Μπαταρίες ηλεκτρικών σκούτερ
Η μπαταρία είναι η «δεξαμενή καυσίμου» του ηλεκτρικού σκούτερ σας.Αποθηκεύει την ενέργεια που καταναλώνεται από τον κινητήρα DC, τα φώτα, τον ελεγκτή και άλλα αξεσουάρ.

Τα περισσότερα ηλεκτρικά σκούτερ θα έχουν κάποιο είδος μπαταρίας που βασίζεται σε ιόντα λιθίου λόγω της εξαιρετικής ενεργειακής πυκνότητας και μακροζωίας τους.Πολλά ηλεκτρικά σκούτερ για παιδιά και άλλα φθηνά μοντέλα περιέχουν μπαταρίες μολύβδου-οξέος.Σε ένα σκούτερ, το πακέτο μπαταριών αποτελείται από μεμονωμένες κυψέλες και ηλεκτρονικά είδη που ονομάζονται σύστημα διαχείρισης μπαταριών που το κρατά σε λειτουργία με ασφάλεια.
Τα μεγαλύτερα πακέτα μπαταριών έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα, μετρημένη σε βατ ώρες, και θα αφήσουν ένα ηλεκτρικό σκούτερ να ταξιδέψει περισσότερο.Ωστόσο, αυξάνουν επίσης το μέγεθος και το βάρος του σκούτερ — καθιστώντας το λιγότερο φορητό.Επιπλέον, οι μπαταρίες είναι ένα από τα πιο ακριβά εξαρτήματα του σκούτερ και το συνολικό κόστος αυξάνεται ανάλογα.

Τύποι μπαταριών
Οι μπαταρίες ηλεκτρονικών σκούτερ είναι κατασκευασμένες από πολλές μεμονωμένες μπαταρίες.Πιο συγκεκριμένα, είναι κατασκευασμένα από κύτταρα 18650, μια ταξινόμηση μεγέθους για μπαταρίες ιόντων λιθίου (Li-Ion) με κυλινδρικές διαστάσεις 18 mm x 65 mm.

Κάθε στοιχείο 18650 σε μια μπαταρία δεν είναι αρκετά εντυπωσιακό - παράγει ηλεκτρικό δυναμικό ~3,6 volt (ονομαστικό) και έχει χωρητικότητα περίπου 2,6 amp ώρες (2,6 A·h) ή περίπου 9,4 watt-h (9,4 Wh).

Οι κυψέλες μπαταριών λειτουργούν από 3,0 βολτ (φόρτιση 0%) έως 4,2 βολτ (φόρτιση 100%).

Ιόν λιθίου
Οι μπαταρίες Li-Ion έχουν εξαιρετική ενεργειακή πυκνότητα, την ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται ανά φυσικό βάρος.Έχουν επίσης εξαιρετική μακροζωία που σημαίνει ότι μπορούν να αποφορτιστούν και να επαναφορτιστούν ή να "κυκλοφορηθούν" πολλές φορές και να διατηρούν την αποθηκευτική τους ικανότητα.

Το Li-ion στην πραγματικότητα αναφέρεται σε πολλές χημικές μπαταρίες που περιλαμβάνουν το ιόν λιθίου.Ακολουθεί μια σύντομη λίστα παρακάτω:

Οξείδιο του μαγγανίου λιθίου (LiMn2O4);γνωστός και ως: IMR, LMO, Li-μαγγάνιο
Μαγγάνιο νικέλιο λιθίου (LiNiMnCoO2);γνωστός και ως INR, NMC
Οξείδιο αλουμινίου λιθίου νικελίου κοβαλτίου (LiNiCoAlO2);γνωστός και ως NCA, Li-αλουμίνιο
Οξείδιο κοβαλτίου λιθίου νικελίου (LiCoO2);γνωστός και ως Υπαξιωματικός
Οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου (LiCoO2);γνωστό και ως ICR, LCO, Li-cobalt
Φωσφορικός σίδηρος λιθίου (LiFePO4);γνωστό και ως IFR, LFP, Li-phosphate
Καθεμία από αυτές τις χημικές μπαταρίες αντιπροσωπεύει μια αντιστάθμιση μεταξύ ασφάλειας, μακροζωίας, χωρητικότητας και ρεύματος εξόδου.

