Технички водич: Батерии за електрични скутери

Технички водич: Батерии за електрични скутери

Батерии за електрични скутери
Батеријата е „резервоарот за гориво“ на вашиот електричен скутер.Ја складира енергијата што ја троши DC моторот, светлата, контролерот и другите додатоци.

Повеќето електрични скутери ќе имаат некој тип на батерии базирани на литиум јони поради нивната одлична густина на енергија и долговечност.Многу електрични скутери за деца и други евтини модели содржат оловно-киселински батерии.Во скутерот, батерискиот пакет е направен од поединечни ќелии и електроника наречени систем за управување со батерии што го одржува безбедното работење.
Поголемите батерии имаат поголем капацитет, мерено во ват часови, и ќе му овозможат на електричниот скутер да патува понатаму.Сепак, тие исто така ја зголемуваат големината и тежината на скутерот - што го прави помалку пренослив.Дополнително, батериите се една од најскапите компоненти на скутерот и севкупните трошоци соодветно се зголемуваат.

Видови батерии
Батериските пакети за е-скутери се направени од многу поединечни батериски ќелии.Поконкретно, тие се направени од 18650 ќелии, класификација по големина за литиум јонски (Li-Ion) батерии со цилиндрични димензии 18 mm x 65 mm.

Секоја ќелија 18650 во батериски пакет е прилично неимпресивна - генерира електричен потенцијал од ~ 3,6 волти (номинален) и има капацитет од околу 2,6 ампер часа (2,6 A·h) или околу 9,4 ват-часови (9,4 Wh).

Ќелиите на батериите работат од 3,0 волти (0% полнење) до 4,2 волти (100% полнење).18650 lifepo4

Литиум Јон
Li-Ion батериите имаат одлична енергетска густина, количината на енергија складирана по нивната физичка тежина.Тие, исто така, имаат одлична долговечност што значи дека можат да се испуштаат и да се полнат или да се „циклираат“ многу пати и сепак да го задржат својот капацитет за складирање.

Li-ion всушност се однесува на многу хемикалии на батерии кои вклучуваат литиум јон.Еве краток список подолу:

Литиум манган оксид (LiMn2O4);ака: IMR, LMO, Li-манган
Литиум манган никел (LiNiMnCoO2);ака INR, NMC
Литиум никел кобалт алуминиум оксид (LiNiCoAlO2);ака NCA, Li-алуминиум
Литиум никел кобалт оксид (LiCoO2);ака подофицер
Литиум кобалт оксид (LiCoO2);ака ICR, LCO, Li-кобалт
Литиум железо фосфат (LiFePO4);ака IFR, LFP, Ли-фосфат
Секоја од овие хемикалии на батерии претставува компромис помеѓу безбедноста, долговечноста, капацитетот и излезната струја.

Литиум манган (INR, NMC)
За среќа, многу квалитетни електрични скутери ја користат хемијата на батериите INR - една од најбезбедните хемикалии.Оваа батерија дава голем капацитет и излезна струја.Присуството на манган го намалува внатрешниот отпор на батеријата, овозможувајќи висока излезна струја додека одржува ниски температури.Следствено, ова ги намалува шансите за термичко бегство и пожар.

Некои електрични скутери со INR хемија ги вклучуваат моделите WePed GT 50e и Dualtron.

Оловно-киселина
Оловото-киселина е многу стара хемија на батериите која најчесто се наоѓа во автомобилите и некои поголеми електрични возила, како што се количките за голф.Ги има и во некои електрични скутери;особено, евтините детски скутери од компании како Razor.

Оловните батерии ја имаат предноста што се евтини, но имаат многу слаба густина на енергија, што значи дека тежат многу во споредба со количината на енергија што ја складираат.За споредба, литиум-јонските батерии имаат околу 10 пати поголема густина на енергија во споредба со оловните батерии.

