Z tego przewodnika technicznego dowiesz się wszystkiego, o czym warto wiedzieć akumulatory do skuterów elektrycznych, w tym typy, oceny pojemności, sposoby przedłużenia żywotności baterii oraz prawidłowe użytkowanie i przechowywanie.
Akumulatory do skuterów elektrycznych
Akumulator to „zbiornik paliwa” w skuterze elektrycznym. Przechowuje energię zużywaną przez silnik prądu stałego, światła, kontroler i inne akcesoria.
Większość skuterów elektrycznych będzie miała jakiś rodzaj akumulatora litowo-jonowego ze względu na ich doskonałą gęstość energii i długowieczność. Wiele skuterów elektrycznych dla dzieci i innych niedrogich modeli zawiera akumulatory kwasowo-ołowiowe. W skuterze akumulator składa się z pojedynczych ogniw i elektroniki zwanej systemem zarządzania akumulatorem, który zapewnia jego bezpieczną pracę.
Większe akumulatory mają większą pojemność mierzoną w watogodzinach i pozwolą skuterowi elektrycznemu podróżować dalej. Zwiększają jednak również rozmiar i wagę skutera — czyniąc go mniej przenośnym. Dodatkowo akumulatory są jednym z najdroższych elementów skutera i odpowiednio wzrasta ogólny koszt.
Akumulatory do hulajnóg elektrycznych zbudowane są z wielu pojedynczych ogniw baterii. Mówiąc dokładniej, są one wykonane z ogniw 18650, klasyfikacji rozmiarów akumulatorów litowo-jonowych (Li-Ion) o wymiarach cylindrycznych 18 mm x 65 mm. Każde ogniwo 18650 w zestawie akumulatorów nie robi wrażenia — generuje potencjał elektryczny tylko 3,5 V (3,5 V) i ma pojemność 3 amperogodzin (3 Ah) lub około 10 watogodzin (10 Wh).
Aby zbudować pakiet akumulatorów o pojemności setek lub tysięcy watogodzin, wiele pojedynczych ogniw litowo-jonowych 18650 jest montowanych razem w strukturę przypominającą cegłę. Bateria przypominająca cegłę jest monitorowana i regulowana przez obwód elektroniczny zwany systemem zarządzania baterią (BMS), który kontroluje przepływ energii elektrycznej do i z baterii.
Litowo-jonowa
Akumulatory litowo-jonowe mają doskonałą gęstość energii, ilość energii zmagazynowanej na ich wagę fizyczną. Charakteryzują się również doskonałą żywotnością, co oznacza, że można je wielokrotnie rozładowywać i ładować lub „cyklować” i nadal zachowują swoją pojemność.
Li-ion w rzeczywistości odnosi się do wielu chemikaliów baterii, które obejmują jon litu. Oto krótka lista poniżej:
- Tlenek litowo-manganowy (LiMn2O4); aka: IMR, LMO, Li-mangan
- Litowo-manganowo-niklowy (LiNiMnCoO2); alias INR, NMC
- tlenek litowo-niklowo-kobaltowo-glinowy (LiNiCoAlO2); znany również jako NCA, Li-aluminium
- Tlenek kobaltu litowo-niklowego (LiCoO2); aka podoficer
- Tlenek litowo-kobaltowy (LiCoO2); aka ICR, LCO, Li-kobalt
- Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4); aka IFR, LFP, Li-fosforan
Każda z tych chemii akumulatorów reprezentuje kompromis między bezpieczeństwem, długowiecznością, pojemnością i prądem wyjściowym.
litowo-manganowy (INR, NMC)
Na szczęście wiele wysokiej jakości skuterów elektrycznych wykorzystuje chemię baterii INR — jedną z najbezpieczniejszych. Ta bateria zapewnia dużą pojemność i prąd wyjściowy. Obecność manganu obniża rezystancję wewnętrzną akumulatora, pozwalając na wysoki prąd wyjściowy przy zachowaniu niskich temperatur. W konsekwencji zmniejsza to ryzyko ucieczki termicznej i pożaru.
kwas ołowiowy
Kwas ołowiowy to bardzo stara substancja chemiczna stosowana w akumulatorach, powszechnie stosowana w samochodach i niektórych większych pojazdach elektrycznych, takich jak wózki golfowe. Można je również znaleźć w niektórych skuterach elektrycznych; przede wszystkim niedrogie hulajnogi dla dzieci.
Baterie kwasowo-ołowiowe mają tę zaletę, że są niedrogie, ale mają bardzo niską gęstość energii, co oznacza, że ważą dużo w porównaniu z ilością energii, którą przechowują. Dla porównania akumulatory litowo-jonowe mają około 10 razy większą gęstość energii w porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi.