Λίθιο Μαγγάνιο (INR, NMC)
Ευτυχώς, πολλά ποιοτικά ηλεκτρικά σκούτερ χρησιμοποιούν τη χημεία μπαταριών INR — μία από τις ασφαλέστερες χημικές ουσίες.Αυτή η μπαταρία παρέχει υψηλή χωρητικότητα και ρεύμα εξόδου.Η παρουσία μαγγανίου μειώνει την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, επιτρέποντας υψηλή απόδοση ρεύματος διατηρώντας παράλληλα χαμηλές θερμοκρασίες.Κατά συνέπεια, αυτό μειώνει τις πιθανότητες θερμικής διαφυγής και πυρκαγιάς.

Μερικά ηλεκτρικά σκούτερ με χημεία INR περιλαμβάνουν μοντέλα WePed GT 50e και Dualtron.

Μολύβδου οξέος
Ο μόλυβδος-οξύ είναι μια πολύ παλιά χημεία μπαταρίας που απαντάται συνήθως σε αυτοκίνητα και σε ορισμένα μεγαλύτερα ηλεκτρικά οχήματα, όπως τα καρότσια του γκολφ.Βρίσκονται επίσης σε μερικά ηλεκτρικά σκούτερ?κυρίως, φθηνά παιδικά σκούτερ από εταιρείες όπως η Razor.

Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι φθηνές, αλλά υποφέρουν από πολύ χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα, που σημαίνει ότι ζυγίζουν πολύ σε σύγκριση με την ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύουν.Συγκριτικά, οι μπαταρίες Li-ion έχουν περίπου 10 φορές την ενεργειακή πυκνότητα σε σύγκριση με τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος.

Πακέτα μπαταριών
Για την κατασκευή μιας μπαταρίας με χωρητικότητα εκατοντάδων ή χιλιάδων βατ ωρών, πολλές μεμονωμένες κυψέλες ιόντων λιθίου 18650 συναρμολογούνται μαζί σε μια δομή που μοιάζει με τούβλο.Η μπαταρία που μοιάζει με τούβλο παρακολουθείται και ρυθμίζεται από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που ονομάζεται σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS), το οποίο ελέγχει τη ροή του ηλεκτρισμού προς και έξω από την μπαταρία.
Οι μεμονωμένες κυψέλες στο πακέτο μπαταριών συνδέονται σε σειρά (από άκρη σε άκρη) που αθροίζει την τάση τους.Έτσι είναι δυνατόν να έχετε σκούτερ με πακέτα μπαταριών 36 V, 48 V, 52 V, 60 V ή ακόμα μεγαλύτερες μπαταρίες.

Αυτά τα μεμονωμένα σκέλη (πολλές μπαταρίες σε σειρά) συνδέονται στη συνέχεια παράλληλα για να αυξηθεί το ρεύμα εξόδου.

Προσαρμόζοντας τον αριθμό των κυψελών σε σειρά και παράλληλα, οι κατασκευαστές ηλεκτρικών σκούτερ μπορούν να αυξήσουν την τάση εξόδου ή τη μέγιστη χωρητικότητα ρεύματος και amp-h.

Η αλλαγή της διαμόρφωσης της μπαταρίας δεν θα αυξήσει τη συνολική αποθηκευμένη ενέργεια, αλλά επιτρέπει στην μπαταρία να προσφέρει μεγαλύτερη εμβέλεια και χαμηλότερη τάση και αντίστροφα.

Τάση και % Υπολειπόμενη
Κάθε στοιχείο σε μια μπαταρία λειτουργεί γενικά από 3,0 βολτ (0% φόρτιση) μέχρι 4,2 βολτ (φόρτιση 100%).

Αυτό σημαίνει ότι μια μπαταρία 36 V, (με 10 μπαταρίες σε σειρά) λειτουργεί από 30 V (0% φόρτιση) έως 42 volt (φόρτιση 100%).Μπορείτε να δείτε πώς το % που απομένει αντιστοιχεί στην τάση της μπαταρίας (ορισμένα σκούτερ το εμφανίζουν απευθείας) για κάθε τύπο μπαταρίας στο διάγραμμα τάσης μπαταρίας.

Πτώση τάσης
Κάθε μπαταρία θα υποφέρει από ένα φαινόμενο που ονομάζεται πτώση τάσης.

Η πτώση τάσης προκαλείται από διάφορες επιδράσεις, όπως η χημεία ιόντων λιθίου, η θερμοκρασία και η ηλεκτρική αντίσταση.Έχει πάντα ως αποτέλεσμα τη μη γραμμική συμπεριφορά της τάσης της μπαταρίας.

Μόλις εφαρμοστεί φορτίο στην μπαταρία, η τάση θα πέσει στιγμιαία.Αυτό το φαινόμενο μπορεί να οδηγήσει σε εσφαλμένη εκτίμηση της χωρητικότητας της μπαταρίας.Εάν μετρούσατε απευθείας την τάση της μπαταρίας, θα νομίζατε ότι είχατε χάσει αμέσως το 10% της χωρητικότητάς σας ή περισσότερο.

