Udhëzues Teknik: Bateri për Skuter Elektrikë

Udhëzues Teknik: Bateri për Skuter Elektrikë

Bateri për skuterë elektrikë
Bateria është "rezervuari i karburantit" i skuterit tuaj elektrik. Ajo ruan energjinë që konsumohet nga motori DC, dritat, kontrolluesi dhe aksesorët e tjerë.

Shumica e skuterëve elektrikë do të kenë një lloj baterie me bazë joni litiumi për shkak të dendësisë së tyre të shkëlqyer të energjisë dhe jetëgjatësisë. Shumë skuterë elektrikë për fëmijë dhe modele të tjera të lira përmbajnë bateri plumbi-acidi. Në një skuter, paketa e baterisë është bërë nga qeliza individuale dhe elektronikë të quajtur sistem menaxhimi i baterisë i cili e mban atë në funksionim të sigurt.
Paketat më të mëdha të baterive kanë më shumë kapacitet, të matur në vat-orë, dhe do ta lejojnë një skuter elektrik të udhëtojë më gjatë. Megjithatë, ato gjithashtu rrisin madhësinë dhe peshën e skuterit, duke e bërë atë më pak të lëvizshëm. Përveç kësaj, bateritë janë një nga komponentët më të shtrenjtë të skuterit dhe kostoja e përgjithshme rritet në përputhje me rrethanat.

Llojet e baterive
Paketat e baterive të skuterëve elektrikë janë bërë nga shumë qeliza individuale. Më konkretisht, ato janë bërë nga 18650 qeliza, një klasifikim madhësie për bateritë litium-jon (Li-Ion) me dimensione cilindrike 18 mm x 65 mm.

Çdo qelizë 18650 në një bateri është mjaft e parëndësishme - duke gjeneruar një potencial elektrik prej ~3.6 volt (nominal) dhe duke pasur një kapacitet prej rreth 2.6 amper-orë (2.6 A·h) ose rreth 9.4 vat-orë (9.4 Wh).

Qelizat e baterisë funksionojnë nga 3.0 volt (0% ngarkesë) deri në 4.2 volt (100% ngarkesë).18650 lifepo4

Litium Jon
Bateritë Li-Ion kanë dendësi të shkëlqyer energjie, sasinë e energjisë së ruajtur sipas peshës së tyre fizike. Ato gjithashtu kanë jetëgjatësi të shkëlqyer, që do të thotë se mund të shkarkohen dhe të rimbushen ose të "ciklohen" shumë herë dhe prapë të ruajnë kapacitetin e tyre të ruajtjes.

Li-ion në fakt i referohet shumë përbërjeve kimike të baterive që përfshijnë jonin e litiumit. Ja një listë e shkurtër më poshtë:

Oksid litiumi mangani (LiMn2O4); i njohur edhe si: IMR, LMO, Li-mangan
Litium mangan nikel (LiNiMnCoO2); i njohur edhe si INR, NMC
Oksid alumini litiumi-nikel-kobalt (LiNiCoAlO2); i njohur edhe si NCA, Li-alumin
Oksid litiumi nikel kobalti (LiCoO2); i njohur edhe si NCO
Oksid kobalti litiumi (LiCoO2); i njohur edhe si ICR, LCO, Li-kobalt
Fosfat hekuri litiumi (LiFePO4); i njohur edhe si IFR, LFP, Li-fosfat
Secila prej këtyre kimikateve të baterisë përfaqëson një kompromis midis sigurisë, jetëgjatësisë, kapacitetit dhe prodhimit të rrymës.

Litium Mangani (INR, NMC)
Për fat të mirë, shumë skuterë elektrikë cilësorë përdorin kiminë e baterisë INR — një nga kimikatet më të sigurta. Kjo bateri ofron kapacitet dhe rrymë dalëse të lartë. Prania e manganit ul rezistencën e brendshme të baterisë, duke lejuar dalje të lartë të rrymës ndërkohë që ruan temperatura të ulëta. Si pasojë, kjo zvogëlon shanset e ikjes termike dhe zjarrit.

Disa skuterë elektrikë me kimi INR përfshijnë modelet WePed GT 50e dhe Dualtron.

Plumb-acid
Plumbi-acidi është një përbërës kimik shumë i vjetër i baterive që gjendet zakonisht në makina dhe disa automjete më të mëdha elektrike, si karrocat e golfit. Ato gjenden edhe në disa skuterë elektrikë; më së shumti, skuterë të lirë për fëmijë nga kompani si Razor.

Bateritë me plumb-acid kanë avantazhin e të qenit të lira, por vuajnë nga dendësia shumë e dobët e energjisë, që do të thotë se peshojnë shumë në krahasim me sasinë e energjisë që ruajnë. Në krahasim, bateritë me litium-jon kanë rreth 10 herë më shumë dendësi energjie krahasuar me bateritë me plumb-acid.

