E-MTB: come aumentare la durata della batteria e altri consigli

Pensando di fare cosa gradita ai nostri lettori abbiamo aggiornato al 2020 questa nostra Guida, aggiungendo anche informazioni molto utili – in questo periodo di quarantena e stop forzato a causa dell’emergenza per la pandemia Coronavirus – per la conservazione delle batterie in caso di inutilizzo per lunghi periodi.

Le eMTB sono le bici del presente e lo saranno ancor di più in futuro. La loro diffusione aumenta ogni giorno, le tecnologie impiegate nella progettazione sono sempre più avanzate e l’aspetto delle moderne ebike permette ormai di scambiarle per mtb normali.

Ma sappiamo come utilizzarle al meglio, come gestire la batteria? Qual è il livello di conoscenza dell’ebiker medio riguardo a componenti elettrici, motore, consumi e sistemi per risparmiare la carica?

In questo tutorial entreremo nel dettaglio su ogni aspetto della gestione del sistema elettrico e vi mostreremo quali accorgimenti adottare per prolungare la vita della batteria.

Tratteremo, come negli altri articoli, le e-mtb con motore centrale e batterie agli ioni di litio, ovvero lo standard più diffuso nell’ambito mountain bike a pedalata assistita.

Per ciò che concerne invece il regolare e settare una e-mtb e le tecniche di guida consigliamo la lettura del tutorial Come guidare una mtb elettrica.

Il cuore della ebike, il pacco batteria (o power pack), con il suo caricatore apposito collegabile alla normale presa della corrente.

La batteria della ebike: informazioni base

Sul mercato si possono trovare svariati tipi di batterie definiti in base ai componenti chimici che agiscono al loro interno e alla capacità. Le più utilizzate e affidabili sono quelle agli ioni di litio (Li-Ion), da 36 Volt, con capacità che variano dagli 8 ai 15 Ah (Ampere/ora). Si trovano oggi anche da 48 e 51 Volt ma necessitano di un motore che giri alla stessa tensione.

Con questa energia una eMTB consente di percorrere, a seconda del livello di assistenza, del percorso, del peso della bici e del ciclista, dai 40 ai 120 e più chilometri.

Come accennato, la pressoché totalità delle mountain bike a pedalata assistita utilizza un motore centrale (mid-motor): si tratta di un motore brushless (motore trifase a induzione, senza spazzole) che viene alimentato dalla batteria.

Per legge, il motore di una mtb a pedalata assistita deve avere massimo 250 Watt di potenza e la sua assistenza deve disattivarsi al raggiungimento dei 25 km/h di velocità.

Ciò che è importante sapere è che le batterie possono essere da 200, 300, 400, 450, 504, 600, 625, 630, 700, 900 e più Wh: questo indica “l’autonomia” della e-mtb, e non la sua potenza, che resta sempre quella del motore da 250 Watt.

Lo spinotto del caricatore deve corrispondere all’ingresso sulla batteria. A destra, in alto: un utile tappino in gomma per proteggere i contatti della batteria sul telaio durante il trasporto.

Batterie ebike: tempi di ricarica e accortezze

La batteria è la linfa vitale della e-mtb e la sua capacità si misura in Ampere/ora. L’energia che contiene si misura in Watt/ora (Wh): maggiore è il valore dei Wh e maggiore sarà la durata della batteria.

Quasi tutte le batterie sono rimovibili dal telaio e per caricarle si utilizza uno speciale caricabatterie da collegare alla presa di corrente. Viceversa, dove non si può estrarre il power pack ci sono ingressi per lo spinotto direttamente sulla batteria o sul telaio della bici.

Come calcolare i Watt/ora (Wh) di una batteria?

I Watt/ora si ottengono moltiplicando gli Ampere/ora (Ah) per i Volt (V) della batteria.

Una batteria da 36 V con 12 Ah avrà un valore di 36×12 = 432 Wh.

Il tempo di ricarica medio varia dalle 2 alle 8 ore, mentre il peso di una batteria è intorno ai 2-2,5 kg, fino a 4 e più kg.

Se viaggiate molto in macchina, furgone o camper, valutate un inverter da viaggio che si può connettere all’accendisigari: a questo si può collegare il caricabatterie, per usufruire di ricariche parziali durante il viaggio.