Μόλις αφαιρεθεί το φορτίο, η τάση της μπαταρίας θα επιστρέψει στο πραγματικό της επίπεδο.

Η πτώση τάσης εμφανίζεται επίσης κατά τη μακρά εκφόρτιση της μπαταρίας (όπως κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης διαδρομής).Η χημεία λιθίου στην μπαταρία χρειάζεται λίγο χρόνο για να καλύψει τον ρυθμό αποφόρτισης.Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την πτώση της τάσης της μπαταρίας ακόμη πιο γρήγορα κατά τη διάρκεια της μακρινής διαδρομής.

Εάν η μπαταρία αφεθεί να ηρεμήσει, θα επιστρέψει στο πραγματικό και ακριβές επίπεδο τάσης.

Βαθμολογίες χωρητικότητας
Η χωρητικότητα της μπαταρίας του e-scooter υπολογίζεται σε μονάδες βατώρων (συντομογραφία Wh), ένα μέτρο ενέργειας.Αυτή η μονάδα είναι αρκετά κατανοητή.Για παράδειγμα, μια μπαταρία με ονομαστική τιμή 1 Wh αποθηκεύει αρκετή ενέργεια για να παρέχει ένα watt ισχύος για μία ώρα.

Περισσότερη ενεργειακή χωρητικότητα σημαίνει υψηλότερες ώρες μπαταρίας watt που μεταφράζεται σε μεγαλύτερη αυτονομία ηλεκτρικών σκούτερ, για ένα δεδομένο μέγεθος κινητήρα.Ένα μέσο σκούτερ θα έχει χωρητικότητα περίπου 250 Wh και θα μπορεί να ταξιδεύει περίπου 10 μίλια με μέσο όρο 15 μίλια την ώρα.Τα σκούτερ ακραίων επιδόσεων μπορούν να έχουν χωρητικότητα που φτάνει τις χιλιάδες watt ώρες και εμβέλεια έως και 60 μίλια.

Μάρκες μπαταριών
Οι μεμονωμένες κυψέλες ιόντων λιθίου σε μια μπαταρία e-scooter κατασκευάζονται από λίγες μόνο διαφορετικές διεθνώς γνωστές εταιρείες.Οι κυψέλες υψηλότερης ποιότητας κατασκευάζονται από τις LG, Samsung, Panasonic και Sanyo.Αυτοί οι τύποι κυψελών τείνουν να βρίσκονται μόνο σε πακέτα μπαταριών σκούτερ ανώτερης κατηγορίας.

Τα περισσότερα ηλεκτρικά σκούτερ προϋπολογισμού και μετακίνησης διαθέτουν πακέτα μπαταριών κατασκευασμένων από κυψέλες γενικής παραγωγής κινεζικής κατασκευής, οι οποίες διαφέρουν πολύ σε ποιότητα.

Η διαφορά μεταξύ των σκούτερ με επώνυμες κυψέλες και των γενικών κινέζικων είναι μια μεγαλύτερη εγγύηση ποιοτικού ελέγχου με καθιερωμένες μάρκες.Εάν αυτό δεν είναι εντός του προϋπολογισμού σας, τότε βεβαιωθείτε ότι αγοράζετε ένα σκούτερ από έναν αξιόπιστο κατασκευαστή που χρησιμοποιεί ποιοτικά ανταλλακτικά και έχει μέτρα καλής ποιότητας (QC).

Μερικά παραδείγματα εταιρειών που είναι πιθανό να έχουν καλό QC είναι η Xiaomi και η Segway.

Σύστημα διαχείρισης μπαταριών
Αν και οι κυψέλες Li-ion 18650 έχουν εκπληκτικά πλεονεκτήματα, είναι λιγότερο επιεικές από άλλες τεχνολογίες μπαταριών και μπορούν να εκραγούν εάν χρησιμοποιηθούν ακατάλληλα.Αυτός είναι ο λόγος που σχεδόν πάντα συναρμολογούνται σε πακέτα μπαταριών που διαθέτουν σύστημα διαχείρισης μπαταριών.

