
電動輔助自行車的電池,能不能拿來作為移動操作的供電來源?
在業餘無線電的移動操作中,電源怎麼準備,往往是個頗讓人傷腦筋的問題。若想確保足夠的操作時間,設備通常就會變重;若優先考慮輕便,續航又難免讓人不太放心。尤其要把器材帶到戶外時,電源的重量與攜帶便利性,常常會直接影響當天操作的心情。
就在思考這件事的時候,我忽然注意到一個其實離生活很近的東西:電動輔助自行車的電池。近年來,這類電池在體積與重量上都做得相當精巧,卻又具備不錯的能量容量。再加上電池包通常附有提把,和鉛酸電池那種得抱著一大塊重量搬來搬去的感覺相比,攜帶負擔明顯小得多。光是這種好拿、好帶的特性,對移動操作來說就很有吸引力。既然它原本就是用來驅動人與車輛的電源,那麼只要做好適當的電壓轉換,是否也能拿來當作業餘無線電移動操作的供電來源呢?這次的實驗,就是為了驗證這個想法而進行的。
另外,電動輔助自行車常見的電池電壓,在歐洲多半以 36V 級系統為主,而在日本常見的則有不少是 24V 級。不過,評估電池時,重點其實不只是電壓高低,更應該從代表總電量的 Wh(瓦時)來看。若從這個角度比較,兩者在實際使用能力上的差距,其實未必像表面印象那麼大。
實驗配置
這次使用的器材,包括電動輔助自行車用鋰離子電池、DC-DC 轉換器、20W 級業餘無線電機,以及假負載。
本次測試的其中一顆電池,是 STL Technology 製的 EBP20A055D1。其電芯配置為 2P10S,標稱電壓 36.2V±1V,標稱容量 4300mAh,最小容量 4100mAh(148.42Wh),最大連續放電電流 19A。外形尺寸為 215×113×86.5mm,重量約 1.4kg。若以移動操作用電源來看,這樣的尺寸與重量都相當實際。

這次並不是直接拿電池去驅動電台,而是在中間加入 DC-DC 轉換器,產生電台所需的 13.8V。這款轉換器的輸出電壓可在 0.5~36V 範圍內調整,而且還能以 10mV 為單位 微調,這點相當有意思。它不只可以作為電台的穩壓電源,也很適合拿來當電子製作時的可調式電源,可以說是手邊有一台就很有發揮空間的器材。
更值得一提的是,這款轉換器具備 CV/CC 功能,也就是定電壓與定電流功能。這表示在使用時,不論是對電台端還是電池端,都比較不容易造成過度負擔。像這次這樣把原本不同用途的電池拿來做其他應用,若能透過具備這類功能的轉換器來介接,整體上會更讓人放心。
這次使用的 DC-DC 轉換器,在 Amazon 上大約 2,600 日圓 左右即可購得,算是相對平價的產品。產品名稱為:
DROK 升降壓轉換器 DC-DC 6-36V 轉 0.5-36V 0-5A 90W 降壓升壓電壓調節器 CC/CV 可調式穩壓電源模組 LCD 顯示 電壓電流
參考網址為:www.amazon.co.jp/dp/B0CYZCHBDH
測量方式
測量時,讓電台分別處於發射狀態與接收狀態,並對以下兩處進行量測:
- 一次側(電池端)的電壓與電流
- 二次側(電台端)的電壓與電流
方法雖然簡單,但可以同時掌握從電池角度看到的負載情況,以及電台實際獲得的供電狀態,因此很適合這次的實驗目的。
測量結果
測得結果如下:
1. 一次側(電池端)
- 發射時:35.92V、1.22A、43.8W
- 接收時:35.92V、0.06A、2.15W
2. 二次側(電台端)
- 發射時:13.8V、3.18A、43.8W
- 接收時:13.8V、0.15A、2.15W