Curiosità sulle batterie Li-Ion

Le moderne batterie Li-Ion hanno un ciclo di vita relativamente lungo e con un utilizzo medio possono durare senza problemi per 5 anni. Dopo 500 cicli di ricarica o 3 anni (a seconda della qualità dei modelli e dall’utilizzo) le prestazioni della batteria inizieranno naturalmente a calare.

I pacchi batteria (o power packs) al litio possono essere ricaricati parzialmente in qualsiasi momento senza comprometterne le prestazioni. Questo perché le celle Li-ion, a differenza delle batterie al piombo, non risentono del cosiddetto “effetto memoria“, ovvero non perdono la capacità di ricarica anche se ricaricate solo in parte.

Molti pensano che la batteria si ricarichi come quando si riempie un serbatoio di benzina: in realtà si tratta di processi elettrochimici che avvengono all’interno delle celle dove gli ioni di Litio passano da positivi a negativi. All’inizio della carica ci sono tanti ioni “liberi” negativi, poi via via che la percentuale cresce è sempre più difficile trovare ioni a cui invertire la carica ed è per questo che l’ultima tacca di batteria è sempre più lenta da caricare.

Se usata sempre al limite (in Turbo e su salite ripide) una batteria durerà meno rispetto a un utilizzo in modalità Eco e Trail su percorsi meno pendenti, questo purtroppo è un dato di fatto.

Ricordatevi inoltre che un power pack perde prestazioni se non utilizzato per molto tempo, parliamo di almeno 12 mesi, la cosiddetta “vita di scaffale”.

Ne parliamo nel prossimo paragrafo.

Il sistema elettrico è l’insieme di motore, batteria e display, oltre che i sensori di cadenza e di sforzo. Impariamo ad utilizzarlo al meglio!

Come allungare la vita della batteria: precauzioni, ricarica, trasporto

Se possedete una ebike, leggete innanzitutto il suo manuale di utilizzo.

Se non lo avete cartaceo, sul web si trovano svariati manuali in formato pdf. Scoprirete delle precauzioni, alcune ovvie e altre meno, tra cui:

• Carica batterie – Utilizzare sempre il caricatore fornito dalla casa specifico per il vostro modello di batteria.
• Specifiche – Se affittate una ebike, accertatevi sempre che le specifiche del caricatore rispecchino quelle della batteria che state utilizzando.
• Lavaggio – Non lavate la batteria, il display o il comando al manubrio con idropulitrice o immergendoli in acqua. Utilizzate una spugna o un panno umidi.
• Stoccaggio – Conservate la batteria in luoghi asciutti, a temperature comprese tra 5 e 20°.
• Carica residua – Se non utilizzata per lunghi periodi (parliamo di 6-12 mesi) è preferibile lasciare tra il 30% e il 60% circa di carica nella batteria. Non scendete mai sotto il 30% e controllate periodicamente che rimanga entro questi due valori.
• Temperature estreme – Evitate di lasciare il pacco batterie esposto a lungo al sole così come a temperature troppo fredde sotto i 5° senza usarlo.
• Trasporto in macchina – Se trasportate la bici su un portabici, smontate sempre la batteria (e il display se possibile) dal telaio, sistemandoli in un luogo sicuro e in modo che non si possano muovere e danneggiare durante il tragitto.
• Estero – Se viaggiate all’estero informatevi sui voltaggi delle prese del paese in cui soggiornerete.
• Aereo – Attualmente non è possibile trasportare una batteria Li-Ion su un aereo come se fosse un bagaglio normale. La maggior parte delle compagnie aeree escludono il trasporto di biciclette elettriche e di batterie.
• Spedizione – Esiste comunque la possibilità di spedizione anticipata in nave.

Le batterie delle pedelec moderne hanno tutte un BMS (battery management system) ovvero un dispositivo elettronico che oltre a bilanciare le celle della batteria serve a preservarle da sovraccarichi, sbalzi di tensione, cortocircuiti, surriscaldamenti, ecc. Una curiosità: il circuito che protegge le celle ma non le bilancia si chiama PCM.

I carica batterie disponibili al giorno d’oggi sono spesso degli “Smart charger”, ovvero si sconnettono autonomamente quando la piena carica è raggiunta. Accertatevi che il vostro abbia queste qualità.