Paketa baterish
Për të ndërtuar një bateri me kapacitet qindra ose mijëra vat-orë, shumë qeliza individuale Li-ion 18650 mblidhen së bashku në një strukturë të ngjashme me tullën. Bateria e ngjashme me tullën monitorohet dhe rregullohet nga një qark elektronik i quajtur sistem menaxhimi i baterisë (BMS), i cili kontrollon rrjedhën e energjisë elektrike brenda dhe jashtë baterisë.
Qelizat individuale në paketën e baterisë janë të lidhura në seri (nga njëri skaj në tjetrin), gjë që përmbledh tensionin e tyre. Kështu është e mundur të keni skuterë me pako baterish 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ose edhe më të mëdha.

Këto fije individuale (shumë bateri në seri) lidhen më pas paralelisht për të rritur rrymën e daljes.

Duke rregulluar numrin e qelizave në seri dhe paralel, prodhuesit e skuterëve elektrikë mund të rrisin tensionin e daljes ose rrymën maksimale dhe kapacitetin në amperorë.

Ndryshimi i konfigurimit të baterisë nuk do të rrisë energjinë totale të ruajtur, por në mënyrë efektive i lejon një baterie të ofrojë më shumë rreze veprimi dhe tension më të ulët dhe anasjelltas.

Tensioni dhe % e Mbetur
Çdo qelizë në një paketë baterie zakonisht funksionon nga 3.0 volt (0% ngarkesë) deri në 4.2 volt (100% ngarkesë).

Kjo do të thotë që një paketë baterie 36 V (me 10 bateri në seri) funksionon nga 30 V (0% ngarkesë) deri në 42 volt (100% ngarkesë). Mund të shihni se si korrespondon % e mbetur me tensionin e baterisë (disa skuterë e shfaqin këtë drejtpërdrejt) për çdo lloj baterie në grafikun tonë të tensionit të baterisë.

Rënia e tensionit
Çdo bateri do të vuajë nga një fenomen i quajtur rënie e tensionit.

Rënia e tensionit shkaktohet nga disa efekte, duke përfshirë kiminë e jonit litium, temperaturën dhe rezistencën elektrike. Ajo gjithmonë rezulton në sjellje jolineare të tensionit të baterisë.

Sapo një ngarkesë aplikohet në bateri, voltazhi do të bjerë menjëherë. Ky efekt mund të çojë në një vlerësim të gabuar të kapacitetit të baterisë. Nëse do të lexonit drejtpërdrejt tensionin e baterisë, do të mendonit se keni humbur menjëherë 10% të kapacitetit tuaj ose më shumë.

Pasi të hiqet ngarkesa, tensioni i baterisë do të kthehet në nivelin e tij të vërtetë.

Rënia e tensionit ndodh edhe gjatë shkarkimit të gjatë të baterisë (si p.sh. gjatë një udhëtimi të gjatë). Kimia e litiumit në bateri kërkon pak kohë për të kapur shkallën e shkarkimit. Kjo mund të rezultojë në rënien edhe më të shpejtë të tensionit të baterisë gjatë fundit të udhëtimit të gjatë.

Nëse bateria lihet të pushojë, ajo do të kthehet në nivelin e saj të vërtetë dhe të saktë të tensionit.

Vlerësimet e Kapacitetit
Kapaciteti i baterisë së skuterit elektrik vlerësohet në njësi vat-orë (shkurt Wh), një masë energjie. Kjo njësi është mjaft e lehtë për t’u kuptuar. Për shembull, një bateri me një vlerësim prej 1 Wh ruan energji të mjaftueshme për të furnizuar një vat energji për një orë.

Më shumë kapacitet energjie do të thotë më shumë vat-orë baterie, që përkthehet në një autonomi më të madhe të skuterit elektrik, për një madhësi të caktuar të motorit. Një skuter mesatar do të ketë një kapacitet prej rreth 250 Wh dhe do të jetë në gjendje të udhëtojë rreth 10 milje me një shpejtësi mesatare prej 15 miljesh në orë. Skuterët me performancë ekstreme mund të kenë një kapacitet që arrin në mijëra vat-orë dhe një autonomi deri në 60 milje.

Markat e baterive
Qelizat individuale litium-jon në një bateri skuteri elektrik prodhohen vetëm nga një numër i vogël kompanish të njohura ndërkombëtarisht. Qelizat me cilësinë më të lartë prodhohen nga LG, Samsung, Panasonic dhe Sanyo. Këto lloje qelizash zakonisht gjenden vetëm në bateritë e skuterëve të klasit të lartë.

Shumica e skuterëve elektrikë me çmim të ulët dhe për përdorim të përditshëm kanë bateri të bëra nga qeliza gjenerike të prodhuara në Kinë, të cilat ndryshojnë shumë në cilësi.

Dallimi midis skuterëve me bateri të markës dhe atyre kineze gjenerike është një garanci më e madhe e kontrollit të cilësisë me markat e njohura. Nëse kjo nuk është brenda buxhetit tuaj, atëherë sigurohuni që po blini një skuter nga një prodhues me reputacion të mirë i cili përdor pjesë cilësore dhe ka masa të mira të kontrollit të cilësisë (QC).