從這些數據可以看出,至少在本次的配置下,透過 DC-DC 轉換器,確實可以把 36V 級的自行車電池拿來穩定驅動 20W 級電台。無論在發射或接收時,電台端都能獲得所需的 13.8V,因此我認為它的實用性相當值得期待。
連續發射時間的概算
本次發射時,一次側電流為 1.22A。因此若以標稱容量 4300mAh 做簡單估算:
4300mAh ÷ 1220mA ≒ 3.52 小時
另外,若以規格書所列的最小能量 148.42Wh,除以發射時消耗功率 43.8W,則為:
148.42Wh ÷ 43.8W ≒ 3.39 小時
兩者結果大致一致。
也就是說,若假設持續不間斷發射,理論上仍可望有 3 小時以上,大約 3.4~3.5 小時左右 的操作時間。當然,實際的移動操作不可能一直持續發射,多數情況下接收時間通常更長,因此實際可用時間應該還會更有利。
實際使用後的感想
這次重新感受到的,還是那種小型、輕量、容易攜帶的優點。鉛酸電池在容量方面固然讓人安心,但在移動操作時,「把它帶出去」這件事本身往往就成了負擔。相較之下,電動輔助自行車的電池包,本來就是以日常拿取為前提設計,因此有提把、好拿、好搬。它不只是數據上比較輕,實際提在手上時,那種輕鬆感更是很明顯。
另外,我也覺得,只要把發射功率稍微降低一些,這樣的組合其實就相當實用了。移動操作不一定非得全功率不可,若能依操作地點與傳播條件適度調整輸出,電池續航也會更有餘裕,整體操作方式也能變得更輕便。
大容量電池的應用可能
若把視野再拉大一些,也可以考慮家中電動輔助自行車所搭載的更大容量電池。例如規格為 EBP30A086C1 的電池,其電芯配置為 3P10S,標稱容量 10350mAh,代表能量 361.8Wh,標稱電壓 36.0V,最大連續放電電流 19.0A,重量 2250g 以下。
若使用這類大容量電池,那麼騎著電動輔助自行車前往附近的河濱地帶,到達後再把電池從車上拆下來,接到電台上使用,這樣的操作方式也完全有可能。也就是說,原本用來「移動」的電池,同時也成了「操作」的電源。這種做法兼具移動操作特有的合理性與趣味性。
小型輕量的電池有它輕鬆便利的一面,大容量電池則帶來更充裕的續航。若能依當天的操作目的與移動距離靈活選擇,移動操作的樂趣想必還能再更上一層樓。
關於安全性
當然,電動輔助自行車的電池畢竟不是原本就為這種用途設計,因此在安全方面仍需特別留意。像是避免短路、確認極性、確實做好接頭絕緣、避免過載等,都是最基本的前提。同時,也應該了解電池保護電路的動作條件。規格書中列有過電流、過充、過放、溫度異常等保護條件,但使用者仍不應完全依賴這些保護功能,而應該在設計與使用上預留充分的安全裕度。
從這個角度來看,本次使用的 DC-DC 轉換器具備 CV/CC 功能,能以相對溫和的條件對電台與電池供電,這點相當加分。透過具備這類功能的轉換器來使用,不只是單純做電壓轉換而已,也在安全與安心感方面多了一層保障。
結語
透過這次實驗,我認為電動輔助自行車的電池,只要搭配 DC-DC 轉換器,確實具備作為業餘無線電移動操作電源的實用可能性。特別是在搭配 20W 級電台時,容量、重量與攜帶便利性的平衡相當不錯,而且還有「容易拿、容易帶」這樣非常實際的優勢。
有時候,只要換個角度重新看待身邊熟悉的器材,就會發現意想不到的新用途。電動輔助自行車的電池,正是這樣的一個例子。原本用於移動的電池,如今也能成為移動操作的供電來源。這樣的發現,帶來的價值不只是實驗本身的結果,更像是替業餘無線電的玩法,打開了另一扇有趣的門。
我也準備了其他文章。如果你願意,也歡迎造訪我的網站:
http://www.lowpowerradiolab.org/
