Ogni volta che caricate la batteria fatelo in un luogo sicuro, lontano da sostanze infiammabili, asciutto e senza umidità, quindi un posto che scongiuri qualsiasi malfunzionamento.

Stoccaggio della batteria per lungo tempo

Le batterie Li-Ion delle moderne ebike di gamma media e alta sono progettate per durare a lungo e restare ferme per diversi mesi senza avere nessun problema, indipendentemente dalla carica al loro interno. Il circuito BMS (sistema elettronico di gestione delle celle) si disattiva e non consuma la batteria.

Tuttavia se vogliamo prolungarne il ciclo vitale, in inverno o in periodi lunghi senza usare la bici (per periodo lungo si intende più di un mese) è molto importante:

• asportare la batteria dal telaio se possibile, specialmente se si tiene la bici sul balcone, in garage e in luoghi umidi
• conservarla in un ambiente fresco e asciutto tra i 4° e 20°
• non lasciarla mai completamente scarica o completamente carica

In caso di batterie economiche il BMS resta sempre attivo e questo contribuisce a scaricare (seppur di poco) la batteria, per cui un controllo costante una volta al mese sarebbe un’ottima prassi.

Quindi durante lo stoccaggio la batteria deve essere carica tra il 30 e l’60%, range che assicura una conservazione ottimale in qualunque tipo di batteria.

Se ferma da un anno, si può riutilizzare nuovamente la batteria anche senza ricaricarla ma bisogna aspettarsi delle prestazioni inferiori per un paio di cicli di ricarica, fintanto che le celle non si sono completamente “riattivate”.

L’ultimo consiglio è per chi si ritrova con la batteria al 100% ma deve lasciare obbligatoriamente ferma la bici come in questo periodo di quarantena: si può capovolgere l’ebike con l’accortezza di appoggiarla su qualcosa di morbido per non rovinare il display e con del nastro isolante o scotch potete bloccare il tasto “walk” per far girare il motore finché la batteria non arrivi al 60%.

La ricarica della batteria andrebbe sempre effettuata in un luogo spazioso, asciutto e lontano da sostanze infiammabili.

Prima e durante un’uscita: consigli pratici per una durata più lunga della batteria

Innanzitutto una buona manutenzione della e-mtb dopo ogni uscita permette di avere la e-mtb in ordine, controllata, pulita e lubrificata, pronta per l’uso.

Se il tempo scarseggia, cercate di controllare lo stato della vostra bici elettrica almeno la sera prima dell’uscita, con particolare attenzione a questi punti:

• Freni – Controllate l’usura delle pastiglie e siate certi che i freni a disco non presentino contatti tra pastiglie e rotori – nel caso riallineate le pinze.
• Trasmissione – Controllatene l’usura spesso. Pulite con uno sgrassatore specifico e lubrificate la catena la sera prima dell’uscita (l’olio penetrerà meglio durante la notte) – avrete una trasmissione più fluida senza rischi di rotture. Potreste anche dotare la vostra e-mtb di una trasmissione specifica per ebike.
• Pressione gomme – Se avete molto da pedalare su salita battuta o in piano, gonfiatele maggiormente – seppur di poco, avrete meno attrito sul terreno (in discesa poi riportatele alla pressione desiderata).
• Accessori – Valutate se zaino o marsupio, borraccia o sacca idrica; state leggeri e prevedete delle scorte di acqua durante giro, se possibile.
• Peso – Evitate il peso inutile: eliminate tutto ciò che non sia strettamente necessario e correlato al giro che avete in programma.
• Carica aggiuntiva – Portate con voi il carica batterie se prevedete una pausa abbastanza lunga in un luogo con prese elettriche: in 1 h avrete il 30-40% di ricarica.
• Freddo – Se uscite in inverno con temperature basse, durante le suddette pause staccate la batteria e portatela in un luogo più caldo (sui 15/20°).
• Copribatteria – Il freddo diminuisce l’autonomia. Se uscite spesso in inverno e avete una ebike con batteria esterna valutate una copertura in neoprene. Vi farà risparmiare il 5-6% di capacità.
• Estate – con temperature estive e uso intenso è bene far raffreddare la batteria prima di ricaricarla: a 50° la batteria va in protezione, mentre a 40° scatta la protezione durante la ricarica.
• Inverno – Con temperature intorno agli 0° e senza copribatteria considerate il 10-15% di autonomia in meno: il freddo è nemico di qualsiasi batteria.

