergens in de velomobiel meenemen. Hij is ook aan de gewichtige kant: 5,5 kg is niet min.
Dat is dan weer typisch voor LiFePo4 (de technologie die Flevobike koos): de energiedichtheid is relatief laag (de hoeveelheid energie per gewichtseenheid is beperkt of je hebt een grotere en zwaardere accu nodig voor eenzelfde hoeveelheid elektriciteit), dus krijg je sowieso een zware accu.

Noot: LiFePo4 mag dan wel een lagere energiedichtheid hebben, het is op dit moment wel het type cel dat het meeste herlaadbeurten aan kan. Afhankelijk van de ingestelde waarden (minimale en maximale spanning - dit wordt door de elektronica bepaald en door de fabrikant ingesteld) ligt dat tussen 1500 en 2000 beurten eer de capaciteit tot 80% gedaald is.

Praktisch is het uiteindelijk niet: als de accu leeg is, moet je stoppen, de accu uit de houder halen en de tweede in de plaats zetten. Eenvoudig als concept dus, maar omslachtig in de praktijk.

Over naar de andere opties.

Voor beide andere oplossingen - twee accu's installeren en ofwel parallel laten werken ofwel schakelen tussen beide - kan een andere 36V accu gebruikt worden.

Oplossing twee: twee accu's koppelen.

Dit is het andere uiterste: ingewikkeld. Daar komt dat studiewerk eraan te pas: het blijkt dat het koppelen van de accu's, waarbij ze samenwerken, het rendement verhoogt. M.a.w. 1+1 levert meer kilometers op dan 1 na 1. Dat komt doordat de stroom per accu beperkt wordt en het heet eigen te zijn aan lithiumcellen dat ze dan niet zo snel ontladen.
Om het praktisch voor te stellen, rekenend met 1 Ah per 10 km, haal je op de eenvoudige manier met een 13 Ah + een 11 Ah accu 240 km. Met een schakeling waarbij beide accu's samenwerken, wordt dat eerder 260 km.

Een bijkomend voordeel is dat je continu beide accu's belast en daardoor zal de levensduur ook ongeveer gelijk zijn (indien ze allebei van hetzelfde type zijn). Maar: de voorwaarde is wel dat je met twee identieke accu's werkt : dezelfde technologie (LiFePo4 in het geval van de Orca), dezelfde capaciteit en gelijk ingesteld (maximum- en minimumspanning). De reden: indien ze parallel werken, moeten ze even snel ontladen en zowat op hetzelfde moment leeg zijn. De form factor mag dan wel verschillen, maar technisch moeten ze identiek zijn. Identiek betekent wellicht ook dat je ze allebei tegelijk moet in gebruik nemen. De E-Orca en dus de ene accu is ondertussen meer dan een jaar oud. Dat is in deze niet dus haalbaar.

Dus gaan we naar oplossing drie: indien ik opteer voor een ander soort accu - waarbij "soort" zowel op de vorm (form factor) als op de aard (LiPo, LiMn, ...) kan slaan - moet met een vorm van schakelen gewerkt worden. Dat kan zijn een stekker uittrekken en een andere inpluggen, maar evengoed een (elektro-mechanische of elektronische) schakeling.

Het eenvoudigste is - evident - stekkers wisselen. Een iets geavanceerdere variant hierop is met een schakelaar werken. In beide gevallen is er één accu die werkt. Als die leeg is, schakel je de andere in.

Ik ga dus voor de derde oplossing: een bijkomende accu met een schakelsysteem om van de ene naar de andere om te schakelen. 

Zo kan gekozen worden voor een accu in de vorm van een plat pakket, die dan onder het zitje een plekje kan vinden. Dat betekent dat de extra massa op de laagst mogelijke plaats terechtkomt, waar hij ook niet in de weg zit.

Mooi plekje voor een tweede accu

Dat betekent ook dat als één accu aan het eind van zijn leven komt, die simpelweg vervangen kan worden door om het even welke andere (zo lang het maar 36 V is).

In eerste instantie houd ik het op het wisselen van stekkers, zodat ik goed kan uitzoeken hoe elektrisch geschakeld kan worden. Het risico is namelijk dat bij het omschakelen een stroom ontstaat van de volle naar de lege accu en die kan erg groot worden. Kortsluiting of brand aan boord is niet wat je wil. Een gesneuvelde, dure accu ook niet. De stroom die door het hele circuit loopt, kan erg hoog worden: alles in de stroombaan moet pieken van 30 A aankunnen. Dat betekent dat ik op zoek moet gaan naar schakelaars die zo'n stroompieken aankunnen en dat een ergonomisch, praktisch systeem uitgedacht wordt.