Το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS) είναι ένα ηλεκτρονικό εξάρτημα που παρακολουθεί τη μπαταρία και ελέγχει τη φόρτιση και την αποφόρτιση.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν μεταξύ περίπου 2,5 και 4,0 V. Η υπερφόρτιση ή η πλήρης αποφόρτιση μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας ή να προκαλέσει επικίνδυνες θερμικές συνθήκες διαφυγής.Το BMS θα πρέπει να αποτρέπει την υπερφόρτιση.Πολλά BMS διακόπτουν επίσης την τροφοδοσία πριν αποφορτιστεί πλήρως η μπαταρία για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής.Παρά το γεγονός αυτό, πολλοί αναβάτες εξακολουθούν να ωριμάζουν τις μπαταρίες τους χωρίς να τις αποφορτίζουν ποτέ πλήρως και χρησιμοποιούν επίσης ειδικούς φορτιστές για να ελέγχουν με ακρίβεια την ταχύτητα και την ποσότητα φόρτισης.

Πιο εξελιγμένα συστήματα διαχείρισης μπαταριών θα παρακολουθούν επίσης τη θερμοκρασία του πακέτου και θα ενεργοποιούν τη διακοπή σε περίπτωση υπερθέρμανσης.

Σακαράκα
Εάν κάνετε έρευνα για τη φόρτιση της μπαταρίας, είναι πιθανό να συναντήσετε C-rate.Το C-rate περιγράφει πόσο γρήγορα η μπαταρία φορτίζεται ή αποφορτίζεται πλήρως.Για παράδειγμα, ένα C-rate 1C σημαίνει ότι η μπαταρία φορτίζεται σε μία ώρα, 2C θα σήμαινε πλήρη φόρτιση σε 0,5 ώρες και 0,5C θα σήμαινε πλήρη φόρτιση σε δύο ώρες.Εάν φορτίζατε πλήρως μια μπαταρία 100 A·h χρησιμοποιώντας ρεύμα 100 A, θα χρειαζόταν μία ώρα και ο ρυθμός C θα ήταν 1C.

Διάρκεια ζωής μπαταρίας
Μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου θα μπορεί να χειριστεί 300 έως 500 κύκλους φόρτισης/εκφόρτισης προτού μειωθεί η χωρητικότητα.Για ένα μέσο ηλεκτρικό σκούτερ, αυτό είναι 3000 έως 10 000 μίλια!Λάβετε υπόψη ότι η «μείωση χωρητικότητας» δεν σημαίνει «απώλεια όλης της χωρητικότητας», αλλά σημαίνει μια αισθητή πτώση της τάξης του 10 έως 20% που θα συνεχίσει να επιδεινώνεται.

Τα σύγχρονα συστήματα διαχείρισης μπαταριών βοηθούν στην παράταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας και δεν πρέπει να ανησυχείτε πολύ για το μωρό της.

Ωστόσο, εάν θέλετε να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας όσο το δυνατόν περισσότερο, υπάρχουν ορισμένα πράγματα που μπορείτε να κάνετε για να υπερβείτε τους 500 κύκλους.Αυτά περιλαμβάνουν:

Μην αποθηκεύετε το σκούτερ σας πλήρως φορτισμένο ή με το φορτιστή συνδεδεμένο για παρατεταμένες περιόδους.
Μην αποθηκεύετε το ηλεκτρικό σκούτερ πλήρως αποφορτισμένο.Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου υποβαθμίζονται όταν πέφτουν κάτω από τα 2,5 V. Οι περισσότεροι κατασκευαστές συνιστούν να αποθηκεύονται τα σκούτερ με φόρτιση 50% και να συμπληρώνονται περιοδικά σε αυτό το επίπεδο για πολύ μακροχρόνια αποθήκευση.
Μη χρησιμοποιείτε την μπαταρία του σκούτερ σε θερμοκρασίες κάτω από 32 F° ή πάνω από 113 F°.
Φορτίστε το σκούτερ σας με χαμηλότερο ρυθμό C, που σημαίνει ότι φορτίστε την μπαταρία με χαμηλότερο ρυθμό σε σχέση με τη μέγιστη χωρητικότητά του για διατήρηση/βελτίωση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας.Η φόρτιση με ρυθμό C μεταξύ κάτω του 1 είναι η βέλτιστη.Μερικοί από τους πιο εντυπωσιακούς ή φορτιστές υψηλής ταχύτητας σάς επιτρέπουν να το ελέγχετε.
Μάθετε περισσότερα για το πώς να φορτίζετε ένα ηλεκτρικό σκούτερ.

Περίληψη

Το κύριο στοιχείο εδώ είναι να μην κάνετε κατάχρηση της μπαταρίας και θα διαρκέσει τη διάρκεια ζωής του σκούτερ.Ακούμε από κάθε λογής ανθρώπους για τα σπασμένα ηλεκτρικά σκούτερ τους και σπάνια είναι πρόβλημα μπαταρίας!