Accertatevi sempre che il voltaggio di batteria e caricatore corrispondano, specie durante l’uso di e-mtb in affitto.

Risparmiare la batteria della e-mtb: consigli di guida

Infine, ecco alcuni consigli di guida che vi permetteranno di allungare la durata del pacco batteria e tornare a casa, ovviamente dopo lunghe escursioni, con ancora quella “tacca di salvezza” sul display:

• Pianificare – Studiate a tavolino il vostro itinerario: sembra scontato ma sapere km e dislivello è fondamentale quando si è alla guida di un’ebike.
• Modalità di assistenza – Utilizzate sempre l’assistenza più bassa possibile se non sapete precisamente quanto durerà il giro e il suo dislivello. Usate High o Turbo solo se necessario.
• Ripartenze – Dopo ogni stop, ripartite imprimendo più forza muscolare e meno assistenza: è uno dei momenti in cui il motore consuma di più. Succede anche in città, qui trovate un tutorial specifico sulle ebike urban.
• Barra visualizzazione potenza motore – Dove presente, tenete sotto controllo la potenza del motore visualizzata sul display e
  adeguate la guida di conseguenza. Una barra lunga significa consumo elevato.
• Frequenza di pedalata (cadenza) –  Mantenetevi sempre sopra i 50 giri al minuto (rpm), fino ad arrivare intorno agli 80 in salita.
• Rapporti – quando possibile, in salita usate rapporti agili, come se foste su una muscolare: il motore utilizzerà meno potenza.
• Coasting – Utilizzate il “coasting” nei falsopiani e in discesa: smettete di pedalare. Se non si pedala, il motore non si attiva.
• Pompare – Correlato al coasting, imparate a “pompare” la e-mtb: seppur più pesante, anche con l’ebike si possono ottenere grandi benefici dall’assorbire e schiacciare ogni dosso e avvallamento del terreno, acquisendo o conservando velocità senza pedalare.
• Spegnere il motore – Impostate l’assistenza su “Off” ogni qualvolta sia possibile, molte e-mtb si pedalano senza problemi per brevi tratti in piano anche a motore spento.

Alcuni display permettono, tramite il tasto Reset, di azzerare i dati. Fatelo ad ogni uscita per ottenere il giusto chilometraggio rimanente.

Appunti e conclusioni

Sono svariati gli espedienti che si possono utilizzare per sfruttare tutto il potenziale di una e-mtb e la sua batteria. Anche se la maggior parte di questi escamotage sono necessari solo se i vostri itinerari mettono a dura prova la durata della batteria, vale la pena provarli. È chiaro che in un giro breve o con salite molto tecniche sfrutterò molto di più la potenza del motore senza badare troppo al consumo.

L’ultimo consiglio è quello di compilare una piccola lista con gli accorgimenti che volete sperimentare, per averla con voi e consultarla durante la prossima uscita.

L’ideale sarebbe affrontare il solito giro conosciuto guidando normalmente e poi ripeterlo una seconda volta (con condizioni simili di meteo, peso e terreno) applicando i nostri “tips”, per valutarne oggettivamente l’effettività.

Noi lo abbiamo fatto e i risultati sono stati tangibili, anche se variano molto a seconda delle e-mtb e delle abilità dei rider, in primis su quanto si spinga realmente sui pedali mentre si affrontano salite considerevoli.

Sembra che ci sia una piccola differenza anche tra l’uso dei pedali flat e gli spd, in quanto con i pedali a sgancio si può adottare un tipo di pedalata più rotonda, efficace ed economica anche sulla e-mtb; trattiamo di questo e altro nel nostro tutorial “Pedali flat o pedali a sgancio rapido? Una guida per scegliere“.

Concludendo, in questo articolo spieghiamo più dettagliatamente cosa sia il “pompare” di cui abbiamo accennato. Nel nostro tutorial “5 consigli su come guidare una mtb” potrete trovare altri spunti sulle tecniche di guida moderne.

Inoltre, per un ulteriore approfondimento sui componenti in comune con le mountain bike muscolari, rimandiamo alla lettura del nostro articolo “Come settare una mtb“.

Buone pedalate!

Si ringrazia Marco Borgonovo di Atala per la consulenza.