Пакети со батерии
За да се изгради пакет батерии со капацитет од стотици или илјадници ват часови, многу поединечни Li-ion ќелии од 18650 се собрани заедно во структура слична на тула.Батерискиот пакет налик на тула се следи и регулира со електронско коло наречено систем за управување со батерии (BMS), кој го контролира протокот на електрична енергија во и надвор од батеријата.
Поединечните ќелии во батерискиот пакет се поврзани во серија (од крај до крај) што го сумира нивниот напон.Вака е можно да имате скутери со 36 V, 48 V, 52 V, 60 V или дури и поголеми батерии.

Овие поединечни жици (многу батерии во серија) потоа се поврзуваат паралелно за да се зголеми излезната струја.

Со прилагодување на бројот на ќелии во серија и паралелно, производителите на електрични скутери можат да го зголемат излезниот напон или максималната струја и капацитетот на ампер час.

Промената на конфигурацијата на батеријата нема да ја зголеми вкупната складирана енергија, но ефикасно и овозможува на батеријата да нуди поголем опсег и помал напон и обратно.

Напон и % преостанати
Секоја ќелија во пакетот батерии обично се работи од 3,0 волти (0% полнење) до 4,2 волти (100% полнење).

Ова значи дека батерискиот пакет од 36 V (со 10 батерии во серија) се работи од 30 V (0% полнење) до 42 волти (100% полнење).Можете да видите како % преостанатиот дел одговара на напонот на батеријата (некои скутери го прикажуваат ова директно) за секој тип на батерија во нашата табела за напон на батеријата.

Напон на попуштање
Секоја батерија ќе страда од феномен наречен пад на напонот.

Намалувањето на напонот е предизвикано од неколку ефекти, вклучително и литиум-јонска хемија, температура и електричен отпор.Тоа секогаш резултира со нелинеарно однесување на напонот на батеријата.

Штом ќе се нанесе оптоварување на батеријата, напонот моментално ќе падне.Овој ефект може да доведе до погрешно проценување на капацитетот на батеријата.Ако директно го читавте напонот на батеријата, би помислиле дека веднаш сте изгубиле 10% од капацитетот или повеќе.

Откако ќе се отстрани товарот, напонот на батеријата ќе се врати на вистинското ниво.

Намалувањето на напонот се јавува и при долго празнење на батеријата (како на пример при долго возење).На хемијата на литиум во батеријата и треба одредено време за да ја достигне стапката на празнење.Ова може да резултира со опаѓање на напонот на батеријата уште побрзо за време на крајот на долгото возење.

Ако се остави батеријата да мирува, таа ќе се врати на вистинското и точно ниво на напон.

Оценки за капацитет
Капацитетот на батеријата на е-скутерот е оценет во единици од ват часови (скратено Wh), мерка за енергија.Оваа единица е прилично лесно да се разбере.На пример, батерија со рејтинг од 1 Wh складира доволно енергија за снабдување со еден вати енергија за еден час.

Повеќе енергетски капацитет значи поголеми ват часови на батеријата, што значи подолг опсег на електрични скутери, за дадена големина на моторот.Просечниот скутер ќе има капацитет од околу 250 Wh и ќе може да патува околу 10 милји со просечна брзина од 15 милји на час.Скутерите со екстремни перформанси можат да имаат капацитет кој достигнува илјадници ват часови и опсег до 60 милји.

Марки на батерии
Индивидуалните Li-ion ќелии во пакет батерии за е-скутер се направени од само неколку различни меѓународно познати компании.Ќелиите со највисок квалитет се направени од LG, Samsung, Panasonic и Sanyo.Овие типови на ќелии имаат тенденција да се најдат само во батерии на скутери од повисока класа.

Повеќето буџетски и електрични скутери за патници имаат батерии направени од генерички ќелии од кинеско производство, кои во голема мера се разликуваат по квалитет.