Disa shembuj të kompanive që ka të ngjarë të kenë një kontroll të mirë të cilësisë janë Xiaomi dhe Segway.

Sistemi i Menaxhimit të Baterisë
Edhe pse qelizat Li-ion 18650 kanë përfitime të mahnitshme, ato janë më pak tolerante se teknologjitë e tjera të baterive dhe mund të shpërthejnë nëse përdoren në mënyrë të papërshtatshme. Për këtë arsye, ato pothuajse gjithmonë montohen në pako baterish që kanë një sistem menaxhimi të baterive.

Sistemi i menaxhimit të baterisë (BMS) është një komponent elektronik që monitoron paketën e baterisë dhe kontrollon karikimin dhe shkarkimin. Bateritë Li-ion janë projektuar për të funksionuar midis rreth 2.5 dhe 4.0 V. Mbingarkesa ose shkarkimi i plotë mund të shkurtojë jetëgjatësinë e baterisë ose të shkaktojë kushte të rrezikshme të rrjedhjes termike. BMS duhet të parandalojë mbingarkesën. Shumë BMS gjithashtu ndërpresin energjinë para se bateria të shkarkohet plotësisht në mënyrë që të zgjasin jetëgjatësinë. Pavarësisht kësaj, shumë shoferë ende i përdorin bateritë e tyre duke mos i shkarkuar kurrë plotësisht dhe gjithashtu përdorin karikues të veçantë për të kontrolluar me imtësi shpejtësinë dhe sasinë e karikimit.

Sistemet më të sofistikuara të menaxhimit të baterive do të monitorojnë gjithashtu temperaturën e paketës dhe do të ndërpresin ngrohjen nëse ndodh mbinxehje.

Shkalla C
Nëse po bëni kërkime mbi karikimin e baterisë, ka të ngjarë të hasni shkallën C. Shkalla C përshkruan se sa shpejt karikohet ose shkarkohet plotësisht bateria. Për shembull, një shkallë C prej 1C do të thotë që bateria karikohet në një orë, 2C do të thotë karikohet plotësisht në 0.5 orë dhe 0.5C do të thotë karikohet plotësisht në dy orë. Nëse do të karikonit plotësisht një bateri 100 A·h duke përdorur rrymë 100 A, do të duhej një orë dhe shkalla C do të ishte 1C.

Jetëgjatësia e baterisë
Një bateri tipike Li-ion do të jetë në gjendje të përballojë 300 deri në 500 cikle karikimi/shkarkimi përpara se të ulet në kapacitet. Për një skuter elektrik mesatar, kjo është 3000 deri në 10 000 milje! Mbani mend se "zvogëlim në kapacitet" nuk do të thotë "humbje e të gjithë kapacitetit", por do të thotë një rënie e dukshme prej 10 deri në 20% që do të vazhdojë të përkeqësohet.

Sistemet moderne të menaxhimit të baterisë ndihmojnë në zgjatjen e jetëgjatësisë së baterisë dhe nuk duhet të shqetësoheni shumë për mirëmbajtjen e saj.

Megjithatë, nëse doni ta zgjasni jetëgjatësinë e baterisë sa më shumë që të jetë e mundur, ka disa gjëra që mund të bëni për të tejkaluar 500 cikle. Këto përfshijnë:

Mos e ruani skuterin tuaj plotësisht të karikuar ose me karikuesin e lidhur në prizë për periudha të gjata kohore.
Mos e ruani skuterin elektrik plotësisht të shkarkuar. Bateritë litium-jon dëmtohen kur bien nën 2.5 V. Shumica e prodhuesve rekomandojnë që skuterët të ruhen 50% të ngarkuar dhe të mbushen deri në këtë nivel periodikisht për ruajtje shumë afatgjatë.
Mos e përdorni baterinë e skuterit në temperatura nën 32 F° ose mbi 113 F°.
Karikojeni skuterin tuaj me një shkallë më të ulët karbonati, që do të thotë se do ta karikoni baterinë me një shkallë më të ulët në krahasim me kapacitetin e saj maksimal për të ruajtur/përmirësuar jetëgjatësinë e baterisë. Karikimi me një shkallë karbonati nën 1 është optimal. Disa nga karikuesit më të sofistikuar ose me shpejtësi të lartë ju lejojnë ta kontrolloni këtë.
Mësoni më shumë rreth mënyrës së karikimit të një skuteri elektrik.

Përmbledhje

Gjëja kryesore këtu është që mos e abuzoni me baterinë, sepse do të zgjasë sa jeta e dobishme e skuterit. Dëgjojmë nga të gjitha llojet e njerëzve për skuterët e tyre elektrikë të prishur dhe rrallë është problem me baterinë!


Koha e postimit: 30 gusht 2022