Oceny pojemności
Pojemność akumulatora hulajnogi elektrycznej jest wyrażona w watogodzinach (w skrócie Wh), miarą energii. Ta jednostka jest dość łatwa do zrozumienia. Na przykład bateria o mocy znamionowej 1 Wh przechowuje energię wystarczającą do dostarczenia jednego wata mocy przez godzinę.
Większa pojemność energetyczna oznacza wyższe watogodziny baterii, co przekłada się na większy zasięg skutera elektrycznego przy danej wielkości silnika. Przeciętny skuter będzie miał pojemność około 250 Wh i będzie w stanie przejechać około 10 mil ze średnią prędkością 15 mil na godzinę. Skutery o ekstremalnych osiągach mogą mieć pojemność sięgającą tysięcy watogodzin i zasięg do 60 mil.
System zarządzania baterią
Chociaż ogniwa Li-ion 18650 mają niesamowite zalety, są mniej wybaczające niż inne technologie baterii i mogą eksplodować, jeśli są używane niewłaściwie. Z tego powodu są one prawie zawsze składane w zestawy akumulatorów wyposażone w system zarządzania akumulatorami.
System zarządzania akumulatorem (BMS) to element elektroniczny, który monitoruje akumulator i kontroluje ładowanie i rozładowywanie. Akumulatory litowo-jonowe są zaprojektowane do pracy w zakresie od około 2,5 do 4,0 V. Przeładowanie lub całkowite rozładowanie może skrócić żywotność akumulatorów lub wywołać niebezpieczne niestabilne warunki termiczne. BMS powinien zapobiegać przeładowaniu. Wiele systemów BMS odcina również zasilanie przed całkowitym rozładowaniem akumulatora, aby przedłużyć żywotność. Mimo to wielu rowerzystów nadal dba o swoje baterie, nigdy nie rozładowując ich całkowicie, a także używa specjalnych ładowarek, aby precyzyjnie kontrolować prędkość i ilość ładowania.
Bardziej wyrafinowane systemy zarządzania baterią będą również monitorować temperaturę pakietu i uruchamiać odcięcie w przypadku przegrzania.
Skrzynia
Jeśli prowadzisz badania nad ładowaniem baterii, prawdopodobnie napotkasz wskaźnik C. Wskaźnik C opisuje, jak szybko akumulator jest w pełni ładowany lub rozładowywany. Na przykład wskaźnik C równy 1C oznacza, że bateria jest naładowana w ciągu godziny, 2C oznacza pełne naładowanie w ciągu 0,5 godziny, a 0,5C oznacza pełne naładowanie w ciągu dwóch godzin. Jeśli w pełni naładujesz akumulator 100 Ah prądem 100 A, zajmie to godzinę, a wskaźnik C będzie wynosił 1C.
Żywotność baterii
Typowy akumulator litowo-jonowy będzie w stanie obsłużyć 300 do 500 cykli ładowania/rozładowania przed zmniejszeniem pojemności. Dla przeciętnego skutera elektrycznego to od 3000 do 10 000 mil! Należy pamiętać, że „zmniejszenie pojemności” nie oznacza „utraty całej pojemności”, ale oznacza zauważalny spadek o 10 do 20%, który będzie się pogarszał. Nowoczesne systemy zarządzania baterią pomagają przedłużyć żywotność baterii i nie powinieneś się zbytnio martwić o jej urodzenie.
Jeśli jednak chcesz maksymalnie wydłużyć żywotność baterii, możesz zrobić kilka rzeczy, aby przekroczyć 500 cykli. Obejmują one:
- Nie przechowuj hulajnogi w pełni naładowanej lub z podłączoną ładowarką przez dłuższy czas. Utrzymywanie akumulatora naładowanego na maksymalnym napięciu skróci jego żywotność.
- Nie przechowuj skutera elektrycznego całkowicie rozładowanego. Akumulatory litowo-jonowe ulegają degradacji, gdy spadają poniżej 2,5 V. Większość producentów zaleca przechowywanie skuterów z procentem naładowania akumulatora od 30 do 50% i okresowe uzupełnianie ich do tego poziomu przez bardzo długoterminowe przechowywanie.
- Nie używaj akumulatora skutera w temperaturach poniżej 32 F° lub powyżej 113 F°.
- Ładuj skuter z niższym współczynnikiem C, co oznacza, że ładuj akumulator w niższym tempie w stosunku do jego maksymalnej pojemności, aby zachować/poprawić żywotność akumulatora. Optymalne jest ładowanie z szybkością C w zakresie od 0,5 C do 2 C. Niektóre z bardziej wyszukanych lub szybkich ładowarek pozwalają to kontrolować.
Proszę o kontakt, jeśli potrzebujesz baterii do skutera elektrycznego.
Tel; +86 15156464780 E-mail; [email protected]
W 100% bezpieczna płatność