Разликата помеѓу скутерите со брендирани ќелии и генеричките кинески е поголема гаранција за контрола на квалитетот со воспоставените брендови.Ако тоа не е во рамките на вашиот буџет, тогаш погрижете се да купувате скутер од реномиран производител кој користи квалитетни делови и има мерки за добра контрола на квалитетот (QC).

Некои примери на компании кои веројатно ќе имаат добар QC се Xiaomi и Segway.

Систем за управување со батерии
Иако ќелиите Li-ion 18650 имаат неверојатни придобивки, тие се помалку простливи од другите технологии за батерии и може да експлодираат ако се користат неправилно.Токму поради оваа причина тие се скоро секогаш собрани во батерии кои имаат систем за управување со батерии.

Системот за управување со батерии (BMS) е електронска компонента што го следи пакетот батерии и го контролира полнењето и празнењето.Ли-јонските батерии се дизајнирани да работат помеѓу околу 2,5 до 4,0 V. Преполнувањето или целосното празнење може да го скрати животниот век на батеријата или да предизвика опасни термички бегство.BMS треба да спречи преполнување.Многу BMS исто така го намалуваат напојувањето пред целосно да се испразни батеријата за да го продолжат животниот век.И покрај ова, многу возачи сè уште ги омаловажуваат своите батерии со тоа што никогаш не ги испразнуваат целосно, а исто така користат специјални полначи за фино да ја контролираат брзината и количината на полнење.

Пософистицираните системи за управување со батерии, исто така, ќе ја следат температурата на пакетот и ќе предизвикаат прекин ако дојде до прегревање.

C-стапка
Ако истражувате за полнење на батеријата, најверојатно ќе наидете на C-стапка.C-rate опишува колку брзо батеријата целосно се полни или испразнува.На пример, C-стапка од 1C значи дека батеријата се полни за еден час, 2C би значело целосно наполнето за 0,5 часа, а 0,5C би значело целосно наполнето за два часа.Ако целосно ја наполните батеријата од 100 A·h користејќи струја од 100 А, ќе потрае еден час, а C-стапката ќе биде 1C.

Траење на батеријата
Типична литиум-јонска батерија ќе може да издржи 300 до 500 циклуси на полнење/празнење пред да се намали капацитетот.За просечен електричен скутер, ова е 3000 до 10 000 милји!Имајте на ум дека „намалување на капацитетот“ не значи „губење на целиот капацитет“, туку значи забележителен пад од 10 до 20% што ќе продолжи да се влошува.

Современите системи за управување со батерии помагаат да се продолжи животниот век на батеријата и не треба да се грижите премногу за нејзиното бебе.

Меѓутоа, ако сакате да го продолжите траењето на батеријата колку што е можно повеќе, има некои работи што можете да ги направите за да надминете 500 циклуси.Тие вклучуваат:

Не чувајте го вашиот скутер целосно наполнет или со полнач вклучен во струја подолго време.
Не го чувајте електричниот скутер целосно испразнет.Ли-јонските батерии се распаѓаат кога ќе паднат под 2,5 V. Повеќето производители препорачуваат да се складираат скутери со 50% наполнети и периодично да се дополнат до ова ниво за многу долгорочно складирање.
Не ракувајте со батеријата на скутерот на температури под 32 F° или над 113 F°.
Полнете го вашиот скутер со пониска стапка C, што значи наполнете ја батеријата со помала брзина во однос на нејзиниот максимален капацитет за да го зачувате/подобрите животниот век на батеријата.Оптимално е полнењето со C-стапка помеѓу под 1.Некои од поволните или полначи со голема брзина ви дозволуваат да го контролирате ова.
Дознајте повеќе за тоа како да наполните електричен скутер.

Резиме

Главното носење овде е да не ја злоупотребувате батеријата и ќе го издржи корисниот век на скутерот.Слушаме од секакви луѓе за нивните расипани електрични скутери и ретко е проблем со батеријата!


Време на објавување: 30.08.2022